• 제목/요약/키워드: 홍수 반응시간

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PMF 산정방법에 따른 비교 (Comparison of the Estimation Methods for PMF)

  • 권남원;이정은;신홍섭
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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    • pp.710-714
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    • 2005
  • 가능최대홍수량(Probable Maximum Flood; PMF)은 "지역에서 합리적으로 가능한 극심한 기상학적 그리고 수문학적인 조건들의 가장 심각한 조합으로 예상되는 홍수"라 정의되며, 가능최대강수량(Probable Maximum Precipitation, PMP) 입력으로 한 강우-유출관계에 의해서 산정되어진다. 본 연구에서는 댐과 같은 대규모 수공구조물의 설계와 평가의 기준이 되는 PMF 산정시 영향을 미치는 요소와 그에 따른 PMF를 비교$\cdot$검토하였다. PMF 산정방법 중 시간분포방법에 따른 가능최대호우(Probable Maximum Storm; PMS)의 구축과 단위도의 선정이 PMF의 값에 영향을 크게 미침을 알 수 있었다. 또한 기존 댐설계시 산정된 PMP/PMF와 재산정한 PMP/PMF의 변화를 비교$\cdot$고찰하였다. 평균적으로 기존 댐설계시에 비해 금회 산정한 PMP는 약 $27\%$, PMF는 약 $42\%$의 증가를 보였다. PMF의 증가는 PMP의 증가와 더불어 기존 단위도보다 실측자료에 근거한 단위도가 더 빠르고 강한 강도의 유역반응을 초래한 영향으로 판단된다.

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강우클러스터의 이류특성에 따른 홍수유출수문곡선 반응해석 (The Analysis of Flood Hydrograph Responce according to Spatial Advection Characteristics of Rainfall Cluster)

  • 강부식;문수진;김진겸;김종민
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.949-949
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    • 2012
  • 유출수문곡선은 강우량, 강우강도, 강우지속시간, 강우이동방향 및 이동속도와 같은 강우발생특성과 강수대의 공간적 이류방향과 유역형상과의 상호작용에 의하여 영향을 받으며, 특히 강우의 이류과정에서 나타나는 시간적, 공간적인 분포는 유출에 영향을 미치는 중요한 인자이다. 일반적으로 유출해석 기본이론은 연속방정식과 운동방정식으로서 운동파가정(kinematic wave analogy)을 기반으로 한 집중수문모형(lumped hydrologic model)에 의하여 수행되고 있지만 집중형 모형은 한 매개변수에 여러 가지의 물리적 과정을 개념화하여 담고 있기 때문에 유출과정에 대한 섬세한 모형화의 제약으로 인하여 강우의 이류과정에 따른 유출변화특성을 모의하기가 어렵다. 본 연구에서는 완전 분포형 수문동력학적 강우-유출 모형을 사용하여 강우의 이류특성을 반영할 수 있는 유출 모델을 구성하고, 강우의 이류특성에 따른 유역 출구에서의 유출수문곡선의 변화과정을 살펴보고 상관관계를 분석하였다.

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5분에서 수십년 사이의 모든 타임스케일에서 강수의 다양한 통계적 특성을 정확히 재현하여 복합재난 모의에 적합한 추계학적 강수생성모형 (A stochastic rainfall generation model that accurately reproduces the various statistical properties at the timescales from 5 minutes through decades, making it suitable for complex disaster simulations)

