• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.269-269
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• 2022

최근 낙동강 하구 기수생태 복원에 있어서 중요한 요소 중 하나는 하굿둑 외해측의 보다 높은 정도를 가지는 조석예보치 산정과 이를 통해 하굿둑 방류량과 해수 유입량을 추정하여 주변 환경 등을 예측할 수 있다. 기수생태 복원이 본격으로 논의가 진행 전인 2016년까지는 하구에서 수km 떨어진 기존 조위관측소(부산 및 가덕도)를 활용하여 하류수위를 예측하여 왔지만 조위 높이와 위상 차이로 인하여 활용이 용이하지 않다. 따라서, 낙동강 하굿둑 인접 외해역에서 조석 영향을 받는 수위관측치를 이용하여 조석조화분해를 통해 조위 예측을 보다 정밀하게 산정하는 것이 필요하다. 연구방법으로는 낙동강 하굿둑 외해역에서 관측된 2016년, 2017년 각각 1년간 10분간격으로 관측자료의 저장상태 및 이상자료 유무를 확인하고, 조석조화분해 프로그램인 TASK2000(Tidal Analysis Software Kit) Package를 이용하여 2016년, 2017년 낙동강 하굿둑 인접 외해역에서 관측된 조위자료를 각각 조석조화분해한 결과로 관측조위와 예측조위 비교하였고, 관측조위와 예측조위를 뺀 성분인 조석잔차성분을 구했다. 조화분해결과, 낙동강 하굿둑 외해역은 일반적인 연안역의 조석과는 달리 하천수의 유출, 배수갑문의 조작, 연안사주지형에 의한 조석변형 등 매우 복잡하고 불규칙적인 특성인 기상성분(기압, 바람 등)에 의한 교란을 고려한다면 예측정확도가 상당부분 확보되는 것으로 나타났다. 또한 장주기 성분과 비선형 조석성분의 크기를 비교해 볼 때 거의 편차가 없이 나타나 조석조화상수를 이용한 예보 가능성을 확인할 수 있었다. 조위검증은 2016년의 1년치의 조석자료를 이용하여 조화분해된 조화상수 63개를 이용하여 2017년의 조석 예보치를 산정하였으며, 이를 2017년의 낙동강 하굿둑 외해역의 조석관측치와 조석예측치를 1대 1 비교하는 방식으로 검증하였고, 이들의 상관관계를 파악하기 위하여 두 성분에 대하여 Regression Analysis를 수행하여 예측조위와 관측조위 사이에는 Pre=0.9535×Obs+0.396과 같은 관계식이 성립하는 것으로 분석되었다. 또한, 두 성분간의 상관도는 0.9535로 높게 나타났다. 조위예측 프로그램인 TASK2000 Package 중 MARIE를 이용한 조위예측 프로그램의 신뢰도가 매우 높은 것으로 판단되고, 해당년도 조위예측 시에는 가능하면 직전년도의 1년 조석관측자료를 조화분해하고 얻어진 조화상수를 이용하여 조위예측을 실시하면 보다 정확한 자료를 얻을 수 있다.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.13 no.4
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• pp.234-240
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• 2010

In order to predict coastal environmental changes caused by coastal development and effectively manage marine environment, the exact information about water level changes and hydrodynamic circulation is essential. However, most of the environmental impact assessment has been using only limited tidal constituents in the numerical tide model to predict the real tide and tidal currents caused by the synthesis of many other tidal constituents, which causes an error in the environmental impact assessment. In this study, a method, which uses the limited tidal constituents at the offshore open boundaries and the observed tide at the inner or nearby point to predict the real tide in the model domain accurately, is suggested. Tidal and tidal currents predicted by the suggested method agreed well with the observations.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.12 no.5
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• pp.891-898
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• 2017

Climate changes consistently cause coastal accidents such as coastal flooding, so the studies on monitoring the marine environments are progressing to prevent and reduce the damage from coastal accidents. In this paper, we propose a new method to estimate the sea level which can be applied to the tidal sensors to monitor the variation of sea level. Existing sea level models are very complicated and need a lot of tidal data, so they are not proper for tidal sensors. On the other hand, the proposed algorithm is very simple but precise since we use the measured data from the sensor to estimate the sea level value in short period such as one or two hours. It is shown by experimental results that the proposed method is simple but predicts the sea level accurately.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.28 no.6
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• pp.874-881
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• 2022

