• The Korean Journal of Ecology
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• 제10권3호
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• pp.129-138
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• 1987

In a red pine (Pinus densiflora) forest, changes of pH, electric conductivity, total carbon, total nitrogen, available phosphate and available potassium in soil and runoff have been studied at intervals for 1 year after early spring fire. Phytimasses of herb and shrub were measured following the current and the subsequent year. The pH, E.C., total nitrogen and phosphate of soil in burned site wee 1.1, 1.5, 1.6 and 2.0 times higher than in unburned site, respectively. But potassium showed no significant difference. A rise in pH, E.C., and total nitrogen in burned site were maintained throught the study period while phosphate maintained 4 months after the fire. The E.C., total carbon, $NO_2-N$ and $NH_4-N$ of runoff in burned site were 1.3, 1.3, 1.3 and 29.0 times higher than in unburned site, respectively, while $NO_3-N$ in unburned site was 4 times higher than in burned site. In burned site, phytomasses of herb and shrub were 148 and 33% of unburned site in a current year and 107 and 51% in a subsequent year, respectively. The considerable amount of increase in soil nutrient after the fire was conserved by the uptake of the fast regrowing plants and by the immobilization of $NH_4=N$.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권9호
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• pp.563-574
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• 2023

최근 기후변화로 인해 유역의 기상자료에 대한 반응이 달라지고 있어 강우-유출 모의에 대한 연구는 중요해지고 있다. 아울러 최근 기계학습 기법에 대한 높은 관심으로 이를 통한 강우-유출 모의 역시 활발하게 증가하고 있으나 기계학습 모형이 전통적으로 사용되어온 개념적 모형에 비해 활용성이 높은지는 아직 확실치 않다. 본 연구에서는 개념적 모형인 GR6J와 기계학습 모형인 Random Forest 성능을 한국 전역의 38개 계측 유역에 대해 계측 유역 예측기법과 미계측 유역 예측기법을 이용해 평가하였다. 먼저 계측 유역 적용기법 평가를 위해 각 모형을 관측 일 유량자료에 학습시키고 분리된 평가기간에 대한 모의성능을 비교하였다. 이후 미계측 유역 모의성능 평가를 위해 인접성 기반 지역화 방법을 Leave-One-Out Cross-Validation (LOOCV)을 이용해 평가하였다. 그 결과 계측 유역 평가에서는 Random Forest 기법이 GR6J 모형보다 일관되게 높은 성능을 보였다. 학습된 데이터를 출력 값으로 재생산하도록 구조화되어 있는 기계학습 기법이 개념적 이론을 통한 모형보다 높은 재현성을 갖기 때문으로 판단된다. 하지만 Random Forest 모형의 성능은 미계측 유역의 예측기법으로는 재현되지 않았고 GR6J 모형보다 성능이 더 낮은 것이 확인되었다. 본 연구는 기계학습 모형은 계측 유역의 유출예측에는 적용성이 높을 수 있으나 미계측 유역에 대한 적용가능성은 전통적인 개념적 모형보다 낮을 수 있음을 제시한다.

• 한국농공학회지
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• 제30권1호
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• pp.81-90
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• 1988

A physically-based, distributed hydrologic model ANSWERS is described and its test results with two small watersheds near the Banweol reservoir are presented. The sizes of the watersheds are 270 ha and 477 ha, respectively. The smaller one has a mild topography with 40 percent forest area. The other has a steeper slope and 87 percent forest area. The model parameters were calibrated using observed runoff data and used for storm runoff simulation. The simulated peak discharges were in good agreement with the data. The model underestimated the recession parts of hydrographa as compared to the observed ones.

• 한국산림과학회지
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• 제103권3호
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• pp.383-391
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• 2014

