• 한국농공학회지
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• 제32권E호
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• pp.33-46
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• 1990

Abstract Over 700/0 of the rural land area in Korea is mountainous and small watersheds provide most of the water resources for agricutural use. To provide an appropriate tool for the agricultural water resource development project, SNUA2, a mathematical model for simulating the physical processes governing the precipitation-runoff relationships and predicting the storm and long-term runoff quantities from the small mountainous watersheds was developed. The hydrological characteristics of small mountainous watersheds were reviewed to select appropriate theories for the simulation of the runoff processes, and a deterministic and distributed model was developed. In this, subsurface flows are routed by solving Richard's two dimensional equation, the dynamics of soil moisture contents are simulated by the consideration of phenological factors of canopy plants and surface flows are routed by solving the kinematic wave theory by numerical analysis. As a result of an application test of the model to the Sanglim watershed, peak flow rates of storm runoff were over-estimated by up to 184.2%. The occurence time of peak flow and total runoff volume of storm runoffs simulated were consistent with observed values and the annual runoff volumes were simulated in the error range of less than 5.8%.

• 한국농공학회지
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• 제12권4호
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• pp.2138-2144
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• 1970

• 한국농공학회지
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• 제29권2호
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• pp.53-63
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• 1987

Due to their wide range of application, deterministic comprehensive hydrologic models using digital computers have been developed in all countries of the world and researches are being undertaken for their appropriate applications. The aim of this study has been to demonstrate the practical implementation of a physically based distributed hydrologic model, the USDAHL-74 model and to investigate its ability to simulate the long term estimate of water balance quantities in a Korean mountainous watershed. Application of the model to Dochuk watershed indicates the following results. 1.Since the USDAHL-74 model includes all the major components of the hydrologic cycle in agricultural watersheds, thus is comprehnsive, the model seems to have a wide range of application from the fact that simulation results obtained are not only runoff volumes m various time units but their spatial variation as well as even soil moisture within the watershed. 2.An approximate calibration to determine the parameter values in the model using various data obtained from D0chuk shed shows that the simulation error of yearly runoff volume is only 0.6 % and a correlation coefficient between observed daily runoff volume and simulated one is 0.91 in all calibrated period.3.As a verification test of the model, runoff volumes are simulated using 1986 year data without changing the parameter values determined by 1985 year data. The tests show that the USDAHL-74 model is a flexible tool and that realistic production to simulate the long term estimate of runoff in Korean mountainous watershed could be obtained using only a short period of calibration.4. Despite of the encouraging results, there still remain minor problems concerning the practical application of the model to improve the result of simulations. Some of these are the small descrepancies between observed and simulated daily runoff volume appeared in the vicinity of peaks and the recession of1 the daily hydrographs and the model performance for the frozen ground and melting process in the model. 5. Alough the use of parameter with physical significance and the ability to improve calibrations on the basis of physical reasoning represents advantages in the simulation for ungaged watersheds, further researches are needed to use the USDAHL-74 mode to simulate runoff in ungaged watersheds.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권8호
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• pp.605-616
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• 2005

본 논문에서는 정밀한 수문기상자료를 보유하고 있는 설마천 시험유역의 강우유출자료를 이용하여 산지 소유역의 유출곡선지수(CN)를 산정하고, 이를 이용하여 국내 산지 소유역에 적합하다고 판단되는 선행강우량(ARC)의 적용기준을 제시하였다. 설마천 시험유역은 $97\%$가 산림으로 구성되어 있는 전형적인 미개발 산지 소유역으로서 기왕의 10개 주요 호우사상을 분석하여 산정된 CN값은 $51{\sim}89$ 범위에 있었으며 중앙값(median)은 72 정도인 것으로 나타났다. 선행강우량과 CN과의 관계에 대하여 검토한 결과 본 논문에서 제기한 가설인 ${\ulcorner}$5일 선행강우량 보다 1일 선행강우량이 산지 소유역에 대한 CN을 결정하는 데에 더욱 타당성이 높을 것${\lrcorner}$ 이라는 가설은 타당한 것으로 나타났다. 또한 본 연구를 통하여 1일 또는 5일 선행강우량으로부터 산지 소유역의 CN을 추정할 수 있는 회귀분석식을 제안하였다. 국내 산지 소유역의 유출곡선지수에 대한 체계적인 분석이 거의 없는 실정에서 본 연구를 통하여 국내 산지 소유역에 대한 실측자료를 기반으로 선행강우량을 반영한 CN 산정방법을 제시함으로써, 특히 산악지역에서 실측강우에 따른 유출수문곡선 재현시 선행강우조건을 반영하는 예비적인 가이드라인이 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권4호
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• pp.245-253
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• 2019

