• 제목/요약/키워드: 장기 지형변화

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SWAT 모형을 이용한 미래 토지이용변화가 수문 - 수질에 미치는 영향 분석 (The Analysis of Future Land Use Change Impact on Hydrology and Water Quality Using SWAT Model)

  • 박종윤;이미선;이용준;김성준
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권2B호
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    • pp.187-197
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    • 2008
  • 본 연구에서는 SWAT(Soil and Water Assessment Tool) 모형을 이용하여 경안천 유역($255.44km^2$)을 대상으로 미래 토지이용변화가 수문-수질에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. Landsat TM(1987, 1991, 1996, 2004), $ETM^+$(2001) 위성영상으로부터 시계열 토지이용도를 작성하고, CA-Markov 기법을 이용하여 2030, 2060, 2090년도의 미래 토지이용변화를 예측하였다. 모형의 입력 자료인 수문 기상자료와 지형자료(DEM, 토양도, 하천도 등), 수질자료(SS, T-N, T-P)를 구축하고 1999, 2000년 자료를 이용하여 모형의 보정을 실시하였으며, 2001, 2002년에 대하여 검증하였다. 검보정 결과, 유출량에 대해 모형 효율성 계수는 0.59, 수질항목(Sediment, T-N, T-P)에 대한 결정계수는 0.88, 0.72, 0.68로 분석되었다. 미래 토지이용변화에 따른 유출량과 비점오염 부하량의 변화를 분석한 결과, 도시화가 진행되면서 2004년을 기준(76.3)으로 유역 평균 CN값이 2030년 76.9, 2060년 77.1, 2090년 77.4로 증가하면서 유출량이 1.4%, 2.0%, 2.7% 증가하는 것으로 분석되었다. 또한, 비점오염원의 증가로 유사량과 T-N, T-P 부하량은 2004년을 기준으로 2030년 51.4%, 5.0%, 11.7% 증가하였으며, 2060년 70.5%, 8.5%, 16.7% 2090년에 74.9%, 10.9%, 19.9% 증가하는 것으로 분석되었다.

관리조방형 옥상녹화 식재식물의 피복률 변화 및 피복유형 (Covering Types and Covering Ratio Changes of Planted Species on an Extensive Green Roof)

  • 장하경;이은희
    • 한국환경생태학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.404-411
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    • 2011
  • 본 연구는 지속가능한 옥상녹화 식재계획을 위하여 관리조방형 옥상녹화 식재식물에 대한 다년간 조사결과를 토대로 피복률 변화의 양상을 분석하고 피복특성을 유형화하였다. 실험대상지는 2007년에 조성된 서울여자대학교 행정관 옥상녹화지이며 식물은 기린초 등을 포함한 4종류의 세덤류와 층꽃나무 등 다년생 초화류 14종을 포함하여 총 18종 이식재되었다. 식재식물 피복변화 모니터링은 2007년부터 2009년까지 3년간 실시하였다. 조사결과 피복률은 식재 후2년이 경과한 2008년에는 전반적으로 안정세를 보이거나 다소 증가한 반면 2009년 들어서는 세덤류와 섬백리향 등총 6종을 제외하고는 대다수 감소하는 양상을 보였다. 피복양상을 관찰한 결과 크게 4가지 유형으로 식재지유지형, 인접지역 잠식형, 포복 확산형, 산발 확산형으로 분류하였다. 또한 주요기간의 피복률 데이터를 종속변수로 하여 식재후 경과 시간과 단순회귀분석을 실시하였으며, 최종적으로 총 8종에서 통계적 유의수준 하에서 피복률 변화양상 예측모델이 도출되었다. 향후 다양한 식물들에 대한 장기적인 피복특성 모니터링을 통해 지속가능한 옥상녹화 식재계획을 위한 다양한 식물정보 구축이 필요할 것으로 생각된다.

해양 오염퇴적물 정화를 위한 원통관과 클램쉘을 이용한 피복 기술의 비교 (Comparison of Pipeline and Clamshell Capping Technologies for the Remediation of Contaminated Marine Sediments)