Until 2016, before discussions on the restoration of brackish water of the Nakdong River Estuary started in earnest, the downstream water level was predicted using the data of existing tide level observatories (Busan and Gadeokdo) several kilometers away from the estuary. However, it was not easy to carry out the prediction due to the dif erence in tide level and phase. Therefore, this study was conducted to estimate tide prediction more accurately through tidal harmonic analysis using the measured water level affected by the tides in the offshore waters adjacent to the Nakdong River Estuary. As a research method, the storage status of observation data according to the period and abnormal data were checked at 10-minute intervals in the offshore sea area near the Nakdong River Estuary bank, and the observed and predicted tides were measured using TASK2000 (Tidal Analysis Software Kit) Package, a tidal harmonic analysis program. Regression analysis based on one-to-one comparison showed that the correlation between the two components was high correlation coef icient 0.9334. In predicting the tides for the current year, if possible, more accurate data can be obtained by harmonically analyzing one-year tide observation data from the previous year and performing tide prediction using the obtained harmonic constant. Based on this method, the predicted tide for 2022 was generated and it is being used in the calculation of seawater inflow for the restoration of brackish water of the Nakdong River Estuary.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.22 no.2
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• pp.276-283
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• 2018

Climate changes consistently cause coastal accidents such as coastal flooding, so the studies on monitoring the marine environments are progressing to prevent and reduce the damage from coastal accidents. In this paper, we propose a new method to predict the sea level which can be applied to coastal monitoring systems to observe the variation of sea level and warn about the dangers. Existing sea level models are very complicated and need a lot of tidal data, so they are not proper for real-time prediction systems. On the other hand, the proposed algorithm is very simple but precise in short period such as one or two hours since we use the measured data from the sensor. The proposed method uses Kalman filter algorithm for harmonic analysis and double exponential smoothing for additional error correction. It is shown by experimental results that the proposed method is simple but predicts the sea level accurately.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.34 no.6
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• pp.222-232
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• 2022

In this study we investigated the characteristics of long-term tidal constituents based on 30 tidal gauge data along the coasts of Korea and its the effects on total water level (TWL) forecasts. The results show that the solar annual (Sa) and semiannual (Ssa) tides were dominant among long-term tidal constituents, and they are relatively large in western coast of Korea peninsula. To investigate the effect of long-term tidal constituents on TWL forecasts, we produced predicted tides in 2021 with and without long-term tidal constituents. The TWL forecasts with and without long-term tidal constituents are then calculated by adding surge forecasts into predicted tides. Comparing with the TWL without long-term tidal constituents, the results with long-term tidal constituents reveals small bias in summer and relatively large negative bias in winter. It is concluded that the large error found in winter generally caused by double-counting of meteorological factors in predicted tides and surge forecasts. The predicted surge for 2021 based on the harmonic analysis shows seasonality, and it reduces the large negative bias shown in winter when it subtracted from the TWL forecasts with long-term tidal constituents.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.1006-1010
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• 2005

본 연구는 1차원 부정류 해석모형인 FLDWAV 모형을 이용하여 댐방류 또는 상류지점의 지류유입유량과 하류단의 조위에 따른 영향이 낙동강 하류 홍수위에 미치는 영향을 해석하고, 이를 GUI 시스템과의 연계를 통한 효율적인 홍수관리시스템을 구축하는데 있다. 또한 수리학적 모형수행을 위한 입력자료가 될 수 있는 수문학적 모형과의 연계방법을 제시하였으며 예측조위와 하구둑 방류량을 고려한 합리적인 하류경계조건을 지정하기 위해 회귀방정식에 의한 하류부 예측조위산정방법을 제시하였다. 본 연구에서는 적포교 수위관측소를 기점으로 하여 낙동강 하구둑까지 110km를 대상구간으로 설정하였다. 상류경계조건으로는 적포교지점의 유입량과 남강, 밀양강, 양산천 등의 지류유입량 등을 현재 한국수자원공사에서 적용하고 있는 KOWACO 홍수분석모형에 의해서 산정하였다. 또한 하류경계조건은 하구둑 내수위의 실측자료를 이용하였으며 향후 예측을 위한 적용성을 위해서 하구둑의 유입량과 예측조위조건의 상관성을 이용하여 회귀식을 산정하였다. 또한 해석결과의 효율적인 도시를 위해서 홍수추적 모형과 연계한 GUI 시스템을 구축하였다. 과거 발생한 홍수사상에 대해서 적용한 결과 실측치와 관측치가 유사한 수위 거동을 나타내고 있었다. 본 연구의 결과를 이용하여 다른 수계에서도 홍수예경보시스템의 구축을 위한 수리학적 모형과 수문학적 모형의 연계를 통한 좀더 신뢰성있고 정확한 해석결과를 제시할 수 있을것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.28 no.4
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• pp.469-476
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• 2022

