• 한국환경과학회지
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• 제2권2호
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• pp.153-160
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• 1993

산지유역에서 토사공급과 이동에 관한 문제는 동적지형학뿐만 아니 수문학적 순환의 입장에서 매우 중요하다. 토사유출 자연의 개변정도등 지형학적 요인에 크게 지배된다. 본 연구에서는 강우시 자연의 개변정도가 서로 다른 유역에서 유출되는 부류토량을 비교하여 부류토사 유출과정과 메타니즘을 알아 보았다. 강우강도가 유사한 30mm의 비가 내렸을때 채석장이 분포하고 있는 인공개변유역의 부유토사농도는 최고 27,000mg/l인 반면, 백연유역의 부유토사농도는 270mg/l에 불과해 100배 정도의 농도차이가 나타났다. 또 인공개역중에서도 인공개변도에 따라 최대부유토사양도 6,400mg/l에서 27,000mg/l까지 다양하게 관측되었다. 일반적으로 부유토사 공급원은 자연유역의 경우 하상, 하안, 그리고 하도주변하도입이며, 인공개변유역은 사면등의 하도외 지역이다.

• 한국산림과학회지
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• 제96권5호
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• pp.561-566
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• 2007

This study was conducted to clarify runoff production processes in forested catchment through hydrograph separation using three-component mixing model based on the End Member Mixing Analysis (EMMA) model. The study area is located in the coniferous-forested experimental catchment, Gwangneung Gyeonggido near Seoul, Korea (N 37 45', E 127 09'). This catchment is covered by Pinus Korainensis and Abies holophylla planted at stocking rate of 3,000 trees $ha^{-1}$ in 1976. Thinning and pruning were carried out two times in the spring of 1996 and 2004 respectively. We monitored 8 successive events during the periods from June 15 to September 15, 2005. Throughfall, soil water and groundwater were sampled by the bulk sampler. Stream water was sampled every 2-hour through ISCO automatic sampler for 48 hours. The geochemical tracers were determined in the result of principal components analysis. The concentrations of $SO_4{^{2-}$ and $Na^+$ for stream water almost were distributed within the bivariate plot of the end members; throughfall, soil water and groundwater. Average contributions of throughfall, soil water and groundwater on producing stream flow for 8 events were 17%, 25% and 58% respectively. The amount of antecedent precipitation (AAP) plays an important role in determining which end members prevail during the event. It was found that ground water contributed more to produce storm runoff in the event of a small AAP compared with the event of a large AAP. On the other hand, rain water showed opposite tendency to ground water. Rain water in storm runoff may be produced by saturation overland flow occurring in the areas where soil moisture content is near saturation. AAP controls the producing mechanism for storm runoff whether surface or subsurface flow prevails.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권8호
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• pp.605-616
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• 2005

본 논문에서는 정밀한 수문기상자료를 보유하고 있는 설마천 시험유역의 강우유출자료를 이용하여 산지 소유역의 유출곡선지수(CN)를 산정하고, 이를 이용하여 국내 산지 소유역에 적합하다고 판단되는 선행강우량(ARC)의 적용기준을 제시하였다. 설마천 시험유역은 $97\%$가 산림으로 구성되어 있는 전형적인 미개발 산지 소유역으로서 기왕의 10개 주요 호우사상을 분석하여 산정된 CN값은 $51{\sim}89$ 범위에 있었으며 중앙값(median)은 72 정도인 것으로 나타났다. 선행강우량과 CN과의 관계에 대하여 검토한 결과 본 논문에서 제기한 가설인 ${\ulcorner}$5일 선행강우량 보다 1일 선행강우량이 산지 소유역에 대한 CN을 결정하는 데에 더욱 타당성이 높을 것${\lrcorner}$ 이라는 가설은 타당한 것으로 나타났다. 또한 본 연구를 통하여 1일 또는 5일 선행강우량으로부터 산지 소유역의 CN을 추정할 수 있는 회귀분석식을 제안하였다. 국내 산지 소유역의 유출곡선지수에 대한 체계적인 분석이 거의 없는 실정에서 본 연구를 통하여 국내 산지 소유역에 대한 실측자료를 기반으로 선행강우량을 반영한 CN 산정방법을 제시함으로써, 특히 산악지역에서 실측강우에 따른 유출수문곡선 재현시 선행강우조건을 반영하는 예비적인 가이드라인이 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제38권2호
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• pp.178-188
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• 2024

