• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제29권4호
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• pp.314-323
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• 2013

To examine surface erosion and sediment export patterns on a hillslope, which was devastated by a shallow landslide and which was slowly revegetating by natural plant species, we surveyed variations in surface erosion depth on the upper-, middle- and lower-section of the hillslope, and subsequent sediment yield from the whole hillslope. The result showed that, with the passing of year, surface erosion on the devastated hillslope was regulated by higher rainfall intensity due to the supply-limitation of exportable sediment, and its variation range decreased. In addition, surface erosion on the upper-section with steep slope was regulated by higher rainfall intensity, which might result in raindrop erosion, compared to it on the lower-section with relatively gentle slope. Besides, the sediment yield from the devastated hillslope had nonlinear relationship with surface erosion depth on the hillslope because sediments on the hillslope are exported downwards while repeating their cycle of transport and redistribution. Our findings suggest the establishment of management strategy to prevent sediment-related disasters occurred during torrential rainfall events, which was based on the continuous field investigation on the hillslope devastated by landslides.

• 한국수자원학회논문집
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• 제42권9호
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• pp.737-745
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• 2009

국내 도시화 시험유역에 대한 기존 토사유출공식의 적용 가능성을 검토하기 위해 도시 시험유역의 실측자료와 모의기법 적용결과를 비교.분석하였다. 적용된 토사유출량 산정 모의공식으로는 개정범용토양손실공식(RUSLE - Revised Universal Soil Loss Equation), 수정범용토양손실공식(MUSLE - Modified Universal Soil Loss Equation)을 활용하였다. 시험유역은 유역면적 약 3.81 $km^2$로 면적대비 56 % 정도가 도로 및 포장 등으로 도시화가 진행된 도시 시험유역을 선정하여 자동 강우 및 수위계측기를 이용하여 지난 3년간 연속적으로 수문자료를 축적하였다. 또한 계측지점에서의 유출량별 소류사 및 부유사 실측을 통하여 유량-유사량 관계곡선을 개발한 후 호우사상별 유역으로 부터의 토사유출량을 산정하였다. 실측된 강우 및 유량 자료를 활용하여 모의한 토사유출량과 실측한 토사유출량을 비교한 결과 RUSLE를 적용한 모의결과가 실측 토사유출량과 근접한 결과를 제시하였으나 상관계수가 낮아 적용에 세심한 주의가 요구됨을 알 수 있었다. 반면, 실제 유출수문곡선을 MUSLE기법에 적용하여 모의한 토사유출량과 실측 토사유출량의 상관관계는 우수한 예측결과를 보였으나 보정계수의 적용이 필요함을 확인하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제9권6호
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• pp.111-117
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• 2009

토사유출량 산정을 위하여 국내 실무에서는 RUSLE 공식이 대부분 사용되고 있다. 그러나 이 공식의 각 매개변수에 대한 국내의 검증은 거의 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 RUSLE 공식의 매개변수 중 강우침식능 인자에 대한 특성을 분석하였다. 강우침식능 인자는 강우의 총에너지와 30분 최대 강우의 곱으로 표현된다. 본 연구에서는 먼저 강원지역 시험유역의 토사유출량 관측자료를 활용하여 10개의 강우에너지 산정식의 특성을 검토하였으며, 총강우량, 최대 강우강도, 총 에너지, 토사유출량과의 상관관계를 분석하여 각 공식의 국내 적용성을 검토하였다. 또한 9년 동안의 10분 단위의 강우자료를 이용하여 강릉지역 30분 강우강도와 60분 강우강도의 관계를 제시하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제43권12호
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• pp.1011-1027
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• 2010

