• 한국지리정보학회지
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• 제8권4호
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• pp.1-13
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• 2005

수문순환 과정에서 증발산 현상은 수자원 개발을 위한 계획의 수립과 수자원시스템의 운영면에서 대단히 중요한 요소로서 작용한다. 본 연구는 Landsat TM(ETM+) 자료와 DEM, Landcover 등의 공간정보를 이용하여 지표면의 에너지수지 요소를 고려한 유역의 일일 잠재증발산량을 분포형으로 산정하는 것을 목적으로 하였다. 연구대상유역은 한강수계 경안천 유역으로 하였으며, 잠재증발산량 산정은 식생이 전혀 없는 수역과 비수역 부분으로 구분하여 식생이 존재하는 지역에는 엽면적지수(LAI)를 고려한 Penman-Monteith식을 이용하였다. 그리고 비식생영역인 수역은 Penman의 에너지수지 질량수송 조합방법에 의해 산정하였다. 잠재증발산량 산정에 필요한 입력자료 중 NDVI와 SR 그리고 알베도는 1986년부터 2002년까지의 Landsat TM 및 ETM+ 영상자료로부터 분포형으로 생성하였다. NDVI 분포도를 이용하여 지중열전도량 분포도를 생성하였고, SR 분포도를 이용하여 엽면적지수 분포도를 작성하였다. 산정결과 유역전체 평균 잠재증발산량은 단위 셀당 1.8~3.2mm/day정도로 산정되었다. 각 토지피복별 잠재증발산량을 산정한 결과 수표면에서의 잠재증발산량은 3.6~4.9mm/day, 도시지역은 1.4~3.1mm/day, 나대지는 1.4~3.5mm/day, 초지는 1.7~3.7mm/day, 산림지역은 1.7~3.0mm/day 그리고 농경지에서는 1.8~3.6mm/day로 산정되었다. 증발접시 관측자료와 비교한 결과 잠재증발산량이 과소하게 산정되었으나 물리적인 타당성은 있는 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권5B호
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• pp.459-469
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• 2010

본 연구에서는 GIS 공간자료(수치표고모델, 토지이용도, 토양도)와 Terra MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 위성영상에 의한 식생활력도를 이용하여 유역의 일단위 유출량을 모의하는 격자기반의 분포형 일유출 모형을 개발하고 그 적용성을 평가하였다. 모형은 격자단위로 지표유출, 중간유출 및 기저유출, 증발산량 그리고 토양수분의 시간적 변화와 공간적 분포를 모의할 수 있다. 모형은 크게 유출, 증발산, 토양수분의 3개 주요모듈로 구성하였다. 유출은 강우전의 토양수분을 추적하여 지표하 저류능을 계산하므로서, 총 유출체적에서 각 유출량을 배분하는 감수곡선을 도입하여 모의하도록 하였으며, 증발산은 MODIS 엽면적지수(Leaf Area Index; LAI)를 고려한 Penman-Monteith 증발산량을 산정하도록 하였다. 매일의 토양수분은 전일의 토양수분에서 당일의 유출량과 증발산량을 계산하는 물수지 방정식을 이용하여 추적하도록 하였다. 이 모형에 대한 적용성 평가는 유역면적 930 $km^2$의 용담댐 유역을 대상으로 수행하였다. 공간해상도를 1 km로 맞춘 GIS 입력자료(토지피복도, 토양도, 경계자료 등)와 RS 입력자료(LAI)를 구축하였으며, 2000년부터 2008년까지의 기상자료를 수집하여 IDW 방법으로 공간분포화 하여 모형에 적용하였다. 검보정은 유역 출구 지점의 유출량 자료를 모의치와 비교하여 수행되었고, 보정결과에 따른 모형의 적합성과 상관성을 판단하기 위한 목적함수로는 결정계수($R^2$)와 평균제곱근오차 (RMSE : Root Mean Square Error)를 사용하였으며, 모형의 효율성 검증을 위해 Nash와 Sutcliffe(1970)가 제안한 모형 효율성 계수를 사용하였다. 유출량에 대한 Nash-Sutcliffe 모형효율은 0.78~0.93로 모의치가 실측치의 경향을 잘 표현하는 것으로 나타났다. 유출량 분포도는 강우와 토양에 매우 민감하게 모의 되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제47권7호
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• pp.643-656
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• 2014