  • 강구;홍성구;김영기;박성직
    • 한국항해항만학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.195-206
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    • 2017
  • 국내에 원위치 피복기술의 적용 사례가 전무한 가운데 본 연구에서는 부산 N항을 대상으로 피복 기술에 대한 시범 사업을 수행하였다. 오염 정화를 위하여 원통관과 클램쉘을 이용한 피복 공법이 적용되었다. 두 공법의 피복형상 변화, 퇴적물 오염도 변화, 공정 소요시간, 소요비용을 산정하고 비교하였다. 원통관 공법과 클램쉘 공법 모두 목표 두께인 50 cm를 평균적으로 만족하였다. 그러나 원통관 공법은 해저지형 변화에 민감하게 반응하지 못하는 단점을 가지고 있어 비균일한 피복형상을 나타내었다. 원통과 공법과 클램쉘 공법 적용 시 유기물 함량은 매우 감소하였지만, pH의 뚜렷한 변화는 없었다. Cd, Ni, Zn의 유기물 및 잔류 형태의 비율이 피복 후 증가하였다. 원통관 공법의 경우 클램쉘 공법에 비해 공정 소요시간이 약 4배 정도 더 소요되었다. 클램쉘 공법의 시공비용은 원통관 공법에 비해 약 40% 절감 되는 것으로 나타났다. 오염 퇴적물 정화 효율에 대한 평가를 위해서는 최소 2년 이상의 장기적인 모니터링이 진행되어야 한다.

관수시기(灌水時期)가 마의 생육(生育) 및 수양(收量)에 미치는 영향(影響) (Effects of Irrigation Time on Growth and Yield of Dioscorea batatas DECNE)

  • 조지형;오세명;이승필;배성동
    • 한국약용작물학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.205-211
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    • 1996
  • 마 재배시 장기간의 한발(旱魃)에 대비하여 물의 효육적인 관수(灌水)를 위한 적정 관수(灌水)시기 구명시험을 수행하였던 바 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 토성별 토양수분은 무관수(無灌水), 7월 15일 탁수(濯水), 8월 15일 관수(灌水), 2회 관수(灌水)의 순으로 함량이 감소하였으며 양토보다 사양토가 토양수분의 변화가 큰 것으로 나타났다. 2. 토성별 지상부 생육을 보면 출아기는 장마보다 단마의 경우 토성과는 무관하게 6~8일 정도 빠른 편이었으며 개화기, 영여자착생기는 양토보다 사양토에서 빠른 경향이었으며, 영여자 착생량은 단마, 장마 모두 괴근 형성기와 괴근 비 대기 2회 관수(灌水)에서 무관수(無灌水)보다 2배 정도 많이 착생되었다. 3. 지하부 생육을 보면 분기(分岐)는 단마가 장마보다 많았으며, 괴근중은 장마와 단마의 품종간 차이는 다소 있었으나 사양토에서 증가하는 경향을 보였다. 4. 괴근수량은 장마가 단마보다 높은 수량성을 보였으며 토성별로는 사양토보다 양토에서 수량이 증가하는 경향을 보였다.

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CAT 모형의 설마천 유역 적용 및 평가 (Analysis & Evaluation of CAT(Catchment hydrologic cycle Analysis Tool) on Seolma-cheon Catchment)

  • 이용준;김현준;노성진;장철희
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.996-1000
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    • 2009
  • 물순환계를 종합적으로 관리하기 위해서는 물순환계의 모니터링과 해석모형의 구축이 필요하다. 실측자료만으로는 복잡 다양한 물순환계 구조 및 인과관계를 규명할 수 없기 때문에 시간적 공간적으로 변화하는 다양한 수문현상을 일관된 하나의 시스템으로 이해하기 위해 물순환 해석모델을 구축하여 검토할 필요가 있다. CAT(Catchment hydrologic cycle Analysis Tool)은 수문학적으로 균일하게 판단되는 범위를 소유역으로 분할하여 지형학적 요인에 의한 유출 특성을 객관적으로 반영할 수 있게 하며, 토양층에 따라 침투, 증발, 지하수 흐름 등의 모의가 가능하도록 하는 Link-Node 모형으로, 증발산은 기준 증발산을 외부에서 직접 입력하거나, Penman-Monteith 방법을 선택할 수 있으며, 침투는 토양의 수리전도도에 따른 연직방향 침투 및 사면방향 복귀류를 고려할 수 있다. 노드의 지하수 유거를 고려하여 기존 노드-링크 방식 모형의 장기 유출 해석시 제한점을 보완하였으며, Muskingum, Muskingum-Cunge, Kinematic wave 방법을 이용하여 하도추적을 모의할 수 있다. 또한 GUI를 통해 사용자가 손쉽게 모형을 적용하고 관리 할 수 있도록 하고, 여러 시나리오를 적용함에 있어서 편리하도록 개발 중인 모형이다. 본 연구에서는 개발중인 CAT 모형을 평가 하기위해 시험 유역으로 운영 중인 설마천 유역에 적용하여 소유역 분할(노드수), 계산 시간 간격(일/시단위) 등에 따른 적용성을 평가하였다. 관측 자료를 통해 구축 가능한 물리적 매개변수를 통해 해당 유역을 단일 노드 및 다중 노드로 간단히 모형화할 수 있었으며, 모의 결과, 관측 유량과 적절히 일치하는 결과를 얻을 수 있었다. 1시간 단위에 대한 모의에서도 유출을 적절히 모의할 수 있었으며, 소규모 유역에 대한 정밀한 물순환 해석이 가능할 것으로 평가되었다.

