• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2021.06a
• /
• pp.386-386
• /
• 2021

대기 중 온실가스 농도는 인간의 인위적 활동에 의해 증가하고 있으며, 이로 인하여 발생하는 기후변화는 극한 수문 사상에 상당한 영향을 미치고 있다. 특히, 기후변화로 인한 강수 특성의 변화는 홍수, 가뭄, 태풍 등과 같은 극한사상의 변화로 이어지며, 급격한 도시화와 복잡한 사회기반시설물 등과 맞물려 더욱 취약한 홍수위험 문제로 대두된다. 기후변화에 따른 미래의 불확실한 변화에 적응하기 위하여 다양한 기후모델들이 개발되었고, 기후변화와 관련된 많은 응용 연구들이 기후모델에서 모의된 자료를 기반으로 미래를 전망하고 있다. IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) 제6차 평가보고서(The 6th Assessment Report: AR6)에서는 사회경제 구조의 변화를 반영한 공통사회경제경로 시나리오(Shared Socioeconomic Pathways, SSP) 개념을 도입하였다. SSP 시나리오는 사회경제 변화를 기준으로 기후변화에 대한 완화와 노력에 따라 5개의 시나리오로 구별된다. 기상청 기후정보포털(http://www.climate.go.kr/)에서는 4개 조합의 시나리오(SSP1-RCP2.6, SSP2-RCP4.5, SSP3-RCP7.0, SSP5-RCP8.5) 결과가 제공된다. 자료는 동아시아 지역에 대해 생산한 자료로 25km의 공간해상도를 가지고 있으며, 현재모의기간(1979-2014, S_HIST)과 미래시나리오기간(2015-2020, S_SSP)으로 구분된다. 본 연구에서는 전술한 SSP-RCP 시나리오 조합 중 SSP1-RCP2.6, SSP5-RCP8.5 조합을 이용하여 광주지역 극한강우의 미래 변화를 분석하였다. 시나리오 기반 강우자료의 통계적 특성 분석을 위해 연최대 자료를 추출하여 경향성 및 변동성 분석을 수행하였고, 광주지역 강우 자료에 내재된 특성 변화를 정량적으로 분석하였다.

• Journal of Korea Soil Environment Society
• /
• v.1 no.2
• /
• pp.15-21
• /
• 1996

Effects of acid deposition on the acidification of surface water over a short term period were studied during June~October, 1995. A reservoir located in Chunchon, Kangwondo was selected for this study because this reservoir had received little man-made pollutants. Geological survey within the study area was carried out and the pH of a small and shallow stream flowing from the mountain valley down to the reservoir was monitored. Rainfall was measured by using a rain gauge and the precipitation was collected by automatic precipitation sampler. During the study period, rain pH was in the range of 3.81~5.77 with an average of 4.8. The EC was in the range of 5~189$\mu$S/cm with an average of 10.6$\mu$S/cm. ionic composition of the rainfall showed that of the anions, deposition of ${SO_4}^{2-}$, was highest with 3,119.7 kg/$\textrm{km}^2$, and it was $NH^{4+}$ with 1,053.2kg/$\textrm{km}^2$ for cations. The surface water pHs were maintained neutral or weak basic representing little evidence of acidification regardless of the acidic rainfall pH. Every time of sampling, however, the pHs exhibited increasing tendency as elevation of measuring site of the stream became lowered, which indicated the impacts of acid-base reactions by acidic or basic substances during travel of water downstream. This result suggested the necessity of further research to determine the respective buffering capacity of soil and underlying rocks.

• Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
• /
• v.15 no.2
• /
• pp.89-100
• /
• 1999

The rain water samples were collected at Chunchon and Seoul by using wet only automatic sampler from January 1996 through 1997. The daily base rain water samples collected over than 95% rainy events components, $SO_4^{-2}$, $NO_3^-$, $CI^-$, NH_4^+$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Na^+$, and $K^+$, by ion chromatography. In 1996, about 77% of sampled rain water showed below pH 5.6 and the 60% of rain water was lower than pH 5.0. The volume weighted average pH was 4.7 at all sites. In 1997, the volume weighted average pH was 4.6 and 4.9 at Seoul and Chunchon, respectively. Among the rain water samples,, 87% and 55% fo samples showed below than pH 5.6 and 5.0, respectively. The pH value of Chunchon was significantly (p＜0.05) lower than Seoul at the rain samples for less than 20mm rainfall. However conductivity of the rain samples were 20.9$\mu$S/cm for 1996 and 27.7$\mu$S/cm for 1997 at Seoul, and 19.1$\mu$S/cm for 1996 and 14.1$\mu$S/cm for 1997 at Chunchon. $H_2SO_4$ and $HNO_3$ contributed 65.9% and 29.6% of free acidity at Seoul, respectively. The ratio of [$NO_3^-$]/[nss-$SO_4^{-2}$] were 0.43 at Seoul and 0.51 at Chunchon for rain samples for less than 20mm rainfall. The annual wet deposition of $CI^-$, $NO_3^-$, $SO_4^{-2}$, $H^+$M, $Na^+$, NH_4^+$, $K^+$, $Mg^{2+}$, and $Ca^{2+}$, respectively, 568.8kg/$ extrm{km}^2$, 1489.3kg/$\textrm{km}^2$, 3184.8kg/$\textrm{km}^2$, 20.9kg/$\textrm{km}^2$, 249.4kg/$\textrm{km}^2$, 1091.2kg/$\textrm{km}^2$, 189.8kg/ $\textrm{km}^2$, 90.2kg/$\textrm{km}^2$ and 702.4kg/$\textrm{km}^2$ at Seoul for 1996; 656.4kg/$\textrm{km}^2$, 2029.7kg/$\textrm{km}^2$, 3280.7kg/$\textrm{km}^2$, 27.2kg /$\textrm{km}^2$, 229.4kg/$\textrm{km}^2$, 1063.9kg/$\textrm{km}^2$, 106.9kg/$\textrm{km}^2$, 78.2kg/$\textrm{km}^2$, 645.3kg/$\textrm{km}^2$ at Seoul for 1997; 116.9kg/ $\textrm{km}^2$, 983.3kg/$\textrm{km}^2$, 1797.0kg/$\textrm{km}^2$, 21.4kg/$\textrm{km}^2$, 83.2kg/$\textrm{km}^2$, 648.1kg/$\textrm{km}^2$, 78.0kg/$\textrm{km}^2$, 22.2kg/$\textrm{km}^2$, 368.8kg/$\textrm{km}^2$ at chunchon for 1996; 100.2kg/$\textrm{km}^2$, 1077.6kg/$\textrm{km}^2$, 1754.0kg/$\textrm{km}^2$, 13.4kg/$\textrm{km}^2$, 146.0kg/$\textrm{km}^2$, 602.3kg/$\textrm{km}^2$, 88.8kg/$\textrm{km}^2$, 16.2kg/$\textrm{km}^2$ and 206.8kg/$\textrm{km}^2$ at chunchon for 1997.

• Economic and Environmental Geology
• /
• v.49 no.5
• /
• pp.361-370
• /
• 2016

It is well known that the inflow of rainwater and the infiltration of groundwater to sewerage (I/I) increase the sewage and burden sewage treatment plants and lower their treatment efficiency. Therefore, it is important to estimate the amount of I/I. In this study, well groundwaters, public water supplies (PWSs), and sewage and rainwater channels were investigated to check whether oxygen and deuterium isotopes could be used as a tool for I/I estimation. This study shows that the isotopic composition of PWS in Jeonju area is very consistent over time and distinctly lighter than the circulating local rainwater (CLR) because it is supplied from Yongdam Dam, which is located about 40 km inland to the east in the mountainous area. Considering the fact that sewage mostly originates from the PWS, we could calculate the amounts of CLR in the sewerage from a monitoring station using unaffected rainwater and tap water as mixing end members. The calculation revealed that the CLR fraction ranged from 50% to 90% depending on observation time. This is well supported by the dilute natures of the sewages at the station. The fraction of PWS in investigated well waters were about 46%, indicating that leaking of PWS is very serious and is an important groundwater source in the study area. Since the infiltration of such groundwater may not alter the isotopic composition of sewage significantly, the actual I/I would be much greater than the calculated ones.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2007.05a
• /
• pp.946-950
• /
• 2007