본 연구는 주지하수 감수곡선을 이용하여 산림소유역의 유출특성을 밝히기 위하여 수행하였다. 2003년부터 2011년까지 9년간 관측한 강우-유출량 자료를 이용하여 수문곡선 감수부의 시계열 변화를 분석하였다. 그 결과 산림소유역에서는 직접유출 감수계수가 기저유출의 감수계수 값보다 작았다. 또한 산림소유역에서의 직접유출량은 대유역에 비해 상당히 적은 양을 보였으며, 기저유출량은 차이가 크지 않았다. 시험유역에서 주지하수 감수곡선의 회귀식과 감수계수는 각각 $y=0.7528e^{-0.022x}$($R^2=0.8938$, 범위는 0.3 mm~0.8 mm), K = 0.978로 산출되었다. 주지하수 감수곡선과 연유출량과는 관련성이 큰 것으로 나타났는데, 유출량이 많으면 주지하수 감수곡선의 기울기가 완만해지고, 유출량이 줄어들면 감수곡선의 기울기가 급해지는 것으로 나타났다. 또한 해를 거듭할수록 주지하수 감수곡선의 기 울기가 완만해지는 경향이 나타나, 점차 기저유출량이 증가하는 것으로 판단하였다. 따라서 시험유역에서는 시간의 경과와 함께 산림의 홍수조절기능 및 수원함양기능이 점진적으로 높아지는 것으로 나타났다.

• 한국산림과학회지
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• 제84권2호
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• pp.226-238
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• 1995

이 연구(硏究)는 대규모(大規模) 벌채지(伐採地)에서 강우수(降雨水)의 표면유출수량(表面流出水量)과 산지침식(山地浸蝕) 및 토소유출(土砂流出)에 미치는 영향인자를 구명(究明)하고 이들 영향(影響)에 대한 저감(低減) 대책(對策)을 강구(講究)할 목적(目的)으로 백운산(白雲山) 지구(地區)(서울대학교 농업생명과학대학 부속 남부연습림 제26임반)의 벌채임지(伐採林地)(13ha)와 비벌채임지(非伐採林地)(13ha)에서 1993년부터 1994년까지 2개년간 수행한 결과로서 다음과 같이 요약(要約)할 수 있다. 1. 강우수(降雨水)의 표면유출수량(表面流出水量)은 단위 강우량이 많아질수록 증가하였으며, 벌채(伐採) 당해년도(當該年度)에는 벌채지(伐採地)가 비벌채지(非伐採地)보다 28%가, 그 다음 해에는 24.5%가 많았다. 강우수(降雨水)의 표면유출수량(表面流出水量)의 설명에 유의한 인자(因子)는 단위강우량(單位降雨量), 단위강우(單位降雨)횟수, 산지사면(山地斜面) 침식량(侵蝕量) 토양(土壤)의 용적밀도(容積密度) 등(等) 4개(個) 인자(因子)이었으며, 이들 인자의 조합으로 이루어진 다중회귀식(多重回歸式)의 설명역은 91%이었다. 2. 산지사면(山地斜面) 침식량(侵蝕量)은 벌채(伐採) 당해년도(當該年度)에 벌채지(伐採地)에서는 4.77ton/ha/yr로 비벌채지(非伐採地)(0.73ton/ha/yr)보다 7배 많았으며, 그 다음 해에는 1.0ton/ha/yr로 비벌채지(非伐採地)(0.48ton/ha/yr)보다 2배 많았다. 3. 토지사면(土地斜面) 침식량(侵蝕量)의 설명(說明)에 유의한 인자(因子)는 토양(土壤)의 용적밀도(容積密度), 강우수(降雨水)의 표면유출수량(表面流出水量), 단위강우량(單位降雨量) 등(等) 3개(個) 인자(因子)이였으며, 이들 인자의 조합으로 이루어진 다중회귀식(多重回歸式)의 설명역은 약 74%이었는데 이들 인자는 인위적인 조절이 곤란한 인자로 해석(解析)되었다. 4. 산지(山地) 유역(流域) 밖으로 유출(流出)된 토사량(土砂量)은 벌채(伐採) 당해연도(當該年度)에 벌채지(伐採地) 유역(流域)에서는 산지사면(山地斜面) 침식량(浸蝕量)의 최대 6.7%, 비벌채지(非伐採地) 유역(流域)에서는 1%이었으며, 그 다음 해에는 벌채지(伐採地) 流域(流域)에서는 산지사면(山地斜面) 침식량(浸蝕量)의 최대 5.7%, 비벌채지(非伐採地) 유역(流域)에서는 1.9%이었다. 이상(以上)의 결과(結果)를 종합(綜合)해 볼 때 대규모(大規模) 벌채계획시(伐採計劃時)에는 계곡부(溪谷部) 주변(周邊)에는 산지침식(山地浸蝕) 및 토사유출억지(土砂流出抑止), 계류수질보전(溪流水質保全) 등(等)을 위하여 수림대(樹林帶)를 남기고 벌채(伐採)하여야 할 것이다.

