• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.438-438
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• 2011

팔머가뭄지수(Palmer Drought Severity Index, PDSI)는 가뭄을 정량적으로 표현하기 위해 제안된 최초의 포괄적인 가뭄지수라 할 수 있다. 가뭄을 단순히 하나의 기상인자로만 판단하려 한 것이 아니라 수문순환 과정 속에서 여러 가지 요소들의 복합적인 작용에 의한 결과로 인식하고 이를 가뭄지수 산정 과정에 고려하고자 하였다. 따라서 PDSI는 가뭄뿐만 아니라 습윤상황을 모니터링 하기 위한 용도로 이용될 수 있으며, 수분수지 분석을 통해 얻을 수 있는 함양량, 유출량, 토양수분량의 정보는 그 자체로서도 분석 대상 지역의 수분상황과 관련된 중요한 정보라 할 수 있다. 이러한 점에서 PDSI는 방법론상의 여러 가지 한계에도 불구하고 지금까지 가뭄의 모니터링 및 관리를 위해 우리나라를 비롯한 여러 국가 및 지역에서 널리 이용되고 있으며, 가뭄 정량화를 위한 새로운 가뭄지수 개발 시 적합성의 비교 기준으로 고려되고 있다. 그러나 지금까지 우리나라에서는 PDSI에서 고려하고 있는 기상 및 수문학적 조건이 우리나라의 상황을 적절히 표현할 수 있는가에 대한 검토가 미흡한 상황이라 할 수 있다. 우리나라의 자료를 이용하여 PDSI를 산정하였다 할지라도 지수 산정 과정에서 고려하고 있는 기상 및 수문특성이 적절하지 않을 경우 산정된 PDSI가 나타내는 가뭄상황과 실제 우리나라의 가뭄상황은 다를 수 있다. 특히 PDSI 산정 과정에서 잠재증발산량 산정 방법으로 이용하고 있는 월열지수법은 방법의 한계로 인해 우리나라와 같이 동절기 평균기온이 0도 이하로 떨어지는 경우에는 증발산량이 발생하지 않는 것으로 고려하고 있다. 이는 우리나라의 실제 증발산 발생 양상과 비교할 경우 크게 차이가 나는 점이라 할 수 있으며, 강수량과 증발산량의 관계에 대한 검토로부터 지수 산정 과정이 시작되는 PDSI에 있어 이러한 오차는 결과의 신뢰성 확보에 많은 어려움을 초래할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 기존 PDSI에서 이용하고 있는 월열지수법을 대체할 수 있는 방법에 대해 검토하였으며, 잠재증발산량 산정 방법의 변경에 따라 산정된 PDSI의 변동 양상에 대해 분석하였다. 본 연구의 결과를 통해 가뭄 모니터링 및 관리를 위한 지표로 널리 이용되고 있는 PDSI의 활용에 있어 유용한 정보 제공이 가능할 것으로 판단된다.

• Journal of Korean Society of Transportation
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• v.20 no.7
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• pp.5-13
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• 2002

고도의 산업화성장에 따라 도시의 기능이 지역간의 완전분리가 아닌 경제적 사회적 상호 연관성이 점점 증가하고 그 내용도 복잡하고 다양해짐에 따라 이에 대한 체계적인 분석이 필요하게 되었으며, 그에 대한 연구 또한 활발히 진행되고 있다. 그러나 기존에 연구에서 제시하고 있는 각 지역단위별로 취업자수에 대한 고용자수 비율 또는 출근통행의 유출량에 대한 유입량 비율 등의 단순지표를 이용한 지역간의 경제적 의존성을 설명하는 데는 한계가 있다고 할 수 있다. 따라서 본 연구는 지역간의 경제적 연관관계 즉 경제적 의존성을 복합적이고 표준화 할 수 있는 계량치로 추정하기 위해 두 변수 집합간의 연관성을 추정하는데 매우 유용한 분석기법인 정준상관분석 기법을 이용하여 추정하고자 하였다. 이에 수도권 72개존의 출근통행자료을 이용하여 지역간의 경제적 의존성을 측정하였으며, 각 존들로 구성된 지역간의 정준상관계수 및 각 존들의 정준가 중계수를 통해 통계적으로 정산되어진 표준화된 계수를 산출하였다. 그 결과 대존의 경우 경기도와 인천시는 각각 0.9753. 0.2968 정도의 서울에 대한 경제적 의존정도를 보이는 것으로 나타나 서울에 대한 경기도의 경제적 의존성이 높은 것으로 나타났으며, 산출된 정준가중계수를 살펴보면 분당구와 서울시의 중구는 서울에 대한 경기도의 경제적 의존성에 가장 높은 영향을 미친 것으로 나타났으며, 또한 중존에 해당되는 인천의 3개 권역, 경기의 16개 권역의 서울 5개 권역에 대한 경제적 의존성도 분석되었다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.36 no.1
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• pp.117-128
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• 2003