본 연구에서는 우리나라 하천의 교란에 영향을 미치는 인위적인 교란의 원인이 되는 하천정비현황, 수리구조물의 설치, 댐의 건설현황, 골재채취 현황 등에 대하여 실태조사를 하여 분석하였다. 국가하천은 하천연장 $3,260.75km^2$, 개수율 94.81%이며, 지방1급 하천은 하천연장 $1,178.87km^2$, 개수율 95.76%이다. 또한 지방2급 하천은 하천연장 $25,795.85km^2$, 개수율 57.31%로 나타내었다. 국내 보의 현황은 전국적으로 14,364개소가 하천에 설치되어 있으며, 2.1km마다 1개의 보가 설치되어 있다. 시도별로 강원도가 가장 많은 3,463개소로 1.1km마다 보가 설치되어 있으며 다음으로 충북(1.2km/보), 전남(1.9km/보) 순으로 나타났다. 국내의 댐은 약 18,000개소로서 대댐 기준인 댐 높이 15m 이상, 저수량 300만 $m^3$ 이상의 댐은 1,215개소이며, 다목적댐 15개소, 발전댐 21개소, 홍수조절용댐이 1개소가 축조되어 있으며, 댐의 개소수로는 농업용댐이 가장 많이 건설되었다. 유역별로는 낙동강 수계가 가장 많이 건설되었으며, 한강, 금강 수계 순이다. 또한 다목적댐은 낙동강유역에 많이 건설되어 있으며 발전용댐은 한강유역에 가장 많이 건설되었다. 수계별 다목적댐과 발전용댐이 유역에 차지하는 비율로는 한강수계가 83%로 가장 많이 차지하고 있으며, 섬진강, 금강, 낙동강 순이었다. 행정구역별 골재채취 허가량은 경북, 경남, 대구, 부산 순으로 많으며, 특히 낙동강 유역에서 지속적으로 많은 양의 골재채취가 이루어져 왔다. 그 다음으로 금강 수계, 특히 충남에서 많은 골재채취가 이루어졌다. 연도별 골재채취 허가량은 1997년 이후로 지속적으로 감소되고 있다.게 될 것이다. 본 연구에서는 현재 진행중인 승기천 오염하천 정화사업이 종료되는 시점을 기준으로 남동유수지에 대해 승기천과 연계한 유수지의 환경개선 방법을 제안하였다. 준설을 통해 유수지의 근본적인 오염원을 제거하고 남동유수지 유입부에 인공습지와 수처리설비를 설치하여 유수지의 수질을 개선하고 개선된 수질이 3급수로 유지하도록 하였으며, 설치된 인공습지에는 철새도래지를 조성하여 유수지 유입수인 철새가 날아드는 하천인 승기천의 테마와 연계하도록 하였다. 인공습지 주변으로 식생호안을 설치하고 유수지 주변에는 산책로를 설치하여 지역주민들의 친환경 수변공간으로 활용하도록 하였다. 1유수지와 연결된 2유수지는 BTL사업을 통해 주변공단으로부터의 오폐수를 원천적으로 차단하도록 하였으며 2유수지를 매립하여 지하는 강우시 유출수 저류가 가능한 화물차주차장으로 활용하고 지상은 녹지공간으로 조성하여 공단근로자 및 지역주민을 위한 휴식공간으로 활용될 수 있도록 제안하였다. 본 연구는 남동유수지 환경 개선 사업 실행을 위한 정책 연구로 연구결과를 인천시가 적극 수용하기로 결정함에 따라 인천시의 환경 현안 문제인 남동유수지의 수질개선을 통해 시민의 휴식 및 여가선용 공간으로 활용하기 위한 사업의 기초자료로 활용되며 이미 설계검토가 시작되었다. 본 연구결과는 유수지 및 저수지의 환경개선 사업의 선두적인 성공사례로 국내 타 지역의 유사한 사업에 있어 벤치마킹을 할 수 있는 훌륭한 사례가 될 것이다.요 생산이 증가하자 군신의 변별(辨別)과 사치를 이유로 강력하게 규제하여 백자의 확대와 발전에 걸림돌이 되었다. 둘째, 동기(銅器)의 대체품으로 자기를 만들어 충당해야할 강제성 당위성 상실로 인한 자기수요 감소를 초래하였을 것으로 사료된다. 셋째, 경기도 광주에서 백자관요가 운영되었으므로 지방인 상주지역에도 더 이상 백자를 조달받을 필요가 없이,