산림유역의 부유토사 동태는 토지이용 변화, 산림사업, 산불, 산사태 등의 인위적 또는 자연적 교란에 따라서 다변화될 수 있다. 이러한 측면에서 산림유역의 부유토사 동태를 이해하는 것은 효과적인 수질 관리 대책을 수립하는 데에 중요하다. 이 연구는 부유토사 동태를 해석하기 위한 체계적인 조사 방법을 제안하고자 관측된 유출량-탁도 자료를 토대로 2가지의 이력현상 지수 산정 방법(Lawler의 방법과 Lloyd의 방법)과 5가지 추출 간격(50, 25, 10, 5, 1 퍼센타일)을 고려한 10개 산정기법의 적용성과 성능을 평가하였다. 그 결과, 1 퍼센타일의 추출 간격을 활용한 Lloyd의 방법이 분석 가능한 유출 사상이 가장 많았으며, 성능 역시 가장 뛰어난 것으로 확인되었다. 이 연구의 결과는 이력현상 지수를 활용함으로써 유출량과 부유토사의 이력현상을 정량화할 수 있을 뿐만 아니라 부유토사 동태를 해석하는 데에 유용한 정보를 제공할 수 있음을 시사한다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제21권6호
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• pp.36-45
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• 2016

Variability in precipitation due to climate change causes difficulties in securing stable surface water resource, which requires understanding of relation between precipitation and stream discharge. This study simulated stream discharge in a small mountainous forested catchment using antecedent precipitation index (API) models which represent variability of saturation conditions of soil layers depending on rainfall events. During 13 months from May 2015 to May 2016, stream discharge and rainfall were measured at the outlet and in the central part of the watershed, respectively. Several API models with average recession coefficients were applied to predict stream discharge using measured rainfall, which resulted in the best reflection time for API model was 1 day in terms of predictability of stream discharge. This indicates that soil water in riparian zones has fast response to rainfall events and its storage is relatively small. The model can be improved by employing seasonal recession coefficients which can consider seasonal fluctuation of hydrological parameters. These results showed API models can be useful to evaluate variability of streamflow in ungauged small forested watersheds in that stream discharge can be simulated using only rainfall data.

• 한국산림과학회지
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• 제107권1호
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• pp.59-70
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• 2018

본 연구는 도시생활권의 특성을 고려한 재해예방용 사방댐을 개발하고, 현장에서의 활용성을 검토하기 위하여 안정성 및 기능성을 평가하는 것을 목적으로 하고 있다. 필러와 바닥스크린을 활용한 토석류 방재댐과 수제를 활용한 토석류 제어댐 등 복합형 사방댐 2종을 개발하였고, 각 구조물의 정적(활동, 전도, 지지) 및 동적(부재력) 안정성을 검토하였다. 그 결과, 각 검토항목별로 충격력에 대한 안정성에 미달하는 경우도 일부 나타났으나, 대부분 항목에서 기준 안전율을 만족하는 것으로 나타났다. 또한, 개발된 사방댐을 토대로 축소모형을 제작하여 수로실험을 실시한 결과, 사방댐을 설치하지 않은 대조구에 비교하여 유하물의 퇴적범위와 퇴적속도를 감소시켰고, 포착율은 평균적으로 3.5배 증가하는 것으로 나타났다. 추후 수행될 다양한 조건에서의 수로실험 결과를 바탕으로 개발된 도시생활권형 사방댐의 기능을 보다 정량적으로 구체화 할 수 있다면, 이를 도시생활권에 활용하여 산지토사재해 피해를 효과적으로 저감할 수 있을 것으로 기대되었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제7권1호
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• pp.51-56
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• 2005

To understand the chemical changes in the streamwater and contribution of subsurface discharge during the storm event, we analyzed electric conductivity (EC), anions, and cations in Gwangneung deciduous and coniferous forest catchment. The stream water samples were collected three times in 2004 by using an auto-sampler: September 7-9 (E040907-D and -C; where D and C indicate deciduous and coniferous forest catchment, respectively), September 11-13 (E040911-D and -C), and September 16-18 (E040916-D and -C). We found a negative relationship between discharge intensity and EC in streamwater. The E040911 and E040916 showed slack change of stream discharge in comparison to E040907 due to contribution of base flow recharged by much precipitation. Moreover, NO/sub 3//sup -/ concentrations in E040911-C were highest, which may have resulted from forest management such as thinning in 2004. The relationship between pH and alkalinity in stream water showed that much of stream water have been recharged through subsurface. We conclude that subsurface discharge highly influences streamwater quality in a forested catchment, and the seperation of stream water discharge is therefore necessary to sustainable water management.

• 한국산림과학회지
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• 제90권2호
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• pp.197-209
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• 2001

