• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.264-264
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• 2020

최근 기후변화로 우리나라는 과거에 비해 태풍이나 국지성 집중호우 및 가뭄 등 극심한 수문현상이 빈번하게 발생하고 그 피해가 더욱 커지고 있는 추세이다. 특히 우리나라의 경우 산지가 많으며 대부분의 하천이 유역면적이 작고 유로연장이 짧아 단시간에 유출이 발생하며 수문학적 특성이 연중 큰 편차를 보이고 있다. 이러한 이상기후에 따른 수문현상 파악 및 피해 경감을 위해 신뢰성 있는 수문자료는 매우 중요하다. 따라서 수문자료에 대한 품질관리는 필수적이지만 자료 결측 및 오측에 대한 신뢰성 높은 품질관리가 이뤄지지 못하고 있는 실정이다. 현재 수위자료의 결측이 발생한 경우 해당 관측소의 수위 자료를 사용해 선형보간 및 운형자법으로 수정하거나 상·하류 관측소의 관계를 이용하여 회귀분석을 통해 자료 결측의 수정 및 보완을 수행하는 등 담당자의 주관적 판단에 의존하고 있다. 본 논문에서는 신뢰성 높은 수문자료의 결측치 보완 및 예측을 위한 방안을 제시하고자 상류의 관측소의 수문자료를 이용한 하류의 단시간 수문 자료예측에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해 자료지향형 모델인 적응형 뉴로-퍼지 기법(Adaptive Network-based Fuzzy Inference System, ANFIS)을 이용한 모형을 적용하였다. 기존의 연구에서 가장 일반적으로 사용되는 물리적 모형은 수문자료를 활용하여 수위 및 유출을 산정함에 있어 매개변수의 결정이 어렵고 많은 오차들을 내포하고 있다. 본 연구에서 사용한 ANFIS는 입력자료와 출력자료만을 고려하여 구축할 수 있기 때문에 자료 수집단계에서 유역의 물리적 자료 및 지형 자료와 같은 방대한 양의 자료 수집이 필요가 없다. 이후 모형이 구축이 된다면 입·출력 자료만을 이용하여 신뢰성 높은 결과를 획득할 수 있지만 입력 자료의 품질에 따라 결과가 좌우되기 때문에 자료의 구성이 매우 중요하다. 본 연구에서는 ANFIS를 통해 무주남대천 유역의 무주군(여의교) 관측소의 수위자료를 입력자료를 사용하여 하류에 위치한 무주군(취수장) 관측소의 수문자료의 결측 보완 및 예측하는 모형을 구축하고 모형의 구조 변화를 통해 가장 정확도 높은 모형을 결정하였다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.35 no.2
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• pp.299-316
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• 2019

The purpose of this study was to analyze landslide susceptibility in the Pyeongchang area using Weight of Evidence (WOE) and Evidential Belief Function (EBF) as probability models and Artificial Neural Networks (ANN) as a machine learning model in a geographic information system (GIS). This study examined the widespread shallow landslides triggered by heavy rainfall during Typhoon Ewiniar in 2006, which caused serious property damage and significant loss of life. For the landslide susceptibility mapping, 3,955 landslide occurrences were detected using aerial photographs, and environmental spatial data such as terrain, geology, soil, forest, and land use were collected and constructed in a spatial database. Seventeen factors that could affect landsliding were extracted from the spatial database. All landslides were randomly separated into two datasets, a training set (50%) and validation set (50%), to establish and validate the EBF, WOE, and ANN models. According to the validation results of the area under the curve (AUC) method, the accuracy was 74.73%, 75.03%, and 70.87% for WOE, EBF, and ANN, respectively. The EBF model had the highest accuracy. However, all models had predictive accuracy exceeding 70%, the level that is effective for landslide susceptibility mapping. These models can be applied to predict landslide susceptibility in an area where landslides have not occurred previously based on the relationships between landslide and environmental factors. This susceptibility map can help reduce landslide risk, provide guidance for policy and land use development, and save time and expense for landslide hazard prevention. In the future, more generalized models should be developed by applying landslide susceptibility mapping in various areas.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.105-105
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• 2012

