• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권11호
• /
• pp.26-41
• /
• 2016

본 연구에서는 물리적 매개변수 기반의 물순환모형 CAT(Catchment hydrologic cycle Assessment Tool)을 매개변수 자동보정 기법인 PEST(Model-independent Parameter ESTimation)와 연계하여 단기 유출 특성을 분석하였다. CAT모형의 유출 모의 시 CAT모형에서 지원하는 3가지 침투 해석 방법((Rainfall excess, Green&Ampt and Horton)을 적용하였으며, 대표적인 단기 유출모형인 HEC-HMS를 비교 모델로 설정하여 모의 결과를 비교 분석하였다. 대상유역은 탄천의 지류인 운중천과 금토천이 포함된 판교 시험유역으로 유역면적은 $22.9km^2$이며, 유로연장은 9.2km이다. 2006, 2007년 중 누적 강우량 40mm이상에 해당하는 6개의 강우사상을 대상으로 모의를 실시하였다. 주요 매개변수를 대상으로 첨두유량, 첨두시간, 유출용적에 대한 민감도 분석 수행 후, PEST를 적용하여 유출 특성에 민감하게 반응하는 토양 관련 매개변수들에 대해 최적화를 수행하였다. 모의 결과 HEC-HMS의 경우 6개 강우사상에 대해 NSE가 0.63~0.91이었으며, CAT-PEST는 NSE 0.42~0.93의 모형 효율을 보였다. 선행토양함수조건에 따라 유출특성이 민감하게 반응하는 강우사상에 대해서는 HEC-HMS의 모의 정확도가 높았으나 강우 특성에 따라 유출특성이 민감하게 반응하는 경우에는 한계가 있는 것으로 보인다. 물리적 매개변수가 입력자료로 사용되는 CAT-PEST의 경우 다양한 유출특성을 가진 강우 사상에 대해 정밀한 유출 분석이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제50권6호
• /
• pp.359-371
• /
• 2017

본 연구에서는 안동댐유역을 대상으로 분포형 모형과 미계측유역 자료생성방법인 공간확장자료 생성방법을 사용하여 47개 미계측유역에 대해 홍수유출 시계열자료를 생성하고 3개 관측유역을 포함한 총 50개 유역에 대해 첨두유량을 추출하여 분석함으로써 강우의 공간분포가 유출에 미치는 영향을 실제유역과 실제사상에 대해 자세히 분석하였다. 20개 사상에 대해 GRM 모형의 매개변수 보정 및 검증결과 적절한 모형효율 통계결과를 얻었다. 이 추정된 매개변수와 실제강우(강우의 공간분포를 고려한 강우) 및 공간평균강우(실제강우를 공간적으로 평균한 강우)를 사용하여 50개 유역의 홍수유출 시계열자료를 생성하였으며 이 시계열 자료 중 첨두유량을 추출하여 분석한 결과 공간평균강우에 의한 첨두유량의 분포는 실제강우에 의한 첨두유량의 분포와 차이가 있었다. 강우의 분포가 유역전반에 비슷한 경우에는 실제강우와 공간평균강우에 의한 첨두유량의 분포가 비슷하거나 약간의 차이가 있었다. 하지만 호우가 상류 또는 하류방향으로 이동하거나 강우가 무작위로 분포되는 경우에는 공간평균강우에 의한 첨두유량의 분포가 실제강우에 의한 첨두유량의 분포보다 크게 좁아지는 것을 보였다. 이러한 사상의 비율을 조사한 결과 강우의 공간적 변동성을 고려하지 않고 홍수유출을 모의한다면 약 35%의 사상에 대해서는 적절하지 않은 첨두유량 모의결과를 얻을 수 있는 것으로 조사되었다. 따라서 홍수량 산정 또는 수자원 설계 시 강우의 시간분포 뿐만 아니라 공간분포 또한 고려해야 한다. 계측유역과 미계측유역의 첨두유량의 관계를 조사한 결과 낙동강 지류들에 위치한 미계측유역들의 첨두유량들은 그 크기가 넓게 분포됨에 따라 계측유역의 첨두유량을 사용하여 생성한 power law 관계를 이 미계측유역들의 첨두유량 추정 시 사용할 수 없었다. 또한 계측유역들의 첨두유량 또는 미계측유역 중 상하류로 연결된 비독립적인 소유역들의 첨두유량간에는 power law 가 존재하였으나 낙동강 지류들에 위치한 독립된 소유역들의 첨두유량들 간에는 상관관계가 없었다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제19권7호
• /
• pp.907-915
• /
• 2010