준분포형 수문모형인 TOPMODEL은 산림유역의 유출량, 주 유출경로 및 수질을 공간적으로 예측하는데 많이 적용된다. TOPMODEL은 물리모형이 아니라 일종의 개념모형이며 주요 구성요소는 지형지수와 토양의 수평전달계수로 각각 지표면과 지표하 유출의 기여면적을 계산하는데 이용된다. 본 연구는 우리나라의 소규모 산림유역에서 TOPMODEL의 적용성을 검증하기 위하여 수행되었다. 시험지는 1979년부터 임업연구원에서 운용하고 있으며 서울 근교 경기도 광릉시험림에 위치해 있다. 활엽수림 유역은 임령이 약 80년, 유역면적이 22.0ha이고, 침엽수림 유역은 임령이 약 22년, 유역면적이 13.6ha이다. 관측자료는 활엽수 유역의 경우 1995년 7월과 2000년 6월에 발생한 2개 강우-유출사상이고 침엽수 유역의 경우 1995년과 1999년 7월 그리고 2000년 8월의 3개 강우-유출사상을 이용하였다. 지형지수는 $10m{\times}10m$의 수치지형도를 만들어 계산하였다. 지형지수 분포는 활엽수림 유역의 경우 2.6에서 11.1, 침엽수림 유역은 2.7에서 16.0으로 나타났다. 모형의 예측 효율성을 목적함수로 최적화한 결과 모형매개변수(m)와 유역의 평균 포화수평전달계수($lnT_0$)가 높은 민감도를 나타내었다. 매개변수의 최적값은 활엽수림 유역의 경우 m값은 0.034와 0.038 그리고 $lnT_0$값은 8.672와 9.475였으며, 침엽수 유역의 경우 m값은 0.031, 0.032, 0.033 그리고 $lnT_0$값은 5.969, 7.129, 7.575였다 이들 값을 이용하여 모의한 결과 모형의 예측 효율성은 활엽수림 0.958과 0.909 그리고 침엽수림 0.825, 0.922와 0.961로서 비교적 높게 나타났다. 강우-유출량 관측치와 모의치를 이용하여 강우-수문곡선을 작성한 결과 두 유역 모두 유출지연시간은 잘 일치하였다. 일부 강우-유출사상의 경우 총유출량과 첨두유량의 관측치와 모의치 간에 다소 차이를 보였지만 TOPMODEL은 전반적으로 10% 이하의 오차범위에서 총유출량과 첨두유량을 예측할 수 있었다. 결론적으로 TOPMODEL은 우리나라의 미계측 산림유역에서 유출량을 산정하는데 유용한 수문모형이다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제9권4호
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• pp.52-59
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• 2006

This study was conducted to find end-members and tracers which are effective to be applied in the End Member Mixing Analysis (EMMA) model for runoff separation at the Gwangneung coniferous forest catchment (13.6ha), Gyeonggido, Korea. We monitored three successive rainfall events during two weeks from June 26, 2005 to July 10, 2005, and analysed chemical properties of rainfall, throughfall, stemflow, groundwater and soil water considered as main components of storm runoff. The followings are the results of analyses of each component and tracer. Groundwater, soil water and rainfall (or throughfall) were dominant runoff components. Rainfall and groundwater were selected as main components for the two components-one tracer mixing model, and groundwater, soilwater and throughfall were selected as main components for the three components-two tracers mixing model. Tracers were selected from anion ($Cl^-$ and ${SO_4}^{2-}$), cation ($Na^+$, $K^+$, $Mg^{2+}$, and $Ca^{2+}$) and Acid Neutralizing Capacity (ANC) in event 1, 2, and 3. $Na^+$, $Ca^{2+}$ and ANC were selected in the two components-one tracer mixing model and ${SO_4}^{2-}-K^+$, ${SO_4}^{2-}-Na^+$, ${SO_4}^{2-}-Ca^{2+}$, ${SO_4}^{2-}$-ANC, and $Ca^{2+}$-ANC were selected in the three components-two tracers mixing model. Selected main runoff components and tracers can provide basic information to determine the contribution rate of each runoff component and identify the runoff process in a forest watershed.

• 한국지형학회지
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• 제28권1호
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• pp.13-33
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• 2021

Successful sediment management at the watershed scale requires an understanding of the erosion, transport and sedimentation processes at the specific site scale. However, studies on the sediment runoff characteristics in a small uppermost watershed, which serves as a sediment supply function, are very rare. Therefore, this study attempted to investigate the fluctuations in major sediment supply areas and sediment runoff in the uppermost mountain small watershed, and for this purpose, ArcSWAT (Soil and Water Assessment Tools with GIS interface) was applied to the Woldong reservoir catchment located in Gosam-myeon, Anseong-si, Gyeonggi-do. The model results were manually calibrated using the monitoring data of the Woldong reservoir sedimentation rate from 2005 to 2007. It was estimated that annual average of 34.4 tons/year of sediment was discharged from the Woldong reservoir basin. This estimate almost coincided with the monitoring data of the Woldong reservoir during the low flow period but tended to be somewhat underestimated during the high flow period. Although the SWAT model does not fully reflect the erosion process of gully and in-channel, this underestimation is probably due to the spatial connectivity of sediment transport and the storage and reactivation of the sediment being transported. Most of the forested hillslopes with a well-developed organic horizon were evaluated as having a low risk of erosion, while the places with the highest risk of erosion were predicted to be distributed in the logged area with some weeds or shrubs (classified as pasture) with relatively steeper slopes, and in the bare land. The results of this study are expected to be useful in developing strategies for sediment control and reservoir management.