  • 김동균
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.117-117
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    • 2023
  • 도시 홍수, 하천 범람, 산사태와 같은 폭우와 관련된 재해는 자주 동시에 발생하며, 각 재해는 서로 다른 범위의 시간 스케일에서 강우 변동성에 민감하게 반응한다. 따라서 재해 복합화 모델링에 적합한 확률 강우 모델은 모든 유형의 재해와 관련된 모든 시간 스케일에서 강우 변동성을 잘 재현할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 5분에서 10년 사이의 시간 스케일에서 다양한 강우통계특성을 재현할 수 있는 추계학적 강우 생성기를 제안하였다. 이 모델은 우선 Randomized Bartlett-Lewis Rectangular Pulse (RBLRP) 모델을 사용하여 미세 규모의 강우량 시계열을 생성한 후, 연속된 폭풍 사이의 상관관계 구조가 유지되도록 폭풍우의 순서를 섞는다. 마지막으로, 별도의 월별 강우량 모델링 결과에 따라 월 단위로 시계열을 재배열한다. 독일 보훔에서 기록된 69년간의 5분 강우량 데이터를 사용하여 본 모형을 검증한 결과, 평균, 분산, 공분산, 왜곡도 및 강우 간헐성은 5분에서 10년에 이르는 시간 스케일에서 체계적인 편향 없이 잘 재현됨은 물론, 5분에서 3일 사이의 시간 스케일에서의 극한 강수량 값도 잘 재현음을 확인하였다. 아울러, 극한 강우 및 산사태에 큰 영향을 주는 극한 강우 발생 전 과거 7일간의 강수량도 정확히 재현되었다.

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단기간의 홍수에 의한 하상변동의 예측모형 (Prediction MOdels for Channel Bed Evolution Due to Short Term Floods)

  • 표영평;신철식;배열호
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제30권6호
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    • pp.597-610
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    • 1997
  • 본 연구에서는 하도 내에서의 부정류 유사이송으로 인한 하상변동의 일차원적 수치모델들을 개발하였다. 유사량과 하상변동에 대한 수치해를 얻기 위해 흐름의 방정식은 Preissmann 음해법과 Lax-Wendroff 2단 양해법을 그리고 유사의 연속방정식은 시간 전방차분, 공간 중앙차분 양해법을 사용하여 수치 적분하였고, Lax-Wendroff 기법 내에서 상류와 하류의 추가 경계조건을 구하기 위해 특성곡선법을 적용하였다. 모델의 정확도는 부피보존실험을 통하여 성공적으로 입증되었으며, 모델의 주요 변수들에 대한 민감도 분석결과로부터 보다 큰 최대 홍수위, 하상경사 및 홍수지속기간에 의해 큰 하상세굴이 발생하였고, 하상재료의 평균입경 가운데, $D_{50}=0.4mm$에서 가장 큰 하상변동을 가져왔다. 본 연구에서 개발된 모델들이 각 변수들의 변화에 적절한 반응을 함으로써 모델들이 합리적인 결과를 가져다주는 것으로 결론되어지며, 실제하천에 적용될 수 있는 것으로 판단된다.

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홍수전파와 배수갑문 운영에 따른 새만금호 내부 수리특성의 동적응답 (Dynamic Response of Hydraulic Characteristics in the Inner Saemankeum Reservoir According to Gate Operation and Flood Events)

  • 서승원;조완희
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.269-279
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    • 2005
  • 새만금호의 방조제 완공이후와 내부 개발이후 만경강 및 동진강의 홍수량 유입과 내부 수위를 관리하기 위해 수문을 작동할 매 수리특성이 어떻게 반응할 것인가를 평가하기 위한 수치실험이 수심적분된 ADCIRC 모형을 이용하여 실시되었다. 2차원 동적하도추적에 따르면, 상류에서는 홍수수문의 시간적 변화가 민감하나 홍수파가 호 내로 유하 하면서 급확대되는 물리적 특성에 따라 호 중심부터는 안정화된다. 평상시 관리수위를 유지하기 위해 수문을 제어하는 경우, 내부개발이후가 방조제 완공직후에 비해 수문 인근영역에서 유속, 수위 등에 동적응답이 즉각적으로 보다 크게 일어나고, 외해수를 호 내측으로 받아들이면 불규칙 수면교란이 일시적으로 발생하는데 내부개발 전후에 따라 최대 10km 및 16km정도까지 상류방향으로 전파된다.

