• 대한토목학회논문집
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• 제29권4B호
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• pp.347-356
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• 2009

본 연구에서는 HEC-HMS와 HEC-RAS 모형을 이용하여 소양강댐에 가능최대강수량이 발생하여 소양강댐이 붕괴할 경우 두 모형간의 소양강댐 직하류의 유출량을 산정해 그 결과를 비교하였다. 가능최대강수량은 태풍 루사의 호우사상을 사용하여 강릉지역의 면적별평균강우량과 수분최대화방법을 이용하여 산정하였다. 산정된 가능최대강수량은 지속시간(6 hr, 12 hr, 18hr, 24 hr)별로 각각을 비교하였으며, HEC-HMS 모형의 입력자료로 이용하였고, HEC-HMS로 산정되어진 유입량자료를 HEC-RAS에서의 유입량 자료로 이용하여 부정류 해석을 실시하였다. 두 모형의 댐 붕괴 조건은 동일하게 입력하였으며, HEC-HMS 모형으로 산정되어진 첨두유출량은 HEC-RAS 모형보다 크게 산정되었다. HEC-RAS와 HEC-HMS의 댐 붕괴 해석을 이용해 두 모형의 적용성을 판단하였는데, HEC-HMS 모형보다는 HEC-RAS 모형이 댐 붕괴 해석에 대한 적용성에서 보다 실제에 가까운 모의를 할 수 있었다. 하지만 HEC-HMS 모형은 자료 구축이 용이하다는 측면에서 신속한 댐 붕괴 모의를 필요로 할 때 적용성이 있을 것으로 판단된다. 두 모형의 경우 댐 붕괴 해석에 대한 정확한 자료와 함께 각기 다른 붕괴해석 개념에 대한 가이드라인의 생성이 중요하다고 판단된다. 또한 두 모형이 모두 불확실성을 포함하고 있기 때문에 보다 자세한 지형인자와 실제 하천과 비슷한 자료의 구축의 필요성이 있다고 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제49권4호
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• pp.275-282
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• 2016

본 연구에서는 가뭄사상과 확률 가뭄심도를 결정하는 새로운 방법을 제안하였다. 강우자료로부터 가뭄사상을 추출하기 위해 연속이론과 누적 강우부족량을 동시에 고려하였다. 절단수준 이상의 강우사상이 발생할 경우, 그 때까지의 누적 강우부족량을 해갈할 수 있을 만큼의 강우량이 발생하였는가를 확인하여 가뭄사상의 종료여부를 최종 결정하였다. 이와 같이 추출된 가뭄사상의 지속기간과 심도의 상호 의존성 구조를 파악하여 결합분포함수를 추정하기 위해 코플라 함수를 적용하였다. 또한 이변량 코플라 함수의 조건부 함수를 이용하여 가뭄의 특정 지속기간에 대한 가뭄심도의 재현특성을 분석하였으며, 신뢰구간을 추정하여 이변량 빈도해석의 불확실성을 정량화하였다. 서울지점의 1909~2015년 강수자료에 적용한 결과 과거 극한가뭄으로 판단되었던 가뭄사상은 대부분 최소 10년에서 최대 50년 정도의 재현기간을 갖는 반면 2013년 발생하여 현재까지 지속되고 있는 2015년 가뭄은 현저히 높은 재현기간을 가지고 있는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과는 향후 가뭄대책을 마련하는 데 있어 빈도개념을 바탕으로 하는 신뢰성 있는 기준으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 농촌계획
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• 제11권4호
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• pp.67-74
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• 2005

The Doam watershed is located at alpine areas and the annual average precipitation, including snow accumulation, is significant higher than other areas. Thus, pollutant laden runoff and sediment discharge from the alpine agricultural fields are causing water quality degradation at the Doam watershed. To estimate soil erosion from the agricultural fields, the Universal Soil Loss Equation (USLE) has been widely used because of its simplicity to use. In the early spring at the Doam watershed, the stream flow increases because of snow melt, which results in erosion of loosened soil experiencing freezing and thaw during the winter. Also, extremely torrential rainfall, such as the typhoons 'RUSA' in 2002 and 'MAEMI' in 2003, caused significant amounts of soil erosion and sediment at the Doam watershed. However, the USLE model cannot simulate impacts on soil erosion of freezing and thaw of the soil. It cannot estimate sediment yield from a single torrential rainfall event. Also, it cannot simulate temporal changes in USLE input parameters. Thus, the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model was investigated for its applicability to estimate soil erosion at the Doam watershed, instead of the widely used USLE model. The SWAT hydrology and erosion/sediment components were validated after calibration of the hydrologic component. The R$^2$ and Nash-Sutcliffe coefficient values are higher enough, thus it is found the SWAT model can be efficiently used to simulate hydrology and sediment yield at the Doam watershed. The effects of snow melt on SWAT estimated stream flow and sediment were investigated using long-term precipitation and temperature data at the Doam watershed. It was found significant amount of flow and sediment in the spring are contributed by melting snow accumulated during the winter. Two typhoons in 2002 and 2003, MAEMI and RUSA, caused 33% and 22% of total sediment yields at the Doam watershed, respectively. Thus, it is recommended that the SWAT model, capable of simulating snow melt, sediment yield from a single storm event, and long-term weather data, needs to be used in estimating soil erosion at alpine agricultural areas to develop successful soil erosion management instead of the USLE.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권3호
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• pp.465-480
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• 2018

