• 물과 미래
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• 제27권4호
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• pp.85-94
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• 1994

본 연구에서는 국내에서 도시하천유역의 설계홍수량 산정을 위해 사용되고 있는 Clark 유역추적방법에서의 매개변수들의 민감도 분석을 실시하여, 각 매개변수가 도시소유역의 계획홍수량에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 먼저 적용강우의 시간분포형태에 따른 영향을 살펴보기 위해 Huff 분포, Yen & Chow 분포 그리고 일본에서 사용되는 중앙집중형 강우분포를 단기간강우로 선정하였으며, 국내에서 가장 널리 사용되고 있는 강우분포인 Mononobe 24시간-강우분포를 선정하였다. 또한 유효강우량의 산정을 위해 사용되는 SCS 방법의 CN 값과 시간-면적 곡선의 작성을 위한 소유역 구분 방법의 영향도 검토하였다. 저류상수 K는 Clark 방법의 매개변수 중 계획홍수량에 가장 큰 영향을 주는 인자이므로, 본 연구에서는 K값이 계획홍수량에 미치는 영향을 분석하였고, 실측자료가 없는 유역에서는 K값 산정을 위해 사용될 수 있는 다중 회귀방정식을 제시하였다.

• 대한공간정보학회지
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• 제8권2호
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• pp.11-22
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• 2000

수자원의 효율적인 관리를 위해서는 유역에 대한 정확한 지형특성 및 수문매개변수를 추출해야 한다. 하지만, 아직까지 수문분야에서 이와 관련된 자료들이 수작업이나 간단한 연산에 의해 처리되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 GSIS를 활용하여 유역에 대한 지형특성 및 수문관련 매개변수를 추출할 수 있는 알고리즘을 제시함으로서 자료처리 시간의 절감 및 수문자료에 대한 신뢰성을 높일 수 있었다. 그리고, 추출한 매개변수를 HEC-HMS 수문모형의 입력매개변수로 활용함으로서 GSIS와 수문모형과의 연계방향을 제시하였다. 유역별 지형특성 및 수문관련 매개변수추출 과정은, 먼저 DEM자료로부터 유역 및 하천을 추출하였고, 토지피복도과 토양도를 중첩하여 유출곡선번호(CN)을 추출하였다. 또한 유역과 하천에 격자 연산을 수행하여 최장수로 길이 및 경사와 같은 지형 매개변수를 추출하였다. 그리고 추출한 지형 매개변수와 평균 곡선번호와의 연산과정을 통해 Muskingum K와 소유역 지체시간과 같은 수문관련 매개변수를 추출할 수 있는 기법을 제시하였다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제25권6호
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• pp.51-64
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• 2022

Along with the urbanization, the risk of urban flooding due to climate change is increasing. Flood regulation, one of the ecosystem services, is implemented in the different level of function of flood risk mitigation by the type of ecosystem such as forests, arable land, wetlands etc. Land use changes due to development pressures have become an important factor in increasing the vulnerability by flash flood. This study has conducted evaluating the urban flood regulation service using InVEST UFRM(Urban Flood Risk Model). As a result of the simulation, the potential water retention by ecosystem type in the event of a flash flood according to RCP 4.5(10 year frequency) scenario was 1,569,611 tons in urbanized/dried areas, 907,706 tons in agricultural areas, 1,496,105 tons in forested areas, 831,705 tons in grasslands, 1,021,742 tons in wetlands, and 206,709 tons in bare areas, the water bodies was estimated to be 38,087 tons. In the case of more severe 100-year rainfall, 1,808,376 tons in urbanized/dried areas, 1,172,505 tons in agricultural areas, 2,076,019 tons in forests, 1,021,742 tons in grasslands, 47,603 tons in wetlands, 238,363 tons in bare lands, and 52,985 tons in water bodies. The potential economic damage from flood runoff(100 years frequency) is 122,512,524 thousand won in residential areas, 512,382,410 thousand won in commercial areas, 50,414,646 thousand won in industrial areas, 2,927,508 thousand won in Infrastructure(road), 8,907 thousand won in agriculture, Total of assuming a runoff of 50 mm(100 year frequency) was estimated at 688,245,997 thousand won. In a conclusion. these results provided an overview of ecosystem functions and services in terms of flood control, and indirectly demonstrated the possibility of using the model as a tool for policy decision-making. Nevertheless, in future research, related issues such as application of models according to various spatial scales, verification of difference in result values due to differences in spatial resolution, improvement of CN(Curved Number) suitable for the research site conditions based on actual data, and development of flood damage factors suitable for domestic condition for the calculation of economic loss.

