• 한국물환경학회지
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• 제36권3호
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• pp.229-244
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• 2020

Hydrologic models, as a useful tool for understanding the hydrologic phenomena in the watershed, have become more complex with the increase of computer performance. The hydrologic model, with complex configurations and powerful performance, facilitates a broader understanding of the effects of climate and soil in hydrologic partitioning. However, the more complex the model is, the more effort and time is required to drive the model, and the more parameters it uses, the less accessible to the user and less applicable to the ungauged watershed. Rather, a parsimonious hydrologic model may be effective in hydrologic modeling of the ungauged watershed. Thus, a semi-distributed hydrologic partitioning model was developed with minimal composition and number of parameters to improve applicability. In this study, the validity and performance of the proposed model were confirmed by applying it to the Namgang Dam, Andong Dam, Hapcheon Dam, and Milyang Dam watersheds among the Nakdong River watersheds. From the results of the application, it was confirmed that despite the simple model structure, the hydrologic partitioning process of the watershed can be modeled relatively well through three vertical layers comprising the surface layer, the soil layer, and the aquifer. Additionally, discussions were conducted on antecedent soil moisture conditions widely applied to stormwater estimation using the soil moisture data simulated by the proposed model.

• 한국물환경학회지
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• 제23권4호
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• pp.474-481
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• 2007

With population growth, industrialization, and urbanization within the watershed, the hydrologic response changed dramatically, resulting in increases in peak flow with lesser time to peak and total runoff with shortened time of concentration. Infiltration is directly affected by initial soil moisture condition, which is a key element to determine runoff. Influence of the initial soil moisture condition on hydrograph analysis should be evaluated to assess land use change impacts on runoff and non-point source pollution characteristics. The Long-Term Hydrologic Impact Assessment (L-THIA) model has been widely used for the estimation of the direct runoff worldwide. The L-THIA model was applied to the Little Eagle Creek (LEC) watershed and Its estimated direct runoff values were compared with the BFLOW filtered direct runoff values by other researchers. The $R^2$ value Was 0.68 and the Nash-Sutcliffe coefficient value was 0.64. Also, the L-THIA estimates were compared with those separated using optimized $BFI_{max}$ value for the Eckhardt filter. The $R^2$ value and the Nash-Sutcliffe coefficient value were 0.66 and 0.63, respectively. Although these higher statistics could indicate that the L-THIA model is good in estimating the direct runoff reasonably well, the Antecedent Moisture Condition (AMC) was not adjusted in that study, which might be responsible for mismatches in peak flow between the L-THIA estimated and the measured peak values. In this study, the L-THIA model was run with AMC adjustment for direct runoff estimation. The $R^2$ value was 0.80 and the Nash-Sutcliffe coefficient value was 0.78 for the comparison of L-THIA simulated direct runoff with the filtered direct runoff. However there was 42.44% differences in the L-THIA estimated direct runoff and filtered direct runoff. This can be explained in that about 80% of the simulation period is classified as 'AMC I' condition, which caused lower CN values and lower direct runoff estimation. Thus, the coefficients of the equation to adjust CN II to CN I and CN III depending on AMC condition were modified to minimize adjustments impacts on runoff estimation. The $R^2$ and the Nash-Sutcliffe coefficient values increase, 0.80 and 0.80 respectively. The difference in the estimated and filtered direct runoff decreased from 42.44% to 7.99%. The results obtained in this study indicate the AMC needs to be considered for accurate direct runoff estimation using the L-THIA model. Also, more researches are needed for realistic adjustment of the AMC in the L-THIA model.

