• 제목/요약/키워드: 자연환경 변수

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매개변수와 유역특성인자의 상호연관성을 고려한 강우-유출 모형 지역화에 관한 연구 (A Study on the Regionalization of Rainfall-Runoff Model Considering the Interrelationship between Parameters and Watershed Characteristics)

  • 김진국;손경환;홍성훈;권현한
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.311-311
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    • 2020
  • 가뭄·홍수 등 수재해 대응대책 수립 측면에서 유역의 자연유출량 산정은 가장 핵심적인 사항이라 할 수 있다. 우리나라는 전국적으로 수위-유량관측소를 설치하여 실시간 유출량 모니터링을 통해 수문정보를 수집하며, 주요지점을 제외한 유역에서는 주기적으로 강우-유출모형의 매개변수 최적화를 통해 산정된 장기유출량 결과를 자연유출으로 가정하여 수자원 계획 수립시 활용하고 있다. 그러나 강우-유출모형의 최적 매개변수 추정을 위해 활용되는 관측 수문자료는 상대적으로 자료의 연한이 짧고, 계절·공간적인 특성으로 인해 매우 제한적이며, 유역의 특성을 충분히 고려하지 못해 미계측유역의 매개변수 추정시 모형의 자료에서 기인한 불확실성이 크게 발생한다는 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 관측자료에 대한 신뢰성이 유의하며, 공간적으로 고르게 분포된 12개 댐 유역을 대상으로 매개변수 지역화 연구를 수행하였다. SCEM-UA기법을 통해 GR4J 강우-유출모형의 매개변수를 최적화 하였으며, 매개변수와의 상관관계 및 선형회귀분석을 통해 유역특성인자를 선별하여 Copula 함수를 통해 지역화된 매개변수를 추정하였다. 최종적으로 본 연구에서 제시된 방법론에 대한 적합성을 평가하기 위하여 매개변수 최적화가 수행된 유역을 미계측 유역으로 가정하여 교차검증 관점에서 적합성을 검토하였으며, 통계적으로 유의한 결과가 도출되는 것을 확인하였다.

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수치모의를 통한 자연스러운 하천종단 재현 (Numerical modeling for reproducing natural longitudinal profiles)

  • 강동운;백경록
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.176-176
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    • 2022
  • 자연 하천의 종단면도를 살펴보면 상류 지역의 경사는 가파른 반면, 하류 지역으로 내려갈수록 완만해지는 부드러운 오목한 형태가 나타난다. 이러한 종단은 유량, 유사량, 수리기하, 하상 입자의 크기와 분포 등이 복합적으로 작용하여 형성되는 것으로 알려져 있다. 이러한 종단면도에 대한 모의는 지형이 동적평형상태에 이를 때까지 장기간에 걸친 모의를 통해 살펴볼 수 있을 것이다. 단, 그러한 가정은 하천종단 형성에 관여하는 모든 변수에 대한 정량화가 잘 이루어졌을 때 가능할 것이다. 여기서 가장 불확실성이 큰 것은 하천의 유사량을 추정하는 공식일 것이다. 이 연구에서는 유사량이송공식의 변수에 어떠한 값을 적용하느냐에 따라 자연스러운 하천 종단이 형성되는지 지표변화모형을 통해 밝히고자 하였다. Schoklitsch 식을 적용한 LEGS 수치 모형으로 모의를 진행하였으며, 각각의 조건에서 도출된 종단면도의 오목도와 적용한 변수 간의 관계를 비교하였다. 또한, 이에 대한 민감도 분석 수행을 통해 자연 하천에서 확인할 수 있는 특징의 원인을 찾고자 하였다.

