• Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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• v.9 no.4
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• pp.34-44
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• 2006

Simulation models allow researchers to model large hydrological catchment for comprehensive management of the water resources and explication of the diffuse pollution processes, such as land-use changes by development plan of the region. Recently, there have been reported many researches that examine water body quality using Geographic Information System (GIS) and dynamic watershed models such as AGNPS, HSPF, SWAT that necessitate handling large amounts of data. The aim of this study is to develop a watershed based water quality estimation system for the impact assessment on stream water quality. KBASIN-HSPF, proposed in this study, provides easy data compiling for HSPF by facilitating the setup and simulation process. It also assists the spatial interpretation of point and non-point pollutant information and thiessen rainfall creation and pre and post processing for large environmental data An integration methodology of GIS and water quality model for the preprocessing geo-morphologic data was designed by coupling the data model KBASIN-HSPF interface comprises four modules: registration and modification of basic environmental information, watershed delineation generator, watershed geo-morphologic index calculator and model input file processor. KBASIN-HSPF was applied to simulate the water quality impact by variation of subbasin pollution discharge structure.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.519-519
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• 2015

2007년 발간된 IPCC의 4차 평가보고서에서 자연재해, 환경, 해양, 농업, 생태계, 보건 등 다양한 부분에 미치는 기후변화의 영향에 대한 과학적 근거들이 제시되면서 기후변화는 현세기 범지구적인 화두로 대두되고 있다. 또한, 기후변화에 의한 지구 온난화는 대규모의 수문순환 과정에서의 변화들과 연관되어 담수자원은 기후변화에 대단히 취약하며 미래로 갈수록 악영향을 받을 것으로 6차 기술보고서에서 제시하고 있다. 특히 우리나라는 지구온난화가 전 지구적인 평균보다 급속하게 진행될 가능성이 높기 때문에 기후변화에 대한 담수자원 취약성이 더욱 클 것으로 예상된다. 따라서 지표수에 용수의존도가 높은 우리나라의 댐 저수지를 대상으로 기후변화에 따른 수환경 변화의 정확한 분석과 취약성 평가는 필수적이다. 본 연구에서는 SRES A1B 시나리오를 적용하여 기후변화가 주암호 저수지의 수환경 변화에 미치는 영향을 분석하였다. 지역스케일의 미래 기후시나리오 생산을 위해 인공신경망(Artificial Neural Network.,ANN)기법을 적용하여 예측인자(강우, 상대습도, 최고온도, 최저온도)에 대해 강우-유출모형에 적용이 가능한 지역스케일로 통계적 상세화를 수행하였으며, 이를 유역모델에 적용하여 저수지 유입부의 유출량 및 부하량을 예측하였다. 유역 모델의 결과를 토대로 저수지 운영모델에 저수지 유입부의 유출량을 적용하여 미래 기간의 방류량을 산정하였으며, 최종적으로 저수지 모델에 유입량, 유입부하량 및 방류량을 적용하여 저수지 내 오염 및 영양물질 순환 및 분포 예측을 통해서 기후변화가 저수지 수환경에 미치는 영향을 평가하였다. 기후변화 시나리오에 따른 상세기 후전망을 위해서 기후인자의 미래분석 기간은 (I)단계 구간(2011~2040년), (II)단계 구간(2041~2070년), (III) 단계 구간(2071~2100년)의 3개 구간으로 설정하여 수행하였으며, Baseline인 1991~2010년까지의 실측값과 모의 값을 비교하여 검증하였다. 강우량의 경우 Baseline 대비 미래로 갈수록 증가하는 것으로 전망되었으며, 2011년 대비 2100년에서 연강수량 6.4% 증가한 반면, 일최대강수량이 7.0% 증가하는 것으로 나타나 미래로 갈수록 집중호우의 발생가능성이 커질 것으로 예측되었다. 유역의 수문 수질변화 전망도 강수량 증가의 영향으로 주암댐으로 유입하는 총 유량이 Baseline 대비 증가 하였으며, 유사량 및 오염부하량도 증가하는 것으로 나타났다. 저수지 수환경 변화 예측결과 유입량이 증가함에 따라서 연평균 체류시간이 감소하였으며, 기온 및 유입수온 상승의 영향으로 (I)단계 구간대비 미래로 갈수록 상층 및 심층의 수온이 상승하는 것으로 나타났다. 연중 수온성층기간 역시 증가하는 것으로 나타났으며, 남조류는 (I)단계 구간 대비 (III)단계 구간으로 갈수록 출현시기가 빨라지며 농도 역시 증가하였다. 또한 풍수년, 평수년에 비해 갈수년에 남조류의 연평균농도 상승폭과 최고농도가 크게 나타나 미래로 갈수록 댐 유입량이 적은 해에 남조류로 인한 피해 발생 가능성이 높아질 것으로 예상된다.

• Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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• v.22 no.3
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• pp.11-19
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• 2014

This study is analyze future climate and land cover change affects behaviors for amount of streamflow and sediment discharge within basin. We used the climate forecast data in RCP 4.5 and 8.5 (2011-2100) which is opposite view for each other among RCP scenarios that are discussed for 5th report for IPCC. Land cover map built based on a social economic storyline in RCP 4.5/8.5 using Logistic Regression model. In this study we set three scenarios: one scenario for climate change only, one for land cover change only, one for Last both climate change and land cover change. It simulated amount of streamflow and sediment discharge and the result showed a very definite change in the seasonal variation both of them. For climate change, spring and winter increased the amount of streamflow while summer and fall decreased them. Sediment showed the same pattern of change steamflow. Land cover change increases the amount of streamflow while it decreases the amount of sediment discharge, which is believed to be caused by increase of impervious Surface due to urbanization. Although land cover change less affects the amount of streamflow than climate change, it may maximize problems related to the amount of streamflow caused by climate change. Therefore, it's required to address potential influence from climate change for effective water resource management and prepare suitable measurement for water resource.

• Journal of Wetlands Research
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• v.16 no.2
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• pp.173-185
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• 2014

Climate change has caused detrimental phenomena such as heavy rainfall which could aggravate soil erosion. Accordingly, it is needed to evaluate the groundwater recharge, baseflow, and soil erosion for the efficient management of water resources and quality. In this study, future climate change scenarios were applied to the H aean-myeon watershed which is a steep sloping watershed in South Korea to analyze groundwater recharge, baseflow, sediment. Also, the variation of groundwater recharge, baseflow, sediment was analyzed according to the change of slope (5 %). Simulated periods were divided into three terms (2013 ~ 2040 years, 2041 ~ 2070 years, 2071 ~ 2100 years). As a result of this study, average groundwater recharge and baseflow increased by 50 %, 42 %, and sediment decreased by 72 %, respectively. In these regards, the suggested method will positively contribute to hydro-ecosystem and reduction of muddy water at a steep sloping watershed.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.43-43
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• 2021

Sesan강과 Srepok강은 베트남, 캄보디아, 라오스가 공유하는 3S강 유역 (Sesan강, Srepok강, Sekong강)의 일부로 국제 공유하천으로 관리되고 있다. 3S강 유역은 Mekong강의 중요한 지류이며 Mekong강 유역의 상당 부분을 구성한다(Mekong강 유역 면적의 10%, 연간 총 유출량의 20%). 베트남에 속해 있는 Sesan강 유역면적은 11,255km², Srepok강 유역면적은 18,162km²이다. Sesan강과 Srepok강의 상류는 베트남 중부 고원의 긴 산맥에 위치하고 있으며, 하류는 캄보디아에 위치해 있어 상·하류간 긴밀한 협력이 필요하다. Sesan강과 Srepok강 유역은 기후변화에 따른 홍수, 가뭄, 수력발전소 건설로 인한 유출량 변동에 따른 상·하류 분쟁, 사면침식 및 퇴적 등 많은 문제와 도전에 직면할 것으로 예측되고 있다. 본 연구에서는 World Bank의 "Viet Nam Mekong Integrated Water Resources Management (M-IWRM) Project의 일환으로 베트남 정부 차원에서 처음으로 구축한 수자원관리 의사결정지원시스템인 "DSS-2S"를 활용하여, Sesan-Srepok강 유역의 수자원 계획을 수립하였다. DSS-2S는 MIKE Hydro Basin을 기반으로 SWAT모델 등과 연계 하여 구축되었다. DSS-2S는 2S 유역의 모든 주요 하천과 지류를 반영하였으며. 여기에는 17개의 수력발전 댐과 주요 지류에서 용량이 3백만 m³ 이상인 기타 저수지가 포함되었다. 이 보다 작은 용량의 저수지는 대표적인 저수지로 그룹화 되어 반영되었다. 기후변화 및 사회-경제적 발전계획 등을 반영하여, 2030년과 2050년을 목표연도로 생활, 공업, 농업, 관광, 유지용수 등 용수 수요를 추정하였다. 50% 및 85% 빈도의 공급 가능성을 고려하여 물 배분은 물 수요를 충족하고 지하수 개발 최소화를 기준으로 고려되었다. 분석 결과에 의하면 2S강 유역의 총 수자원은 32.2억 m³으로 그중 지표수자원은 29.2억 m³, 안정적으로 이용 가능한 지하수자원은 2.97억 m³으로 분석 되었으며, 지표수와 지하수 연계를 고려하면 전체 2S 강 유역에 물 부족하지는 않으나, 개별 공급 지점을 고려할 때 4월과 5월에 일부 지역에서 물 부족이 나타날 것으로 예측 된다. 장래 물 부족 해결을 위한 대안들을 제시하였으며, 본 성과는 베트남 중앙 정부의 장기수자원 종합계획 수립의 기본 자료로 활용 될 예정이다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.49 no.8
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• pp.673-683
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• 2016

