• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 2001년도 학술발표회 발표논문집
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• pp.65-68
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• 2001

This study was conducted to develop a soil moisture meter using capacitance probe. A parallel cylinder type capacitance probe (C-probe) was fabricated The 5 MHz of crystal oscillator was constructed to detect the capacitance change of the C-probe with moist soil. A third order polynomial regression model for volumetric water content having oscillation frequency changes at 5 MHz as independent variables presented the determination coefficient of 0.979 and root mean square error of $0.031\;cm^{3}cm^{3}$ for all soil samples. A prototype soil moisture meter consisting of the sample container, C-probe, oscillator, frequency counter and related signal procession units presented the correlation coefficient of 0.987 and the root mean square error of $0.032\;cm^{3}cm^{3}$ as compared with the oven drying method for unknown soil samples.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2004년도 Proceedings of ISRS 2004
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• pp.415-418
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• 2004

The Studying is on developing precision of the moisture information on a soil. We used the data of AQUA AMSR-E which were obtained by Direct Receiving System in Korea Meteorological Administration(KMA). Although we know the Soil Moisture Information(SMI) helps the numerical weather model to produce the realistic results, we couldn't do it for the problem on a spatial resolution of the data is too low to apply. So we've tried to develop in a spatial resolution by using the AMSR-E data with a Digital Elevation Model(DEM) and Normal Difference Vegetation Index(NDVI) from AQUA MODIS and compared the difference between their information in statics. The result is more precise than the simple algorithm by a polarization ratio, and we could get the better result to use in forecast practically, if it's apply to get more detail in the vegetation temperature.

• 대기
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• 제22권3호
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• pp.357-365
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• 2012

High spatio-temporal resolution hydrologic components can give important information to monitor natural disaster. The objective of this study is to create high spatial-temporal resolution gridded hydrologic components using TOPLATS distributed land surface model and evaluate their accuracy. For this, Andong dam basin is selected as study area and TOPLATS model is constructed to create hourly simulated values in every $1{\times}1km^2$ cell size. The observed inflow at Andong dam and soil moisture at Andong AWS site are collected to directly evaluate the simulated one. RMSEs of monthly simulated flow for calibration (2003~2006) and verification (2007~2009) periods show 36.87 mm and 32.41 mm, respectively. The hourly simulated soil moisture in the cell located Andong observation site for 2009 is well fitted with observed one at -50 cm. From this results, the cell based hydrologic components using TOPLATS distributed land surface model show to reasonably represent the real hydrologic condition in the field. Therefore the model driven hydrologic information can be used to analyze local water balance and monitor natural disaster caused by the severe weather.

• 한국수자원학회논문집
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• 제37권2호
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• pp.133-144
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• 2004

토양수분 저류구조를 갖는 4단 탱크모형에 SCE-UA전역최적화 기법을 사용하여 목적함수에 따라 보정자료 기간을 달리하여 대청댐 유역에 332회, 소양강댐 유역에 대해 472회의 보정 및 검증을 수행하였다. 그리고 증발산량 산정방법에 따른 매개변수 추정 영향을 검토하기 위해 소형 증발계 증발량, 1963 Penman, FAO-24 Penman-Monteith, FAO-56 Penman-Monteith 방법을 사용하였다. 토양수분 저류구조를 갖는 탱크모형은 표준 4단 모형보다 우수한 결과를 나타내었다. 토양수분 저류구조를 갖는 탱크모형의 매개변수 추정에 적합한 목적함수 두 가지를 확인하였다. 매개변수 추정을 위해 적절한 자료기간은 3년 정도이었으며, 평균강수량 이상인 해와 가물었던 해를 포함하는 것이좋은 결과를 보였다. 그리고 유출률이 적절하지 않은 해를 포함하는 경우에는 8년 이상으로 하는 것이 적절하다고 판단된다. 4가지 증발산량 산정 방법에 의해 추정된 증발산량을 입력으로 모형을 보정한 결과 유사한 매개변수를 나타내었으며, 1963 Penman 방법만이 근소하게 열등하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제37권1호
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• pp.31-41
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• 2004