효율적인 홍수범람모의용 지형자료구축을 위한 Lidar자료와 NGIS 수치지형도 자료의 비교 (Comparison of Lidar data and NGIS digital topographic map data for an efficient flood configuration)

  • 권오준;김계현;송용철;민숙주;김경순
    • 한국지형공간정보학회:학술대회논문집
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    • 한국지형공간정보학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.141-146
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    • 2004
  • 최근 들어 국내에서도 홍수에 의한 재산과 인명피해를 최소화하기 위해 지역특성에 알맞은 홍수지도를 제작 중에 있으며, 주로 LiDAR를 이용하여 홍수지도 지형자료를 구축하고 있다. 그러나 이에 많은 시간과 비용이 소요되기 때문에 이미 전국적으로 구축된 수치지형도를 이용한 홍수지도 지형자료 구축의 가능성과 타당성을 검증의 필요성이 제기되고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 수치지형도를 이용한 홍수지도제작시 가장 핵심이 되는 정확한 지형자료구축을 위해서 Breakline처리기법과 하천종횡단자료 연계방안을 중심으로 구리시 일부지역을 대상으로 DEM을 시범제작 하였다. 수치지형도와 LiDAR를 이용하여 구축한 DEM을 검수점을 통한 RMSE오차를 이용하여 수직위치정확도를 비교분석하였다. 분석을 위하여 선행연구(홍수지도제작, 2002)에서 검수점으로 사용한 9점과 제방부분의 실측한 9점을 본 연구의 검수점으로 사용하였다. 비교 결과 RMSE가 수치지형도 DEM의 경우 ${\pm}2.658m$이고, LiDAR DEM의 경우 ${\pm}3.430m$로 나타났다. 두 자료 모두 알려진 오차범위보다 훨씬 높은 오차가 발생함을 알 수 있었다. 향후 수치지형도를 이용한 효율적인 홍수지도 지형자료 구축을 위해서는 수치지형도의 신속하고 지속적인 갱신이 필요할 것이며, 현재 도시지역에만 구축되어 있는 1:1,000 수치지형도를 주변 하천지역까지 확대해서 구축해야 할 필요성이 있을 것으로 사료된다. 아울러 도입초기단계의 LiDAR 측량기술의 보급과 관련모델의 기술의 발달로 인하여 정확도 높은 DEM이 요구된다면 고밀도의 방대한 양의 LiDAR 자료로 DEM을 구축하는 것이 바람직하다고 사료된다.및 이용대책을 수립하는 데 활용될 수 있다., $1,000-2,000{\mu}g\;g^{-1}$), 나머지 177종 식물은 살초활성을 나타내지 않았다. 높은 살초활성을 나타낸 식물로부터 분리되는 천연활성물질들은 향후 새로운 제초제 개발을 위한 모화합물 제공, 상호대립억제 작용성을 갖는 작물 품종 개발 혹은 개량에의 활용, 그리고 친환경 유기농업용 잡초방제에의 활용이 기대된다.내(皮膚上皮組織內)의 Langerhans cell내(內)의 Birbeck granule에 비(比)해 수적(數的)으로 현저히 감소(減少)되어 있었다. 그러나 Thy-1 양성(陽性) dendritic cell에서 볼 수 있는 dense-core 과립(顆粒)은 별변화(別變化)없이 쉽게 관찰(觀察)될 수 있었다. 조직배양(組織培養)을 한 견(犬)의 keratinocyte에 대(對)해 사람 pemphigus vulgaris의 항체(抗體)로 반응(反應)시킨 후 protein-A gold(15 nm)로 표식(標識)시킨 바 제일 바깥 상층(上層)의 keratinocyte에 있어서 세포막표면(細胞膜表面)을 따라 표식(標識)되어 세포막항원(細胞膜抗元)을 나타내었으며, 이와 같은 소견(所見)으로 미루어 정상피부(正常皮膚) 중층편평상피세포(重層扁平上皮細胞)에서도 동일(同一)한 소견(所見)을 관찰(觀察)할 수 있다고 본다.al remnants, Resorption of fetus로 관찰된 것이다. Fetal death는 수정후 $14{\sim}18$일까지의 사망으로써 Maceration of fetus로 관찰되는 것이다. 통계학적 분석은 각 Group의 착상 을과 자궁 내 사망 율을 산출할 때에는 각 임신마우스에 따라 발생빈도가 크

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SWAT 모형의 유출성분 계산 모듈의 개선 및 효과분석 (Enhancement of runoff estimation module in SWAT)