This study developed a Recurrent Neural Network model implemented through Long Short-Term Memory (LSTM) that generates long-term tidal level data at Busan Port using tide observation data. The tide levels in Busan Port were predicted by the Korea Hydrographic and Oceanographic Administration (KHOA) using the tide data observed at Busan New Port and Tongyeong as model input data. The model was trained for one month in January 2019, and subsequently, the accuracy was calculated for one year from February 2019 to January 2020. The constructed model showed the highest performance with a correlation coefficient of 0.997 and a root mean squared error of 2.69 cm when the tide time series of Busan New Port and Tongyeong were inputted together. The study's finding reveal that long-term tidal level data prediction of an arbitrary port is possible using the deep learning recurrent neural network model.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.1068-1072
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• 2005

조석이란, 해면의 완만한 주기적 승강을 말하며, 보통 그 승강은 1일 약 2회이나, 곳에 따라서는 1일 1회의 곳도 있다. 조석에 있어서는 이 밖에 수일의 주기를 갖는 약간 불규칙한 승강, 반년, 또는 1년을 주기로 하는 다소 규칙적인 승강까지 포함하여 취급한다. 그러나, 각 항만마다 갖는 특정적인 주기인 수분내지 수십분의 주기의 승강은 조석으로 취급하지 않는다. 조석은 해양의 제현상 중에서 예측가능성이 가장 큰 현장으로 이는 조석이 천체의 운행과 연관되기 때문이다. 조석이란 지구로부터 일정한 거리에서 각 고유의 속도를 가지는 적도상을 운행하는 무수의 가상천체에 기인하는 규칙적인 개개의 조석을 합성한 것이며 이 개개의 조석을 분조(Constituent)라 한다. 여기에서 사용되는 신경망 모형은 입력과 출력으로 구성되는 블랙박스 모형으로서 하나의 시스템을 병렬적으로 비선형적으로 구축할 수 있다는 장점 때문에 과거 하천유역의 강우-유출과정에서의 경우 유출현상을 해석하고 유출과정을 모형화 하기 위해 사용하였다. 본 연구에서는 기존의 조위 예측방법인 조화분석법이 아닌 인공신경망을 이용하여 조위예측을 실시하였다. 학습이라는 최적화 과정을 통해 구조와 기능이 복잡한 자연현상을 그대로 받아들여 축적시킴으로써 이를 지식으로 현상에 대한 재현능력이 뛰어나고, 또한 신경회로망의 연상기억능력에 적용하여 수학적으로 표현이 불가능한 불확실한 조위곡선에 적용하기에 유리한 장점을 가지고 있다. 본 연구의 목적은 과거 조위이론을 통해 이루었던 조위예측을 우리가 알기 쉬운 여러 기후인자(해면기압, 풍향, 풍속, 음력 등)에 따른 조위곡선을 예측하기 위해 신경망 모형을 이용하여 여수지역의 조위에 적용하여 비교 분석하고자 한다. May가 제안한 공식을 더 확장하여 적용할 수 있는 실험 공식으로 개선하였으며 다양한 조건에 대한 실험을 수행하여 보다 정밀한 공식으로 개선할 수 있었다.$10,924m^3/s$ 및 $10,075m^3/s$로서 실험 I의 $2,757m^3/s$에 비해 통수능이 많이 개선되었음을 알 수 있다.함을 알 수 있다. 상수관로 설계 기준에서는 관로내 수압을 $1.5\~4.0kg/cm^2$으로 나타내고 있는데 $6kg/cm^2$보다 과수압을 나타내는 경우가 $100\%$로 밸브를 개방하였을 때보다 $60\%,\;80\%$ 개방하였을 때가 더 빈번히 발생하고 있으므로 대상지역의 밸브 개폐는 $100\%$ 개방하는 것이 선계기준에 적합한 것으로 나타났다. 밸브 개폐에 따른 수압 변화를 모의한 결과 밸브 개폐도를 적절히 유지하여 필요수량의 확보 및 누수방지대책에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.8R(mm)(r^2=0.84)$로 지수적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 유거수량은 토성별로 양토를 1.0으로 기준할 때 사양토가 0.86으로 가장 작았고, 식양토 1.09, 식토 1.15로 평가되어 침투수에 비해 토성별 차이가 크게 나타났다. 이는 토성이 세립질일 수록 유거수의 저항이 작기 때문으로 생각된다. 경사에 따라서는 경사도가 증가할수록 증가하였으며 $10\% 경사일 때를 기준으로 $Ro(mm)=Ro_{10}{\times}0.797{\times}e^{-0.021s(\%)}$로 나타났다.천성 승모판 폐쇄 부전등을 초래하는 심각한 선

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2002.05a
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• pp.609-614
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• 2002