국내산지사면의 토양수분 시공간적 분포상황을 파악하기 위한 토양수분 측정법이 개발되었다. 대상유역을 정밀측정하여 수치고도모형을 구성한 다음 흐름분배 알고리즘을 적용하고 공간적 변화의 대표성을 최대화하기 위한 측정체계를 구축하였다. 토양수분이 강우-유출형성과정에 기여하는 기작을 표현하는 유도과정도 전개되었다. 측정은 설마천 유역의 법륜사 우측사면에서 수행되었다. 다중 측정망의 운영을 통하여 시공간적으로 변화하는 토양수분 자료를 획득하였다. 습한 조건에서 토양수분이 토양수분 추정 알고리즘과 비교적 높은 상관도를 보여주었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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• pp.184-189
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• 2004

국내산지사면의 토양수분 시공간적 분포상황을 파악하기 위한 토양수분 측정법을 개발하였다. 대상유역을 정밀 측량하여 수치고도모형을 구성한 다음 흐름분배 알고리즘을 적용하였고 역측량을 통한 내상 유역의 흐름분배 알고리즘의 유의성을 판단하였다. 이를 통한 공간적 변화의 대표성을 최대화하기 위한 장기 모니터링 시스템을 구축하고, 10월 19일부터 21일까지 연속적인 모니터링을 실시하져다. 토양수분의 정확한 측정을 위해 TDR(Time Domain Reflectometry)를 이용하였다. 측정은 설마천 유역의 범륜사 우측사면에서 수행되었다. 강우사상에 의한 시공간적 토양수분의 변화 자료를 획득하였고, 강우사상에 의한 토양수분의 변화를 확보할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.67-72
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• 2002

포장내의 흙들의 함수비는 강우, 온도 등의 기후적 요인에 따라 계절적으로 변화한다. 그것은 강우로인한 동수경사가 습기의 흐름을 유발하고, 온도변화로 인한 온도경사가 직.간접적으로 열흐름뿐만아니라 습기의 흐름을 유발하기 때문이다. 포장내의 흙들은 보통 불포화상태로 존재한다. 그리고 열의 흐름과 습기의 흐름은 상호간에 복잡한 작용을 하는 복합적인 과정들로 인식되어 왔다. 이 논문은 불포화토내의 복합적인 열의 흐름과 습기의 흐름에 대해 유한요소법을 이용한 하나의 일차원적 분석모델을 제시한다. 이 모델은 온도와 함수비 변화뿐만아니라 시간에 따른 동상을 예측하기 위하여 사용될 수 있다. 온도 및 함수비의 변화 그리고 동상의 예측은 포장의 설계 및 유지관리를 위해 의미 있는 일이 될 것이다. 이 모델은 다른 모델의 결과들과 비교를 통해서 검증된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.2-11
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• 2006

In the processes of hydrological cycle, when precipitation reaches the ground surface, water may become surface runoff or infiltrate into soil and then possibly further percolate into groundwater aquifer. A part of the water is returned to the atmosphere through evaporation and transpiration. Soil moisture dynamics driven climate fluctuations plays a key role in the simulation of water transfer among ground surface, unsaturated zone and aquifer. In this study, a one-layer canopy and a four-layer soil representation is used for a coupled soil-vegetation modeling scheme. A non-zero hydraulic diffusivity between the deepest soil layer modeled and groundwater table is used to couple the numerical equations of soil moisture and groundwater dynamics. Simulation of runoff generation is based on the mechanism of both infiltration excess overland flow and saturation overland flow nested in a numerical model of soil moisture dynamics. Thus, a comprehensive hydrological model integrating canopy, soil zone and aquifer has been developed to evaluate water resources in the plain region of Huaihe River basin in East China and simulate water transfer among precipitation, surface water, soil moisture and groundwater. The newly developed model is capable of calculating hydrological components of surface runoff, evapotranpiration from soil and aquifer, and groundwater recharge from precipitation and discharge into rivers. Regional parameterization is made by using two approaches. One is to determine most parameters representing specific physical values on the basis of characterization of soil properties in unsaturated zone and aquifer, and vegetations. The other is to calibrate the remaining few parameters on the basis of comparison between measured and simulated streamflow and groundwater tables. The integrated modeling system was successfully used in the Linhuanji catchment of Huaihe plain region. Study results demonstrate that (1) on the average 14.2% of precipitation becomes surface runoff and baseflow during a ten-year period from 1986 to 1995 and this figure fluctuates between only 3.0% in drought years of 1986, 1988, 1993 and 1994 to 24.0% in wet year of 1991; (2) groundwater directly deriving from precipitation recharge is about 15.0% t of the precipitation amount, and (3) about half of the groundwater recharge flows into rivers and loses through evaporation.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.605-609
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• 2005

