• 지질공학
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• 제29권3호
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• pp.223-236
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• 2019

전기비저항탐사는 지질 분포나 단층 파쇄대의 유무 등의 지질 구조, 지층의 풍화 및 변질 정도, 지하수 등을 파악하기 위하여 광범위하게 활용되는 탐사기법이다. 본 연구에서는 지하 전기비저항의 분포특성을 분석하기 위하여 총 6개 측선을 중심으로 울릉도 나리분지와 알봉분지 주변 지하 칼데라 퇴적층과 지질 구조를 파악하기 위하여 기존의 쌍극자배열법(A 방법과 C 방법)의 탐사결과와 함께 변형된 쌍극자배열법(D 방법)을 적용하여 연구를 수행하였다. 본 연구결과, 변형된 쌍극자배열법을 적용하여 최적의 지하 비저항 분포단면 분석을 통해 퇴적층과 연약대가 분포하는 구간인 500 ohm-m 이하의 저비저항대와 화산암체인 조면안산암질 암류가 분포하는 5,000 ohm-m 이상의 고비저항대의 경계를 명확하게 파악할 수 있었다. 알봉분지의 퇴적층은 평균 50~100m 내외, 나리분지의 퇴적층은 평균 약 100~200m 내외의 두께로 분포하는 것으로 추정되며, 칼데라 단층으로 추정되는 이상대는 지표부근에서 탐사심도 하부까지 500 ohm-m 이하의 저비저항대가 수직으로 연장성을 가지면서 암반 내 연약대와 구분되는 것으로 분석되었다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.85-91
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• 2011

RV-GIUH는 Horton의 차수법칙을 따르는 유역에 대하여 유도되었으며, 소유역의 출구부분, 또는 대상유역의 최고차 하천이 본류에 합류하는 지점에서 RV-GIUH를 적용하여 단위도를 산정하는 것이 바람직하다. 그러나 현실적으로는 유출량 산정지점이 다양한 지점에서 결정되며, 이런 지점들은 반드시 소유역의 출구부분과 일치하지는 않는다. 따라서 실무적인 필요에 의하여 결정된 유출량 산정지점에서 RV-GIUH를 적용하기 위한 최소한의 가이드라인이 필요하다. 본 연구에서는 미계측 유역에 RVGIUH를 적용하는데 있어 유역 출구를 적절하게 결정하기 위한 기준을 제시하고자 하였다. 평창강의 상안미 유역의 출구지점으로부터 상류로 이동하며 유출량 산정지점을 선정하였으며, 각 소유역에 대하여 RV-GIUH 유도식과 간략식을 사용하여 단위도를 산정하고 소유역의 출구에서 산정한 단위도와 비교하였다. 그 결과 상류로 이동할수록 단위도의 첨두가 증가하는 양상을 확인할 수 있었다. 이는 길이비의 왜곡에 의한 총 유하길이의 차이 때문에 발생하는 오차이다. 이러한 오차를 피하기 위해서는 최고차 하천의 시작지점에서 총 길이의 60% 지점보다 하류에서 단위도를 산정해야 할 것으로 분석되었다. RV-GIUH를 좀 더 다양한 지점에 적용할 수 있도록 하기 위하여 총 유하길이의 차이를 보정할 수 있는 보정식을 제안하였다. 제안된 보정식을 사용하면, 최고차 하천의 시작지점에서 총 길이의 20% 지점부터 RV-GIUH를 적용할 수 있는 것으로 판단된다. 본 연구를 통하여 RV-GIUH를 적용성 및 정확성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제11권2호
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• pp.113-125
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• 2011