우리나라 전국 43개 기후관측지점을 대상으로 기후 건조지수 추세의 시간적(월별, 계절별, 연별) 동질성을 분석하였다. 또한 43개 기후관측지점을 9개 지역으로 구분하여 이들 각 지역과 전체 9개 지역을 대상으로 시간적 및 지역적인 기후 건조지수 추세의 동질성 유무와 추세정도를 파악하였다. 분석을 위해 43개 기후관측지점의 월별, 계절별 그리고 연별 건조지수를 강수량과 FAO Penman-Monteith식으로 계산된 잠재증발산량으로부터 산정하였다. 또한 산정된 지수를 이용하여 Mann-Kendall 추세분석을 실시하였고, 추세분석 결과(Z scores)를 이용하여 기후 건조지수 추세의 시간적 및 지역적 동질성 분석을 실시하였다. 분석결과에 의하면 9개 각 지역과 전체 9개 지역에서 기후 건조지수 추세는 시간적 및 지역적으로 동질성이 있는 것으로 나타났으나, 추세의 동질성 정도 및 추세정도는 시간적 및 지역적으로 다른 양상을 보였다.

• 한국농공학회논문집
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• 제61권6호
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• pp.111-121
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• 2019

작물 증발산량은 수자원 계획 및 관리, 물수지 분석, 작물 관개 계획 및 생산량 추정 등에 널리 활용되고 있으며, 특히 FAO에서 공인한 Penman-Monteith식 (FAO 56-PM)은 잠재 증발산량 산정을 위한 표준방법으로 많이 사용되고 있다. Penman-Monteith식을 이용한 잠재증발산량 산정은 최소온도, 평균온도, 최대온도, 상대습도, 풍속과 일사량인 6가지 항목에 대한 시계열 자료가 필요한데, 결측 또는 미계측된 경우에는 사용이 어려운 단점을 가지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 역전파 신경망(BPNN) 모델을 이용해서 6개 미만의 기상항목으로도 잠재증발산량이 추정가능한지를 확인하였다. 여섯 가지 기상항목을 각각 1~6개의 조합으로 입력자료를 구성하고, BPNN 모델을 이용해서 학습, 검증 및 테스트를 한 결과, 입력 자료가 많아질수록 좋은 결과가 산출되었으며, 일사량, 최대온도와 상대습도만으로도 결정계수($R^2$)가 0.94정도로 비교적 높은 예측결과를 얻을 수 있었다. 또한 산정 오차를 줄이고, 항목간의 상관관계를 높이기 위해서는 역전파 신경망 구조의 적절한 선택이 중요한 것으로 확인되었다. 역전파 신경망 모델을 사용하면 요구되는 기상 항목과 데이터의 양에 대한 제약 없이 예측이 가능할 수 있기 때문에 기준 증발산량 산정에 유용하게 활용될 수 있을 것이며 향후 작물 재배를 위한 적정 관개계획 수립에도 유용하게 사용될 것이라 사료된다.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 2003년도 학술발표논문집
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• pp.247-250
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• 2003

Crop evapotranspiration rates of the garlic and potato were measured in a lysimeter at National Jeju Agricultural Experiment Station, Rural Development Administration, Korea. The crop coefficients were calculated using the values of the actually measured evapotranspiration(ETcrop) and the reference crop evapotranspiration (ETo) estimated by the Penman-Monteith equation. The maximum crop coefficients of the potato and garlic were 1.07 and 1.31 respectively. A water requirement model using the moisture accounting method is presented. The moisture accounting method is illustrated by the example (Table 2). As soon as the accumulated deficit exceeds 22 mm, a further irrigation is supplied.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 2005년도 학술발표논문집
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• pp.32-37
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• 2005