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매개변수와 유역특성인자 사이의 상호연관성을 고려한 강우-유출모형 지역화 (Regionalization of Rainfall-Runoff Model Based on Relationship Between Model Parameters and Watershed Characteristics)

  • 김진국;오랑치맥 솜야;김태정;김장경;권현한
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.293-293
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    • 2021
  • 자연유량이란 인위적 행위에 의한 하천의 유량 변화가 없는 개발되지 않은 상태의 하천유량을 말하며, 실제 유량을 측정하거나 관측자료를 활용한 장기유출모형을 통해 산정할 수 있다. 미계측 유역에 대한 강우-유출 모형 구축시, 무엇보다 실제 미계측유역에 적용시 나타날 수 있는 문제점을 최소화할 수 있는 방향으로 모형 개발이 이루어지는 것이 필요하다. 강우-유출 모형 매개변수의 수가 많아질수록 과적합(over-fitting)의 발생 소지가 증가하게 되며, 지역화 모형 구축시 불확실성을 더욱 가중시키게 된다. 이러한 이유로, 모형의 검정보다는 검증에 초점이 맞춰져 있어야 하며, 더불어 사용되는 강우-유출 모형의 매개변수가 적어야 한다. 본 연구에서는 대표 강우-유출모형의 선정시 여러 평가 기준 중 예측의 정확성 측면에서 통계적 지표를 통해 모형의 수행능력에 중점을 두었으며, 적은 개수의 매개변수를 갖음에도 불구하고 상대적 우수한 모의결과를 제공하는 GR4J(Ge'nie Rural a 4 parame tres Journalier)모형을 최적 유출모형으로 선정하여 댐 상류유역에 대한 자연유량 재현성능을 평가하였다. 최종적으로 강우-유출모형의 최적매개변수와 유역특성인자 사이의 상호연관성을 고려해 매개변수를 지역화하기 위하여, 본 연구에서는 두 가지 이상의 변량에 대한 상관성을 효과적으로 재현하는데 효과적이며, 자유로운 주변확률분포 선택과 결합확률분포의 추정이 용이한 장점이 있는 Copula 함수를 활용하였다. 제시된 방법론에 대한 적합성을 평가하기 위해 교차검증 관점에서 지역화된 매개변수의 적합성을 검토하였으며, 본 연구에서 도출된 결과는 유역특성에 따른 미계측유역의 자연유량 산정시 지역 매개변수를 강우-유출모형에 활용함으로써 신뢰성 있는 자연유량 산정 결과를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

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지역주민(地域住民)의 자연환경태도(自然環境態度) 수준(水準)이 휴양림(休養林) 개발(開發) 지각(知覺)에 미치는 영향(影響) (Residents' Attitudes toward Natural Environment and Perceptions on Recreation Forest Development)

  • 송형섭
    • 한국산림과학회지
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    • 제88권2호
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    • pp.205-212
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    • 1999
  • 본 연구는 휴양림 개발에 따른 지역 주민의 영향 지각이 그들의 자연환경태도 수준에 따라 차이가 있는지를 파악하고 이를 통해 휴양림 개발 이용 관리에 따른 지역주민간 이해 충돌 소지의 파악 방법으로 자연환경태도 정보 자료가 활용될 수 있는지를 살펴보기 위하여 수행되었다. 기존 연구 문헌을 참조하여 30개 지역 주민의 개발 영향 지각 및 의견 항목을 선정하였다. 자연환경태도 측정 조사는 NEP 척도 항목을 이용하였다. 1995년 10월, 2개 휴양림 인근 지역에 거주하고 있는 지역주민에 대한 직접 방문 조사를 통하여 총 204매의 설문 자료가 수집되었다. 일반적으로 대부분의 지역주민은 휴양림 개발에 대해 낮은 경제적 효과와 부정적 환경 영향을 지각하고 있었다. 자연환경태도 수준은 지역 주민의 사회경제적 변수에 따라 유의적 차이를 보였으며 특히 연령과 학력수준 변수에서 높은 유의적 차이가 인정되었다. 지역주민의 자연환경태도 수준은 휴양림 개발 지각에 영향을 주고 있었다. 본 연구 결과 자연환경태도는 휴양림 관리의 이해 충돌 해결에 유용한 도구로 활용될 수 있을 것으로 판단되었다.