The objectives of this study are to develop the total maximum daily loads simulation system, TOLOS that is capable of estimating annual nonpoint source pollution from small watersheds, to monitor the hydrology and water quality of the Balkan HP#6 watershed, and to validate TOLOS with the field data. TOLOS consists of three subsystems: the input data processor based on a geographic information system, the models, and the post processor. Land use pattern at the tested watershed was classified from the Landsat TM data using the artificial neutral network model that adopts an error back propagation algorithm. Paddy field components were added to SWAT model to simulate water balance at irrigated paddy blocks. SWAT model parameters were obtained from the GIS data base, and additional parameters calibrated with field data. TOLOS was then tested with ungauged conditions. The simulated runoff was reasonably good as compared with the observed data. And simulated water quality parameters appear to be reasonably comparable to the field data.

• Korean Journal of Environmental Agriculture
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• v.9 no.2
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• pp.133-141
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• 1990

For the purpose of evaluating nutrient loadings into rivers and lakes from agricultural land, especially from paddy fields and also nutrient degradation in drainage channels, the Total Kjeldahl Nitrogen(TKN) and the Total Phosphorus(TP) were investigated in 29.5 ha. paddy fields in Hwa-Sung, Kyong-Ki, Korea, during the period from May 8, 1989 to Sep. 27, 1989. The results of the study can be su㎜arized as follows : 1. Annual inputs into paddy fields were 180 N-kg/ha 46 P-kg/ha. by fertilization, and 15.0 TKN-kg/ha. 10.0 TP-kg/ha. by irrigation, 8.0 TKN-kg/ha. 0.34 TP-kg/ha. by rainfall respectively. The amount of nutrient involved in surface runoff from paddies was 39.0 TKN-kg/ha. 9.2 TP-kg/ha. and in seepage 7.5 TKN-kg/ha. 2.1 TP-kg/ha. respectively 2. In WS1 stream(reach length equals 950m), nutrients decreased 0.31 TKN-mg/L/km, 0.01 TP-mg/L/km and in WS2 stream (reach length equals 750m) which are more meandering and undulating than WS1, the nutrients decreased 0.84 TKN-mg/L/km, 0.11 TP-mg/L/km. From these results, it was concluded that low stream velocity due to meandering and undulation promotes more degradation of nutrient concentrations. 3. For the purpose of decreasing nutrient loads from paddy fields, the amount of fertilizer used needs to be controlled, irrigation weirs need to be constructed in the drainage channels to delay the transportation of nutrients by decelerating the stream velocity and plants such as plantain-lily need to be cultivated in the channel to consume nutrients and therefore enlarge chances of self-purification.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.48 no.8
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• pp.647-657
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• 2015

This study assessed the water use vulnerability for 12 basins of South Korea. The annual runoff of 12 basins are derived using a Soil and Water Assessment Tool (SWAT) and the calculated runoff per unit area and population are compared with each basin. The 18 indicators are selected in order to assess the vulnerability. Those are classified by aspects of demand, loss and supply of water use. Their weighting values used Entropy method to determine objective weights. To quantitatively assess the water use vulnerability, the Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS) based on multi-criteria decision making are applied. The results show that the water availability vulnerability of Hyeongsan River has the highest value followed by Sapgyo River; Dongjin River; Seomjin River; Anseong River; Mangyung River; Nakdong River; Tamjin River; Youngsan River, Geum River; Taehwa River; and Han River. The result of this study has a capability to provide references for the index deveopment of climate change vulnerability assessment.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.425-425
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• 2011