본 연구에서는 한강유역 산지소하천 미세소유역별 돌발홍수 재현기간을 산정하고, 돌발홍수 실사례를 활용하여 적합성을 평가하였다. 이를 위해 1시간 지속기간의 한계유출량과 SURR 모형으로 모의한 토양포화미흡량으로부터 돌발홍수능을 산정하였다. 이후 돌발홍수능을 초과한 과거 집중호우 사상(2002~2010년)의 강우량과 재현기간별 유역평균확률강우량을 비교하여 미세소유역별 돌발홍수 재현기간을 산정하였다. 또한, 돌발홍수 실사례(2011~2016년) 강수량으로부터 추정된 재현기간을 활용하여 적합성을 평가하였다. 돌발홍수 재현기간 산정결과 평균은 1.6년, 표준편차는 1.1로 산정되었으며, 1.1~19.9년 범위로 나타났다. 적합성 평가결과 돌발홍수 사례별 추정된 재현기간의 83%가 돌발홍수 재현기간 범위 이내로 나타났다. 본 연구에서 산정한 돌발홍수 재현기간의 적합성은 높은 것으로 판단된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제12권3호
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• pp.197-206
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• 2010

토지 이용이 다변화된 산지 유역에서 몬순 강우에 의한 환경 영향을 평가하는데 필수적인 기초 자료를 확보하기 위해 수질의 계절간 비교와 강우사상 집중샘플링의 방법을 활용하여 지표수 수질의 시공간적 변이 특성을 조사하였다. 유역 내 토지 이용을 반영하는 지표수 9개 지점을 대상으로 건 우기 수질의 계절적 차이를 비교하고, 2회의 강우사상에 대해 산림과 농경지 하천 2개 지점에서 집중 샘플링을 실시하였다. 대부분의 지점에서 건기보다 우기에 전기전도도와 $Cl^-$ 농도는 더 낮았으나, 총 금속 농도는 우기에 훨씬 더 높았다. 이는 우기에 늘어난 유량에 의해 용존 이온은 희석되고, 토양 침식량은 증가됐기 때문인 것으로 보인다. 한편 18mm의 적은 강우 시에 산림 하천의 수질에서는 거의 변화가 보이지 않은 데 반해, 농경지 하천에서는 부유토사와 용존 물질 농도가 모두 가파른 변화를 보였으며, 452mm의 많은 강우에 대해서는 농경지 하천은 물론 산림 하천에서도 큰 수질 변화를 관찰할 수 있었다. 농경지 하천의 Pb 농도는 부유토사 농도와 높은 양의 상관관계를 보였다. 제한된 샘플링 횟수와 조사지점으로 인해 결과 해석에 신중을 기해야 하겠지만, 전체 결과는 가파른 산지 유역에 농경지가 무분별하게 확장되면 강우의 변동폭과 극단화가 심해질 경우 토양 침식과 그에 따른 환경 영향의 취약도가 증가할 것임을 시사한다.

• 한국지형학회지
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• 제28권1호
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• pp.13-33
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• 2021

Successful sediment management at the watershed scale requires an understanding of the erosion, transport and sedimentation processes at the specific site scale. However, studies on the sediment runoff characteristics in a small uppermost watershed, which serves as a sediment supply function, are very rare. Therefore, this study attempted to investigate the fluctuations in major sediment supply areas and sediment runoff in the uppermost mountain small watershed, and for this purpose, ArcSWAT (Soil and Water Assessment Tools with GIS interface) was applied to the Woldong reservoir catchment located in Gosam-myeon, Anseong-si, Gyeonggi-do. The model results were manually calibrated using the monitoring data of the Woldong reservoir sedimentation rate from 2005 to 2007. It was estimated that annual average of 34.4 tons/year of sediment was discharged from the Woldong reservoir basin. This estimate almost coincided with the monitoring data of the Woldong reservoir during the low flow period but tended to be somewhat underestimated during the high flow period. Although the SWAT model does not fully reflect the erosion process of gully and in-channel, this underestimation is probably due to the spatial connectivity of sediment transport and the storage and reactivation of the sediment being transported. Most of the forested hillslopes with a well-developed organic horizon were evaluated as having a low risk of erosion, while the places with the highest risk of erosion were predicted to be distributed in the logged area with some weeds or shrubs (classified as pasture) with relatively steeper slopes, and in the bare land. The results of this study are expected to be useful in developing strategies for sediment control and reservoir management.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제21권6호
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• pp.36-45
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• 2016

