• 한국환경과학회지
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• 제30권9호
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• pp.763-777
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• 2021

The spatial characteristics of typhoon-class strong wind during the non-typhoon period were analyzed using, a cluster analysis of the observational data and of special strong wind advisories and, warnings issued by the Korean Meteorological Administration. On the Korean Peninsula, strong winds during non-typhoon periods showed a wide variety of spatial characteristics. In particular, the cluster analysis showed that strong winds could be classified into six clusters on the Korean Peninsula, and that the spatial distribution, occurrence rate of strong winds, and strong wind speed in each cluster were complex and diverse. In addition, our analysis of the frequency of issuance of special strong wind warnings showed a significant difference in the average frequency of strong wind warnings issued in metropolitan cities, with relatively high numbers of warnings issued in Gyeongsangbuk-do and, Jeollanam-do, and low numbers of warning issued inland and in other metropolitan cities. As a result of the changing trend in warnings issued from 2004 to 2019, Ulsan and Busan can be interpreted as having a relatively high number of warnings; the frequency of strong wind warnings issuances and strong wind occurrences in these cities is increasing rapidly. Based on the results of this study, it is necessary to identify areas with similar strong wind characteristics and consider specific regional standards in terms of disaster prevention.

• Wind and Structures
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• 제31권5호
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• pp.473-482
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• 2020

The first-order method for estimating the extreme wind pressure on building envelopes with consideration of the directionality of wind speed and wind pressure is improved to enhance its computational efficiency. In this improved method, the result is obtained directly from the empirical distribution of a random selection of annual maximum wind pressure samples generated by a Monte Carlo method, rather than from the previously utilized extreme wind pressure probability distribution. A discussion of the relationship between the first- and full-order methods indicates that when extreme wind pressures in a non-typhoon climate with a high return period are estimated with consideration of directionality, using the relatively simple first-order method instead of the computationally intensive full-order method is reasonable. The validation of this reasonableness is equivalent to validating two assumptions to improve its computational efficiency: 1) The result obtained by the full-order method is conservative when the extreme wind pressure events among different sectors are independent. 2) The result obtained by the first-order method for a high return period is not significantly affected when the extreme wind speeds among the different sectors are assumed to be independent. These two assumptions are validated by examples in different regions and theoretical derivation.

• Ocean and Polar Research
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• 제31권4호
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• pp.369-377
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• 2009

Performance of the Korea Ocean Research and Development Institute (KORDI) operational storm surge prediction system for the Korean coast is presented here. Results for storm surge hindcasts and forecasts calculations were analyzed. The KORDI storm surge system consists of two important components. The first component is atmospheric models, based on US Army Corps of Engineers (CE) wind model and the Weather Research and Forecasting (WRF) model, and the second components is the KORDI-storm surge model (KORDI-S). The atmospheric inputs are calculated by the CE wind model for typhoon period and by the WRF model for non-typhoon period. The KORDI-S calculates the storm surges using the atmospheric inputs and has 3-step nesting grids with the smallest horizontal resolution of ${\sim}$300 m. The system runs twice daily for a 72-hour storm surge prediction. It successfully reproduced storm surge signals around the Korean Peninsula for a selection of four major typhoons, which recorded the maximum storm surge heights ranging from 104 to 212 cm. The operational capability of this system was tested for forecasts of Typhoon Nari in 2007 and a low-pressure event on August 27, 2009. This system responded correctly to the given typhoon information for Typhoon Nari. In particular, for the low-pressure event the system warned of storm surge occurrence approximately 68 hours ahead.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제35권4호
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• pp.84-94
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• 2023

재현기간에 따른 설계주기 추정에는 일반적으로 파고-주기 관계곡선을 이용한다. 본 연구에서는 설계주기 추정을 위한 파고-주기 관계곡선의 매개변수를 선형, 로버스트 선형, 비선형 함수를 이용하여 추정하고 그 계수를 비교-평가하였다. 매개변수 추정에 사용한 자료는 해양수산부(2019) 설계파고 추정에 사용한 연 최대 파고-주기 자료이며, 태풍, 비태풍 조건으로 구분하여 매개변수 추정에 이용하였다. 추정 매개변수는 해역의 지점에 따라 뚜렷한 차이를 보였으며, 추정기법의 경우에는 태풍 조건의 자료의 경우 비선형과 선형 기법이 큰 차이를 보이고 있는 것으로 파악되었다. 또한 SPM 공식과 GODA 공식을 평균하여 추정하는 Suh et al.(2008, 2010) 제안 방법은 절편 매개변수는 과소추정, 경사 매개변수는 과대 추정하는 것으로 파악되었으며, 해역의 국지적인 특성 반영에는 한계가 있는 것으로 판단된다.