• 환경영향평가
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• 제15권2호
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• pp.157-163
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• 2006

The purpose of this study is to understand imperviousness impact for the characteristics of stormwater runoff and water temperature. The land-use map was used to estimate the watershed imperviousness(percent of impermeable area) and the RMS(Remote Monitoring System) was used to evaluate the stormwater runoff of watershed. This study was investigated for two streams(Jiam and Gongji) in Chunchon City. The detailed results of these studies are as follows; The imperviousness(%) of two watersheds(Jiam and Gongji) estimated by spatial analysis which is main function of GIS were 0.24% and 24.16%. So, Gongji watershed as urban area was about 100 times than jiam watershed as forest area. In case of rainfall of low intensity, stormwater runoff flowrate in higher imperviousness area(Gongji) was more than it in forest area(jiam). Also, The time to peak flowrate(Tp) was short in Gongji stream and the water temperature difference between Gongji and Jiam stream was about $4.4^{\circ}C$ in summer.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.1026-1033
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• 2009

본 연구에서는 안성천 유역을 대상으로 토지지용별로 산지, 농경지, 도시지역을 표본지역으로 선정하여 비점오염원 원단위를 산정하였다. 그리고 강우시 유출수의 유출특성을 가장 잘 반영하는 유량가중평균농도를 산정하고, 유출오염부하량을 산정하였다. 유출계수가 높게 나타났던 1차 강우시가 2차 강우시보다 오염물질의 유량가중평균농도가 높게 나타나는 경향을 보였으며, 토지이용별 산정결과, 농지와 산지 같은 비도시지역보다 도시 지역에서 강우 유출시 높은 농도의 오염물질이 발생하는 것으로 나타났다. BOD 유출부하량은 산지, 농지, 도시 지역에서 1차 강우 시 각각 1,395kg/d, 1,623kg/d, 2,268kg/d로, 2차 강우시 각각 503kg/d, 512kg/d, 898kg/d로 산정되었다. 강우량 및 강우강도에 따라 토지이용별로 유출부하가 크게 다르게 나타났다. 토지이용별 원단위는 BOD 기준으로 도시지역이 72.7kg/ha/yr로 농경지(6.5kg/ha/yr)보다 12배 이상, 산지(9.5kg/ha/yr)보다 8배 이상 높게 나타나 도시지역이 비도시지역보다 단위면적당 비점오염부하가 매우 높은 것으로 나타났다.

• 한국산림과학회지
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• 제31권1호
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• pp.43-47
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• 1976

본시험(本試驗)은 저사저수구(貯砂貯水溝)의 유토저지효과(流土沮止効果)를 구명(究明)키 위하여 실시(實施)되었다. 10개(個)의 저사저수구(貯砂貯水溝)가 $50m^2$크기의 시험구내(試驗區內)에 등고선(等高線) 방향(方向)으로 설치(設置)되었다. 저사저수구(貯砂貯水溝)의 크기는 2종류(種類)로서 하나는 폭(幅)$30cm{\times}$장(長)$100cm{\times}$심(深)30cm이고 다른 것은 폭(幅$30cm{\times}$장(長)$100cm{\times}$심(深)20cm였다. 1. 저사저수구(貯砂貯水溝)는 유토저지효과(流土沮止効果)가 매우 높아서 대조구(對照區)는 저사저수구설치구(貯砂貯水溝設置區)보다 2.3~2.6배(倍)의 높은 유토량(流土量)을 나타내었다. 2. 30cm깊이 저사저수구(貯砂貯水溝)와 20cm깊이 저사저수구간(貯砂貯水溝間)에는 차이(差異)가 없었다. 3. 저사저수구(貯砂貯水溝)는 식생(植生)의 피복도(被覆度), 생립본수(生立本數) 및 생장(生長)에는 아무런 영향(影響)을 주지 못했다. 4. 경사여지(傾斜餘地)가 중경사지(中傾斜地)와 완경사지(緩傾斜地)에 비(比)해 식생(植生)의 피복도(被覆度), 생장(生長) 및 생장량(生長量)에 있어서 저조(低調)한 결과(結果)를 보여 주었다.