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기타광물질 지역의 유출특성 및 통계분석 (Analysis of statistics and Runoff Characteristic of a Mine)

  • 김태유;최용훈;신현준;원철희;최중대
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.1063-1067
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    • 2009
  • 강원도 홍천군에 위치한 기타광물질 지역의 유출과 수질농도의 특성을 파악하기 위하여 연구를 수행하였다. 연구기간동안 13회의 강우사상에 대하여 모니터링을 실시하였다. 13회의 강우모니터링 기간동안 발생한 강우량은 6.5 ${\sim}$ 149.0 mm의 범위를 나타냈고, 유출계수는 0.28${\sim}$0.98의 범위를 나타냈다. 유출률은 수리, 수문,지형 및 지질학적 특성 등 여러 가지 요인에 의하여 변화할 수 있다. 어느 한 지역의 강우사상에서 강우량과 강우강도 그리고 선행무강우일수 등의 수리, 수문학적 특성은 유출량과 유출율의 크기에 큰 영향을 준다. 강우량과 선행무강우일수 그리고 강우강도와 유출율의 상관관계에서 유출률은 강우량과 강우강도가 증가할수록 선행무강우일수가 감소할수록 증가하는 경향을 나타냈다. 또한 유출율과 강우량, 선행무강우일수, 평균강우강도 그리고 최대강우강도의 Pearson 상관계수는 0.75857, -0.36346, 0.68323 그리고 0.74594로 나타났으며, 강우량, 평균강우강도, 최대강우강도는 유의수준 0.05에서 통계적으로 유의하며 유출율과 강우량의 관계가 가장 큰 것으로 나타났다. 기타광물질 지역의 수질농도들 사이의 상관관계는 $COD_{Cr}$$COD_{Mn}$에서 0.81097로 가장 큰 상관계수가 나타났으며, 유기물질인 $COD_{Cr}$, $COD_{mn}$, BOD 그리고 TOC는 통계적으로 유의한 상관 계수를 갖는 것으로 나타났다. 하지만 유기물을 제외한 다른 수질항목은 큰 관계가 없는 것으로 나타났다. 기타광물질 지역의 유출수와 수질농도의 특성을 더 신뢰성있고 과학적으로 검증하기 위한 장기적인 연구와 노력이 더욱 필요할 것으로 사료된다.

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시험도로 자료를 이용한 포장의 동결특성 연구 (A Study on Freezing Characteristics of Pavements Using Data of Test Road)

  • 정진훈;배성호;권순민
    • 한국도로학회논문집
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    • 제7권2호
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    • pp.87-95
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    • 2005
  • 동절기에 대기온도가 영하로 내려감에 따라 포장하부층의 동결 및 응해가 반복되어 포장체의 구조적 성능이 저하된다. 이를 방지하기 위하여 동상에 대한 많은 연구가 수행되었으며, 그 결과, 우리나라 전역의 동결지수선도가 작성되어 동상방지층 설계 등의 도로건설에 이용되고 있다. 하지만, 포장층의 두께와 재료, 그리고 지형에 따른 동결심도의 변화에 대한 조사가 체계적으로 이루어지지 않아 현행 동상방지층 설계의 유효성에 대한 평가가 시급한 실정이다. 본 논문에서는 한국도로공사 시험도로에서 측정되는 대기온도 자료와 콘크리트 및 아스팔트 포장의 깊이별 온도 및 함수량 자료를 이용하여, 시험도로의 동결지수 및 동결가능 깊이를 조사하였다. 또한, 조사된 결과를 기존의 동결심도 추정식에 의한 결과와 비교하였다. 본 연구는 시험도로에서 측정된 동결 관련자료에 대한 초기연구로서 , 장기적인 자료의 축적과 분석을 통하여 보다 신뢰성 있는 결과가 도출될 수 있을 것으로 판단된다.