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자연환경 특성에 따른 산지형 및 해안형 아파트의 주거가치 상승 결정요인 비교 분석 (An Analysis on the Determinants of Mountainous and Coastal Area's Housing Value Caused by the Characteristics of the Natural Environment)

  • 최열;김형준;김수진
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권2호
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    • pp.811-819
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    • 2013
  • 본 연구는 자연환경 특성에 따른 산지형 및 해안형 아파트의 주거가치 상승 결정요인 비교 분석을 목적으로 수행한다. 최근 주거가치의 쟁점은 기후 변화이고, 자연환경 요인이 점점 중요한 요소로 인식되어왔다. 그래서 많은 연구들이 자연환경이 주거가치에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 연구가 많이 수행되었지만, 대부분 서울 한강 근처의 아파트를 대상으로 하였다. 본 연구는 선행연구와의 차이점을 위하여, 자연환경 요인들을 조망, 체감풍속, 체감습도 등의 8가지 요인으로 구분하여 분석하였다. 결과는 다음과 같다; 산지형 아파트의 경우에는 유의한 자연환경적 요소가 거의 나타나지 않았다. 이것은 산지형 아파트에 거주하는 사람들은 환경적 요소보다는 주택특성이나 다른 특성들을 더 중요하게 생각하고 있다는 것을 알 수 있다. 반면, 해안형 아파트 거주민들은 산지형 아파트 거주민들에 비해 자연환경적 요소들을 중요하게 인식하고 있다고 나타났다. 특히, 해안지역의 조망여부는 주거가치 상승의 가장 중요한 요소로 나타났으며 체감풍속은 두 번째로 중요한 변수로 나타났다. 습도와 재해에 대한 안전도는 부정적 변수로 나타났다.

혼합분포모형의 매개변수 추정방법 비교 (Comparison of Three Parameter Estimation Methods for Mixture Distributions)

  • 신주영;김수영;김태림;허준행
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.45-45
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    • 2017
  • 상이한 자연현상으로 발생된 자료들은 때때로 통계적으로 다른 특성을 가지는 경우가 있다. 이런 자료들은 다른 두 개 이상의 모집단에서 자료가 발생한 것으로 가정할 수 가 있다. 기존에 널리 사용되어온 분포형 모형의 경우 단일한 모집단으로부터 자료가 발생한다는 가정하에서 개발된 모형들로 위에서 언급한 자료들을 적절히 모의할 수 없다. 이런 상이한 모집단에서 발생된 자료를 모형화 하기 위해서 혼합분포모형(mixture distribution)이 개발되었다. 홍수나 가뭄 등과 같은 극치 사상의 경우 다양한 자연현상들로부터 발생하기에 혼합분포모형을 적용할 경우 보다 정확한 모의가 가능하다. 혼합분포모형은 두 개 이상의 비혼합분포모형들을 가중합하여 만들어진다. 혼합 분포모형의 형태로 인하여 기존의 분포형 모형의 매개변수 추정 모형으로 널리 사용되던 최우도법 (maximum likelihood method), 모멘트법(method of moment), 확률가중모멘트법 (probability weighted moment method) 등을 이용하여 혼합분포모형의 매개변수를 추정하는 것이 용이 하지 않다. 혼합분포모형의 매개변수 추정 방법으로는 Expectation-Maximization (EM) 알고리즘, Meta-Heuristic Maximum Likelihood (MHML) 방법, Markov Chain Monte Carlo (MCMC) 방법 등이 적용되고 있다. 현재까지 수자원 분야에서 사용되는 극치 자료를 혼합분포모형을 이용하여 모의할 때 매개변수 추정방법에 따른 특성에 대한 연구가 진행되지 않았다. 본 연구에서는 우리나라 연최대강우량 자료를 이용하여 혼합분포모형의 매개변수 추정방법 (EM 알고리즘, MHML 방법, MCMC 방법) 들의 특성들을 비교 분석하였다. 혼합분포모형으로는 Gumbel-Gumbel 혼합분포 모형을 적용하였다. 본 연구의 결과는 향후 혼합분포모형을 이용한 연구에 좋은 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

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자연지향적 집단의 생태관광 행동특성에 관한 연구-수도권지역의 자연지향적 단체를 중심으로- (A Study on Behavioral Characteristics for Ecotourism in Nature-Oriented Groups-Focus on Nature-Oriented Groups in the Metropolitan Area, Korea-)