최근 우리나라는 집중호우로 인한 토석류의 발생이 현저하게 증가하고 있으며, 2002년 태풍 루사와 2003년 매미 그리고 2006년 7월 집중호우 등으로 인한 피해의 규모는 여러 조사와 문헌에서도 확인할 수 있다. 2011년 7월, 서울 우면산 일대에서는 집중호우로 인한 토석류가 발생하였으며, 16명의 인명손실을 포함한 큰 피해가 있었다. 우면산 토석류는 십여 개 지역에서 동시다발적으로 발생하였으며, 토석류 발생 유역 특성과 토석류의 유동특성을 분석하기 위한 현장 조사가 진행되었다. 조사한 자료에 따르면 우면산 일대의 일일 강우량은 서초 기상측정소를 기준으로 최대 24시간 누적 324mm 그리고 시간당 최대 68.5mm/hr를 기록하였다. 상업용 소프트웨어인 FLO-2D는 유사농도의 함수로서 점성(viscous)응력, 항복(yield)응력, 난류 및 분산(dispersive) 응력항을 포함하는 2차 유변학(quadratic rheology) 모델을 기본으로 사용하여 이류(mudflow)와 토석류(debris flow)를 모의할 수 있다. FLO-2D는 흐름의 운동량 및 에너지 보존을 고려하여 격자와 시간에 관계없이 유동심도, 속도, 압력을 예측할 수 있으며, 격자 기반의 모델로서 GIS 및 기타 응용 프로그램들과 연동이 쉽다는 장점이 있다. 그러나 하상침식에 의해 유발된 토석류의 체적 증가는 고려 할 수 없으므로 토석류의 전파 및 퇴적영역에서의 토석류 모의에만 사용할 수 있는 단점이 있다. 이 연구의 목적은 FLO-2D 소프트웨어를 이용하여 우면산에서의 토석류 현상을 재현하는 것이다. 우면산 일대에서 발생한 토석류 중 서초구 방배동의 래미안 아파트 부근에서 발생한 토석류에 대하여 수치지도(DEM)와 현장조사를 통해 얻은 지형자료, 해당 지역의 강우량 및 지질 특성 자료 등을 토대로 FLO-2D 모델을 적용하여 토석류의 흐름특성을 검토한다. 토석류 유동 및 퇴적에 대한 가용한 현장관측 자료와의 비교 분석을 통하여 토석류 특성 값을 산정하고, 모델의 적용성을 검증한다.

• Journal of the Korean Geographical Society
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• v.51 no.6
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• pp.779-797
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• 2016

A calibrated hydrological model is a useful tool for quantifying the impacts of the climate variations and land use/land cover changes on sediment load, water quality and runoff. In the rainy season each year, the Xe Bang Fai river basin is provisionally flooded because of typhoons, the frequency and intensity of which are sensitive to ongoing climate change. Severe heavy rainfall has continuously occurred in this basin area, often causing severe floods at downstream of the Xe Bang Fai river basin. The main purpose of this study is to investigate the climate change impact on river discharge using a Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model based on future climate change scenarios. In this study, the simulation of hydrological river discharge is used by SWAT model, covering a total area of $10,064km^2$ in the central part of country. The hydrological model (baseline) is calibrated and validated for two periods: 2001-2005 and 2006-2010, respectively. The monthly simulation outcomes during the calibration and validation model are good results with $R^2$ > 0.9 and ENS > 0.9. Because of ongoing climate change, three climate models (IPSL CM5A-MR 2030, GISS E2-R-CC 2030 and GFDL CM3 2030) indicate that the rainfall in this area is likely to increase up to 10% during the summer monsoon season in the near future, year 2030. As a result of these precipitation increases, the SWAT model predicts rainy season (Jul-Aug-Sep) river discharge at the Xebangfai@bridge station will be about $800m^3/s$ larger than the present. This calibrated model is expected to contribute for preventing flood disaster risk and sustainable development of Laos

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.487-487
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• 2021