가뭄은 짧게는 한 계절에서 1년, 길게는 10년 이상 지속되는 등 시간 규모가 다양하며, 그 시작과 끝을 명확하게 정의하기 힘든 특성이 있다. 이와 같이 나타나는 가뭄의 장기적 발생 특성으로 인해 지역의 가뭄 특성을 정확하게 분석하기 위해서는 장기간의 자료를 필요로 한다. 그러나 우리나라의 경우 근대적인 관측은 1900년대 초반에 시작되었으며, 현재 운영 중인 대부분의 관측 시설은 1970년대부터 이용 가능한 자료가 존재하는 상황이다. 미국의 경우에도 1800년대 후반부터 관측된 자료를 이용하여 가뭄 및 홍수 분석을 수행하고 있는 실정이다. 이러한 점을 보완하여 보다 장기간의 가뭄 특성 관련 정보를 확보하기 위한 노력이 많은 연구자들을 통해 지속되어 왔다. 강수량이나 유출량 등 근대 관측 이후 이용이 가능한 자료를 통해서도 가뭄과 관련된 유용한 정보를 획득할 수 있으나 보다 장기간의 정보를 확보하기 위해 나이테 등 다양한 기후 지표를 이용한 연구가 수행되고 있다. 특히 과거 가뭄 특성에 대한 복원을 위해 나이테자료를 이용하는 연구는 미국을 중심으로 매우 활발히 이루어지고 있다. 또한 몽골이나 티베트, 중국 등과 같이 근대 기상 관측 자료가 매우 부족한 지역을 대상으로 가뭄 특성을 분석하기 위해 해당 지역에서 확보된 나이테 자료를 이용하는 연구가 매우 활발하다. 그러나 우리나라에서는 나이테자료와 가뭄 특성 간 관계를 검토하고 나이테자료에 근거하여 과거 가뭄 특성을 복원하려는 노력이 거의 전무한 실정이라 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 근대 관측 이전에 대한 가뭄 특성을 복원함에 있어 나이테자료의 활용가능성을 파악하기 위해 가뭄 특성을 나타내는 가뭄지수와 나이테자료의 상관관계를 분석하였다. 이를 위해 우리나라 및 주변 국가에서 확보된 나이테자료를 이용하였으며, PDSI, SPI 등 기존 가뭄지수를 분석에 함께 활용하였다. 본 연구에서 제시된 연구결과는 향후 나이테자료를 기반으로 근대 관측 이전에 대한 가뭄 특성을 복원하는데 있어 유용한 기반 정보로 활용될 수 있을 것으로 판단되며, 나이테자료 등 기후지표를 이용한 가뭄 관련 연구의 기초 정보로 이용될 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.115-115
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• 2023

최근 기후변화의 영향으로 국내에서 강우량과 유출량의 변동성이 커짐에 따라 효율적으로 수자원을 관리하는 데 어려움을 겪고 있다. 따라서 수자원 관리 측면에서 강우관측소를 대상으로 군집 분석과 경향성 분석을 통해 사전에 강우 시계열 자료의 추세와 특징을 파악하면 용수 공급과 가뭄 및 홍수피해 저감 등에 효과적으로 대처할 수 있다. 본 연구에서는 2000년부터 2019년까지낙동강 유역의 64개 강우관측소를 대상으로 동질성 검정과 수정 Mann-Kendall (MK) 검정을 적용하여 강우 시계열 자료의 월별, 계절별, 연도별 경향성 분석을 수행하였다. 또한, 경향성이 나타나는 관측소별 세부지표(연평균 강우량, 표고 등)를 기준으로 K-means 군집 분석을 수행하여 군집별 강우 특성을 파악하고자 하였다. 분석을 수행한 결과 경향성 분석에선 3월, 4월, 11월, 12월, 봄 및 가을에는 강우량이 증가 추세를 보였고 1월, 5~9월, 여름과 연도별로는 감소 추세가 나타났다. 또한 군집 분석에서는 Silhouette analysis를 기반으로 최적의 군집 개수를 3개로 설정했을 때 군집별 강우 세부지표의 통계값이 관측소별 표고에 비례하는 특징이 나타났다. 연구를 통해 도출된 군집별 강우 특성과 관측소별 경향성 분석결과를 연계하면 강우량의 변동성을 고려한 효율적인 수자원 관리 방안을 마련하는 데 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.39 no.3 s.164
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• pp.227-240
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• 2006

