• 제목/요약/키워드: 홍수량 변화

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합천호의 장기간 (2002~2017) 부영양화 특성, 경험적 모델 분석 및 몬순강도에 따른 시공간적 이화학적 수질 변이 (Long-term (2002~2017) Eutropication Characteristics, Empirical Model Analysis in Hapcheon Reservoir, and the Spatio-temporal Variabilities Depending on the Intensity of the Monsoon)

  • 강유진;이상재;안광국
    • 한국환경생태학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.605-619
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    • 2019
  • 본 연구는 합천호에서 2002~2017년까지 16년간의 장기간 동안 수질변수를 이용하여 부영양화 특성, 경험적 모델분석 및 몬순강도에 따른 수질변이 특성을 분석하였다. 장기간의 연별 수질 분석에서 합천호는 중영양~부영양 상태로 분석되었고, 계절별 수질분석에서 부영양화 현상은 하절기 이후 심화되는 것으로 나타났다. 장기간의 수질변이 특성은 유역의 점오염원 및 비점 오염원이 크게 변하지 않는 상황 하에서 매년 강우 사상 (집중 강우 vs. 약한 강우) 및 계절적인 강우강도에 의해 조절되는 것으로 분석되었다. 총인(TP), 총질소(TN), 생물학적 산소요구량(BOD) 및 이온 농도변화는 건기해(Dry year)와 홍수해 (Wet year)의 비교분석에서 뚜렷한 차이를 보여 영양염류, 유기물 농도 및 이온농도 변동에 가장 중요한 역할을 하는 것으로 분석되었다. 특히, 수질 변수 중 매년 영양염 지표(TP, TN), 유기물 지표(BOD, COD), 총 부유물질 농도 및 1차생산력의 지표 (Chl-a)는 강수량과 정 상관관계를 보였다. 녹조의 지표인 Chl-a 농도는 총인, 총질소, 및 BOD와 높은 상관관계를 보여, 타 호수처럼 영양염의 과도한 증가시기에 Chl-a농도가 낮아지는 특성과는 차이를 보였다. Log-전환된 총질소, 총인 및 Chl-a에 대한 경험적 모델(Empirical model) 분석에 따르면, Chl-a 농도는 인(phosphorus) 농도에 의해 1차적으로 조절되며, 질소(N)농도는 유의한 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 이는 $Log_{10}TN$, $Log_{10}TP$, $Log_{10}CHL$의 상류, 중류, 하류구간에 대한 공간적 회귀분석에서 총인과 Chl-a는 p <0.005의 유의적인 상관관계를 나타내었으나 총질소와 Chl-a는 p > 0.005의 결과를 보여, 녹조번성에 대해 인(P)이 핵심역할을 하는 것으로 분석 되었다. 또한, 총질소와 총인 모두 Chl-a와 댐에 가까운 하류구간(Lacustrine zone)에 비해 상류구간(Riverine zone)에서 더 유의적인 결과를 보여, 상류역에서 무기성 부유물의 농도의 영향에 의한 광제한 효과(Light limitation)가 거의 나타나지 않는 것으로 분석되었다.

LSTM Networks 딥러닝 기법과 SWAT을 이용한 유량지속곡선 도출 및 평가 (A study on the derivation and evaluation of flow duration curve (FDC) using deep learning with a long short-term memory (LSTM) networks and soil water assessment tool (SWAT))