  • 김남원;이정우
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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    • pp.1350-1354
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    • 2010
  • SWAT 모형에서는 토양수량을 고려하여 유출곡선지수법에 따라 지표유출량과 침투량을 계산하고, 계산된 침투량이 토양수대가 받을 수 있는 최대용량인 토양수 최대보수용량(soil water capacity)을 초과할 경우에는 그 초과분을 강제적으로 토양수량에 더해지도록 처리하고 있다. 즉, 초과침투량이 연직 아래로만 유입되는 것으로 간주하고 있다. 이러한 방식은 경사가 매우 완만한 경우에는 적합하다고 할 수 있으나, 국내 유역에서와 같이 비교적 유역 경사가 급한 경우에는 지표유출량이 작게 계산될 수 있으며 특히 집중호우시 강우에 대한 유출 응답이 둔감하게 모의되어 홍수기 큰 강우로 인해 급격하게 증가하는 유출량을 잘 모사하지 못하게 되는 경우가 발생한다. 따라서 본 연구에서는 홍수기 큰 강우에 대해서 유출량이 민감하게 반응할 수 있도록 초과침투량 재분배 모듈($\underline{R}$edistributing $\underline{EX}$cessive $\underline{INF}$iltration module, 이하 SWAT-REXINF)을 개발하였다. 이 모듈은 토양층의 보수능을 초과하는 침투량 처리 방식을 개선한 것으로 지표유출의 집중시간과 토양수의 침루 유하시간의 상대적인 크기에 따라 초과침투량을 분배하여 지표유출량과 침투량에 할당하는 방식을 취하고 있다. 개발 모듈 SWAT-REXINF을 기 개발한 시간가중평균 유출곡선지수법에 의한 지표유출계산법과 접합-분리 방식의 토양층 구조화 기법 등의 유출계산 개선 기법과 접목하여 그 효과를 충주댐 유역에 대해 분석하였다. 시간가중평균 유출곡선지수법에 의한 지표유출계산법과 접합-분리 방식의 토양층 구조화 기법 등 다른 유출 개선 기법과 혼용하여 적용할 경우에는 지표유출량이 약 2배 증가, 첨두유량은 20~50% 증가하는 등 개선 효과가 매우 크게 나타났다. 모형 개선으로 인해서 강우량에 대한 유출량의 응답 민감도를 증가시켜 유출수문곡선의 증감을 보다 용이하게 모의할 수 있고 정확도 또한 높일 수 있을 것으로 판단된다.

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지하수-지표수 물질순환 평가를 위한 반응성 운송 모형 연구 (Reactive Transport Modeling for Investigating Elemental Cycling at the Groundwater-Surface Water Interface)

  • 정희원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.16-16
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    • 2023
  • 기후변화로 인한 가뭄, 홍수, 녹조 등 이상기후 현상들이 본격화함에 따라 안정적인 수자원 관리의 필요성이 증가하고 있다. 특히 급변하는 환경조건 속에서도 안정적인 수자원 확보를 가능하게 하는 지하수 자원의 적극적인 활용은 기후변화대응에 있어 핵심적인 요소이다. 지하수는 하천, 호수 연안지역 등 다양한 지표의 수문환경과 연결되어 천층지권의 수문생태적 특성을 결정하기 때문에, 지속가능한 수자원 활용을 위해서는 지하수와 지표수의 상호작용에 대한 통합적인 검토가 이루어져야 한다. 하지만 긴밀하게 연계된 특성에도 불구하고 지하수와 지표수에 대한 연구는 오랜기간 개별수문환경에 대해 독립적으로 수행되어왔다. 이러한 연구경향은 저류시간이 크게 다른 지하수와 지표수의 수문적 특성뿐 아니라 개별수문환경에서 나타나는 작용들을 통합적으로 다룰 수 있는 모델의 부제에도 기인한다. 최근 비약적인 연산능력의 향상과 함께 지하수-지표수 환경을 연계한 통합수문모델(Integrated Hydrology Model)의 개발 및 활용이 이루어짐에 따라 기후변화 및 수자원 활용에 따른 수문환경변화 대한 통합적인 연구 시도가 이루어지고 있다. 본 발표에서는 최근의 통합수문모델과 다중요소 반응성 운송 모형(Multicomponent Reactive Transport Model)의 연계를 통한 물질순환 연구의 최신 동향을 소개하고(농도-유량 상관관계, 지표수계의 화학적 풍화와 이산화탄소 저감, 녹조 등), 데이터 기반 모형을 통한 통합수문모델의 연산 효율 및 정확성 향상을 위한 방법에 대해 모색하고자 한다.