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2007.05a
• /
• pp.291-295
• /
• 2007

강수진단모형을 이용하여 저수지 이수운영을 위한 실시간 유량예측기법을 개발하였다. 강수진단모형은 현재 기상청 현업에서 수행중인 강우수치예보를 기반으로 상세 지역의 지형 효과에 의한 강수를 예측하는 정량강수예측모형(QPM; Quantitative Precipitation Model)으로서 부경대학교 환경대기과학과에서 개발된 모형이다. QPM은 중규모 예측 모형으로부터 계산된 수평 바람, 고도, 기온, 강우 강도, 그리고 상대습도 등의 예측 자료를 이용하고, 소규모 상세지형 효과를 고려함으로써 중규모 예측 모형에서 생산된 강수량 예측 값을 상세 지역의 지형을 고려한 강수량 예측 값으로 재구성하여 결과적으로 3km 간격의 상세지역 강우산출과 지형에 따른 강수량의 분포 파악이 용이할 뿐만 아니라 계산 효율성을 개선된 모형이다. QPM 검증을 위하여 기상학적 평가와 수문학적 평가를 수행하였다. 호우 사례별 일강수량의 시공간 분포로 부터, QPM을 활용한 시스템에 의한 예측결과가 원시자료 RDAPS 보다 고해상도의 예측 및 지형효과의 반영도가 높았으며, AWS의 관측자료와 비교하여 보다 높은 예측성을 보여 주었다. 대상기간인 2006년 1월 1일부터 6월 20일까지 관측강우는 총 391.5mm 였으며 RQPM은 실적강우에 비하여 119.5mm 정도 과소산정하고 있으나 분위사상과정을 거치게 되면 351.7mm로서 실적강우에 불과 10.2% 못미치고 있다. 이는 고무적인 결과로 볼 수 있으며 현업에서의 활용성이 기대되는 수준이라 볼 수 있다. 강우-유출모의를 위한 QPM신뢰도를 높이기 위하여 분위사상법(Quantile Mapping)을 이용하여 QPM모의에 존재할 수 있는 계통오차에 대한 추가적인 보정을 수행하였다. 수문학적 평가를 위하여는 장기연속유출모형인 SSARR모형을 기반으로 개발된 RRFS(Rainfall-Runoff Forecast System)을 이용하여 2006년 1월${\sim}$9월까지의 용담댐 유입량에 대하여 모의예측결과와 관측유입량 비교를 통한 검증을 수행하였다. 위 기간중 예측유입량의 RMSE(Root Mean Squared Error), COE(Sutcliffe Coefficient of Efficiency), MAE(Mean Absolute Error), $R^2$값은 각각 7.50, 0.68, 2.59, 0.69 값을 보이고 있다. 본 연구에서는 QPM에 의한 예측성의 향상 및 구축된 시스템에 의한 일강수량의 장기예측 가능성을 확인하였고, 향후 시스템을 현업에 활용하기 위해서 생산된 예측자료의 보다 장기적인 검증을 통한 시스템의 안정화가 필요할 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2018.05a
• /
• pp.341-345
• /
• 2018