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유비쿼터스 관측시스템을 이용한 국내 너울의 특성규명에 관한 연구 (The Analysis of Characteristics of Swell in Korea using the Ubiquitous Measurement System)

  • 장복진;여운광;이종국;박광순
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제41권8호
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    • pp.785-795
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    • 2008
  • 너울은 항만활동 및 선박운행을 방해하며, 연안지역의 인명사고와 지형 변화 등을 야기키는 주요 원인이다. 이러한 너울의 관측 및 예측은 장기간에 걸친 파랑 및 바람 관측자료와 주변외해 기상자료의 거시적인 검토가 필요하기 때문에 자료 수집 및 분석에 많은 시간과 노력을 필요로 한다. 이러한 어려움 때문에 지금까지는 너울에 관한 연구가 활발히 이루어지기 어려웠다. 이에 본 연구는 인터넷 기반의 실시간 모니터링 시스템인 필드박스를 개발하고 이로부터 수집한 파랑자료, 선형파이론과 국내 기상청과 NASA의 기상자료 등을 이용하여 우리나라에서 발생하는 너울의 특성과 원인을 분석하였다. 2004년부터 2006년 동안 광안타워에서 관측된 자료를 이용하여 너울의 빈도와 총발생시간을 월별로 통계 분석하였다. 따라서 우리나라의 분기별 너울 발생의 특징을 규명할 수 있었으며 국내에 발생하는 너울의 원인과 위치적 특징 등을 도출하였다.

한국 남해안에서 2차원 해수순환모델 (A Numerical simulation for the circulation of sea water in the Southern Coastal Waters in Korea)

  • 권철휘;조규대;김동선
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.27-40
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    • 2002
  • 한국 남해연안에서의 해수순환을 알아보기 위하여 수치모델을 이용하여 개방경계에서 조석강제력에 의한 조류와 해수수송량을 이용한 해류를 재현하였다 주요 4대 분조에 의한 조류모델의 결과, 제주해협에서 최강 동향류 세기가 최강 서향류 세기보다 약 2배정도 더 크게 나타났다. 수치실험에 의해서 계산된 해류분포에서 거제도 남측에 나타나는 반원형의 해류분포가 나타났는데, 그 분포가 해저지형의 변화에 의해서 발생되는 것으로 수치실험을 통하여 밝혀졌다. 조류와 해류를 통시에 고려한 해수순환모델 결과, 제주해협에서는 남해로 유입되는 동향류가 우세한 반면에 남해에서 서해쪽으로 유출되는 서향류의 세기는 미약한 것으로 조사되었다. 이러한 견과는 장기적인 관점에서의 물질교환을 고려할 때, 고흥연안의 해상 부유물질이 제주해협을 통하여 서해쪽으로 이동하기 어렵게 만드는 원인중의 하나라고 판단된다.

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Landsat 8 영상을 이용한 심층신경망 기반의 지표면온도 산출 (Retrieval of Land Surface Temperature Using Landsat 8 Images with Deep Neural Networks)

  • 김서연;이수진;이양원
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.487-501
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    • 2020
  • 이 연구에서는 고해상도 위성영상을 이용하여 지표면 온도를 산출하는 기존의 여러가지 방법 이외에 보다 새로운 접근으로, 인공지능 기반의 심층신경망 기법을 148장의 Landsat 8 영상에 적용하여 우리나라 지표면온도를 산출하고 그 적합성을 평가하였다. Landsat 8 열적외 10번 밴드(약 11 ㎛ 파장대)의 밝기온도와 방출률은 물리방정식에 경험상수가 결합하여 도출된 값이기 때문에, 지역적 기상, 기후, 지형, 식생 등의 조건에 따른 불확실성을 내포하고 있다. 이를 보완하기 위하여 본 연구에서는 밝기온도와 방출률로부터 지표면온도 초기추정치 T0를 산출하고 이와 함께, NDVI, 토지피복, 지형요소(고도, 경사, 향, 거칠기) 등을 입력변수로 하는 계절별 심층신경망 모델을 최적화하여 지표면온도를 산출하였다. 이는 ASOS(Automated Synoptic Observing System)와의 선형관계식으로 편의보정을 수행하는 기존 방법에 비해 진보된 기법이다. ASOS 관측치와 시공간적으로 일치되는 1,728건의 자료를 비교한 결과, 계절별로 차이가 있기는 하지만 특히 봄, 가을에는 상당히 좋은 결과를 보였으며(CC=0.910~0.917, RMSE=3.245~3.365℃), 또한 토지피복 유형에 상관없이 안정적인 산출이 이루어짐을 확인하였다. 향후 Landsat 5/7/8 자료의 장기시계열 빅데이터와 함께 추가적인 지표면변수를 활용하여 모델링 을 수행함으로써 기후변화 및 특이기상 하에서도 보다 신뢰도 높은 고해상도 지표면온도 산출이 필요할 것이다.