• 대한공간정보학회지
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• 제21권3호
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• pp.37-46
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• 2013

유역의 수문학적 유사성 평가는 계측지역의 홍수량 정보를 미계측 유역에서 활용하는 지역화 연구의 기초로서 다양하게 연구되고 있다. GIS 기반의 유역 특성인자를 기반으로 대표적인 수문학적 거리산정법을 활용하여 금강유역의 25개 소유역을 대상으로 유역 그룹화를 수행하고, 이를 유황곡선의 관련 계수(저류계수, 갈수계수, 홍수계수, 풍수계수, 유황계수, 하상계수)를 바탕으로 한 결과와 비교하여 유역 유사성 평가의 효용성을 확인하였다. 수문학적 거리산정을 위하여 영국의 FEH(Flood Estimation Handbook)에서 제안하는 유클라디안 거리법을 적용하였으며, 유황관련계수의 군집화를 위하여 SPSS프로그램을 사용하여 계층적 군집분석의 Ward법을 적용하였다. 유역 그룹화를 수행한 결과 유역특성인자를 반영한 수문학적 거리(유사성 척도)에 의한 그룹은 총 3개(H1, H2, H3)이며, 유황관련계수에 의한 그룹은 총 4개(F1, F2, F3, F4)로 분류되었다. 두 그룹들을 대응하여 비교분석한 결과 H1그룹의 7개 유역 중 6개 유역과 H3의 모든 유역이 F1그룹과 대응하였고 H2그룹의 5개 유역 중 4개 유역이 F2그룹과 대응하였으므로 본 연구의 유사성 척도에 의한 유역 그룹화가 효용성이 있음을 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.444-444
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• 2021

하천의 오염부하량 관리 계획은 지속적인 모니터링을 통한 자료 구축과 모형을 이용한 예측결과를 기반으로 수립된다. 하천의 모니터링과 예측 분석은 많은 예산과 인력 등이 필요하나, 정부의 담당 공무원 수는 극히 부족한 상황이 일반적이다. 이에 정부는 전문가에게 관련 용역을 의뢰하지만, 한국과 같이 지형이 복잡한 지역에서의 오염부하량 배출 특성은 각각 다르게 나타나기 때문에 많은 예산 소모가 발생 된다. 이를 개선하고자, 본 연구는 합성곱 신경망 (convolution neural network)과 수문학적 이미지 (hydrological image)를 이용하여 강우 발생시 BOD 및 총인의 부하량 예측 모형을 개발하였다. 합성곱 신경망의 입력자료는 일반적으로 RGB (red, green, bule) 사진을 이용하는데, 이를 그래도 오염부하량 예측에 활용하는 것은 경험적 모형의 전제(독립변수와 종속변수의 관계)를 무너뜨리는 결과를 초래할 수 있다. 이에, 본 연구에서는 오염부하량이 수문학적 조건과 토지이용 등의 변수에 의해 결정된다는 인과관계를 만족시키고자 수문학적 속성이 내재된 수문학적 이미지를 합성곱 신경망의 훈련자료로 사용하였다. 수문학적 이미지는 임의의 유역에 대해 2차원 공간에서 무차원의 수문학적 속성을 갖는 grid의 집합으로 정의되는데, 여기서 각 grid의 수문학적 속성은 SCS 토양보존국(soil conservation service, SCS)에서 발표한 수문학적 토양피복형수 (curve number, CN)를 이용하여 산출한다. 합성곱 신경망의 구조는 2개의 Convolution Layer와 1개의 Pulling Layer가 5회 반복하는 구조로 설정하고, 1개의 Flatten Layer, 3개의 Dense Layer, 1개의 Batch Normalization Layer를 배열하고, 마지막으로 1개의 Dense Layer가 연결되는 구조로 설계하였다. 이와 함께, 각 층의 활성화 함수는 정규화 선형함수 (ReLu)로, 마지막 Dense Layer의 활성화 함수는 연속변수가 도출될 수 있도록 회귀모형에서 자주 사용되는 Linear 함수로 설정하였다. 연구의 대상지역은 경기도 가평군 조종천 유역으로 선정하였고, 연구기간은 2010년 1월 1일부터 2019년 12월 31일까지로, 2010년부터 2016년까지의 자료는 모형의 학습에, 2017년부터 2019년까지의 자료는 모형의 성능평가에 활용하였다. 모형의 예측 성능은 모형효율계수 (NSE), 평균제곱근오차(RMSE) 및 평균절대백분율오차(MAPE)를 이용하여 평가하였다. 그 결과, BOD 부하량에 대한 NSE는 0.9, RMSE는 1031.1 kg/day, MAPE는 11.5%로 나타났으며, 총인 부하량에 대한 NSE는 0.9, RMSE는 53.6 kg/day, MAPE는 17.9%로 나타나 본 연구의 모형은 우수(good)한 것으로 판단하였다. 이에, 본 연구의 모형은 일반 ANN 모형을 이용한 선행연구와는 달리 2차원 공간정보를 반영하여 오염부하량 모의가 가능했으며, 제한적인 입력자료를 이용하여 간편한 모델링이 가능하다는 장점을 나타냈다. 이를 통해 정부의 물관리 정책을 위한 의사결정 및 부족한 물관리 분야의 행정력에 도움이 될 것으로 생각된다.

