• 한국물환경학회지
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• 제26권1호
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• pp.61-70
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• 2010

The increase of impervious cover (IC) in a watershed is known as an important factor causing alteration of water cycle, deterioration of water quality and biological communities of urban streams. The study objective was to assess the impact of IC changes on the surface runoff characteristics of Kap Stream basin located in Geum river basin (Korea) using the Storm Water Management Model (SWMM). SWMM was calibrated and verified using the flow data observed at outlet of the watershed with 8 days interval in 2007 and 2008. According to the analysis of Landsat satellite imagery data every 5 years from 1975 to 2000, the IC of the watershed has linearly increased from 4.9% to 10.5% during last 25 years. The validated model was applied to simulate the runoff flow rates from the watershed with different IC rates every five years using the climate forcing data of 2007 and 2008. The simulation results indicated that the increase of IC area in the watershed has resulted in the increase of peak runoff and reduction of travel time during flood events. The flood flow ($Q_{95}$) and normal flow ($Q_{180}$) rates of Kap Stream increased with the IC rate. However, the low flow ($Q_{275}$) and drought flow ($Q_{355}$) rates showed no significant difference. Thus the subsurface flow simulation algorithm of the model needs to be revisited for better assessment of the impact of impervious cover on the long-term runoff process.

• 대한환경공학회지
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• 제37권1호
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• pp.14-22
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• 2015

산업단지의 유량 및 오염물질 유출 특성을 분석하기 위하여, SWMM 모형을 시화산업단지 1간선수로에 적용하여 분석하였다. 2008년과 2009년에 시화1간선수로에서 측정한 6회의 단일 강우 사상을 대상으로 유출량 및 SS, COD, TN 및 TP 부하량의 보정을 실시하였다. 대부분 불투수지역으로 구성되어 있는 시화1간선수로 유역의 오염물질의 축적 과정은 지수 형태로 이루어진 후 강우에 유출되는 Power-linear을, 쓸림은 토지이용에 따라서 도시지역은 초기 세척을 잘 묘사할 수 있는 Power-Exponential이 적합한 것으로 판단된다. 검증된 SWMM 모형을 활용하여 불투수면적의 변화가 산업단지 내 유출량 및 첨두시간 변화에 미치는 영향 분석하였다. 본 연구지역에서는 불투수면적 증가에 따라 유출량의 감소는 보였으나, 첨두시간에는 유의한 변화를 보이지 않았다. 본 연구 결과는 산업단지의 불투수면 저감방안 수립 및 유역 관리를 위한 기초정보로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국환경과학회지
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• 제24권10호
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• pp.1239-1251
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• 2015

Impervious areas have been expanded by urbanization and the natural structure of water circulation has been destroyed. The limits of centralized management for controlling storm water runoff in urban areas have been suggested. Low impact development (LID) technologies have been promoted as a crucial alternative, establishing a connection with city development plans to build green infrastructures in environmentally friendly cities. Thus, the improvement of water circulation and the control of nonpoint source were simulated through XP-SWMM (storm water and wastewater management model for experts) in this study. The application of multiple LID combination practices with permeable pavements, bioretention cells, and gutter filters were observed as reducing the highest runoff volume by up to 70%. The results from four different LID installation scenarios indicated that permeable paving is the most effective method for reducing storm water runoff. The rate of storm water runoff volume reduced as the rainfall duration extended. Based on the simulation results, each LID facility was designed and constructed in the target area. The LID practices in an urban area enable future studies of the analysis of the criteria, suitable capacity, and cost-efficiency, and proper management methods of various LID techniques.

• 한국수자원학회논문집
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• 제42권2호
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• pp.105-115
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• 2009

본 연구에서는 Storm Water Management Model(SWMM)의 기존 유역폭식의 문제점을 도출하고, 새로운 유역폭식을 개발하여 그 적합성을 가상유역 및 실제유역에 적용하여 분석 제시하였다. 기존 유역폭식의 문제점을 도출하기 위해 유역폭의 이론적 거동특성을 규명하고, 이를 간략화된 가상유역에 적용하여 분석하였다. 본 연구에서 제시한 수정유역폭식은 소유역의 지표면 흐름뿐 아니라 관의 흐름을 고려한 것으로 가상유역에 적용한 결과 기존 유역폭식의 문제점을 개선할 수 있는 것으로 나타났다. 또한, 실제유역에서 개발된 수정유역폭식의 적합성을 검증하기 위해 96.3 ha에 해당하는 군자배수구역 시범지역으로 선정하여 강우사상에 따른 유출량 자료를 실측하였다. 실측된 강우-유출사상에 대해 수정유역폭식을 적용한 결과, 기존 유역폭식보다 보다 정확히 유출을 모의할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국물환경학회지
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• 제26권5호
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• pp.860-870
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• 2010

