• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.205-205
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• 2021

Surface soil moisture, which governs the partitioning of precipitation into infiltration and runoff, plays an important role in the hydrological cycle. The assimilation of satellite soil moisture retrievals into a land surface model or hydrological model has been shown to improve the predictive skill of hydrological variables. This study aims to improve streamflow prediction with Weather Research and Forecasting model-Hydrological modeling system (WRF-Hydro) by assimilating Soil Moisture Active and Passive (SMAP) data at 3 km and analyze its impacts on hydrological components. We applied Cumulative Distribution Function (CDF) technique to remove the bias of SMAP data and assimilate SMAP data (April to July 2015-2019) into WRF-Hydro by using an Ensemble Kalman Filter (EnKF) with a total 12 ensembles. Daily inflow and soil moisture estimates of major dams (Soyanggang, Chungju, Sumjin dam) of South Korea were evaluated. We investigated how hydrologic variables such as runoff, evaporation and soil moisture were better simulated with the data assimilation than without the data assimilation. The result shows that the correlation coefficient of topsoil moisture can be improved, however a change of dam inflow was not outstanding. It may attribute to the fact that soil moisture memory and the respective memory of runoff play on different time scales. These findings demonstrate that the assimilation of satellite soil moisture retrievals can improve the predictive skill of hydrological variables for a better understanding of the water cycle.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권12호
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• pp.1115-1124
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• 2022

본 연구는 충주댐과 소양강댐 유역을 대상으로 분포형 수문모형인 Variable Infiltration Capacity (VIC) 모형 기반의 댐 유입량 예측 모형과 딥러닝 모형의 일종인 LSTM 기반의 댐 방류량 예측 모형으로 구성된 통합 모델링 프레임워크를 구성하여 미래 기후변화가 수자원에 미치는 영향을 평가하였다. 기후모델에 따른 미래 기후자료의 불확실성을 고려하여 4개의 CMIP6 GCM 모델의 기후자료를 미래기간(2021-2100)에 대한 VIC 모형의 기상자료로 입력하였다. 미래기후자료를 적용한 결과, 미래가 진행됨에 따라 기간별 평균 유입량이 증가하였으며, 먼 미래(2070-2100)에는 관측기간(1986-2020)에 비해 유입량이 최대 22% 증가하였다. 갈수량 분석 결과, 임의의 4일~50일에 대한 댐 방류량의 최소값은 관측치에 비해 현저히 낮은 것으로 나타났다. 이는 가뭄이 과거에 관측된 것보다 더 장기간에 걸쳐 발생할 수 있음을 나타내며, 수도권 시민들이 미래의 가뭄으로 인해 심각한 물 부족을 겪을 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 단기 및 중기 미래에 비하여 장기미래에 저수량의 변화가 급격하게 이루어졌으며 이는 수자원 관리의 어려움이 증대될 수 있음을 시사한다.

• 자원환경지질
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• 제49권5호
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• pp.361-370
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• 2016

하수관거에 지하수가 침투하고 우수가 유입(I/I)되게 되면 하수의 양이 크게 늘어나 하수처리장의 부하가 가중되고, 하수의 처리효율도 크게 감소되기 때문에, 하수 중의 I/I를 알아내는 것은 매우 중요하다. 본 연구는 산소 및 수소 동위원소를 이용한 I/I 측정가능성 검토를 목적으로 수행되었으며, 이를 위하여 전주시 덕진공원 유역 내 관정 지하수 및 수로수, 상수도 등에 대하여 동위윈소적 조사를 수행하였다. 본 연구를 통하여 전주지역의 상수도는 전주에서 내륙으로 약 40 km 떨어진 고지대에 위치한 용담댐을 수원으로 하기 때문에 지역 강우와는 뚜렷이 다른 동위원소적 특성을 보이고, 시간에 따른 조성의 변화도 거의 없음을 알게 되었다. 하수는 기본적으로 상수도에서 발생하므로, 상수도와 지역강우를 양극단으로 하여 하수로 내 지역강우의 함량을 계산할 수 있다. 이러한 방법으로 덕진공원 유역 내하수로 1개 지점에서 지역강우의 함량을 계산한 결과, 강우가 시기에 따라 하수의 50%에서 90%를 차지하는 것으로 확인되었다. 이러한 계산결과는 오염농도가 높지 않은 하수의 수질을 통하여도 잘 뒷받침된다. 같은 방법으로 계산된 지하수내 상수도의 함량도 약 46%나 되었으며, 이는 상수도의 누수가 중요한 지하수원이 되고 있음을 지시하는 것이다. 이러한 동위원소 조성을 갖는 지하수는 하수로에 유입되어도 하수의 동위원소에는 크게 영향을 주지 않기 때문에 실제로 하수로에 유입되는 우수와 지하수의 량은 계산 결과보다 훨씬 클 것으로 예상된다.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 1998년도 학술발표회 발표논문집
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• pp.1-7
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• 1998