본 연구에서는 1973년부터 2009년까지 전국 기상관측소 59개 지점에 대한 연강수량, 지속시간별 연최대강수량, 그리고 한계치별(threshold) 강수일수 등 극한지수를 이용하여 지역특성에 따른 추세특성을 분석하였다. 그리고 59개 지점에 대한 위치적 특성을 구분하기 위하여 고도, 위도, 경도, 유역, 내륙 및 해안(동해, 서해, 남해), 도시화 및 비도시화 등으로 분류하여 지역특성에 따른 추세분석을 실시하였다. 강수량 자료에 대한 추세분석 결과, 강수일수를 제외한 대부분의 변수들은 증가하는 경향성이 나타났다. 지역특성별 증가특성의 경우 고도가 높아질수록 증가추세가 뚜렷하였고, 유역별로는 한강유역의 증가추세가 가장 크고 영산강유역의 증가추세가 가장 작았으며, 위도별로는 위도가 높아질수록 증가추세가 커졌다. 해안별 특성은 동해안의 증가 추세가 가장 크고 남해안의 증가 추세가 가장 작았으며 이는 해안의 고도차에 따른 영향으로 판단된다. 위도증가에 따라 내륙의 평균 증가폭은 해안 전체의 평균 증가폭과 비슷했다. 경도별로는 내륙에서 태백산맥에 해당하는 부분이 가장 큰 증가추세를 보였다. 도시화 지역이 비도시화 지역에 비하여 상대적으로 큰 증가추세를 보였다. 증가추세는 전반적으로 고도와 위도가 증가할수록 증가추세가 뚜렷하고 통계적으로 유의한 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권spc1호
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• pp.1061-1069
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• 2021

최근 이상 기후로 인해 극한 호우 및 국지성 호우의 규모 및 빈도가 증가하여 하천 주변의 홍수 피해가 증가하고 있다. 이에 따라 하천 또는 유역 내 수문학적 시스템의 비선형성이 증가하고 있으며, 기존의 물리적 기반의 수문 모형을 활용하여 홍수위를 예측하기에는 선행시간이 부족한 한계점이 존재한다. 본 연구에서는 Deep Neural Network (DNN) 및 Long Short-Term Memory (LSTM)기반의 딥러닝 기법을 적용하여 울산시(태화교) 지점의 수위를 0, 1, 2, 3, 6, 12시간에 대해 선행 예측을 수행하였고 예측 정확도를 비교 분석하였다. 그 결과 sliding window 개념을 적용한 DNN 모형이 선행시간 12시간까지 상관계수 0.97, RMSE 0.82 m로 가장 높은 정확도를 보이고 있음을 확인하였다. 향후 DNN 모형을 활용하여 딥러닝 기반의 수위 예측을 수행한다면 기존의 물리적 모형을 통한 홍수위 예측보다 향상된 예측 정확도와 충분한 선행시간을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권spc1호
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• pp.1131-1141
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• 2021

본 연구에서는 국내 주요 댐 상류 유역을 대상으로 장기간 시단위 수문자료를 활용하여 실시간 댐 유입량 예측을 위한 인공신경망 모형의 선행 1, 3, 6시간별 예측유입량을 산정 및 평가하였다. 이를 위해, 각 유역별 15년의 시단위 강수 및 유입량 자료를 활용하였으며 연도별 평균 유입량을 고려하여 데이터세트를 구성하였다. 각 대상유역에 대한 선행시간별 예측 성능은 NSE 0.57~0.79 이상으로써 비교적 양호한 성능을 나타내었다. 유역면적이 클수록 이수기의 예측 성능이 낮은 것으로 확인되었으며 홍수기 예측성능과의 편차가 증가하는 것으로 확인되었다. 선행 6시간 예측에 대해 입력자료의 과거길이에 따른 성능 변화는 홍수기보다 이수기에서 큰 차이를 보이며 과거길이가 증가할수록 이수기의 성능이 향상되는 것으로 나타났다. 주요 홍수 사상에 대한 예측 수문곡선은 관측과 비교하여 수문곡선의 형태는 유사한 것으로 나타났다. 다만, 선행시간에 따라 첨두시간의 지연 및 유량의 과소 추정되는 경향이 있으며 이에 대한 개선이 필요함을 확인하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제37권2호
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• pp.75-91
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• 2021