An Idea to estimate flexible criteria for river water use permits was proposed that takes the spatio-temporal flow variation along the river into account, which was applied to the Keumho River, one of the tributary of the Nakdong River in Korea. This idea implies the temporal division of four periods with different criteria, combining flood/non-flood seasons and irrigation/non-irrigation periods, while a single one has been applied throughout the year in the current practice. Through flow regime analysis of daily natural flow simulations at Dongchon and Seongseo, the control points of the study area, Q355 and 1Q10 for non-flood and non-irrigation period, Q275 for non-flood and irrigation period, Q185 for flood and irrigation period were suggested respectively. So, those values that subtract instream flow were determined as the flexible criteria in each season. From the comparison of current practice and the proposed method, it was estimated that $10.6\;million\;m^3/year$ is available for more water use permits without additional development of water storage. Therefore, it is conceived that flexible criteria for river water use permission suggested in this study can contribute to improve the national policies for more efficient water resources management in the future.

• Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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• v.62 no.5
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• pp.105-119
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• 2020

Although there have been a lot of efforts to improve water quality in the estuarine reservoir, overall the water quality problems of the estuarine reservoirs remain. So, it is essential to establish water quality management plans under a comprehensive understanding of the environmental characteristics of the estuarine reservoir. Therefore, in this study, a resilience analysis framework for evaluating the estuarine reservoir's water quality was suggested for improving existing assessment method for water quality management plan. First, as a result of analyzing the static resilience to each scenario, it was found that from the S3 scenario in which dredging was conducted considerably, the resilience of about 30% more than the current estuarine reservoir system was restored. Second, as a result of analyzing the dynamic resilience, if cost and time are considered, there is no significant difference in robustness and resourcefulness, so it can be seen that the resilience of the estuarine reservoir can be efficiently improved by simply performing dredging up to the level of Scenario 3. Finally, as a result of comparing static and dynamic resilience, since static resilience is only presented as a single value, the differences and characteristics of the resilience capacity of the estuarine reservoir might be overlooked only by the static resilience analysis. However, in the aspect that it is possible to interpret the internal recovery capacity of the estuarine reservoir in multiple ways with various indicators (robustness, redundancy, resourcefulness, rapidity), evaluating water quality based on dynamic resilience analysis is useful.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.273-277
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• 2010

This research was performed to examine changes in the timing of the growth of crops along with changes in temperatures due tochanges and to analyze the change of water-supply-reliability by adding an analysis of the change of agricultural water supply patterns in the basin area of Miryang dam in Korea. Had-CM3 model from U.K. was the tool adopted for the GCM model, a stochastic, daily-meteorology-generation-model called LARS-WG was alsoused for downscaling and for the climate change scenario (A1B) which represents Korea's circumstances best. First of all, to calculate changes in the timing of the growth of crops during this period, the theory of GDD was applied. Except for the period of transplanting and irrigation, there was no choice but to find the proper accumulated temperature by comparing actual temperature data and the supply pattern of agricultural use due to limited temperature data. As a result, proper temperatures were found for each period. $400^{\circ}C$ for the preparation period of a nursery bed, $704^{\circ}C$ for a nursery bed's period, $1,295^{\circ}C$ for the rice-transplanting period, $1,744^{\circ}C$ for starting irrigation, and $3,972^{\circ}C$ for finishing irrigation. To analyze future agricultural supply patter changes, the A1B scenario of Had-CM3 model was adopted, and then Downscaling was conducted adopting LARS-WG. To conduct a stochastical analysis of LARS-WG, climate scenarios were generated for the periods 2011~2030, 2046~2065, 2080~2099 using the data of precipitation andMax/Min temperatures collected from the Miryang gauging station. Upon reviewing the result of the analysis of accumulated temperatures from 2011~2030, the supply of agricultural water was 10 days earlier, and in the next periods-2046~2065, 2080~2099 it also was 10 days earlier. With these results, it is assumed that the supply of agricultural water should be about 1 month ahead of the existing schedule to meet the proper growth conditions of crops. From the results of the agricultural water supply patterns should be altered, but the reliability of water supply becomes more favorable, which is caused from the high precipitation change. Furthermore, since the unique characteristics of precipitation in Korea, which has high precipitation in the summer, water-supply-reliability has a pattern that the precipitation in September could significantly affect the chances of drought the following winter and spring. It could be more risky to make changes to the constant supply pattern under these conditions due to the high uncertainty of future precipitation. Although, several researches have been conducted concerning climate changes, in the field of water-industry, those researches have been solely dependent on precipitation. Even so, with the high uncertainty of precipitation, it is difficult for it to be reflected in government policy. Therefore, research in the field of water-supply-patterns or evapotranspiration according to the temperature or other diverse effects, which has higher reliability on anticipation, could obtain more reliable results in the future and that could result in water-resource maintenance to be safer and a more advantageous environment.