Long term monthly monitoring data showed that the water quality of streams flowing into Lake Paldang has been improved by various strategy for water. However, the effect of quality on Lake Paldang is still insufficient because of nonpoint source from watershed. In order to evaluate quantifying methods for pollution source and make a suggestion on improvements, Storm Water Management Model (SWMM) was constructed by using data set from the water quality and streamflow monitoring network in the Kyoungan watershed for Total Maximum Daily Loads (TMDLs). Load duration curve (LDC) based on the result of the Kyoungan watershed SWMM indicated that the water quality criterion on $BOD_5$ was often exceeded in up-stream than down-stream. From flowrate-load correlation curve, SS load significantly increased as streamflow increases. 75.3% of streamflow and 62.1% of $BOD_5$ loads is discharged especially in the zone of high flows, but monitoring data set didn't provide proper information about the conditions and the patterns associated with storm events. Therefore, it is necessary to acquire representative data set for comparing hydrograph and pollutograph through monitoring experimental watershed and to establish methods for quantifying point and nonpoint source pollutant loads.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.1106-1110
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• 2008

침투 트렌치, 투수성 포장, 지하수 양수 등의 모형화가 가능하도록 SWMM 4.4H 버전을 수정하여 개발된 SWMM-GE(Storm Water Management Model-Groundwater Enhanced)는 DOS 버전으로 개발되어 입력과정이 불편하고 출력결과를 다른 그림 소프트웨어로 도시하여 분석하는데 시간이 오래 걸린다. 즉, 사용자 편의환경이 구성되어 있지 않다. 이런 문제를 개선하기 위해 DOS 버전 SWMM-GE의 Windows 버전 사용자 편의환경을 개발 하였다. 먼저 전체 레이아웃을 개발하고 그 틀 아래서 RUNOFF 블록의 전 후 처리 모듈과 실행 모듈을 개발하였다. 레이아웃은 Project, Layers, Map View, Properties, Overview로 구성되었다. 그리고 남가좌 1 유역을 대상으로 개발된 편의환경을 사용하여 입력자료를 구축하고 수행하였다. 개발된 RUNOFF 블록의 사용자 편의환경은 기술자들의 프로그램 접근성과 활용성을 높일 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.110-110
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• 2016

도시 유역의 강우-유출 모의에는 지표 투수율 및 하수관거 영향 등 인위적 배수계통의 영향을 고려할 수 있는 도시유출모형이 널리 이용되고 있으며, 모형 검증을 통해 모의 성능을 평가한다. 도시유출모형의 검증은 일반적인 강우-유출 모형과 같이 강우사상별 유량의 관측시계열과 모의시계열의 목적함수가 최소가 되는 최적 매개변수를 탐색하는 과정이다. 도시유출모형의 검증에서 발생하는 문제점은 크게 다음과 같다. 첫째, 대규모 도시 유역의 복잡하고 다양한 하수관거에 대한 최적매개변수를 관거별로 구하는 것은 물리적으로 불가능하다. 따라서 동일 배수분구내 하수관거의 매개변수 값은 동일하다고 가정하거나, 모형 단순화 과정을 통해 매개변수의 물리적 범위 내에서 최적해를 탐색해야 하는 단순화에서 기인한 불확실성이 있다. 둘째, 다양한 매개변수들의 물리적 범위를 고려하기 위해서는 전역최적화기법이 유효하다. 그러나 전역최적화 종류, 목적함수, 모의횟수, 목표성능별 최적 매개변수 결과가 각각 다르므로 추정된 최적 매개변수의 범위에 대한 불확실성이 있다. 이에 본 연구에서는 Bayesian 모형과 EPA SWMM(Storm Water Management Model)을 연계하여 도시유출모형의 매개변수 불확실성을 정량적으로 분석할 수 있는 모형을 제안하고자 한다. 이를 위해 서울 우이천 유역을 대상으로 SWMM 모형을 구축하고, 절단 정규분포(truncated Gaussian distribution)를 사전분포(prior)로 가정하여 매개변수의 물리적 범위를 고려하였다. 최종적으로 결합확률분포로 계산된 각 매개변수간 사후분포를 통해 모의된 유출량의 불확실성을 정량적으로 분석하였다. 본 연구에서 제안된 모형은 대규모 도시 유역의 도시유출모형 구축 시 다양한 매개변수의 물리적 범위를 고려한 최적화와 동시에 내재된 불확실성을 정량적으로 분석할 수 있으므로, 침수예측 및 홍수예경보 등의 문제에서 상당한 신뢰성을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권4B호
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• pp.379-387
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• 2006

