• 한국농공학회지
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• 제18권3호
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• pp.4195-4205
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• 1976

The purpose of this study is to evaluate the existing methods for calculating or estimating the consumptive use (Evaportranspiration) of any agricutural development project area. In determing the consumptive use water in the project area, there will require the best way for estimating irrigation requirement. Many methods for computing the evaportranspiration have been used, each of them with its merits and demerits at home and abroad. Some of these methods are listed as follows: 1.The Penman's formula 2.The B1aney-Criddle method 3.The Munson P.E. Index method 4.The Atmometer method 5.The Texas Water Rights Commission (TWRC) method 6.The Jensen-Haise method 7.The Christiasen method Therefore, the authors will introduce the more widely used method for calculating Consumptive Use by G.H. Hargreaves. The formula is expressed in the form Ep= K·d·T (1.0-0.01·Hn) Hn=1.0+0.4H+0.005H2. This method was adopted for the first time to determine the Irrigation requirements of Ogseo Comprehensive Agricultual Development project (Benefited area:100,500ha) in Korea. This method is presented in somewhat greater detail than the others. Formula is given for the computation of evaportranspiration (with various levels of data availability) Sampel computation of irrigation requirements for Ogseo irrigation project is included. The results and applied materials are summarized as follows. 1. In calculating the Hargreaves formula, the mean temperature relative, humidity, length of day, and percentage of sunshine from three stations of Iri, Jeonju, and Gunsan were used. 2. Monthly evaporation values were calculated by using the formula. 3. Meteological data from the three stations records for the ten years (1963∼1972) were used. 4. The annual irrigation requirements is 1,186mm per hectare, but the case to consider effective rainfall amount takes the annual irrigation demand being 700mm per hectare.

• 한국농공학회논문집
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• 제60권3호
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• pp.15-25
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• 2018

Estimating the reference evapotranspiration is an important factor to consider in irrigation system design and agricultural water use. However, there is a limitation in using the FAO Penman-Monteith (FAO P-M) equation, which requires various meteorological data. The purpose of this study is to compare three reference evapotranspiration (ETo) equations in the case of meteorological data missing for 11 study weather stations. Firstly, the FAO P-M equation is used for reference potential evapotranspiration estimation with the actual solar radiation data $R_n$ and the actual vapor pressure $e_a$. Then, in the case of $R_n$, and $e_a$ are missed, the reference evapotranspirations applying FAO P-M, Priestley-Taylor (P-T), Hargreaves (HG) equation were calculated using other meteorological factors. Secondly, MAE, RMSE, $R^2$ were calculated to compare ETo relationship from the ETo equations. From the results, ETo with Hargreaves equation in coastal areas and the Priestley-Taylor equation in the inland areas showed relatively high correlation with FAO P-M when $e_a$ data is missed. In the case of $R_n$ data is missed or two weather data, $e_a$, and $R_n$ data are all missed, $R^2$ value in Priestley-Taylor equation was highest in coastal areas, and $R^2$ values in Hargreaves equation were the high values for 7 inland areas. The results of sensitivity analysis showed that net radiation was the most sensitive for P-T and HG equation, and for FAO P-M, the most sensitive factor was net radiation and relative humidity, air temperature and wind speed were follows. Therefore, in considering of the accessibility to the coast, the types of the missing wether data, and the correlation and the magnitude of error, the reference evapotranspiration equations would be selected in sense of different conditions.

• 한국수자원학회논문집
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• 제37권6호
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• pp.479-485
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• 2004

이 연구에서는 일교차를 이용하여 일평균 증발산량을 산정한다. 이를 위하여 Thornton과 Running(1999)의 일평균 태양 복사열 산정을 위한 경험식을 이용하여 태양복사열을 계산하여 이를 현장 자료와 비교한 결과 비교적 정확한 범위 내에 있다는 것을 확인하였다. 이렇게 산정된 일평균 태양 복사열을 증발산량의 계산을 위해 Priestly Taylor 공식과 Penman 공식에 적용함으로써 현장에서의 정확성과 사용가능성을 확인해 보고자 하였다. 그 결과로 태양 복사열에 중점을 둔 Priest-Taylor 공식은 과다추정하는 경향을 보이나, Penman 공식은 비교적 정확한 증발산량의 산정을 보여 줌으로써 기상 관측 자료가 풍부하지 않은 지역에서의 사용가능성을 보여주었다. 또 계산된 증발산량을 일단위 온도만을 이용하여 증발산량을 산정하는 Hargreaves 공식과 비교하여 각 공식의 장단점을 공학적 측면에서 알아보고자 하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제41권2호
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• pp.212-228
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• 2008