• 한국농공학회논문집
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• 제50권6호
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• pp.3-12
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• 2008

It is important to estimate accurate effective rainfall to analyse flood flow and long-term runoff for the rational planning, design, and management of water resource. The initial abstraction is also important to estimate effective rainfall. The Soil Conservation Service (SCS) has developed a procedure and it has been most commonly applied to estimate effective rainfall. But the SCS method still has weak points, because of unnatural assumptions such as antecedent moisture conditions and initial abstraction. The coefficient of initial abstraction(K) is depending on the soil moisture condition and antecedent rainfall. The maximum storage capacity of Umax which is calibrated by stream flow data in the proposed watershed was derived from the DAWAST(DAily WAtershed STreamflow) model. The values of K obtained from 69 storm events at the five watersheds are ranging from 0.133 to 0.365 and its mean value is 0.207. Effective rainfall could be estimated more reasonably by introducing new concept of initial abstraction. The equation of $K=0.076Sa^{0.255}$ was recommended instead of 0.2 and it could be applicable to the small-medium rural watersheds.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권9호
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• pp.615-626
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• 2019

토양수분과 유출은 매우 밀접한 관계를 가지고 있으며, 특히 토양 내의 여러 요소들에 의해 토양의 수분보유능력과 배수의 특성이 결정된다. 본 연구에서는 2016년, 2017년 설마천 유역에서 총 40개의 사상을 분리하였다. 선정한 사상별로 constant-K 방법을 적용하여 직접유출과 기저유출을 분리하고 유출계수를 산정하였다. 산정된 유출계수는 선행토양함수와 지수함수 형태의 증가를 보였다. 또한 유출계수가 급증하기 시작하는 토양수분의 임계값을 선정하였으며, 이 값은 유출과 지하수면과의 큰 상관관계를 나타내었다. 선행토양함수뿐만 아니라 초기 토양수분, 토양 저류량, 강우량 등 여러 인자들도 유출 결과에 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 또한 선행토양수분의 임계값에 따라 강우사상을 건조, 습윤 상태로 분리하여 시작 반응과 첨두 반응을 분석해 보았으며, 습윤 상태에서의 반응이 건조 상태에서 보다 빠르게 발생하였다. 건조 상태에 속하는 대부분의 사상에서는 토양수분이 정점에 도달한 후 지하수면과 유출량 순으로 정점에 도달하는 첨두 반응이 일어났으나 습윤 상태에서는 반대로 지하수면과 유출량이 토양수분보다 먼저 정점에 도달하였다. 본 연구의 결과는 유출에 기여하는 인자들 사이의 상호작용을 확인하고 토양의 다양한 조건과 유출 사이의 관계를 규명하는 데에 크게 기여할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제39권1호
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• pp.47-57
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• 2006

본 연구에서는 개념적인 강우-침투 과정을 고려하여 사상 기반 탱크 모형을 유도하였으며, 이를 통해 기존의 탱크 모형에서 이 과정에 대한 개념적 개선이 이루어질 수 있도록 하였다. 이 모형은 두 개의 직렬 탱크, 한 개의 병렬 탱크 및 침투 조절요소로 구성되며, 침투 조절 요소내의 침투 과정은 강우 강도-침투능 관계에 의해 성립 가능한 세 가지 경우에 대해 단순히 시간만의 함수가 아닌 토양 함수량의 함수로서 표현된다. 또한 본 연구에서는 선행강수 지수를 이용하여 모의시 수문 유역의 선행 함수 상태를 반영하고자 하였다. 모형의 6개 매개변수는 실수 코딩 유전 알고리즘을 사용하여 최적화 하였으며, IHP 연구 유역인 평창강 유역의 실측 호우 사상을 사용하여 모의한 결과, 모형의 적용성 및 유호성이 비교적 양호하게 나타났다

• 대한토목학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.115-122
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• 1992

실시간 유출예측에서 주로 쓰이는 추계학적 강우-유출 과정모형은 모형구조가 간단하고 상태 공간 모형으로 수식화하기에 용이한 TF모형이다. 이 모형을 이용하여 실시간 유출예측을 효율적으로 수행하기 위해서는 정확한 모형구조의 결정이 선행되어야 하며, 특히 예측초기의 오차를 줄일 수 있는 방법이 요구된다. 본 연구에서는 이를 위하여 유역의 초기습윤상태를 나타낼 수 있는 5일 선행강우지수를 threshold개념으로 도입하고, 각각의 TF모형을 Box-Jenkins 방법으로 등정하여 비교 검토하여 보았다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.1137-1143
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• 1994