2017년 1월 20일 영동 뇌설 사례는 강수 초기 3시간 동안 20 cm 이상의 강한 강설이 낙뢰와 함께 영동 해안 지역에 나타났다. 이 연구에서는 강한 강수 기간 동안 고층 관측 자료를 이용하였고, 고층 관측 장비는 북강릉 지점의 연직바람관측장비, 라디오미터 그리고 레윈존데를 사용하였다. 북강릉과 강릉원주대학교에서 강한 강수가 나타났을 때 연직 바람과 기온의 특징을 조사한 결과는 다음과 같다: 1) 2~6 km에서 강한 북동풍 그리고 4~6 km에서 $-18^{\circ}C\;km^{-1}$ 이상의 기온 감률을 보이는 강한 대기불안정이 관측되었다. 이러한 특징은 대류운이 6 km 이상 고도까지 발달하였음을 나타낸다. 2) 1 km 이하에서 기온의 감소가 나타났으며, 이것은 북강릉 지점 AWS 지상 기온이 약 30분 동안 $4^{\circ}C$ 감소한 것과 잘 일치한다. 이러한 기온 감소는 동서 방향의 좁은 영역에서 나타나고 레이더 에코와 낙뢰 분포 영역도 동일한 위치에서 관측되었다. 이것은 중위도 저기압의 한랭전선형 강수의 특징과 유사하다. 결과적으로 영동 뇌설 사례는 한랭전선형 강수와 대류성 강수의 영향이 결합된 시스템으로 분석하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4D호
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• pp.513-521
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• 2008

본 연구는 과거 기상관측자료와 IPCC SRES A2 기후변화 시나리오를 이용하여 기후변화가 건설시공환경 변화에 미치는 영향을 분석하고자 하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 과거기간은 전국 57개 기상관측소의 30년(1975~2004년)기간, 미래기간에 2025s(2011~2040년)와 2065s(2051~2080년)기간의 일강수량과 일평균기온자료를 이용하였다. 관측소별로 연강수량과 연평균기온에 대한 경향성분석을 수행한 결과 대부분의 관측소에서 연강수량과 연평균기온이 증가하는 것으로 나타났다. 기후변화와 시공환경간의 관계지표로 공사별 작업가능일수와 극치호우사상 발생일수를 선정하였다. 관계지표에 대해 선형회귀분석과 Mann-Kendall test를 이용하여 경향성 분석을 수행한 결과, 연별 작업가능일수와 극치호우사상 발생일수는 증가하는 것으로 나타났다. 또한, A2 시나리오 상황에서 작업가능일수와 극치호우사상 발생일수의 변화를 분석한 결과 관측자료를 이용한 결과와 유사한 결과를 보였다. 결과적으로 기후변화로 인해 작업가능일수의 증가와 더불어 집중호우로 인한 건설현업에서의 직 간접적 피해도 증가할 것으로 전망되었다.

• 한국환경과학회지
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• 제25권3호
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• pp.345-359
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• 2016

This study analyze the synoptic meteorological cause of rainfall, rainfall intensity, drop size distribution(DSD), fall velocity and oblateness measured by the 2D-Video distrometer(2DVD) by comparing two cases which are heavy rainfall event case and a case that is not classified as heavy rainfall but having more than $30mm\;h^{-1}$ rainrate in July, 2014 at Gimhae region. As a results; Over the high pressure edge area where strong upward motion exists, the convective rain type occurred and near the changma front, convective and frontal rainfall combined rain type occurred. Therefore, rainrate varies based on the synoptic meteorological condition. The most rain drop distribution appeared in the raindrops with diameters between 0.4 mm and 0.6 mm and large particles appeared for the convective rain type since strong upward motion provide favorable conditions for the drops to grow by colliding and merging so the drop size distribution varies based on the location or rainfall types. The rainfall phases is mainly rain and as the diameter of the raindrop increase the fall velocity increase and oblateness decrease. The equation proposed based on the 2DVD tends to underestimated both fall velocity and oblateness compared with observation. Since these varies based on the rainfall characteristics of the observation location, standard equation for fall velocity and oblateness fit for Gimhae area can be developed by continuous observation and data collection hereafter.