Variability in precipitation due to climate change causes difficulties in securing stable surface water resource, which requires understanding of relation between precipitation and stream discharge. This study simulated stream discharge in a small mountainous forested catchment using antecedent precipitation index (API) models which represent variability of saturation conditions of soil layers depending on rainfall events. During 13 months from May 2015 to May 2016, stream discharge and rainfall were measured at the outlet and in the central part of the watershed, respectively. Several API models with average recession coefficients were applied to predict stream discharge using measured rainfall, which resulted in the best reflection time for API model was 1 day in terms of predictability of stream discharge. This indicates that soil water in riparian zones has fast response to rainfall events and its storage is relatively small. The model can be improved by employing seasonal recession coefficients which can consider seasonal fluctuation of hydrological parameters. These results showed API models can be useful to evaluate variability of streamflow in ungauged small forested watersheds in that stream discharge can be simulated using only rainfall data.

• 한국수자원학회논문집
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• 제39권8호
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• pp.703-716
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• 2006

본 연구에서는 안양천 중상류 유역에 대해 SWAT 모형을 이용하여 현재(2000년)의 토지이용 및 지하수 취수량(2000년)을 토대로 유황곡선을 도출하고 개발이전의 토지이용(1975년)과 지하수 취수가 전혀 없는 이상적인 상태에서 유황곡선을 도출하여 비교 분석하였다. 또한 기존의 갈수량과 항목별 필요유량을 비교하여 큰 값으로 하천유지유량을 설정한 것과 본 연구에서 수행한 유황들을 비교하였다. 그 결과 오전, 삼성, 삼막, 수암천의 경우, 현재의 상태와 이상적인 상태의 갈수량이 전혀 변화하지 않음을 보였으며 삼성, 삼막천은 두 경우, 모두 갈수량이 0임을 확인할 수 있었다. 이는 대상유역의 유역면적이 작은 지방2급 하천일 뿐만 아니라 경사가 급한 산간지역이 대부분을 이루어서 개발 전에도 기저유출이 많지 않았기 때문이다. 또한 학의, 삼성천, 기아대교 상류유역과 같이 하천유지유량을 항목별 필요유량으로 산정한 경우는 모든 유역에서 이상적인 상황의 저수량보다 큰 값을 보였다. 따라서 지방2급 하천과 같이 유역면적이 작거나 산지하천의 경우에도 일률적으로 갈수량이나 항목별 필요유량을 비교하여 큰 값으로 하천유지유량을 설정하기보다는 SWAT과 같은 토지이용을 고려하는 수문 모의모형을 이용하여 대상유역에 대해 자연적인 상황에서의 갈수량 또는 저수랑 등 다른 적절한 방안을 사용하는 것이 바람직하다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.1-8
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• 2024

산지가 국토의 60%를 차지하는 우리나라는 집중호우, 태풍 등의 토석류가 발생 할 수 있는 요인들이 증가하여, 산사태, 토석류와 같은 재해의 위험성이 큼에도 불구하고 대부분의 지역에서 피해를 예방하기 보다 피해 후 복구에 편중되어왔으며, 토석류 발생지역에 대한 현장조사 및 토석류 수치해석에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 토석류 위험구간 분석을 위해서 실제 토석류가 발생한 지역을 대상으로 현장조사 및 드론측량을 실시하여 정밀도 높은 지형 데이터를 구축하고 수치해석 프로그램 RAMMS 모형을 활용하여 토석류 발생 유역을 대상으로 토석류 흐름 분석을 수행하고 실제 발생한 토셕류 분포를 비교 분석하여 모형의 적용성을 평가하였다. 그 결과 RAMMS 모형으로 산정된 토석류 발생면적은 실제 면적보다 18% 크게, 이동거리는 10% 작게 산정되었으나, 모형으로 계산된 토석류 발생 형상과 발생 이동경로가 실제자료와 유사하게 모의되어 모형을 통한 토석류 이동의 경향성을 파악할 수 있다고 판단하였다. 향후, 국내에 적합한 모형 검증 및 미계측 유역에 대한 토석류 해석을 통한 피해 예상 지역의 선정 등의 추가 연구를 수행하고자 한다.