탁수는 유기물 또는 무기물이 유입되면서 빛의 투과성이 낮아진 수체를 의미한다. 탁수가 발생하게 되면 어류의 폐사, 정수처리 비용의 증가 및 경관의 변화로 인한 피해가 발생하게 된다. 국내에서는 홍수기 또는 태풍 시 유역의 토사가 저수지 상류에서 유입하여 호내의 탁수를 발생시키는 경우가 있는데, 특히 낙동강 유역의 임하호에서 빈번하게 고탁수가 발생하여 왔다. 본 연구에서는 임하호에서 탁수 발생 시 신속 배제를 위한 수치적인 예측 시스템을 소개하고자 한다. 저수지 탁수관리의 기본개념은 용수공급능력을 고려한 고탁수의 신속한 배제이다. 이는 선제적 의사결정을 요구하므로, 지류에서 탁수가 발생한 즉시 향후 상황에 대한 예측이 필요하다. 이러한 예측을 위해 유역관리처는 3단계의 수치해석을 수행한다. 첫 번째는 유역 상류에서 탁수가 감지되었을 때, 호 내 탁수의 분포를 예측하는 것이다. 수심 및 수평방향의 탁수 분포에 대한 상세한 결과가 도출되어야 하기에, 3차원 수치해석 프로그램인 AEM3D를 이용한다. 이때, 과거 고탁수 유입에 대한 자료를 기반으로 산정된 매개변수가 적용된다. 두 번째는 예측된 호내 분포를 초기조건으로 댐 방류량 및 취수탑 위치(선택배제)에 따른 탁수 배제 수치해석을 수행하게 된다. 다양하고 많은 case에 대한 신속한 모의 및 3달 이상의 장기간 예측을 요구하므로, 2차원 수치모델인 CE-QUAL-W2를 활용한다. 이 단계에서 수자원의 안정적 공급이 가능한 범위 내에서 효과적인 탁수 배제 방류 방법 등이 결정되며, 방류 탁도가 예측된다. 세 번째 단계는 방류탁도를 경계조건으로 하여 하류 하천(반변천~내성천 합류 전)의 탁도를 예측하는 것이다. 하천의 탁도 예측은 국내뿐만 아니라 국외에서도 그 사례를 찾아보기가 쉽지 않은데, 이는 중소형의 지류에 대한 입력자료가 충분하지 않고 불확실성이 높기 때문이다. 이에 과거 10여 년의 data를 이용한 회귀분석을 통해 탁수 발생물질(SS)-부유사-유량과의 관계를 도출하고, 2차원 하천모델(EFDC)을 이용하여 수심 평균 탁도를 예측하게 된다. 이러한 세 단계의 예측은 탁수가 호내로 유입됨에 따라 반복되고, 점차 예측 정확도가 향상되게 된다. 세 단계의 과정을 통한 임하호 탁수의 조기 배제는 현재 적지 않은 효과를 거두고 있다고 판단된다. 그러나 탁수를 발생시키는 현탁물질의 종류는 매번 일정하지 않기 때문에, 이러한 예측 시스템에 정확도에 영향을 줄 수 있으므로, 여러 상황을 고려한 딥러닝을 도입하여 탁수 물질에 대한 정보를 예측한다면 보다 합리적인 의사결정 지원 도구가 될 수 있을 것이다.

• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.8 no.6
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• pp.93-100
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• 2008

Dense of population construction and high density of skyscraper, and geological characteristics caused natural disasters(e.g. typhoon, tsunami, flood, storm, earthquake, etc.) and manmade disasters(e.g. fire, collapse, explosion, traffic accident, etc.). the extent and scale of the disaster are getting larger. To cope with such problems, Busan City has established the basic plan to secure the life and property of the citizens through model strategy and design of Ubiquitous-Safety Busan. This study quantitatively analyzed the ripple effect on local economy through the fulfillment of Ubiquitous-Safety. The production inducing effect of 250 billion won directly and indirectly can be estimated due to the realization of Ubiquitous-Safety. The value added effect of 115 billion won can be estimated. the employment effect of 5,580 persons can be generated with income effect of 51 billion won.