Crop evapotranspiration rates of the garlic, potato and carrot were measured in a lysimeter at the National Institute of Subtropical Agriculture. The crop coefficients were calculated using the values of the actually measured evapotranspiration(ETcrop) and the reference crop evapotranspiration (ETo) estimated by the Penman-Monteith equation. The maximum crop coefficients of the garlic, potato, carrot and cabbage were 1.07, 1.07, 0.73 and 0.92 respectively. For the Citrus Aoshima Unshiu and Hallabong in the plastic house, the maximum crop coefficients were 1.38 and 1.29 respectively. Computer program using EXCEL was also developed to estimate the crop water use.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.230-230
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• 2016

Hydrological modeling is a very complex task dealing with multi-source of data, but it can be potentially benefited from recent improvements and developments in remote sensing. The estimation of actual land surface evapotranspiration (ET), an important variable in water management, has become possible based entirely on satellite data. This study adopted a Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) with the use of MODerate Resolution Imaging Spectrometer (MODIS) satellite products. The SEBAL model is one of the commonly used approach for the ET estimation. A primary advantage of the SEBAL model is rather its minimum requirement for ground-based weather data. The MODIS provides ET (MOD16) product that is based on the Penman-Monteith equation. This study aims to further develop the SEBAL model by employing a more rigorous parameterization scheme including the estimation of uncertainty associated with parameter and model selection in regression model. Finally, the proposed model is compared with the existing approaches and comprehensive discussion is then provided.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.341-341
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• 2019

물 순환과정의 구성요소 중 증발산(Evapotranspiration)은 수자원개발을 위한 계획의 수립과 수자원 시스템 운영적 측면에서 대단히 중요한 부분이다. 증발산량을 산정하기 위해서는 온도, 바람, 상대습도, 대기압, 수질 및 수표면의 성질과 형상 등을 산정하여야 하는데 이러한 기상자료들을 확보하기란 매우 어려운 실정이다. 본 연구에서는 기온자료만을 이용하여 기준증발산량을 산정할 수 있는 Hargreaves 공식의 경험적 매개변수 및 온도 매개변수를 수정하여 경안천유역의 기준증발산량을 산정하였다. 수정된 공식의 성능평가를 위해 현재 널리 사용되고 있는 Penman-Monteith 방법을 이용하여 산정된 기준증발산량을 정해로 가정하여 Root Mean Square Error와 Nash Sutcliffe Model Efficiency Coefficient분석을 수행하여 검증하였다. 또한 기온 및 Hargreaves 경험적 매개변수와의 상관관계를 이용한 회귀식에 대한 검증을 수행함으로써 본 연구에서 제안한 수정된 공식의 적용가능성을 확인하였으며, 향후 수자원 시스템 운영 측면에 도움이 될 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.428-428
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• 2017

In this study, three optimization techniques efficiency is assessed for calibration of the GR4J model for streamflow simulation in Selmacheon, Boryeong Dam and Kyeongancheon watersheds located in South Korea. The Penman-Monteith equation is applied to estimate the potential evapotranspiration, model calibration, and validation is carried out using the readily available daily hydro-meteorological data. The Shuffled Complex Evolution-University of Arizona(SCE-UA), Uniform Adaptive Monte Carlo (UAMC), and Coupled Latin Hypercube and Rosenbrock (CLHR) optimization techniques has been used to evaluate the robustness, performance and optimized parameters of the three catchments. The result of the three algorithms performances and optimized parameters are within the recommended ranges in the tested watersheds. The SCE-UA and CLHR outputs are found to be similar both in efficiency and model parameters. However, the UAMC algorithms performances differently in the three tested watersheds.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.326-326
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• 2018

The study will assess the seasonal effect of hydrological models on performance and parameters for streamflow simulation. TPHM, GR4J, CAT, and TANK-SM hydrological models will be applied for simulating streamflow in ten small and large watersheds located in South Korea. The readily available hydrometeorological data will be applied as an input to the four hydrological models and the potential evapotranspiration will be computed using the Penman-Monteith equation. The SCE-UA algorithm implemented in PEST will be used to calibrate the models considering similar objective functions bedside the calibration will be renewed to capture the seasonal effects on the model performance and parameters. The seasonal effects on the model performance and parameters will be presented after assessing the four hydrologic models results. The conventional approach and season-based results will be evaluated for each model in the tested watersheds and a conclusion will be made based on the finding of the results.