To investigate the water balance in a paddy rice field with the pumping station for irrigation water supply, flow measurements and analysis on various components of water balance were carried out. The investigated area is 103.7 ha, and the irrigation water was supplied for 102 days during the total irrigation period starting from June 1. It was found that the consumption rate was increased as the growing stage was progressed. The variation of evapotranspiration rate was shown same tendency as the consumption rate, while no apparent tendency was found in infiltration rate upon different growing stages. And the ground water input to the area was predominant during the early stage of growing period, while ground water output from the study area was predominant at the end of the growing stage. The range of return flow rate, the ratio of total outflow to total inflow in every decad, was 57.6 to 85.7%. These values are slightly higher than reported values from the other investigation projects.

• 지질공학
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• 제19권2호
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• pp.205-215
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• 2009

지표하 다공성매체에서 비정상상태의 유동을 해석하기 위한 종래의 수치적 모형들은 초기 건조한 토양으로의 강우로 인한 침투와 같은 한계적인 유입경계조건인 경우에 국지적 유동영역으로 인해 수치적 진동 및 불안정성을 초래한다. 이러한 경우 주로 공간적으로 세분된 격자와 작은 계산시간 간격을 요구하는데 이는 계산의 효율성을 떨어뜨린다. 따라서 본 연구에서는 유입 경계조건을 포함하는 비정상 상태의 지표하 유동해석을 위해 입자추적 알고리즘을 적용하여 불연속영역에서의 수치적 불안정성을 제거하고자 하였다. 즉, 수치적 안정성이 개선된 혼합 LE 유한요소기법을 제시하였다. 제시된 모형의 수치적 검증을 위해 비정상 균일 유동장과 불균일 유동장의 가상예제에 적용한 결과 해석해와 유사한 결과를 얻을 수 있었고 이를 토대로 함양 및 양수에 대한 3차원 가상유역 모의에 적용되었다. 본 연구에서 제시한 입자추적 알고리즘은 포화 및 불포화 다공성 매체의 유동을 보다 실질적으로 모의할 수 있으며 계산의 정확성 및 안정성에 크게 기여할 것으로 판단되었다.

• 환경영향평가
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• 제18권2호
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• pp.59-67
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• 2009

Water quality of the Lake Youngrang in the Sokcho City is eutrophic. Jangcheon is the largest inflow source to the lake. Major pollutant sources are stormwater runoff from resort areas and various land uses in the Jangcheon watershed. A storm sewer on the southern end of the lake is also an important pollution source. In this study, water quality modelling for Lake Youngrang was carried out considering the rainfall-runoff pollution loads from the watershed. The rainfall-runoff curves and the rainfall-runoff pollutant load curves were derived from the rainfall-runoff survey data during the recent 4 years. The rainfall-runoff pollution loads and flow from the Jangcheon watershed and the storm sewer were estimated using the two kinds of curves, and they were used as the flow and the boundary data of the WASP model. With the measured water quality data of the year 2005 and 2006, WASP model was calibrated. Non-point pollution control measures such as wet pond and infiltration trench were considered as the alternative for water quality management of the lake. The predicted water quality were compared with those under the present condition, and the improvement effect of the lake water quality were analyzed.