• 한국농공학회논문집
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• 제59권1호
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• pp.81-96
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• 2017

Along with climate change, it is reported that the scale and the frequency of extreme climate events (e.g. heavy rain, typhoon, etc.) show unstable tendency of increase. In case of Korea, also, the frequency of heavy rainfall shows increasing tendency, thus causing natural disaster damage in downtown and agricultural areas by rainfall that exceeds the design criteria of hydraulic structures. In order to minimize natural disaster damage, it is necessary to analyze how extreme precipitation event changes under climate change. Therefore a new design criteria based on non-stationarity frequency analysis is needed to consider a tendency of future extreme precipitation event and to prepare countermeasures to climate change. And a quantitative and objective characteristic analysis could be a key to preparing countermeasures to climate change impact. In this study, non-stationarity frequency analysis was performed and inundation risk indices developed by 4 inundation characteristics (e.g. inundation area, inundation depth, inundation duration, and inundation radius) were assessed. The study results showed that future probable rainfall could exceed the existing design criteria of hydraulic structures (rivers of state: 100yr-200yr, river banks: 50yr-100yr) reaching over 500yr frequency probable rainfall of the past. Inundation characteristics showed higher value in the future compared to the past, especially in sections with tributary stream inflow. Also, the inundation risk indices were estimated as 0.14 for the past period of 1973-2015, and 0.25, 0.29, 1.27 for the future period of 2016-2040, 2041-2070, 2071-2100, respectively. The study findings are expected to be used as a basis to analyze future inundation damage and to establish management solutions for rivers with inundation risks.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.125-136
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• 2018

대설 재난은 한국에서 태풍 및 호우 다음으로 두 번째로 많은 자연 재해라고 할 수 있다. 대설 재난으로 인한 2005년에서 2014년 사이의 연 평균 경제 피해액은 약 80억원이다. 심각한 경제적 피해에도 불구하고 한국에서 대설 재난에 대한 경제 효과 연구는 거의 없다. 본 연구의 목적은 다중 회귀모형을 이용하여, 대설 재난의 경제적 피해액과 강설량, 강설일, 인구밀도, 비도시지역 비율 및 수도권 더미 변수 등 간의 연관성을 확인하는 것이다. 2005년부터 2014년 사이의 대설 재난 피해액 관련 데이터는 행정안전부 (국민안전처)에서 발행하는 자연 재해 연보를 이용하였으며, 강설량 및 강설일과 같은 날씨 관련 데이터는 기상청에서 수집하였다. 인구와 비도시 관련 데이터는 지자체 통계 데이터를 사용하였다. 연구 결과 강설일, 강설량, 비 도시면적 비율 등이 대설 재난 피해에 영향을 주는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 한국의 대설 재난 관리 정책에 적용될 수 있다.

• 한국환경과학회지
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• 제16권5호
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• pp.533-539
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• 2007

The research was conducted to simulate and interpret the change of $PM_{10}$ profile by Asian dust using the CALPUFF modeling system for the period April 6 through 18, 2001. The results, which are represented a daily variation of $PM_{10}$ concentration before and after Asian dust, was located between a minimum concentration of $50{\mu}g/m^3$ and a maximum concentration of $100{\mu}g/m^3$, Most concentration peaks in the $PM_{10}$ profile were shown within a level below 500 m and had a pattern that rapidly increased up the peak and decreased after the peak to 1000 m. Even though the shapes of the vertical profile during Asian dust days were similar to non-Asian dust days, no rapid change vertically was observed. In particular, the vertical profile on 1200 LST and 1800 LST was noticeably shifted to the higher concentrations, which means $PM_{10}$ in the atmosphere was changed into a vertically and horizontally heterogeneous form under the Asian dust event. Finally, it is con-firmed that the simulation result from CALPUFF might schematically sketched atmospheric $PM_{10}$ profiles and their change by Asian dust throughout the comparison with profiles of aerosol extinction coefficients, which were acquired from Lidar measurement at KGAWO.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권9호
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• pp.853-860
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• 2012