This study is to perform the rainfall-runoff analysis of the basin of Yongdam dam where is loacted in the Geumriver basin. The model used is the SAC-SMA model which was developed by U.S. National Weather Service. The Precipitation data used as the input data of the model are daily ones observed in 2002 and the mean of values recorded in 5 rainfall stations. The evaporation data are used observed in Daejeon meteorological station. The geographical data such as basin slope and stream gradient are elicited from the numerical map analysis. In the verification through the comparison of calculated daily inflow with observed one, parameters used in the model are estimated manually. As the result of verification, total annual calculated inflow is 13,547CMS and agree accurately with the observed one. During the period of one year of 2002, before 100 days and after 250 days, the soil moisture condition in the upper zone was significantly dry and in spite of the rainfall in this period, the runoff was not generated. Through this result, we can observe that the moisture condition in the soil affects strongly the runoff in a basin.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_1호
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• pp.1141-1180
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• 2022

최근 수문 및 수자원 분야에서 위성영상의 활용성이 높아짐에 따라 관련 전용 위성 개발연구와 연계하여 위성을 활용한 증발산량과 토양수분량 산정 연구의 필요성이 강조되고 있다. 본 연구에서는 이러한 위성을 기반으로 증발산량 및 토양수분량의 국내 연구현황과 그 산정 방법론을 조사하여 현재까지의 연구동향을 파악하고자 하였다. 국내 연구현황을 세부 방법론 별로 살펴본 결과 일반적으로 증발산량의 경우는 Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL), Mapping Evapotranspiration with Internalized Calibration (METRIC)과 같은 에너지수지 기반 모형과 Penman-Monteith (PM) 및 Priestley-Taylor (PT) 산출식을 기반으로 산정되었으며, 토양수분량의 경우 능동형(AMSR-E, AMSR2, MIRAS, SMAP) 및 수동형(ASCAT, SAR)와 같은 마이크로파 센서를 통한 산정이 주를 이루었다. 통계적 측면에서는 증발산량 및 토양수분량 공통적으로 회귀식 및 인공지능을 이용한 산출사례를 찾을 수 있었다. 또한 위성기반 자료들을 이용한 Evaporative Stress Index (ESI), Temperature-Vegetation Dryness Index (TVDI), Soil Moisture Deficit Index (SMDI) 등의 다양한 지표를 산정하여 가뭄 특성파악에 적용한 연구 사례도 다수 있었으며, 지표모형(Land Surface Model, LSM)을 기반으로 하여 위성 다중센서에서 얻을 수 있는 주요 자료들을 활용해 증발산량과 토양수분량의 수문순환인자를 산출하기도 하였다. 본 논문에서는 이렇게 기존 연구사례 조사 및 내용파악 과정을 통해 위성을 활용한 주요 세부 방법론을 비교·검토 제시함으로써 관련 연구분야 기준 참고자료로의 활용 및 향후 위성기반 관련 수문순환 자료 산출 고도화 연구의 초석을 다지고자 한다.