• 생태와환경
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• 제41권1호
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• pp.43-53
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• 2008

본 연구의 목적은 분포형 수문모형인 TOPMODEL을 이용하여 산림유역의 홍수수문곡선을 추정하는 것이다. 이를 위하여 유역면적 58.3ha의 명성유역을 선정하였으며, 대상유역에 대하여 강우량과 유출량을 측정하였다. Monte Carlo기법을 이용하여 강우사상별로 최적의 매개 변수 조합을 구하고, 매개변수별 모의기간에 대한 평균값을 적용하여 매개변수를 결정하였다. 1997년에 측정된 6개의 강우-유출량 자료를 이용하여 매개변수 보정을 실시하였으며, $1998\sim1999$년에 측정된 8개의 강우-유출량 자료를 이용하여 모형의 검증을 실시하였다. 보정기간에 대한 유출량 추정 오차는 $-2.74\sim1.81%$의 범위를 보였으며, 모형 효율(E)은 평균 0.92이었다. 6개의 강우사상에 대하여 실측된 평균 첨두유량은 $0.324m^3\;s^{-1}$이었으며, 이에 대한 추정치는 $0.295m^3\;s^{-1}$로 모의되었다. 강우 사상별 첨두유량의 오차범위는 $-27.65\sim-1.13%$로 나타났으며, 이는 강우특성 및 선행강우조건에 영향을 받은 것으로 판단된다. 검증기간에 대하여 각 강우사상별 모형효율(E)의 평균값은 0.92로 나타났다. 첨두유량의 실측값은 평균적으로 $0.087m^3\;s^{-1}$이었으며, 추정된 첨두유량의 평균은 $0.090m^3\;s^{-1}$로 나타났다. 첨두시간은 보정기간에 대하여는 관측값과 모의값의 평균이 각각 18.3 hrs와 11.0 hrs이었으며, 검증기간에 대하여는 각각 16.6hrs와 13.5 hrs이었다.

• 한국산림과학회지
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• 제81권4호
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• pp.337-345
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• 1992

산지유역은 대부분이 수원대(水源帶)이고 수자원상 중요한 위치를 차지하고 있기 때문에 수자원의 확보와 홍수재해의 경감을 위해 삼림의 유량조절기능과 우수유출(雨水流出)에 미치는 삼림의 영향을 정량적으로 해석할 필요가 있다. 본 논문은 유출해석모델로 Kinematic wave법을 채용했다. 그리고 모델의 조변수(助變數)(parameter)로서 사면조도계수(斜面組度係數)를 동정(calibration)에 의해 추정해서 그 값으로 삼림의 이수기능(理水機能)을 평가할 수가 있었다. 본 논문에 사용한 수문자료(水文資料)는 동경대학(東京大學) 애지(愛知)연습림의 두 시험유역에서 관측한 자료이다. 삼림이 수기능의 평가방법으로서 제안한 조도계수의 추정방법과 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 조도계수($N_s$)는 산복사면의 표면유(表面流)의 유수저항(流水抵抗)을 나타낸다. 즉 삼림의 성장과 함께 $A_o$층(層)의 발달에 의해 우수(雨水)의 유하(流下)가 방해를 받는다. 2. Kinematic wave법(法)에 의한 모델실험에 의하여 하도(河道)의 직접유출량(直接流出量)을 계산할 때 조변수로서 사면 조도계수의 값을 추정할 수가 있었다. 3. 혈궁유역(穴宮流域)에서의 조도계수는 지수함수적으로 일정치에 점근(漸近)하면서 증대하는 곡선상에 있고, 치산 조림의 성과가 나타나기 시작한 1940년대 전후의 급격한 증대가 특징적이다. 한편 백판유역(白坂流域)에서는 직선적으로 미증(微增)경향이 있는 것으로 지표의 상태에는 거의 변화가 없었던 것이 추찰(推擦)된다. 4. 조도계수값의 증대는 직접유출량의 감소 및 기저유츨량(基底流出量)의 증대와 직접적인 관련이 있었다. 임상(林相)의 양호화(良好化)와 함께 한 강우에 대한 직접유출량의 비율은 상대적으로 감소하고, 기저유출량의 비율이 증가하는 경향이 인정되었다. 그러나 한 강우에 대한 유출량의 절대량은 경년적(經年的)으로 감소해 가는 경향이 있었다.