Agriculture nonpoint pollution source is a significant contributor to water quality degradation. To establish effective water quality control policy, environpolitics establishment person must be able to estimate nonpoint source loads to lakes and streams. To meet this need for orchard area, we investigated a real rainfall runoff phenomena about it. We developed nonpoint source runoff estimation models for vineyard area that has lots of fertilizer, compost specially between agricultural areas. Data used in nonpoint source estimation model gained from real measuring runoff loads and it surveyed for two years(2008-2009 year) about vineyard. Nonpoint source runoff loads estimation models were composed of using independent variables(rainfall, storm duration time(SDT), antecedent dry weather period(ADWP), total runoff depth(TRD), average storm intensity(ASI), average runoff intensity(ARI)). Rainfall, total runoff depth and average runoff intensity among six independent variables were specially high related to nonpoint source runoff loads such as BOD, COD, TN, TP, TOC and SS. The best regression model to predict nonpoint source runoff load was Model 6 and regression factor of all water quality items except for was $R^2=0.85$.

• 한국방재학회 논문집
• /
• 제11권2호
• /
• pp.127-136
• /
• 2011

본 연구에서는 연최대치 호우사상을 결정하기 위해 총강우량과 강우강도를 함께 고려하여 계산한 재현기간을 기준으로 판단하는 방안을 제안하였다. 이러한 방법론은 서울 지점의 1961년 이후 관측된 자료를 대상으로 수행되었으며, 그 결과를 정리하면 다음과 같다. 먼저, 연최대 호우사상의 결정을 위해 이변량 지수분포를 적용하였다. 이변량 지수분포의 적용을 위한 모수추정은 전기간에 대해 수행하는 것보다는 연도별로 추정하는 것이 보다 합리적인 것으로 판단하였다. 선정된 호우사상들의 특성을 살펴보면, 먼저, 강수량이 많은 다우해에는 총강수량이 제일 많은 호우사상이 연최대 호우사상으로 선정되는 경향을 보인다. 강수량이 적은 과우해에는 상대적으로 강우강도가 큰 호우사상이 선정되는 경향이 있다. 이 두 특성은 각각 토양이 습윤한 경우와 건조한 경우 유출의 규모가 큰 호우사상을 선정할 가능성을 크게 해 주는 것이므로, 수문학적 최대호우의 개념도 어느 정도 만족시킨다고 할 수 있다. 선정된 연최대 호우사상의 평균적인 형태는, 강우지속기간이 1시간인 경우에는 강우강도 32.7 mm/hr(총강우량 32.7 mm), 지속기간 24시간인 경우에는 강우강도 9.7 mm/hr(총강우량 231.6 mm), 그리고 지속기간 48시간인 경우에는 강우강도 7.4 mm/hr(총강우량 355.0 mm) 등이다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제98권3호
• /
• pp.351-356
• /
• 2009

본 연구는 전통적인 empirical 생장모델에 환경 인자를 독립변수로 사용하여 이를 환경 인자에 대한 생장 모델의 변화를 분석하여 정도가 높은 생장 모형 구축 가능성 여부를 판단하였다. 이를 위하여 기본적으로 추정된 편백의 수고 및 직경 생장모델에 각 지역의 환경 인자인 평균 기온, 평균 강수량, 고도, 토양의 유기질 함유량을 독립 변수로 추가 하였다. 수고 생장 모델은 Gompertz 다형방정식에 점근 변수인 ${\alpha}$에 온도 고도 인자의 2독립 변수로 도입하여 모델의 정도를 향상 시킬 수 있었다. 직경 생장 모델 또한 Gompertz 다형방정식에 연평균 강수량과 해발고를 도입한 모델이 정도가 높은 것으로 나타났다. 환경 인자를 도입하기 전과 후의 모델의 정도 향상을 비교 했을 때 아주 뚜렷하게 모델의 향상은 나타나지 않았으나 일정 비율의 정도를 향상 시킬 수 있었다. 이는 생장 모델을 구축하기 위한 데이터 조사의 어려움 및 투자할 수 있는 예산을 감안하여 모델의 정도를 향상시키기 위하여 비교적 쉽게 구할 수 있는 환경 인자들의 이용 가능성이 많은 것으로 판단된다.

• 산업기술연구
• /
• 제26권A호
• /
• pp.119-127
• /
• 2006

The purpose of this study is to present quantitatively the influence of variables that had the largest effect on the changes in suspended solids(SS), which would cause turbid water phenomenon, among water quality factors of the non-point pollution source, and then to develop a multiple regression equation of SS and predict the water quality of ungaged watersheds so as to provide basic data to establish efficient management plans for SS which flow in rivers and lakes. To identify the correlation of SS with the amount of rainfall and the state of land use, a simple correlation analysis and a simple regression analysis were conducted respectively. Finally, a multiple regression analysis was conducted to provide that SS were set as dependent variables while the amount of rainfall, paddy fields and dry fields were set as independent variables. As a result, the amount of rainfall had the most significant influence on changes in SS, followed by dry fields and paddy fields. In addition, the multiple regression equation was developed to predict SS in unmeasurable watersheds.