Ocean dumping manure was prohibited in Korea until the end of 2012. Undumped manure was treated by resourcification, purification, and public process in a facility. But poor storage of untreated manure and overproduced compost can pollute river water. In this study, linear regression, Mann-Kendall, Seasonal Mann-Kendall, LOWESS trend, and Spearman's correlation analysis were conducted for investigating the changes in the water quality of Bukhan and Imjin river before and after the prohibition of ocean dumping. In 2017, the Imjin Riv er basin had more than 5.7 times liv estock breeding heads than the Bukhan Riv er basin and more than 3.5 times livestock manure. The areas of land, farmland, and nutrient balance were also higher in the Imjin River basin. Since the two basins have different environments, it is expected that the characteristics of changes in water quality due to the increase in livestock manure generation and treatment methods will be different when comparing the water quality trends before and after the ban. The result of the trend analysis revealed a decrease in EC before the ban but an increase afterward. T-N and BOD of Imjin river increased slightly before the ban but demonstrated great enhancement thereafter. Other sites and T-P exhibited no trend. The correlation analysis result showed that the increase in the number of livestock rearing was correlated with the increase in T-P of Bukhan River and BOD of Imjin River. The increase in livestock manure production was not correlated with the Imjin River basin, while a correlation was observed with the Bukhan River with an increase in T-N and EC and the decrease in T-P.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.404-411
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• 2019

곡교천 유역의 홍수-유출 특성을 파악하는 연구를 수행하기 위하여 HEC-HMS 모형을 적용하였다. 이 유역은 일부 소유역에서 대규모 농업용 저수지가 있어 소유역으로부터 발생한 초기 유출이 저수지에 의해서 상당량 저류되는 특징을 갖고 있다. 이러한 현상을 반영하기 위하여 3가지 침투모의 방법을 사용하였으며, 방법 1은 기존의 유출곡선지수법, 방법 2는 방법 1에 표면법 기능을 추가한 방법, 방법 3은 초기 및 일정손실율 방법이다. 모형은 3가지 방법으로 손실계산, Clark의 단위도법으로 강우의 직접유출 변환, 지수함수적 감소법으로 기저유량, Muskingum 법으로 하도추적 하는 과정을 포함한다. 모형에서 최적화 기법을 시행착오법과 병행하여 최적화 변수를 도출하였다. NSE, RAR, and PBIAS 등의 평가지표를 사용하여 모형의 보정을 수행하였다. 유출체적, 첨두유량, 첨두발생시각 등에 대하여 모의치와 실측치를 비교한 결과 초기손실을 반영할 수 있도록 설계된 방법2와 3에서 우수한 결과를 나타낸 반면, 그렇지 못한 방법 1은 모의치와 실측치의 차이가 큰 것으로 나타났다. 복합 강우인 경우에 방법 3은 방법 2에 비하여 좋은 결과를 나타내지 못하였다. 결론적으로 방법 2가 단일 강우나 복합강우 모두 좋은 결과를 주는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 정책입안자가 홍수관리대책을 수립하는 데 유용한 도구로서 사용되어 질 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국기후변화학회지
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• 제4권1호
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• pp.11-26
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• 2013