  • 최정렬;안성욱;최진영;김병식
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권spc1호
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    • pp.1107-1118
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    • 2021
  • 지구온난화로 인해 발생한 기후변화는 한반도의 홍수, 가뭄 등의 발생빈도를 증가시켰으며, 이로 인해 인적, 물적 피해가 증가한 것으로 나타났다. 수재해 대비 및 대응을 위해서는 국가 차원의 수자원 관리 계획 수립이 필요하며, 유역 단위 수자원 관리를 위해서는 장기간 관측된 유량 자료를 이용하여 도출된 유량지속곡선이 필요하다. 전통적으로 수자원 분야에서 유량지속곡선을 도출하기 위하여 물리적 기반의 강우-유출 모형이 많이 사용되고 있으며, 최근에는 데이터 기반의 딥러닝 기법을 이용한 유출량 예측 기법에 관한 연구가 진행된 바 있다. 물리적 기반의 모형은 수문학적으로 신뢰도 높은 결과를 도출할 수 있으나, 사용자의 높은 이해도가 요구되며, 모형 구동 시간이 오래 걸릴 수 있는 단점이 있다. 데이터 기반의 딥러닝 기법의 경우 입력 자료가 간단하며, 모형 구동 시간이 비교적 짧으나 입력 및 출력자료 간의 관계가 블랙박스로 처리되어 수리·수문학적 특성을 반영할 수 없는 단점이 있다. 본 연구에서는 물리적 기반 모형으로 국내외에서 적용성이 검증된 Soil Water Assessment Tool (SWAT)의 매개변수 보정(Calibration)을 통해 장기간의 결측치 없는 데이터를 산출하고, 이를 데이터 기반 딥러닝 기법인 Long Short-term Memory (LSTM)의 훈련(Training) 데이터로 활용하였다. 시계열 데이터 분석 결과 검·보정 전체 기간('07-'18) 동안 Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE)와 적합도 비교를 위한 결정계수는 각각 0.04, 0.03 높게 도출되어 모형에서 도출된 SWAT의 결과가 LSTM보다 전반적으로 우수한 것으로 나타났다. 또한, 모형에서 도출된 연도별 시계열 자료를 내림차순하여 산정된 유량지속곡선과 관측유량 기반의 유량지속곡선과 비교한 결과 NSE는 SWAT과 LSTM 각각 0.95, 0.91로 나타났으며, 결정계수는 0.96, 0.92로 두 모형 모두 우수한 성능을 보였다. LSTM 모형의 경우 저유량 부분 모의의 정확도 개선이 필요하나, 방대한 입력 자료로 인해 모형 구축 및 구동 시간이 오래 걸리는 대유역과 입력 자료가 부족한 미계측 유역의 유량지속곡선 산정 등에 활용성이 높을 것으로 판단된다.

소아 농흉 원인균에 대한 다기관 연구(1999. 9-2004. 8) (The causative organisms of pediatric empyema in Korea)