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지하수 양수 위치에 따른 하천수 감소 영향 공간 분석 (Streamflow depletion according to groundwater pumping location)

  • 이정우;김남원;이민호;차준호
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.251-251
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    • 2015
  • 지하수 양수정 위치에 따라 대수층 및 하천바닥층의 수리지질학적 특성이 상이하여 양수로 인한 지하수위 저하 및 하천으로의 지하수 유출 감소의 시간적 반응과 그 크기가 공간적으로 다르게 나타난다. 따라서 본 연구에서는 지표수-지하수 통합모형 SWAT-MODFLOW를 죽산천 유역에 적용하여 지하수 양수정 위치에 따른 하천수 감소량을 모의 분석하였다. 대상 유역내에 위치한 전체 지하수 양수정을 고려하여 현재 이용 상태의 하천유량을 모의한 후, 다시 지하수 관정을 모두 제거하여 자연 상태일 때의 하천유량을 산정하여 하천수 감소의 정도를 평가하기 위한 기준유량으로 삼았다. 이어서 하천변 양안 500m 이내 임의 위치에 지하수 양수정을 개별적으로 입력하여 반복 모의를 통해 하천유량을 산정하고 자연 상태의 하천유량과의 차이로부터 하천수 감소량을 산정하였다. 임의 위치 각각에 대해 산정한 하천수 감소량을 크리깅 기법을 통해 공간 보간하여 표출한 결과 양수정 위치에 따라 하천에 미치는 영향의 공간적 편차가 크게 나타났고, 특히 양수 5년후에는 양수량 대비 하천수감소량이 60%를 초과하는 지역이 대부분인 것으로 분석되었다.

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혈당 측정용 스트립 개발에 관한 연구 (Development of the Blood Glucose Strip for the Detection of Glucose in Blood)

  • 송은영;김경아;이홍수;권두한;남효진;김희정;변시명;정태화
    • 대한의생명과학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.103-112
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    • 1998
  • 과산화 효소와 포도당 산화효소의 효소반응을 이용하여 혈액 중 당을 측정하는 혈당 측정 용 스트립을 개발하였다. 멤브레인에 포도당 산화효소와 과산화 효소, 색원체를 건조처리하면 혈당이 멤브레인에 처리된 포도당 산화효소와 즉각 반응하여 과산화 수소를 발생하고 발생된 과산화 수소가 과산화 효소와 반응하여 착색물을 형성한다. 제조된 스트립은 혈액과 접촉하면 반응시간 2∼3분 이내에 0∼800mg/d1의 혈당에 대하여 농도에 따라 연 녹, 청 녹, 짙은 청색을 나타내며 이때 민감도는 40 mg/dl이었다. 육안용 혈당 스트립을 이용하여 정상을 포함한 당뇨 환자의 혈당 농도를 측정한 결과 Ames사와 BM사에서 시판하고 있는 제품과 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구에서 개발된 스트립이 자동 분석기기의 재료로 활용될 수 있는지 여부를 알아보기 위하여 분광 비색계로 발색 반응의 최적 파장을 분석하고 최적 파장에서 각 혈당 농도별 반사 밀도를 측정하여 검정선을 얻었다. 이 검정선에 의해 임상 혈청시료의 혈당 농도를 측정한 결과 일본의 Kyoto Daiichi사의 혈액 분석시스템과 유사한 결과를 얻었다. 이로서 본 연구에서 개발한 혈당 스트립을 이용하여 혈액 중 혈당량을 육안으로 측정할 수 있음은 물론 자동 분석기기의 기본 시료로 이용될 수 있음을 확인할 수 있었다.

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