본 연구는 기후변화 불확실성 하의 용수공급계획을 위해 로버스트 의사결정(Robust Decision Making, RDM) 기법을 국내의 유역에 시범 적용하고, 가중치와 평가기준 점수를 합산하는 일반적인 형태의 표준 의사결정(Standard Decision Making, SDM) 결과와 비교하였다. RDM은 기후변화 시나리오의 발생 유무에 관한 확률 정보에 의존하지 않고 어떤 시나리오 하에서도 위험 수준 이하의 변동이 발생하지 않는 대안을 유도할 수 있는 후회기준(Regret criterion)을 사용하여 대안의 순위를 결정한다. SDM과 RDM에 의해 산정된 순위를 비교하기 위하여 안동댐과 임하댐 유역에 용수공급계획 사례를 작성하여 각 기법을 적용하였다. 다양한 기후변화 시나리오를 작성하고, 댐 수위를 조정한 6개의 대안을 가상적으로 구축한 후, SDM 및 RDM 기법으로 대안의 순위를 산정하였다. 그 결과, SDM과 RDM 사이에는 동일한 시나리오와 대안을 사용했음에도 불구하고, 평균적으로 0.33~1.33순위 차를 나타내었다. 본 연구는 수자원 분야에서 기후변화 적응에 대한 연구가 미비한 가운데 기후변화 불확실성을 고려하여 적절한 의사결정 기법 연구를 시도하였다는 것에 그 의의가 있으며, 향후 다양한 상황 하에 RDM의 효과를 보다 면밀히 분석해야 할 것으로 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제51권6호
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• pp.579-587
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• 2018

후기 트라이아스기~전기 쥬라기의 후 충돌 분지 상위에 전기 및 중기 쥬라기의 호 내부 분지가 중첩되어 나타나는 충남분지는 대동누층군의 분포 지역으로 잘 알려져 있으며, 중생대 퇴적분지의 진화와 지구조 운동과의 상관관계를 규명하는데 매우 중요한 지역이다. 본 연구에서는 충남분지에 발달하고 있는 지질구조 연구의 일환으로서 분지 중앙부에 위치하는 성주리향사 및 주변 지역에 대한 지표 지질조사를 통해 구조기하학적 해석을 수행하였다. 연구지역에 발달하는 대표적인 지질구조로는 성주리향사와 더불어 옥마단층, 옥마습곡, 백운사단층이 있다. 연구의 대상인 성주리향사는 층리 자세의 변화에 따라 크게 남서부 및 북동부의 두 영역으로 나뉘며, 각 영역의 힌지가 저점으로 모이는 이중침강습곡의 형태를 보인다. 성주리향사 남서부 및 옥마습곡에 대한 하향 투영을 통해 작성된 단면을 해석한 결과, 옥마단층 및 옥마습곡은 기반암 내의 단층이 상위의 퇴적암으로 전파하면서 발달한 구조로 판단되며, 성주리향사는 옥마단층의 단층말단 상부에 형성된 배사 및 향사의 일부로 해석된다. 본 연구의 결과는 충남분지 및 더 나아가 중생대 조산대로서 한반도 남서부에 기록되어 있는 변형사를 밝히는 데에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 지질공학
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• 제28권4호
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• pp.541-552
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• 2018

지속적 가뭄 발생에 따라 물공급의 사각지대인 유역 상류부 가뭄 대책 마련에 대한 수요가 급증하는 추세이며, 하천 및 상수도와 연계된 시스템 구축이 필요한 시점이다. 또한 하천의 건천화 방지와 적정 하천 유지유량 확보를 위한 시설 설치가 필요하나, 하천의 환경 및 생태계 보전 등의 이유로 지상 댐의 건설이 어려운 실정이다. 본 연구에서는 이에 대한 대안으로 아프리카 건조지역에서 많이 활용되는 샌드댐의 효과를 살펴보기 위한 타당성 평가를 수행하였다. 미계측 유역의 계곡수 유출량을 산정하기 위해 한국형 유역수문모형 SWAT-K를 이용하였으며, 모의 유출량을 저수지 추적기법과 연계하여 샌드댐의 저류량을 평가하였다. 기존하상을 이용하는 샌드댐과 준설형 샌드댐의 2가지 경우에 대해 취수시 저류량 변화와 하류 유량의 증감을 분석한 결과 샌드댐은 평시 하류 유량을 증대시키는 효과와 가뭄시의 취수를 통한 물공급 대응이 가능한 시설이라는 것을 정량적으로 확인할 수 있었다.