본 연구의 목적은 Dual-Drainage 개념에 의한 도시침수해석모형을 개발함에 있으며, 이를 위해 도시지역 배수시스템 해석 모형으로 널리 이용되고 있는 SWMM모형과 월류유량의 전파과정을 계산하는 DEM기반 침수해석모형을 통합하였다. 배수시스템 해석 모형인 SWMM모형의 계산결과를 이용하여 침수해석을 수행하는 연계모형의 경우 월류지점으로부터의 침수진행 과정을 잘 모의할 수 있으나, 월류발생이 끝난 시간에도 지형상의 영향으로 인하여 일부 침수유량이 일부지점에 계속 침수된 채 있는 등 지표침수유량의 배수과정을 제대로 모의하지 못할 수 있다. 이를 해결하기 위해서는 침수지역에 대한 지표류 홍수 추적시 일부 침수유량이 과부하가 발생하지 않는 유입구 지점을 통과함 때 다시 배수시스템으로 유입되는 것을 고려하여 재유입되는 양을 산정하고 유입된 유량은 배수시스템 내의 흐름에 반영되도록 배수시스템과 침수해석모형을 통합한 새로운 모형을 개발하였다, 본 모형을 이용하여 침수상황의 시간별 진행과정을 분석함으로써 도시홍수에 대한 침수위험지점 파악 및 주민대피지도 구축 등에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국농공학회논문집
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• 제62권3호
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• pp.1-13
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• 2020

The management of agricultural water can be divided into management of agricultural infrastructure and operation to determine the timing and quantity of water supply. The target of water management is classified as water-supply facilities, such as reservoirs, irrigation water supply, sluice gate control, and farmland. In the case of agricultural drought, there is a need for water supply capacity in reservoirs and for drought assessment in paddy fields that receive water from reservoirs. Therefore, it is necessary to analyze the water supply amount from intake capacity to irrigation canal network. The analysis of the irrigation canal network should be considered for efficient operation and planning concerning optimized irrigation and water allocation. In this study, we applied a hydraulic analysis model for agricultural irrigation networks by adding the functions of irrigation canal network analysis using the SWMM (Storm Water Management Model) module and actual irrigation water supply log data from May to August during 2015-2019 years in Sinsong reservoir. The irrigation satisfaction of ponding depth in paddy fields was analyzed through the ratio of the number of days the target ponding depth was reached for each fields. This hydraulic model can assist with accurate irrigation scheduling based on its simulation results. The results of evaluating the irrigation efficiency of water supply can be used for efficient water distribution and management during the drought events.

• 대한환경공학회지
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• 제31권12호
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• pp.1089-1094
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• 2009

도시화에 따른 불투수면적의 증가가 도시지역의 유출량 증가에 미치는 영향을 SWMM (Storm Water Management Model) 모델을 미국 프린스턴 대학 캠퍼스에 적용하여 분석하였다. 도시지역의 하수관거망을 고려하여 정밀한 지형 및 인프라 자료를 구축하기 위하여 모형의 유역을 격자 형식으로 제시하고, GIS를 활용하여 지형인자를 추출하였다. 모델의 격자망은 구축 자료의 사용 용이성 및 활용도를 높이기 위하여 200${\times}$200 ft (60.96${\times}$60.96 m)의 정사각형 형태의 131개의 소유역으로 구성하였다. 적용성이 검토된 도시지역의 SWMM 모델을 이용하여 도시화에 따른 불투수면적의 증가가 지표면 유출에 미치는 영향을 예측하기 위하여 불투수면적이 50% 및 100%로 증가했을 경우의 유출량 증가를 검토하였다. 도시화에 따른 불투수 면적의 증가로 인하여 초기 강우시 유출량의 증가율 평균이 가장 높게 나타났으며 최대 강우 강도시에 최대 증가율을 보였다.