본 연구에서는 과거 제안된 5가지의 기준증발산식으로부터 산정된 증발산량과 pan 증발량을 이용하여 상관분석을 실시하였고 pan 계수를 산정하였다. 또한 우리나라 21개 기상관측지점에서 과거 제안된 5가지의 기준증발산식들을 비교하고 그 유사성을 알아보았다. 비교 검토된 기준증발산식은 4가지 방법으로 분류하였으며, 분류된 방법 중에서 각기 대표적인 기준증발산량 산정식을 선정하여 적용하였다. 적용된 기준증발산식은 에너지와 공기동력항의 조합법에 근거한 Penman 식, 단일근원법에 근거한 FAO Penman-Monteith(FAO P-M) 식, 복사자료를 이용한 방법인 Makkink 식과 Priestley-Taylor 식, 그리고 기온자료에 근거한 방법인 Hargreaves 식 등이다. 연구지역 선정을 위하여 기상관측지점이 있는 지역의 지리 및 지형조건을 고려하였다. 사용된 기상자료는 1970년부터 5년 간격으로 8개년의 일별 기상자료를 사용하였다. 적용결과는 수치 및 시계열 도시방법을 통하여 비교하였다. 분석결과에 의하면 대부분의 지역에서 기준증발산식과 pan 증발량과는 0.9 이상의 높은 상관관계를 보이고 있으나, pan 증발량과 비교하여 회귀식의 경사가 1.0보다 크거나 작은 경향을 보이고 있다. 전국 21개 연구지역 중에서 12개 지역에서 대기온도자료에 기초한 Hargreaves 식이 FAO P-M 식과 가장 유사한 것으로 나타났는데, 이들 지역은 대구지역을 제외하고 해안지역에 위치하고 있다. 반면에 내륙에 위치한 8개 지역에서 복사량자료에 기초한 Priestley-Taylor 식이 FAO P-M 식과 유사한 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.987-991
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• 2008

본 연구에서는 과거 제안된 5가지의 기준증발산식으로부터 산정된 증발산량과 pan 증발량을 이용하여 상관분석을 실시하였고 pan 계수를 산정하였다. 또한 우리나라 21개 기상관측지점에서 과거 제안된 5가지의 기준증발산식들을 비교하고 그 유사성을 알아보았다. 비교 검토된 기준증발산식은 4가지 방법으로 분류하였으며, 분류된 방법 중에서 각기 대표적인 기준증발산량 산정식을 선정하여 적용하였다. 적용된 기준증발산식은 에너지와 공기동력항의 조합법에 근거한 Penman 식, 단일근원법에 근거한 FAO Penman-Monteith(FAO P-M) 식, 복사자료를 이용한 방법인 Makkink 식과 Priestley-Taylor 식, 그리고 기온자료에 근거한 방법인 Hargreaves 식 등이다. 연구지역 선정을 위하여 기상관측지점이 있는 지역의 지리 및 지형조건을 고려하였다. 사용된 기상자료는 1970년부터 5년 간격으로 8개년의 일별 기상자료를 사용하였다. 적용결과는 수치 및 시계열 도시방법을 통하여 비교하였다. 분석결과에 의하면 대부분의 지역에서 기준증발산식과 pan 증발량과는 0.9 이상의 높은 상관관계를 보이고 있으나, pan 증발량과 비교하여 회귀식의 경사가 1.0보다 크거나 작은 경향을 보이고 있다. 전국 21개 연구지역 중에서 12개 지역에서 대기온도자료에 기초한 Hargreaves 식이 FAO P-M 식과 가장 유사한 것으로 나타났는데, 이들 지역은 대구지역을 제외하고 해안지역에 위치하고 있다. 반면에 내륙에 위치한 8개 지역에서 복사량자료에 기초한 Priestley-Taylor 식이 FAO P-M 식과 유사한 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.67-70
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• 2012