우리나라는 전 국토의 70%가 산지이고 하천경사가 다른 나라에 비해 상대적으로 급하여 홍수 관리에 매우 불리한 조건을 가지고 있으며, 특히 홍수기간의 집중호우 및 돌발홍수는 인명과 재산의 막대한 피해를 입히고 있다. 최근은 기후변화로 인하여 극심한 홍수, 가뭄 등 재해의 발생빈도가 증가하는 추세로 기후변화의 영향을 최소화할 수 있는 수재해 방재관리가 필요한 상황이다. 중 대하천의 경우에는 비교적 수재해 방재관리가 잘 이루어지고 있으나, 소하천(일부 중하천 포함)의 경우에는 취약한 구조를 보이고 있다. 특히 홍수기간(7월~9월)의 인명과 재산의 피해는 주로 소하천 위주로 발생하고 있으며, 사전 사후의 체계적인 대응이 이루어지지 못하고 있다. 수재해 방재관리를 위해서는 일차적으로 수문자료의 획득에 있으며, 그 이후 해당 유역에 적합한 수재해 대응을 위한 체계적인 방법론과 방재시스템 개발 운영이 수반되어야 안전한 방재관리를 할 수 있다. 따라서 수재해 방재관리 체계를 구축하기 위해서는 중 소규모 유역 단위를 대상으로 지속적이고 신뢰성 있는 자료의 획득과 축적이 중요하므로 중 소규모 유역 단위의 대표성 있는 시험유역의 운영은 매우 의미가 있다고 볼 수 있다. 본 논문에서는 한국건설기술연구원에서 운영하는 차탄천 유역(유역면적 $190.64km^2$, 유로경사 0.96%, 경기도 연천군 소재)의 신뢰성 높은 2017년 관측자료를 이용하여 강우특성, 유출특성, 증발산량 등 수문특성을 분석하였으며, 과거 관측결과와 비교하였다. 강우특성 분석으로는 호우사상 분리, 주요 호우사상 분석, 지속기간별 최대강우량, 시간분포 등이 있다. 2017년은 2016년보다 최대 강우지속기간과 평균 강우지속기간은 크게, 최대 강우강도는 작게, 평균 강우강도는 크게 나타나는 호우의 특징을 보이고 있다. 2017년의 하천유출률은 강우량 대비 53.1%(장진교, 유역출구)와 60.4%(보막교, 중간소유역)로 과거 5년간의 평균 유출률인 장진교(52.4%)와 4년간의 평균유출률인 보막교(58.8%)와 비슷한 값을 보인다. 강우유출특성 분석결과 연간 강우량은 다소 적었지만, 평균 강우강도의 증가에 기인하여 2017년의 연간 하천유출량은 2016년보다 장진교는 약 39.5%의 증가와 보막교는 약 2.9% 감소가 하였다. 수문학적 동질성 갖는 유역에서 하천유출량의 차이는 강우량 발생 시기(2016년의 경우는 10월에 215.7mm의 강우량 발생)와 토지이용(중 하류부 농경지 발달)의 차이에 기인한다고 볼 수 있다. 그리고 2017년의 증발산량은 강우량 대비 장진교는 38.4%, 보막교 35.1%로 2016년 장진교의 50.1%보다는 감소하고, 보막교의 35.4%와는 비슷한 값을 보인다. 온도, 습도, 풍속, 일조시간에 영향을 받는 증발산량은 2016년 대비 기온(일최고/일최저)의 감소(90.6%) 습도(일최대/일평균/일최저)의 감소(98.5%), 일평균 풍속의 감소(54.7%)에 기인하여 적은 증발산량을 보이는 것으로 분석되었다. 이와 같이 산정된 수문자료는 수재해 방재를 위한 기초자료로 매우 유용하게 활용되므로 지속적인 시험유역의 운영은 매우 필요하다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2015.05a
• /
• pp.6-6
• /
• 2015