• 상하수도학회지
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• 제30권2호
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• pp.179-185
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• 2016

In this study, the RDII predictions were compared using two methodologies, i.e., the RTK-based and regression methods. Long-term (1/1/2011~12/31/2011) monitoring data, which consists of 10-min interval streamflow and the amount of precipitation, were collected at the domestic study area (1.36 km2 located in H county), and used for the construction of the RDII prediction models. The RTK method employs super position of tri-triangles, and each triangle (called, unit hydrograph) is defined by three parameters (i.e., R, T and K) determined/optimized using Genetic Algorithm (GA). In regression method, the MovingAverage (MA) filtering was used for data processing. Accuracies of RDII predictions from these two approaches were evaluated by comparing the root mean square error (RMSE) values from each model, in which the values were calculated to 320.613 (RTK method) and 420.653 (regression method), respectively. As a results, the RTK method was found to be more suitable for RDII prediction during extreme rainfall event, than the regression method.

• 한국수자원학회논문집
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• 제34권1호
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• pp.91-103
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• 2001

본 연구에서는 지표면유출과 하천유출의 실시간 연계를 통하여 하천 각 구간에서의 수위와 유량을 예측하는 수리학적 홍수추적 모형을 개발하였다. 주로 유역의 지형특성에 따라 결정되는 수문곡선의 형상을 반영하여 홍수 유출량 산정방법을 개선하였으며, 침투과정을 고려하여 강우초가 첨두유량의 과다산정을 제거하였다. 지표면유출의 하천유입을 연속방정식에 반영하여 여러 단면에서의 유입이 용이하였으며, 이는 강우의 급격한 변이에서도 수치적 안정을 가져다 주었다. 폭우시 양양 남대천 유역에서 현장 관측을 실시하였으며, 관측자료에 적용하여 개발된 모형의 현장 적용성과 신뢰성을 확보하였다.

• 상하수도학회지
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• 제23권3호
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• pp.287-293
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• 2009

The study involved the measurement of flowrate and BOD in the Yeoju area and analyzed annual sewerage data by the I/I analysis technique which is common in Korea. The results of this study are as follows. The I/I for the Y-1 site before maintenance and after the completion of the whole process was reduced from 62% to 16.1% respectively with respect to maximum sewage flow per day. The average quality of water increased. The study measured the Y-2 site from a point of time corresponding to an 80% process rate and its I/I rate went up a little from 8.5% to 11.5%. At the Y-3 site, the I/I rate went up a little from 11% to 13.8%, while little change was noted in the average water quality. At the Y-4 site, the I/I rate was reduced from 43% to 16.9% and its average water quality went up. At the Y-5 site, the I/I quantity went up a little however its average water quality also went up largely. Therefore, it was concluded that the Y-5 site showed great improvement due to the sewer pipe maintenance.

• 농업과학연구
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• 제47권1호
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• pp.19-28
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• 2020

This study proposed a simple estimation method for irrigation return flow from paddy fields using the water balance model. The merit of this method is applicability to other paddy fields irrigated from agricultural reservoirs due to the simplicity compared with the previous monitoring based estimation method. It was assumed that the unused amount of irrigation water was the return flow which included the quick and delayed return flows. The amount of irrigation supply from a reservoir was estimated from the reservoir water balance with the storage rate and runoff model. It was also assumed that the infiltration was the main source of the delayed return flow and that the other delayed return flow was neglected. In this study, the amount of reservoir inflow and water demand from paddy field are calculated on a daily basis, and irrigation supply was calculated on 10-day basis, taking into account the uncertainty of the model and the reliability of the data. The regression rate was calculated on a yearly basis, and yearly data was computed by accumulating daily and 10-day data, considering that the recirculating water circulation cycle was relatively long. The proposed method was applied to the paddy blocks of the Jamhong and Seosan agricultural reservoirs and the results were acceptable.