• 농촌계획
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• 제21권2호
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• pp.33-49
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• 2015

The objective of this study was to predict land use change based on the land use change scenarios for the Hwangguji river watershed, South Korea. The land use change scenario was derived from the representative concentration pathways (RCP) 4.5 and 8.5 scenarios. The CLUE (conversion of land use and its effects) model was used to simulate the land use change. The CLUE is the modeling framework to simulate land use change considering empirically quantified relations between land use types and socioeconomic and biophysical driving factors through dynamical modeling. The Hwangguji river watershed, South Korea was selected as study area. Future land use changes in 2040, 2070, and 2100 were analyzed relative to baseline (2010) under the RCP4.5 and 8.5 scenarios. Binary logistic regressions were carried out to identify the relation between land uses and its driving factors. CN (Curve number) and impervious area based on the RCP4.5 and 8.5 scenarios were calculated and analyzed using the results of future land use changes. The land use change simulation of the RCP4.5 scenario resulted that the area of urban was forecast to increase by 12% and the area of forest was estimated to decrease by 16% between 2010 and 2100. The land use change simulation of the RCP8.5 scenario resulted that the area of urban was forecast to increase by 16% and the area of forest was estimated to decrease by 18% between 2010 and 2100. The values of Kappa and multiple resolution procedure were calculated as 0.61 and 74.03%. CN (III) and impervious area were increased by 0-1 and 0-8% from 2010 to 2100, respectively. The study findings may provide a useful tool for estimating the future land use change, which is an important factor for the future extreme flood.

• 한국지리정보학회지
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• 제6권1호
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• pp.107-118
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• 2003

본 연구는 경안천 유역($558.2km^2$)을 대상으로 WMS의 HEC-1 모형을 이용하여 1980년~2000년 동안 토지피복변화에 따른 수문변화 분석을 수행하였다. 토지피복변화를 분석하기 위하여 다시기의 Landsat MSS(1980/2/15) 및 TM 위성영상(1986/4/15, 1990/4/26, 1996/4/26, 2000/5/17)을 이용하여 최대우도법을 실시하였다. 총 유역면적에 대하여 도시지역의 면적은 약 5.6% 증가하였으나, 산림지역은 6.1% 감소하였으며 SCS CN은 9.8 증가하였다. 모형의 매개변수 결정을 위하여 5개의 홍수사상(1998/5/2, 1998/8/23, 1998/9/30, 1999/5/3, 2000/7/29)을 대상으로 검 보정을 실시하였는바, 유출고에 있어 9~36%의 상대오차를 보였다. 30년 빈도의 일 최대강우 254mm를 적용하여 경년 수문변화를 분석한 결과 1986년~2000년 동안 첨두유출시간은 약 4시간 감소하였으며, 첨두유량은 $455m^3/sec$가 증가하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제28권6호
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• pp.923-932
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• 2012

The purpose of this study was to determine parameters of surface cover materials and evaluation the effects on runoff and sediment reductions with rice straw mat with PAM at watershed scale using the SWAT model. In this study, 1) regression equation of CN for rice straw mat + PAM using SCS curve number method was developed, 2) the USLE P factor, being able to reflect simulation of rice straw mat + PAM in the agricultural field, was estimated for various slope scenarios with VFSMOD-w. Then regression equation for CN and USLE P factor were used as input data in the SWAT model. Assuming rice straw mat + PAM is applied to radish and potato fields, occupying 24% of agricultural fields at the study watershed. Result of direct runoff without rice straw mat + PAM was $65,964,368\;m^3,$ with rice straw mat + PAM, direct runoff was $65,637,336\;m^3$, $327,031.8\;m^3$ reductions compared without it. Also, result of sediment without rice straw mat + PAM was 163,531 ton, with rice straw mat + PAM, sediment was 84,779 ton, 78,752 ton reduction compared without it. This analysis showed that about 48% sediment reductions would be expected with rice straw mat + PAM. As shown in this study, rice straw mat + PAM would be used as an efficient site-specific BMPs to reduce runoff and sediment discharge from field.