• Atmosphere
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• v.33 no.2
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• pp.223-246
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• 2023

This paper summarized the research papers on weather extremes that occurred in the Republic of Korea, which were published in the domestic and foreign journals during 1963~2022. Weather extreme is defined as a weather phenomenon that causes serious casualty and property loss; here, it includes typhoon, heavy rain, drought, heat wave, cold surge, heavy snow, and strong gust. Based on the 2011~2020 statistics in Korea, above 80% of property loss due to all natural disasters were caused by typhoons and heavy rainfalls. However, the impact of the other weather extremes can be underestimated rather than we have actually experienced; the property loss caused by the other extremes is hard to be quantitatively counted. Particularly, as global warming becomes serious, the influence of drought and heat wave has been increasing. The damages caused by cold surges, heavy snow, and strong gust occurred over relatively local areas on short-term time scales compared to other weather hazards. In particularly, strong gust accompanied with drought may result in severe forest fires over mountainous regions. We hope that the present review paper may remind us of the importance of weather extremes that directly affect our lives.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.30-30
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• 2022

최근 기후변화로 인한 국지성 호우 빈도 및 강수량이 급증하는 등 극한강우 발생 가능성이 높아지고 있는 실정이다. 공공 기반의 유역 및 지자체별 침수 대응은 지속적으로 이루어지고 있으나, 건설 현장 대응은 이에 비해 미흡한 실정이다. 특히, 건설 현장의 경우, 예측할 수 없는 홍수 유출에 대해서도 기존 설계시 반영된 홍수 유출량과 기상청 정보에만 의존하고 있어 극한강우 발생시 취약성을 나타낼 수 있다. 특히, Top-down 현장은 개구부, 표면 작업을 위한 포장 등에 의해 지하부로 유입되는 강우량이 많고, 지하 굴착공사시 단차 및 지하수 발생으로 극한강우시 침수에 의한 수재해 발생 확률이 높다. 이를 대비하기 위해 XP-SWMM 모형을 이용하여 지상부와 지하부의 강우-유출량을 산정하고 지하부 침수를 모의하였다. 실제 Top-down 현장조사를 통해 침수 관련 인자와 XP-SWMM을 연계하여 침수모의 기법에 적용하였다. 관련 주요인자는 강우량, 현장 지상부 면적, 지상부 배수로, 지하 유입부, 지하 배수펌프 등으로 현장 조사결과 나타났다. 강우자료의 경우, 극한강우를 고려하기 위해 현장 지역의 최대 강우량, 태풍 루사와 기상청 강우의 증가 시나리오를 고려하여 모의에 적용하였다. 본 연구에서는 극한강우에 대한 Top-down 침수 모의를 수행할 수 있는 상용 모델링과 이와연관된 인자를 도출하여 침수 모의 기법을 최적화 하였다. 이러한 침수 모의를 통해 Top-Down 현장 침수심 등을 예측할 수 있다. 향후 이를 통해 지하공간이 있는 건설현장의 강우-유출 현상및 침수 모의가 가능하고, 실시간 현장별 침수 예측 모델 개발로 현장별 대피경로 및 대응방안을 제시하여 인적 피해를 최소화할 수 있을 것으로 기대할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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• 2004.03a
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• pp.435-440
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• 2004