홍수 발생 시 모래하천의 수위-유량 관계가 고리형을 이룬다는 것은 많은 현장 계측을 통해 보고되어 왔다. 또한, 홍수파 해석이나 사련에서 사구로 변동되는 하상해석을 통해 고리형 수위-유량 관계의 원인이 규명되어서 고리의 형태나 진행방향 등에 대해서는 이론적으로도 상당부분 입증되어 있다. 그러나 경사가 급한 자갈 및 암반으로 구성된 산지하천의 경우, 현장유량계측의 어려움과 관측 정확도의 문제로 고리형 수위-유량 관계에 대한 연구가 매우 드물었다. 본 논문은 자갈 및 암반지형의 산지하천인 제주도 한천에서 2011년 태풍 무이파 때 계측한 홍수 유량을 바탕으로 수위-유량 관계를 구축하고, 자갈하천에서 형성되는 고리형 수위-유량곡선을 분석하고자 한다. 유량계측 방식으로는 홍수기에 적합한 비접촉식인 전자파 표면유속계를 사용하여, 홍수의 상승기와 하강기의 유량을 시간 단위로 계측하는 데 성공했다. 계측결과 수위-유량관계에서 뚜렷한 고리 형상을 확인할 수 있었다. 그리고 고리의 이력이 모래하천과 정반대로 동일수위에서 상승기의 유량이 하강기의 유량보다 작은, 고리 경로의 역전 현상을 발견하였다. 이러한 역전현상은 자갈하천의 조도의 변화가 모래하천의 경우와 반대로 발생하는 데 기인하는 것으로 추정한다.

• 생태와환경
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• 제49권3호
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• pp.153-175
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• 2016

대청호는 담수 초기부터 부영양화와 녹조현상을 겪었고, 조류경보제는 1997년에 도입되었다. 본 연구의 목적은 강우와 수문학적 요인이 녹조현상의 증감 변동과 조류경보제의 장기화에 미치는 영향을 파악하기 위하여 대청호에서 19년 (1997년~2015년) 동안 운영되어 온 조류경보제의 현황을 조사하고 분석하였다. 조류경보제의 총 발령횟수는 46회였고 8월과 9월에 각각 22회 (752일), 16회 (431일)로써 82.6%를 차지하였다. 이 기간에 빈도와 일수가 많았던 것은 강우, 유량 및 수위와 관련성이 컸다. 강우 및 수문사상은 장마와 태풍과 연관되어 6월~9월에 집중되었고, 총강수량은 연강수량의 69.9%를 차지하였다. 유입량의 증가는 강우의 강도, 빈도 및 그 양에 의존적이었다. 연간 총 유입량의 68.4%를 차지하여 저수지에서 수문변화가 가장 급변하는 시기였다. 총방류량도 강우량과 밀접한 관련성이 있었고, 발전방류와 수문방류의 특성이 잘 나타났다. 또한, 상류 댐의 조절 방류로 인해 대청호의 상류수역은 녹조현상에 취약할 수 있었다. 조류경보 발령은 저수지의 수문-여수로 방류의 유무와 관련성이 컸다. 수문방류는 총 25회가 있었고, 연중 7월~9월에 17일로써 최대였다. 개방횟수와 기간은 각각 1회~4회와 3일~37일 범위였다. 수문을 개방하였을 때 경보를 울린 해는 13년이었다. 수문개방에 의한 수체 및 녹조의 이동은 비개방 때보다 약 5배 정도 빨랐고, 저수지 내 조류경보제 장기화에 지대한 영향을 주었다. 녹조현상에서 CHU (소옥천의 추소리 수역)는 여전히 심각한 상태에 있으나, JAN (본류의 장계 수역)이 더욱 중요한 것으로 지적되었다. 조류경보제는 수문-여수로 방류를 중심으로 한 강우와 수문학적 영향을 반드시 고려하여 운영되어야 하겠다. 무엇보다 녹조현상의 대응책에 우리나라의 유역과 저수지 특성에 적합한 육수학적 대책이 포함되어야 하겠으며, 이제부터라도 조류경보제 운영지점에 녹조가 도착하기를 기다리는 것보다 장마 전에 녹조현상의 촉발에 근본적 원인이 되는 저수지 내 우심수역의 체계적 관리와 가이드라인이 필요하겠다.