• 자원환경지질
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• 제42권4호
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• pp.343-356
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• 2009

제주도의 토지이용 변화에 대한 직접유출량의 변화를 알아보기 위하여 SCS 방법에 의한 직접유출량을 산정하였다. 토지이용자료는 국토해양부에서 운영하는 국가수자원관리종합정보시스템(WAMIS)에서 제공하는 1975년부터 2000년까지 5년 주기의 위성 영상으로부터 추출 분류된 자료들을 이용하였으며, 토양도, 투수성 지질구조 분포를 토대로 수문학적 토양군을 분류하였다. 제주도의 1975년부터 2000년까지 토지이용은 도시화 및 지역 개발 등에 의한 산림지역의 감소와 시가화 지역과 농지 증가가 뚜렷하게 나타나고 있다. 그에 따라 제주도의 평균 유출곡선지수는 1975년에 65.3이었던 것이 2000년에는 69.6으로 지속적으로 증가되었다. 유출곡선지수의 증가로 인하여, 년간 직접유출량은 1995년도의 강우량을 적용했을 때 299.0 mm에서 351.6 mm로, 직접유출률은 15.1%에서 17.7%로 증가된 것으로 산정되며, 2000년도의 강우량을 적용했을 때에는 직접유출량이 년간 136.9 mm에서 161.5 mm로, 직접유출률은 9.7%에서 11.5%로 증가된 것으로 평가되었다. 이러한 직접유출량의 변화는 지하수 함양량과 지하수 개발 가능량의 변화로 이어지기 때문에, 합리적인 물관리에 있어서 토지이용변화, 지역개발에 의한 물수지 변화 등을 면밀하게 검토할 필요가 있다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제32권1호
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• pp.14-22
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• 2019

Objective: The aim of the study was to find a possible association between the ${\beta}-$ and ${\kappa}-casein$ and ${\beta}-lactoglobulin$ genotypes and important milk physiochemical and technological characteristics such as acidity, alcohol stability, the contents of some minerals and the parameters of acid fermentation ability (FEA) in Czech Fleckvieh Cattle. Methods: Milk and blood samples were collected from 338 primiparous Czech Fleckvieh cows at the same stage of lactation. The genotypes of individual cows for ${\kappa}-casein$ (alleles A, B, and E) and ${\beta}-lactoglobulin$ (alleles A and B) were ascertained by polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism, while their ${\beta}-casein$ (alleles $A^1$, $A^2$, $A^3$, and B) genotype was determined using melting curve genotyping analysis. The data collected were i) milk traits including active acidity (pH), titratable acidity (TA), alcohol stability (AS); calcium (Ca), phosphorus (P), sodium (Na), magnesium (Mg), and potassium (K) contents; and ii) yoghurt traits including active acidity (Y-pH), titratable acidity (Y-TA), and the counts of both Lactobacilli and Streptococci in 1 mL of yoghurt. A linear model was assumed with fixed effects of herd, year, and season of calving, an effect of the age of the cow at first calving and effects of the casein and lactoglobulin genotypes of ${\beta}-CN$ (${\beta}-casein$, CSN2), ${\kappa}-CN$ (${\kappa}-casein$, CSN3), and ${\beta}-LG$ (${\beta}-lactoglobulin$, LGB), or the three-way interaction between those genes. Results: The genetic polymorphisms were related to the milk TA, AS, content of P and Ca, Y-pH and Lactobacilli number in the fresh yoghurt. The CSN3 genotype was significantly associated with milk AS (p<0.05). The effect of the composite CSN2-CSN3-LGB genotype on the investigated traits mostly reflected the effects of the individual genes. It significantly influenced TA (p<0.01), Y-pH (p<0.05) and the log of the Lactobacilli count (p<0.05). Conclusion: Our findings indicate that the yoghurt fermentation test together with milk proteins genotyping could contribute to milk quality control and highlight new perspectives in dairy cattle selection.