비포화 흐름에서 모세관 이력현상의 영향을 살펴보기 위하여 선행강우가 존재하는 지표면 경계조건하에서 이력현상을 고려한 경우와 고려하지 않은 경우에 대하여 종속변수가 모세관 압력수두인 Richards식을 수치해석하여 습윤전선의 전진 경향, 함수량 재분포현상, 침투율, 누가침투량 등을 비교 검토하였다. 비포화 흐름을 해석할 때 모세관 이력현상의 영향은 무시되어질 수 없고, 보다 정확한 비포화흐름의 해석은 이력현상을 고려함으로써 얻어질 수 있다. 만약 비포화 흐름을 해석할 때 이력현상을 고려할 수 없다면, 주마름곡선보다 주젖음곡선을 사용하는 것이 바람직하다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume II
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• pp.539-542
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• 2006

To investigate the streamflow impact of land cover changes by a typhoon, WMS HEC-1 storm runoff model was applied by using land cover information before and after the typhoon. The model was calibrated with three storm events of 1985 to 1988 based on 1985 land cover condition for a 192.7 $km^2$ watershed in northeast coast of South Korea. After the model was tested, it was run to estimate impacts of land cover change by the typhoon RUSA occurred in 2002 (31 August - 1 September) with 897.5 mm rainfall. The land covers before and after the typhoon were prepared using Landsat 7 ETM+ of September 11 of 2000 and Landsat 5 TM of September 29 of 2002 respectively. For the 6.9 $km^2$ damaged area (3.6 % of the watershed), the peak runoff and total runoff by the changed land cover condition increased 12.5 % and 12.7 % for 50 years rainfall frequency and 1.4 % and 1.8 % for 500 years rainfall frequency respectively based on AMC (Antecedent Moisture Condition)-I condition.

• 대한원격탐사학회지
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• 제22권5호
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• pp.407-413
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• 2006

To investigate the streamflow impact of land cover changes by a typhoon, HEC-l storm runoff model was applied by using land cover information before and after the typhoon. The model was calibrated with three storm events of 1985 to 1988 based on 1985 land cover condition for a $192.7km^{2}$ watershed in northeast coast of South Korea. After the model was tested, it was run to estimate impacts of land cover change by the typhoon RUSA occurred in 2002 (31 August-1 September) with 897.5 mm rainfall. The land covers before and after the typhoon were prepared using Landsat 7 ETM+ of September 11 of 2000 and Landsat 5 TM of September 29 of 2002 respectively. For the $6.9km^{2}$ damaged area (3.6 % of the watershed), the peak runoff and total runoff by the changed land cover condition increased 12.5 % and 12.7 % for 50 years rainfall frequency and 1.4 % and 1.8 % for 500 years rainfall frequency respectively based on AMC (Antecedent Moisture Condition)-I condition.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권6호
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• pp.1269-1276
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• 2015

수문모형 기반의 강우강도-지속시간-홍수량(IDQ) 곡선을 이용하여 홍수예보에 활용하는 기법을 소개하고 그 성능을 평가하였다. 이를 위하여 계측된 유역의 자료를 이용하여 집중형 모형의 검보정을 실시하고 하천의 특보 홍수량에 준하는 등가강우량을 산정하였다. 특보홍수량과 선행함수상태별 IDQ 곡선을 산정되면 발생 가능한 여러 시나리오에 대비할 수 있다. 시범대상유역은 강원도에 위치한 원주천 유역 ($94.4km^2$)이며 주의보 수위(계획홍수량의 50%)와 경보 수위(계획홍수량의 70%)에 해당하는 IDQ 곡선이 산정되었다. 과거 10년간의 자료로부터 선행함수 조건별 IDQ곡선의 홍수예보능력을 평가한 결과, 탐지확률은 0.704, 경보실패율은 0.136, 임계성공지수는 0.633으로 나타났으며, 단일 조건의 IDQ 곡선을 적용한 홍수예보능력에 비해 더 나은 평가지수를 얻을 수 있었다.