본 연구에서는 일단위로 제공되는 RCP 시나리오를 Poisson Cluster 기법을 활용하여 시간강우량으로 생성할 수 있는 모형을 개발하는데 목적이 있다. 일반적으로 시간단위 강우량의 경우 수자원 설계 또는 강우-유출 분석시 가장 기본이 되는 입력 자료로서 이에 대한 모의기법 확립이 기후변화에 따른 수문학적 영향 검토의 신뢰성을 결정짓는 핵심 요소이다. 그러나 국내 다수 연구를 살펴보면 기후변화 시나리오의 시 공간적 상세화 기법을 활용한 일단위 상세화 연구는 다수 존재하였지만, 일단이 이하의 시간적 규모에 대한 연구는 미진한 실정이다. 이러한 이유로 본 연구에서는 시단위 상세화 기법시 일반적으로 사용되고 있는 Poisson Cluster 기법을 활용하여 국내 실정에 맞는 시단위 상세화 기법을 개발고자 한다. 본 연구에서는 RCP 시나리오를 시단위강우량 자료로 생성하기 위해 다음과 같은 연구를 진행하였다. 첫째, 본 연구에서는 기상청에서 제공하는 RCP($27km{\times}27km$) 시나리오를 활용하였으며, 1km 격자 단위로 시공간적 상세화 기법을 수행하였다. 둘째, 시공간적으로 상세화 된 자료를 Poisson Cluster 기법을 기반으로 시간단위 자료를 생성하였으며, 기본적인 통계치(평균, 분산, 왜곡도 등)를 활용하여 관측값과 비교 분석 하였다. 마지막으로, 미래 기후변화 시나리오를 동일한 방법으로 시간단위 자료를 생성하고 연 최대값을 추출하여 빈도해석을 통해 미래 극치 확률강우량을 평가하였다. 본 연구 결과 시간단위 자료를 제공함으로써 미래 수자원 설계 및 영향평가를 효과적으로 수행할 것으로 기대되며, 수문기상변화 예측을 위한 신뢰성 있는 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
• /
• v.7 no.2
• /
• pp.47-56
• /
• 2004

The purpose of this study is to estimate soil loss amount according to the rainfall-runoff erosivity factor frequency and to analyze the hazard zone that has high possibilities of soil erosion in the watershed. RUSLE was used to analyze soil loss quantity. The study area is Gwanchon that is part of Seomjin river basin. To obtain the frequency rainfall-runoff erosivity factor, the daily maximum rainfall data for 39 years was used. The probability rainfall was calculated by using the Normal distribution, Log-normal distribution, Pearson type III distribution, Log-Pearson type III distribution and Extreme-I distribution. Log-Pearson type III was considered to be the most accurate of all, and used to estimate 24 hours probabilistic rainfall, and the rainfall-runoff erosivity factor by frequency was estimated by adapting the Huff distribution ratio. As a result of estimating soil erosion quantity, the average soil quantity shows 12.8 and $68.0ton/ha{\cdot}yr$, respectively from 2 years to 200 years frequency. The distribution of soil loss quantity within a watershed was classified into 4 classes, and the hazard zone that has high possibilities of soil erosion was analyzed on the basis of these 4 classes. The hazard zone represents class IV. The land use area of class IV shows $0.01-5.28km^2$, it ranges 0.02-9.06% of total farming area. Especially, in the case of a frequency of 200 years, the field area occupies 77.1% of total fanning area. Accordingly, it is considered that soil loss can be influenced by land cover and cultivation practices.

• Journal of Korea Water Resources Association
• /
• v.36 no.4
• /
• pp.647-659
• /
• 2003

The purpose of this study is to evaluate hydrological applicability of spatially observed rainfall distribution data by the TRMM/PR (Tropical Rainfall Measuring Mission / Precipitation Radar). For this study, firstly, TRMM/PR data (Y) of the Yongdam-Dam Watershed (930.38$km^2$) was extracted and secondly, TRMM/PR data and the rainfall data (X) by AWS (Automatic Weather Station) were compared by executing a correlation analysis. As a result, the regression equations were deduced as two parts (under 60mm/day : Y = 18.55X-0.53, over 60mm/day : Y = 3.11X+51.16). SCS runoff analysis was conducted using 7 rainfall events in 1999 for Yongdam-Dam watershed and the Cheon-Cheon subwatershed for the revised TRMM/PR data. TRMM/PR data showed relative errors ranging from 19.6％ ti 45.6％, and from 11.3％ to 38.9％ for Cheon-Cheon subwatershed and Yongdam-Dam watershed, respectively, AWS data showed relative errors ranging from 0.5％ to 12.8％, and from -1.6％ to -10.3％, for Cheon-Cheon subwatershed and Yongdam-Dam watershed, respectively. Futher researches are necessary to evaluate the relationship between TRMM/PR data and AWS data for practical hydrological applications.