현재 국내외에서는 양질의 증발산을 관측하여 활용하기 위해 증발접시 (evaporation pan), 침루계 (lysimeter) 등을 이용하여 실측하거나 Flux Tower에서 Eddy covariance technique, Bowen ratio method 등을 이용하여 경험적으로 산정하고 있다. 이러한 방법으로 산정되는 증발산은 크게 두 분류로 나눌 수 있다. 일반적인 기후 상태에서 유역의 토양이 증발산에 방해를 받지 않을 정도로 충분히 물을 포함하고 있고, 식생이 조밀한 상태에서의 증발산량을 의미하는 잠재 증발산과 실제 산정치인 실제 증발산으로 나눌 수 있다 (Thornthwait, 1939). 본 연구에서는 유역의 잠재 증발산을 산정하여 실제 증발산과 비교를 통해 적용성을 확인하고자 한다. 잠재 증발산을 산정하는 방법은 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 인공위성 데이터를 이용한 원격탐사 기술을 적용하여 산정한다. 원격탐사 기술은 지상 관측의 단점을 보완한 것으로써, 날씨, 인간 활동 등 주변 외부 환경의 영향에 민감하게 반응하여 공간적인 분포 현황을 파악하는 것이 어려운 지상 관측의 한계점을 대체하기 위한 방법이다. 이들 방법으로는 가장 널리 쓰이는 Penman-Monteith (Penman, 1948; Monteith, 1965), 일별 최대, 최저, 평균 기온을 이용한 Hargreaves 방법 (Hargreaves, 1985)과 Priestley-Taylor 방법 (Priestley and Taylor, 1972) 등의 세 가지 방법을 소개하였다. 세 가지 방법으로 산정된 잠재 증발산을 통해 해당 유역의 잠재 증발산의 공간적인 거동을 파악해 볼 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.382-382
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• 2023

기존의 GRM(Grid based rainfall-Runoff Model)에서는 강우-유출 사상에 대한 유출 모의를 주요 대상으로 하였다. 본 연구에서는 GRM 모형에서 연속형 모의가 가능하도록 차단, 증발산, 융설을 모의할 수 있는 모듈을 개발하였다. 차단은 LAI의 연최댓값과 해당월의 값의 비율을 이용해서 계산하며, 증발산은 Blaney-Criddle, Hamon, Hargreaves, Priestly-Taylor 방법을 적용하였다. 융설은 Anderson에 의해서 제안된 방법을 적용하였다. 연속형 모의를 위한 모델 매개변수 설정 인터페이스를 추가하였으며, 기온, 일사량, 일조시간 등의 기상자료를 입력할 수 있게 하고, 계산된 각 수문성분을 출력할 수 있도록 GRM 모형의 입력과 출력 모듈을 개선하였다. 충주댐 유역을 대상으로 개선된 모형을 적용하였다. 공간자료의 해상도는 500m × 500m로 구축하였으며, 수문학적 지형정보와 토양도, 토지피복도를 구축하였다. 기상자료를 강수량, 일최고 기온, 일최저 기온, 일조시간, 일사량을 적용하였다. 증발산은 Hargreaves 방법을 이용하여 모의하였다. 모의 기간은 2001년 ~ 2018년이며, 이 중 2004년까지의 4년은 모델 warming up 기간으로 하고, 적합도 평가는 2005년 ~ 2018년의 모의결과를 이용하였다. 충주댐 유입량 모의결과를 관측값과 비교하였을 때 Nash-Sutcliffe model efficiency coefficient(NSE) 0.84, 상관계수 0.92, 총용적 오차는 0.26%를 나타내어 관측유입량을 잘 재현하였다. 그러므로 본 연구에서 개발된 차단, 증발산, 융설 모의 기법은 적절히 구현된 것으로 판단되며, GRM을 이용한 연속형 모의가 가능한 것으로 나타났다. 향후 연구에서는 좀 더 다양한 유역에 대해 GRM을 이용한 연속형 유출모의 결과를 평가할 필요가 있다.