모형의 구조, 모델링에 사용되는 자료, 매개변수 등에 포함된 다양한 불확실성 원인들은 수문모의 및 예측결과에 있어 불확실성을 야기한다. 본 연구에서는 강우-유출 및 강우-유사유출 모의가 가능한 분포형 강우-유사-유출 모형을 용담댐 상류유역인 천천유역에 적용하여 수문곡선 및 유사량곡선의 재현성을 평가하고, 다중최적화기법인 MOSCEM을 이용하여 강우-유출 모듈, 강우-유사유출 모듈의 매개변수를 독립적으로 보정한 경우(Case I과 II), 그리고 두 모듈이 결합된 강우-유사-유출 모형의 매개변수를 동시에 보정한 경우(Case III)에 대하여 Pareto 최적해를 추정하고, 이에 따른 수문 예측결과의 불확실성을 평가한다. 매개변수 불확실성의 전이에 따른 수문곡선의 불확실성 평가 결과(Case I), 모의기간 동안 고유량보다는 저유량 부분에서 불확실성 범위가 두드러졌으며, 이에 반해, 유사량곡선의 경우(Case II) 저농도보다는 고농도 부분에서 불확실성 범위가 넓게 분포하였다. 강우-유사-유출 모형의 매개변수의 불확실성을 동시에 추정한 경우 수문곡선 및 유사량곡선 모두 Case I과 II에 비해 모의기간 전반에 걸쳐 불확실성 범위가 넓게 분포되었으며, 매개 변수의 불확실성으로 인해 대상유역내 격자별 침식 및 퇴적 공간분포 양상이 상이하게 나타났다.

• 한국물환경학회지
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• 제25권1호
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• pp.7-17
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• 2009

Soil and Water Assessment Tool (SWAT) was used to assess the impact of potential future climate change on the water cycle and soil loss of the Daecheong reservoir watershed. A sensitivity analysis using influence coefficient method was conducted for two selected hydrological input parameters and three selected sediment input parameters to identify the most to the least sensitive parameters. A further detailed sensitivity analysis was performed for the parameters: Manning coefficient for channel (Cn), evaporation (ESCO), and sediment concentration in lateral (LAT_SED), support practice factor (USLA_P). Calibration and verification of SWAT were performed on monthly basis for 1993~2006 and 1977~1991, respectively. The model efficiency index (EI) and coefficient of determination ($R^2$) computed for the monthly comparisons of runoffs were 0.78 and 0.76 for the calibration period, and 0.58 and 0.65 for the verification period. The results showed that the hydrological cycle in the watershed is very sensitive to climate factors. A doubling of atmospheric $CO_2$ concentrations was predicted to result in an average annual flow increase of 27.9% and annual sediment yield increase of 23.3%. Essentially linear impacts were predicted between two precipitation change scenarios of -20, and 20%, which resulted in average annual flow and sediment yield changes at Okcheon of -53.8%, 63.0% and -55.3%, 65.8%, respectively. An average annual flow increase of 46.3% and annual sediment yield increase of 36.4% was estimated for a constant humidity increase 5%. An average annual flow decrease of 9.6% and annual sediment yield increase of 216.4% was estimated for a constant temperature increase $4^{\circ}C$.

• 한국물환경학회지
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• 제25권3호
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• pp.441-451
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• 2009

To evaluate the soil erosion best management practices, many computer models has been utilized over the years. Among those, the USLE and SWAT models have been widely used. These models estimate the soil erosion from the field using empirically-based USLE/MULSE in it. However, these models are not good enough to estimate soil erosion from highland agricultural watershed where severe storm events are causing soil erosion and muddy water issues at the receiving watersheds. Thus, physically-based WEPP watershed version was applied to a watershed, located at Jawoon-ri, Gangwon with very detailed rainfall data, rather than daily rainfall data. Then it was validated with measured sediment data collected at the sediment settling ponds and through overland flow. In this study, very detailed rainfall data, crop management data, soil data reflecting soil reconditioned for higher crop production were used in the WEPP runs. The $R^2$ and the EI for runoff comparisons were 0.88 and 0.91, respectively. For sediment comparisons, the $R^2$ and the EI values were 0.95 and 0.91. Since the WEPP provides higher accuracies in predicting runoff and sediment yield from the study watershed, various slope scenarios (2%, 3%, 5.5%, 8%, 10%, 13%, 15%, 18%, 20%, 23%, 25%, 28%, 30%) were made and simulated sediment yield values were analyzed to develop appropriate soil erosion management practices. It was found that soil erosion increase linearly with increase in slope of the field in the watershed. However, the soil erosion increases dramatically with the slope of 20% or greater. Therefore special care should be taken for the agricultural field with slope greater than 20%. As shown in this study, the WEPP watershed version is suitable model to predict soil erosion where torrential rainfall events are causing significant amount of soil loss from the field and it can also be used to develop site-specific best management practices.