• 대기
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• 제26권2호
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• pp.321-336
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• 2016

Damages caused by torrential rain occur every year in Korea and summer time convection can cause strong thunderstorms to develop which bring dangerous weather such as torrential rain, gusts, and flash flooding. On 6 August 2013 a sudden torrential rain concentrated over the inland of Southern Korean Peninsula occurred. This was an event characterized as a mesoscale multicellular convection. The purpose of this study is to analyze the conditions of the multicellular convection and the synoptic and mesoscale nature of the system development. To this end, dynamical and thermodynamic analyses of surface and upper-level weather charts, satellite images, soundings, reanalysis data and WRF model simulations are performed. At the beginning stage there was a cool, dry air intrusion in the upper-level of the Korean Peninsula, and a warm humid air flow from the southwest in the lower-level creating atmospheric instability. This produced a single cell cumulonimbus cloud in the vicinity of Baengnyeongdo, and due to baroclinic instability, shear and cyclonic vorticity the cloud further developed into a multicellular convection. The cloud system moved southeast towards Seoul metropolitan area accompanied by lightning, heavy precipitation and strong wind gusts. In addition, atmospheric instability due to daytime insolation caused new convective cells to develop in the upstream part of the Sobaek Mountain which merged with existing multicellular convection creating a larger system. This case was unusual because the system was affected little by the upper-level jet stream which is typical in Korea. The development and propagation of the multicellular convection showed strong mesoscale characteristics and was not governed by large synoptic-scale dynamics. In particular, the system moved southeast crossing the Peninsula diagonally from northwest to southeast and did not follow the upper-level westerly pattern. The analysis result shows that the movement of the system can be determined by the vertical wind shear.

• 한국수자원학회논문집
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• 제39권1호
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• pp.47-57
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• 2006

본 연구에서는 개념적인 강우-침투 과정을 고려하여 사상 기반 탱크 모형을 유도하였으며, 이를 통해 기존의 탱크 모형에서 이 과정에 대한 개념적 개선이 이루어질 수 있도록 하였다. 이 모형은 두 개의 직렬 탱크, 한 개의 병렬 탱크 및 침투 조절요소로 구성되며, 침투 조절 요소내의 침투 과정은 강우 강도-침투능 관계에 의해 성립 가능한 세 가지 경우에 대해 단순히 시간만의 함수가 아닌 토양 함수량의 함수로서 표현된다. 또한 본 연구에서는 선행강수 지수를 이용하여 모의시 수문 유역의 선행 함수 상태를 반영하고자 하였다. 모형의 6개 매개변수는 실수 코딩 유전 알고리즘을 사용하여 최적화 하였으며, IHP 연구 유역인 평창강 유역의 실측 호우 사상을 사용하여 모의한 결과, 모형의 적용성 및 유호성이 비교적 양호하게 나타났다

• 대기
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• 제32권4호
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• pp.341-351
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• 2022

Recently, interest in the possibility of a washout effect using artificial rain enhancement technology to reduce high-concentration fine dust is growing. Therefore, in this study, the reduction rate of PM₁₀ concentration according to the amount of artificial rain enhancement was calculated during Asian Dust event which occurred over the Korean Peninsula on March 29, 2021 using air quality model [i.e., Community Multiscale Air Quality (CMAQ)] combined with the mesoscale model for artificial rain enhancement (i.e., WRF-MMS). According to WRF-MMS, the washout effect lasted 5 hours, and the maximum precipitation rate was calculated to be 1.5 mm hr^-1. According the CMAQ results, the PM₁₀ reduction rate was up to 22%, and the affected area was calculated to be 6.4 times greater than that of the artificial rain enhancement area. Even if the maximum amount of precipitation per hour is lowered to 0.8 mm hr^-1 (about 50% level), the PM₁₀ reduction rate appears to be up to 16%. In other words, it is believed that this technique can be used as a direct method for reducing high-concentration fine dust even when the artificial rain enhancement effect is weak.

• 한국농공학회논문집
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• 제64권2호
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• pp.37-45
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• 2022

In-situ pilot experiment was carried out to establish a countermeasure on the soil loss from the hill side uplands that was rehabilitated by soil remediation method nearby abandoned mine sites for 2 years. It was considered that the affect of an inclination of cover surface, a stabilization treatment of cover layer by lime and steel refining slag (SRS) and a vegetation of soil surface as an effect factors in the experiment. It was constructed 4 lysimeters (plots, 22 m long, 4 m width) on the hilly side (37% inclination). One plot was control and two plots was treated by 1% lime and SRS. A remind one plot was modified a inclination to 27% to compare the affect of inclination on the amount of cover soil loss. It was attached a reservior tank and water level gauge in the end of lysimeters to measure the amount of the surface water flow and soil loss. It was also installed the automated sensors that could be collect the precipitation, soil moisture content, tension of cover layer in each plots. It was observed that the event of precipitation were caused the soil loss and it were related the physical and chemical properties of cover soil and inclination of surface layer of plots. During the experiment, it was exceeded the national regulation (50 t/ha/yr) in 37% inclination plots even though it was vegetated on the cover soil surface. However, in 27% inclination plot, it was shown that the amount of soil loss was maintained below the national regulation and, more ever, vegetation could reduce the the amount of soil loss. Therefore it was expected that such results could be applied to the future design of rehabilitation projects on the polluted farmland nearby abandoned mine sites.