• 한국농공학회지
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• 제25권2호
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• pp.86-95
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• 1983

Evapotranspiration is a major factor determining the water consumption in the rice fields. Therefore, realistic evapotranspiration estimates are important to the agricultural water resources planning. In Korea, however, the Blaney-Criddle formula, which was developed under the meteorological condition of western arid United States and the upland cultivation, has been widely used to estimate evapotranspiration from paddy fields. Hence, it has considered that the Blaney-Criddle formula would not be the proper method for the Korean paddy condition. The purpose of this study is to select the most appropriate and realistic method for estimating evapotranspiraion from paddy field in Korea and to derive crop coefficients using the chosen method. The results are summerized as follows. 1. Total seasonal-average evapotranspiration by the field observation was 660mm for Tongil and 621. Ornm for the Japonica variety of rice. The amount of evapotranspiration for Tongil variety was 6% larger than that of the Japonica variety. 2. There was no significant differences in the amount of evapotranspiration among early, middle and late mature varieties, that is, early 638mm, middle 627mm and late 630mm for the whole growing season. 3. The rate of peak evapotranspiration appeared at the beginning of August and was in the range of 7.7-8. Omm/day according to the different mature varieties. 4. The correlation between pan evaporation data and the calculated evapotranspiration using related meteorological data from various methods suggested such as Radiation (FAO), Hargreaves, Christiansen, Hargreaves-Christiansen, Jensen-Haise, showed high statistic significance. Therefore, it seemed to use those formulars in estimating evapotranspiration inste4 of using pan evaporation data. 5. It was concluded from the analysis of field data that the evapotranspiration estimate for Blaney-Criddle method might not be appropriate in Korea. On the other hand, Penman equation showed more accurate estimation at the flourishing stage of rice than the pan evaporation method. 6. The crop coefficients for the Penman and pan-evaporation method were obtained by graphical representation.

• 한국농공학회지
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• 제29권4호
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• pp.93-105
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• 1987

This Study was carried out at the experimental Plot of Kang-Weon Province, Institute of Agriculture experiment, to find out Irrigation Water requirement and suitable calculating formula of evapotranspiration on Spreading Varieties of rice plant such as Seul Oak, Bokkwang and Teaback in Chuncheon Area. The evapotranspiration, infiltration, and consumptive use of water were measured by Micro Lysimeter for four years from '86yr. Also, yield of rice was investigated during same period. With the Kc Value taken from experimental value, evapotranspiration was calculated by methods of Blaney & criddle, Penman, Hargreaves and Thornthwaite by Computer using meteorological data in Chuncheon Area for twenty one yrs from '66yr to '86yr. All analyses were conducted based on average value of experiment for four years and the results are summarized as follows : 1) The yield by varieties through this experiment showed 1.06 times in Seul Oak, 1.94 times in Bokkwang and 1.89 times in Teaback more than Standard Yield. 2) The consumptive use of water including infiltration were 1.068.4mm in Seul Oak, 1,102. 6mm in Bokkwang and 1,195.6mm in Teaback 3) The evapotranspiration by Actual measurement presented 520.lmm in Seul Oak, 540.lmm in Bokkwang and 598.4mm in Teaback 4)The ratio of evapotranspiration and infiltration over Panevaporation showed 1.2 to 1.4. 5) The irrigation water reguirement by water balance were shown to be irrigated more than 584 mm / yr in average during 21 years from '66yr to '86yr for all Varieties and those for loyr frequency 693 mm in Seul Oak, 712 mm in Bokkwang and 728 mm in Teaback respectively. 6) Crop Coefficient (Ke Value) of the tested rice plant during the period were shown as Table 10. 7) Penman Method was the formula the most close to experiment Value among four different methods of Blaney & Griddle Penman, Hargreaves, and Thornthwaite.

• 한국기후변화학회지
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• 제8권2호
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• pp.125-143
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• 2017

This study is conducted to estimate potential evapotranspiration of 10 weather observing systems in Andong Dam watershed with FAO56 Penman-Monteith (FAO56 PM) methodology using the meteorological data from 2013 to 2014. Also, assuming that there is no solar radiation data, humidity data or wind speed data, the potential evapotranspiration was estimated by FAO56 PM and the results were evaluated to discuss whether the methodology is applicable when meteorological dataset is not available. Then, the potential evapotranspiration was estimated with Hargreaves method and compared with the potential evapotranspiration estimated by FAO56 PM only with the temperature dataset. As to compare the potential evapotranspiration estimated from the complete meteorological dataset and that estimated from limited dataset, statistical analysis was performed using the Root Mean Square Error (RMSE), the Mean Bias Error (MBE), the Mean Absolute Error (MAE) and the coefficient of determination ($R^2$). Also the Inverse Distance Weighted (IDW) method was performed to conduct spatial analysis. From the result, even when the meteorological data is limited, FAO56 PM showed relatively high accuracy in calculating potential evapotranspiration by estimating the meteorological data.