  • 유기준;최인묵
    • 한국환경생태학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.167-175
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    • 1999
  • 본 연구의 목적은 자연지향적 집단의 생태관광 행동특성을 파악하는 데 있다. 이를 위해 서울지역의 5개 지역 지향적 집단을 중심으로 설문조사를 실시하였다. 설문조사는 여행객의 행동특성, 행동특성에 미치는 영향요소들, 그리고 행동특성에 영향을 주는 변수와의 차이를 분석하는데 중점을 두었는데, 이를 위해서 행동특성에 대한 요인분석과 독립변수들과의 차이를 알아보기 위해 일원배치 분산분석을 실시하였다. 연구결과 절대환경론자 및 정태형 생활양식을 가진 사람들은 계절과 방문빈도에 민감했으며 조화론자 및 모험형의 사람들은 동기부여에 영향을 주는 요소들과 장애요소들에 민감하게 반응하는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 국내의 잠재적인 생태관광 시장의 효과적인 홍보 및 마케팅 전략수립에 기초적인 자료로서 제공할 수 있을 것으로 판단되며, 자료의 이용효율성 증대를 위해서는 생활양식적 차이와 다양성 요구에 의한 심리적 유형의 차이 및 개인의 환경관 등이 행동에 작용하는 범주와 영향의 구체적 원인에 대한 세부적인 연구가 향후 계속 되어야 할 것으로 판단된다.

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자연경관심의제 도입의 기대-성과 분석 (Expectation-performance Analysis on Natural Landscape Review Program in Korea)

  • 이관규;홍정기
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.103-113
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    • 2010
  • 본 연구는 환경부 주관으로 2006년부터 시행되어 온 자연경관심의제도의 제도 도입 당시의 기대수준과 현재의 성과수준을 분석함으로써 발전방향을 모색하고자 진행되었다. 동 제도를 도입함으로써 얻고자 하였던 목표와 효과를 분석변수로 설정하고 당시의 기대수준과 제도도입 약 4년이 지난 2010년도 시점의 기대치 달성 성과수준을 비교하였다. 자연경관심의위원 전원을 대상으로 설문조사를 시행하여 분석하였으며, 비교결과 도출된 기대와 성과의 불일치 수준을 분석하고 그 원인을 고찰하였다. 그 결과, 제도 도입시 기대수준은 3.79, 성과수준은 3.09으로 나타나 당초 기대에 비해 그 성과가 다소 낮은 것으로 평가되었다. 성과가 기대에 미치지 못한 주요 항목은 자연경관을 고려한 개발사업계획 수준 제고(-2.91), 경관개선 실천성 제고(-2.97), 자연경관자원 주변경관의 개선(-3.00)으로 나타났다. 이와 같은 결과를 고찰하여 동 제도의 발전방향으로 심의절차개선과 홍보강화, 자연경관심의위원 전문성 확보, 심의내용과 범위 개선, 심의기준 객관화, 전문가 참여 의무화를 단기적 발전과제로 도출하였다. 중장기적으로는 계획적 접근에 의한 경관관리 및 심의와 자연경관보전자원의 대상과 개념을 시각적 자원 뿐만 아니라 생태적 자원으로도 확장시켜야 함을 제안하였다.

지리정보체계를 이용한 자연환경평가 및 관리 (Natural Environment Assessment and Management Using Geographic Information System.)

  • 최송현;더글러스존스톤
    • 한국환경생태학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.184-198
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    • 1999
  • 최근 개발의 압력을 받고 있는 충청북도 영동 민주지산을 대상으로 산림의 질을 평가하고 관리대상을 제시하고자 73개 조사구를 설정하여 조사를 실시하였다. 분석을 위해 27개의 식생과 지리정보변수를 마련하였다. 자료의 양을 줄이기 위해 ordination 기법과 요인분석을 사용하여 변수를 축소시켰다. 식생을 분석한 결과 다섯 개의 군집으로 분류되었으며, 이는 DCA에서도 비슷한 경향을 나타내었다. 요인분석에서는 13개의 변수가 5개가 요인으로 압축되었는데, 요인 1은 수종의 풍부도, 요인 2는 건중량, 요인 3은 밀도, 요인 4는 임령 그리고 요인 5는 지리적 특성으로 나뉘어졌다. 천이상황를 예측하는 모형은 다중회귀로 표현되었고, 주요 변수로는 유기물의 깊이, Shannon의 종다양도 그리고 흉고직경이 사용되었다. 그리고 GIS를 이용한 산림관리의 의사결정과정을 도출하였다.

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