• 한국물환경학회지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.543-550
• /
• 2007

In this study, combined sewer overflows (CSOs) from five independent rainfall events in rural city area were collected and investigated. First flush effect in sewage pumping station located near the WWTP was retarded 30 to 60 minutes from booster pumping station. The ratios between SS, COD and TP concentrations prior to rainfall and peak concentrations during the period of rainfall were highly increased but nitrogen was relatively constant, which indicates that it is not associated with particles washed off from the surface of watershed. Mass balance results show that 30% of CSO was generated from booster pump station and 66.5% of CSO was from the whole runoff area. In the area of newly constructed sewer system, CSO problem was related with pump and sewer capacities, but in other old sewer system equipped area, it was due to the collection efficiency. Finally, Log-Log pollutant rating equations were suggested.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제47권3호
• /
• pp.311-323
• /
• 2019

The number of newly constructed traditional Korean houses, i.e., Hanoks, and light-frame buildings is increasing. However, related research is limited owing to the lack of awareness regarding safety evaluations. Therefore, this study conducted an outdoor exposure test to accurately evaluate wooden constructions. Spruce, pine, and fir (SPF) material was monitored for a year, wherein the SPF material was artificially dried under 18% moisture content, and its physical properties and color differences were measured once a month. Large differences were observed in the material's weight and moisture content, which are indexes sensitive to daily range and rainfall; however, no significant difference was found for other basic properties in the pre and post test results. Herein, $L^*$, $a^*$, and $b^*$ values represent color differences; these values exhibited a general decrease after the test. Such differences were attributed to the loss of lignin in the wood. The color difference value was high between the months of May and July, when the daily range and rainfall significantly fluctuated. Multiple regression analysis was performed on the $a^*$ value (redness indicator), daily range, rainfall, and ultraviolet index. The results indicated that the daily range influenced redness the most. According to the estimated regression equation, the daily range and redness are positively correlated. Based on the results, the types and influence of independent variables on color difference are expected to change as the wood's duration of outdoor exposure and the amount of data obtained both increase.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제24권2호
• /
• pp.167-178
• /
• 2021

Spatial variability is an inherent uncertainty of soil properties. Current reliability analyses generally incorporate random field theory and Monte Carlo simulation (MCS) when dealing with spatial variability, in which the computational efficiency is a significant challenge. This paper proposes a KL-FORM algorithm to improve the computational efficiency. In the proposed KL-FORM, Karhunen-Loeve (KL) expansion is used for discretizing random fields, and first-order reliability method (FORM) is employed for reliability analysis. The KL expansion and FORM can be used in conjunction, through adopting independent standard normal variables in the discretization of KL expansion as the basic variables in the FORM. To illustrate the effectiveness of this KL-FORM, it is applied to a case study of a strip footing in spatially variable unsaturated soil under rainfall, in which the bearing capacity of the footing is computed by numerical simulation. This case study shows that the KL-FORM is accurate and efficient. The parametric analyses suggest that ignoring the spatial variability of the soil may lead to an underestimation of the reliability index of the footing.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제6권4호
• /
• pp.211-217
• /
• 2004

본 연구는 12회에 걸친 실내 검정과 태풍의 영향권에 들었을 당시 강우량의 정확한 관측을 통해서 중량식 전도형 우량계에 대해서 다음과 같은 결과를 도출할 수 있었다 중량식 전도형 우량계는 0.1mm 이하의 분해능으로 연속적인 강우의 측정이 가능하며, WMO의 권고 기준인 0.2mm 관측을 충분히 만족시켜 강우 계측기로써 사용하는데 문제가 없었다. 1mm 전도형 bucket로 매 1분마다 100mm/h 이상의 강우 강도를 관측할 수 있어 수자원 관리와 이용 분야연구에 많은 도움을 줄 수 있다. 정밀하고 세밀한 강우 관측으로 레이다나 위성을 이용한 강우의 원격 탐사에 관련한 연구에 필요로 하는 지상 정보를 제공할 수 있어, 수문과 관련한 연구 분야의 발달과 연구 영역의 확장을 도모할 수 있다. 두 개의 신호선을 이용하여 우량을 관측하는 중량식 전도형 우량계는 원격지에서 우량계의 고장 유무를 알 수 있어 자동 관측 장비관리의 애로 사항을 해결할 수 있고, 결측과 오차를 줄여 고품질의 관측 자료 생산이 가능하게 된다. 우량관측 장비의 국산화 개발과 테스트를 할 수 있는 독자적인 기술을 확보하였으며, 나아가 새로운 장비를 개발할 수 있는 기초를 마련하였다.