In the several decades, various storage facilities have been developed and operated to supply water resource, flood control or environmental preservation etc. Then, how those man-maid storage facilities affect on the downstream water and environment and how the hydrologists can evaluate those features for water resources problem-solving are high-concentrated problems in this field. Most large watersheds in Korea contain various types of artificial facilities such dams, reservoirs, in-land ponds, wetlands etc. But the study to develop the technology for achieving the effect of the variances and properties of the long term streamflow caused by the artificial storage facilities have been on the simple watershed models and experimental modeling in the real fields. In this paper, we introduce the procedure and methods to consider the above problems based on continuous and semi-distributed featured SWAT model. At the first, we describe the elements and mechanisms of storage facilities in SWAT model to see how we can apply that in proper and appropriate manner for real field problems. Then, we applied the process to a sample watershed, Taewha River basin which covers the most of Ulsan region. Specially, we concentrate on our effort to the effect of upper reservoirs on down stream long term flows based on various scenario basis. The result was described and analysed in spacial and temporal variations on that basin using the precise manner.

• Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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• v.54 no.4
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• pp.65-71
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• 2012

The objective of this study was to estimate surface runoff from rice paddy plots using an artificial neural network (ANN). A field experiment with three treatment levels was conducted in the NICS saemangum experimental field located in Iksan, Korea. The ANN model with the optimal network architectures, named Paddy1901 with 19 input nodes, 1 hidden layer with 16 neurons nodes, and 1 output node, was adopted to predict surface runoff from the plots. The model consisted of 7 parameters of precipitation, irrigation rate, ponding depth, average temperature, relative humidity, wind speed, and solar radiation on the daily basis. Daily runoff, as the target simulation value, was computed using a water balance equation. The field data collected in 2011 were used for training and validation of the model. The model was trained based on the error back propagation algorithm with sigmoid activation function. Simulation results for the independent training and testing data series showed that the model can perform well in simulating surface runoff from the study plots. The developed model has a main advantage that there is no requirement for any prior assumptions regarding the processes involved. ANN model thus can be a good tool to predict surface runoff from rice paddy fields.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.490-490
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• 2018

우리나라의 홍수대책은 제방 축제 및 보강, 하천의 홍수통수능 확대 등 하천 중심의 대책이 대부분이며, 도시 홍수에 대한 대책과 시설물은 홍수저감용 우수저류조가 대다수이나, 민원과 설치장소 확보 등으로 인해 많은 어려움을 겪고 있다. 또한 가뭄대책은 획일적으로 지하수관정 개발에만 의존하고 있다. 이는 우리의 후손을 위해 보존해야 할 의무가 있으며, 현 세대에서 가뭄을 극복하기 위한 수자원은 강우에 의한 지표수로 해결하려는 노력이 필요하다. 도시의 경우 가뭄 극복을 위해 우수를 저류하여 다양한 용도로 활용하는 기술이 필요하고 사회적으로 많은 관심을 불러일으키고 있다. 국내에 로터리 형태로 운영되던 회전교차로가 교통량 증가에 따라 2000년대 이후 성공적인 해외사례를 토대로 한 간혈적인 도입기를 거쳐 2010년 교통운영체계 선진화 방안에 의한 시범사업 이후 도입이 확대되고 있다. 본 연구에서는 LID(Low Impact Development, 저영향 개발) 기법을 적용하여, 홍수와 가뭄에 대한 대책으로 회전교차로 중앙교통섬을 활용한 초기 우수대응 기술을 개발하고 이를 실현할 수 있는 효과적인 회전교차로 설계 및 시공기술을 개발하고자 한다. 도시의 경우 강우시 초기강우에 의한 유출수에는 인체에 해로운 오염물질들이 포화되어 있기 때문에 초기우수에 의한 유출수를 효과적으로 배제하여 하천수질 등 개선하고자 하며, 이와 같은 초기우수에 대한 비점오염원 저감 시설과 우수를 집적하는 우수저류시설을 회전교차로 내에 설치하고 초기 우수에 대한 관리 기법을 개발하고자 한다.