• Korean Security Journal
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• no.45
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• pp.161-189
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• 2015

As the terrorist act inflicted on the American Ambassador to Korea, Mark Lippert on March 5, 2015, the hunting rifle case in Sejong-si in which 3 persons were killed on February 25, and the hunting rifle murder case in Hwaseong-si Namyang-dong on February 27 occurred in succession, there is growing concern that our country is no long safe from firearm violence. Internationally, there is growing concern that our country is no longer safe from international terrorist organizations such as Islamic State (IS), the Sunni Muslims fundamentalists' Islamic militia group, which an 18-year old Korean boy Kim voluntarily joined in January 2015. The police crisis negotiation of our country was established and operated to prepare for the 1988 Olympic Games mainly for counter-terrorism purposes, and due to the characteristics of the prohibition of the use of guns, not a counter-terrorism incident has occurred, so the skepticism about its existence and the development directions are actively being discussed. Our country still prefers the traditional use of force such as SWAT team to resolve crisis case, such as such as murder, terrorism, robbery, and is reinforcing tactical capabilities. However, to perform the primary mission of the police to protect the people's lives and properties, it is necessary to establish the system in which crisis negotiations are possible in the initial stages no matter what incidents may occur by expanding the education for crisis negotiations techniques which are emphasized in the advanced countries such as the United States. In this research, the police department's internal education materials and media are analyzed so that the new police officers who work hardest on the forefront can carry out the roles as basic negotiators of crisis negotiations, and the measures for the development directions of the police crisis negotiations are presented.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.211-211
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• 2017

장기유출해석 모델은 수자원의 안정적인 확보와 이용, 유역단위 기초자료 조사관리 등을 위하여 수자원 장기종합계획 및 전국유역조사사업 등에 활용되고 있다. 주로 국외에서 개발된 모형이 활용되고 있어, 국내의 여건에 맞추어 편의성이 개선된 모형을 찾는 것은 매우 어려운 일이다. 또한, 유출해석을 수행하기에 앞서 지속적으로 업데이트된 모델에 대한 객관적인 평가를 수행한 사례는 드물다. 따라서, 본 연구에서는 국내에서 주로 활용되고 있는 장기유출해석모델(TANK, SWAT, SSARR, PRMS 등)에 대한 비교검토를 토대로 각종 사업과의 연계성, 계산의 효율성, 정확도 등을 고려하여 USGS에서 개발한 PRMS v.4.0.2를 기반으로 국내유역에 활용이 가능하도록 개선한 $K-BASIN^{RR}$ 및 입력자료 전처리기를 개발하였다. PRMS 모형은 융설 및 지하수 흐름 등 다양한 기능을 포함하여 강우유출 분석에 활용성 높은 모형으로 평가받고 있으나, 국내 OS환경 및 활용 단위계에서 활용성이 떨어지는 단점이 있다. 본 연구에서는 소스코드 개선 및 GUI구축을 통하여 PC 환경에서 구동이 쉽도록 재구성하였고, 사용자 편의성 확보를 위한 입력자료 전처리기를 개발함으로써 수자원단위지도 3.0, 임상도 재분류 테이블, 토양도 재분류 테이블의 DB화 및 모형의 구동을 위한 HRU분할, 입력자료 생성이 가능하도록 하였다. 매개변수 최적화를 위하여 하천 유량뿐만 아니라 기저유출량을 대상으로 Monte-Carlo 시뮬레이션 기반의 매개변수를 최적화 기능을 탑재하였다. 개발된 모형의 적용성 평가를 위하여 용담댐 시험유역을 대상으로 11년 간(2005-2015)의 강우 및 온도자료를 입력자료로 활용하여 모의한 결과 샘플의 개수에 따라 NSE(Nash-Sutcliffe Efficiency)를 0.9까지 추정이 가능함을 파악하였다. 또한, 유출량과 기저유출에 대하여 동시에 최적화를 수행하는 경우 NSE를 유출량에 대하여 0.8, 기저유출량에 대하여 0.6까지 추정이 가능하였다. 최적화된 모의 결과에 대한 검토를 위하여 계산증발산량을 측정증발산량과 비교한 결과, 유사한 패턴을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 개발한 $K-BASIN^{RR}$을 활용하는 경우 장기유출해석 업무에 효율성 및 정확도를 향상할 수 있을 것으로 판단된다.