• 한국수자원학회논문집
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• 제36권6호
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• pp.1059-1068
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• 2003

본 연구는 아산만으로 유입되는 유사량을 추정하기 위하여 Landsat-5 TM 위성영상과 NGIS 수치자료를 이용하여 대상유역의 기본도와 USLE 주제도를 구축하고, 범용토양유실공식(USLE)을 이용하여 아산만 유역의 토양유실량을 추정하였다. 유사운송비와 포착률을 이용하여 아산만으로 유입되는 유사량을 추정하였으며, 이를 농업기반공사의 배수갑문 관리자료와 환경부의 담수호 부유물 측정자료로부터 구한 실측 유사량과 비교하였다. USLE와 유사운송비, 포착률을 이용해 추정된 값과 실측 유입유사량을 비교한 결과, 아산호의 경우 연평균 추정치는 5,665tonnes/yr, 실측치는 12,937tonnes/yr, 삽교호의 경우 추정치는 6,765tonnes/yr, 실측치는 12,395 tonnes/yr 으로 나타났다.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 2003년도 학술발표논문집
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• pp.571-574
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• 2003

Three sediment traps were placed at the toe of sloping fields in the alpine belt of Korea and sediment removal efficiency was estimated. Soil texture of the site was sandy soil and 5 runoff and sediment events were observed during 2002. Sediment was largely affected by both the amount and intensity of rainfall. Especially, rainfall intensity seemed to have profound effect on sediment yield from sloping sandy fields. Sediment removal of the sediments ranged widely from 266 kg/ha to 16,974 kg/ha depending on tillage method, slope and slope length, and amount and intensity of rainfall. Sediment removal efficiency was estimated to be more than 98.8%. It was suggested that rational combination of sediment trap and drainage channel might well contribute to control sediment discharge from alpine sloping fields.

• 한국방재학회 논문집
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• 제7권1호통권24호
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• pp.67-72
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• 2007

본 연구에서는 토사에 대한 질량보존의 법칙을 이용하여 자연유역 내 토양의 침식 및 퇴적 잠재능을 산정할 수 있는 모델을 개발하였다. 이 프로그램은 각 셀 별 토사에 대한 질량보존의 법칙을 적용하여 GIS환경하에서 구동 가능하도록 구성되어있으며 셀 별 토사발생량은 RUSLE 공식을 이용하여 산정하였다. 토양의 침식 및 퇴적 잠재능은 토사의 유출량과 유입량의 차에 의해 각 셀이 침식되거나 퇴적된다는 질량보존의 법칙을 이용하여 산정하였다. 질량보존의 법칙을 적용하기 위한 셀 별 토사유출량은 토사발생량과 토사전달률을 곱하여 산정하였으며 이 토사 유출량이 흐름방향 알고리즘에 의해 결정되는 하류 셀의 토사유입량이 된다. 본 연구에서 개발된 모델을 이용하여 국내 소유역에 대해 적용하였으며 그 결과를 실측치와 비교함으로써 모델을 검증하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권12호
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• pp.1109-1117
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• 2020

본 연구에서는 토사유출량 산정에 가장 많이 사용되고 있는 RUSLE방법과 MSDPM, 그리고 LADMP를 실제 산지하천에 적용하여 토사유출량을 비교·분석하였다. 기존 토사유출량 산정 시 사용자가 주관적으로 선택할 수 있는 식생피복인자(C), 보전관리인자(P), 토양침식조절인자(VM)가 토사유출량 산정결과에 미치는 영향을 비교하였다. 또한 MSDPM과 LADMP을 사용하여 10년, 20년, 30년, 50년, 100년, 200년 빈도 재현기간의 강우강도에 의한 토사유출량을 산정하고, RUSLE의 결과값과 비교 분석하였다. 이를 통하여 식생피복인자(C), 보전관리인자(P), 토양침식조절인자(VM)값에 따라 토사량의 차이가 최대 400%까지 발생하는 것을 확인할 수 있었으며, MSDPM과 LADMP의 국내 적용 가능성을 확인하였다.