연안침수지도는 태풍이나 해일에 의한 연안침수 발생 시 방조제의 월류 및 붕괴로 인한 예상 침수구역을 강우빈도(200년)별로 나타내고, 침수면적과 깊이를 표현한 지도로서 국외 선진국에서 방재형 국토관리 정책결정과 침수피해에 대한 대민 홍보의 수단으로 활용되고 있다. 국내에서도 연안침수에 의한 피해가 나날이 커지고 국토의 개발에 따른 자연 재해가 많아짐에 따라 보다 방재형 국토개발로 국민의 안전과 복리를 증진하고, 연안침수에 의한 피해를 최소화하기 위한 노력의 일환으로 연안침수지도의 제작 필요성이 증대되고 있다. 본 연구의 시범지역인 대부도 남부지역의 GIS 데이터베이스 구축은 문헌조사 및 기구축 데이터 확보, 지역의 특성에 맞는 신규 GIS 데이터베이스 구축 방법을 제시하였다. 침수구역을 예측하기 위한 모델링을 지원하기 위한 정확도와 경제성, 객관성, 현실성이 높은 지형공간자료의 효율적인 구축이 강조되었다. 구축한 데이터베이스의 세부 유형은 침수위험구역, 침수경계구역, 침수량 화살표이며, 기존에 구축된 데이터를 활용한 레이어는 해안선, 도로, 건물, 등고선, 등심선, 연안 표고점 측량데이터이다. 연안침수지도는 효율적인 재난관리를 위하여 다양하게 활용될 수 있을 것으로 사료되며 나아가 주민의 침수에 대한 경각심 고취와 사전 교육, 지방자치단체의 침수위험 관리업무의 활용이 가능할 것으로 사료된다. 본 연구에서 제작된 연안침수지도는 지자체 주민들을 위해 보기 쉽고 다양한 정보를 얻을 수 있도록 제작되었으며, 이를 위해 사진과 삽화를 추가하여 주민들에게 침수피해에 대한 경각심과 이해를 높이는데 중점을 두었다. 유지관리 후 활용체계 정비의 중요성’을 점검하고, ‘변동자료 발생원인의 분석’, ‘명확한 변동자료 입력 근거의 확보’, ‘갱신주체별 역할의 정의 및 유지관리 기준의 설정’, ‘분야별업무 특성을 고려한 관련 기준의 마련 및 타 시스템과 연계되는 항목을 고려한 절차 정의’ 등에 대한 다양한 접근을 시도하였다. 본 연구에서 제시하는 유지관리 모델을 기반으로 각 지자체별로 적절한 컨설팅이 진행되고 이에 따라 담당자의 실천이 이루어진다면 지자체 GIS의 투자대비 효과에 대한 기대는 이상이 아닌 현실로 다가오게 될 것이다.가오게 될 것이다. 동일하게 25%의 소유권을 가지고 있다. ？스굴 시추사업은 2008년까지 수행될 계획이며, 시추작업은 2005년까지 완료될 계획이다. 연구 진행과 관련하여, 공동연구의 명분을 높이고 분석의 효율성을 높이기 위해서 시료채취 및 기초자료 획득은 4개국의 연구원이 모여 공동으로 수행한 후의 결과물을 서로 공유하고, 자세한 전문분야 연구는 각 국의 대표기관이 독립적으로 수행하는 방식을 택하였다 ？스굴에 대한 제1차 시추작업은 2004년 3월 말에 실시하였다. 시추작업 결과, 약 80m의 시추 코아가 성공적으로 회수되어 현재 러시아 이르쿠츠크 지구화학연구소에 보관중이다. 이 시추코아는 2004년 8월 중순경에 4개국 연구팀원들에 의해 공동으로 기재된 후에 분할될 계획이다. 분할된 시료는 국내로 운반되어 다양한 전문분야별 연구에 이용될 것이다. 한편, 제2차 시추작업은 2004년 12월에서 2005년 2월 사이에 실시될 계획이다. 수백만년에 이르는 장기간에 걸쳐 지구환경변화 기록이 보존되어 있는

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.28 no.5D
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• pp.749-757
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• 2008

Recently, flood damages have increased with heavy rainfall and typhoon influences, and it requires that visualization information to the flood inundation area of downstream in dam discharge. This study developed 3D GIS system that can visualize flood inundation area for Namgang Dam downstream. First, DEMs extracted from NGIS digital maps and IKONOS satellite images were optimized to mount in iWorld engine using TextureMaker and HeightMaker modules. And flood inundation area of downstream could be efficiently extracted with real-time flooding water level using Coordinate Operation System for Flood control In Multi-reservoir (COSFIM) and Flood Wave routing model (FLDWAV) in river cross section. This visualization information of flood inundation area can be used to examine flood weakness district needed in real time Dam operation and be applied to establish the rapid flood disaster countermeasures efficiently.