  • 염혜영;김우겸;김진택;김현희;나영호;박용민;손명현;안강모;이수영;홍수종;이혜란
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제50권1호
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    • pp.33-39
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    • 2007
  • 목 적 : 농흉은 세균성 폐렴의 주요 합병증으로 소아과 영역의 중요 질환이며 새로운 백신의 개발과 광범위 항생제의 사용으로 농흉의 임상 양상과 원인균주의 변화가 예상된다. 본 연구는 최근 5년간의 전국의 2, 3차 병원에서 농흉으로 진단, 치료를 받은 환아들을 대상으로 그 임상 양상과 원인균주에 대한 분석을 하여 보고하는 바이다. 방 법 : 1999.9.1-2004.8.31까지 만 5년간 2, 3차 병원에 내원한 소아연령의 농흉 환자들의 임상기록을 검토하여 임상 양상 및 검사실 소견, 치료 및 경과를 후향적으로 조사하였다. 결 과 : 전국 35개 2, 3차 병원의 122명의 환자가 선정되었다. 이중 1세에서 3세미만이 가장 많아 48명(39.3%)였다. 주증상은 기침과 발열, 호흡곤란, 기면, 흉통, 복통, 구토, 과민, 복부 팽창, 청색증 등의 순서로 관찰되었다. 흉강 천자 결과 육안으로 보았을 때 황색을 보인 경우가 58례(47.5%)로 가장 많았다. 흉막액의 백혈구 수는 평균 $30,365.8{\pm}64,073.0/{\mu}g$였고 단백량은 $522.3{\pm}1,582.3g/dL$였다. 전체 환자 중 80례(65.6%)에서 원인균이 배양되었다. 흉막액 배양에서 균이 동정된 증례 중 45명(36.9%)에서 S. pneumoniae가 검출되었고 Group A Streptococcus, coagulase negative staphylococcus, S. aureus 순서로 동정되었다. 혈액배양에서 양성을 보인 경우는 15례(12.3%)로 S. pneumoniae, S. aureus, coagulase negative staphylococcus, H. influenzae type b, Enterobacter cloacae의 순서로 나타났다. 107명(87.7%)의 환자에서 폐렴이 동반되었다. 그 외에 기흉, 패혈증, 뇌성마비, 무기폐, hyper IgE 증후군, X-linked agammaglobulinemia, 기관식도누출관, 철분 결핍성 빈혈, 유미흉, 폐쇄 항문 등이 동반되었다. 좌우측을 명시한 단순 흉부 방사선 소견을 조사한 결과 좌측의 병변이 42례(34.4%), 우측의 병변이 75례(61.5%)였고 양측 모두에 농흉이 있던 경우가 1례였다. 전 환자에서 항생제를 투여하였고 75례(61.5%)에서 폐쇄성 배농을 시행하였다. 이 중 8례는 흉관을 통해 urokinase를 투여하였다. 27례(22.1%)에서는 항생제만을 투여하였고 16례(13.1%)에서는 개방성 배농을 시행하고 4례(3.3%)에서 겉질제거를 시행하였다. 투여한 항생제는 vancomycin 46례(36.6%), cefotaxime 44례(36.1%), ampicillin with clavulinic acid 38례(31.1%), ceftriaxone 36례(29.5%), teicoplanin 6례(4.9%)의 순서로 사용되었다. 평균 입원기간은 $28.6{\pm}15.3$일 이었다. 21-30일간 입원한 환자가 37례(30.3%)로 가장 많았다. 사망 1례는 Hyper IgE 증후군을 가진 9세 남아로서 우측 페의 농흉이 있던 증례로 폐출혈과 호흡부전으로 사망하였다. 결 론 : 1999. 9. 1-2004. 8. 31까지 만 5년간 2, 3차 병원에 내원한의 122명의 소아 농흉 환자를 대상으로 임상양상을 분석한 결과 1985년 이전의 국내 보고와 달리 1세에서 3세 미만의 연령에서 호발하고 주원인균은 S. pneumoniae, Group A Streptococcus, coagulase negative staphylococcus, S. aureus 순서로 동정되었다. 항생제로는 vancomycin과 2, 3세대 세팔로스파린을 가장 많이 투여하였으며 폐쇄성 배농을 주로 시행하고 일부에서 개방성 배농과 fibrinolysis를 시행하였다. 폐구균 백신의 사용과 항생제 내성균의 출현에 따른 원인균주의 변화 및 항생제 감수성에 대한 지속적 연구가 요구된다.

만경강유역의 개간과정과 취락형성발달에 관한 연구 (A Study on the Cultivation Processes and Settlement Developments on the Mangyoung River Valley)

  • 남궁봉
    • 한국지역지리학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.37-87
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    • 1997
  • 만경강유역을 하나의 연장선상에 놓고 연구한 결과, 그 공간상에서 역사와 더불어 형성발달해온 시공연속체를 확인할 수 있었다. 만경강상류에서 하류 하구연안에 이르는 면장공간상에서의 개간과정은 여말에서 부터 시작되어 오늘에 이른 것으로 볼 수 있다. [기원지-지향지] 지향가설에서 본 개간과정에서 개간의 기원지는 만경강상류 산간계곡의 지류곡지 개간을 효시로 하여 기원지가 이루어지고, 조선조 중기까지는 수방대책의 발달과 더불어 하천 중류까지 진출하고, 하천 본류에 대한 하류지역의 계간은 하천의 규모와 유수량의 증가로 인한 하안의 홍수와 범람을 극복할 수 있는 인공제방을 축조할 수 있는 기술수준에 이른 1920년대에 들어서야 본격화되고, 그후 연이어 하구연안의 간석지 개간도 시행되어 개간의 개척첨단이 이들 지향지인 해안간석지일대에 형성되는 것을 볼 수 있다. 시간의 흐름과 더불어 각 시기마다 공간의 변화도 수반되어 시공연속체가 발달하는 것을 볼 수 있다. 취락의 경우 개간과정에 따라 산간계곡 산록일대에서는 주변입지적 집촌, 하천중류와 하류에서는 중앙입지적 집촌, 하천하구 간석지에서는 중앙입지적 열촌형태가 우세하게 나타났다.

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