• 대기
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• 제23권2호
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• pp.131-141
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• 2013

Many studies have related the recent variations of wildfire regime such as the increasing number of occurrances, their patterns and timing changes, and the severity of their extreme cases with global warming. However, there are only a few numbers of wildfire studies to assess how the future wildfire regime will change in the interactions between land and atmosphere with climate change especially over East Asia. This study was performed to estimate the future changing aspect of wildfire danger with global warming, using Haines Index (HI). Calculated from atmospheric instability and dryness, HI is the potential of an existing fire to become a dangerous wildfire. Using the Weather Research and Forecasting (WRF) model, two separated 5-year simulations of current (1995~1999) and far future (2095~2099) were performed and analyzed. Community Climate System Model 3 (CCSM3) model outputs were utilized for the model inputs for the past and future over East Asia; future prediction was driven under the IPCC A1B scenario. The results indicate changes of the wildfire danger regime, showing overall decreasing the wildfire danger in the future but intensified regional deviations between north and south. The overall changes of the wildfire regime seems to stem from atmospheric dryness which is sensitive to soil moisture variation. In some locations, the future wildfire danger overall decreases in summer but increases in winter or fall when the actual fire occurrence are generally peaked especially in South China.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권9호
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• pp.699-711
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• 2005

미국 지질조사국(U.S Geological Survey)의 강우-유출모형 DR3M-II(Distributed Routing Rainfall-Runoff Model)를 이용해 도시배수유역의 유출해석을 수행하였다. DR3M-II는 강우사상을 입력자료로 하여 수지상의 관거 또는 자연수로망으로 구성된 도시유역에서의 유출추적을 위해 개발된 모형이다. 대상유역인 산본신도시에서의 실측유출자료를 이용한 모형의 검정 및 검증을 수행하였으며, Rosenbrock기법을 이용해 최적매개변수를 유도하였다. 검증결과 첨두유출량의 평균오차는 $7.4\%$로 상당히 양호한 결과를 보여주었다. 매개변수에 대한 민감도 분석결과 비교적 작은 강우강도의 비가 내릴 경우는 유효 불투수지역의 면적이 첨두유출량이나 유출체적에 가장 민감한 영향을 미치는 인자였으나, 큰 강우강도에서는 조도계수와 유역경사를 정의하는 운동파방정식의 계수 ${\alpha}$가 가장 민감한 영향을 미치는 인자인 것으로 나타났다. 대체적으로 첨두유출량보다는 유출체적이 침투능이나 토양함수조건을 정의하는 매개변수에 보다 민감한 반응을 보였으며, 매개변수 ${\alpha}$는 첨두유출량에 보다 민감한 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.375-382
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• 2000

대유역의 지표면 수문현상은 추계학적 변동에 의해 야기되는 안정된 상태의 변이와 함께 몇 개의 발생빈도가 높은 안정된 상태의 영향을 받기가 쉬운데 그 이유는 지표면과 대기 상호관계의 밀접한 조합과도 관계가 있다. 따라서 각 안정상태에서의 체류기간 즉, 가뭄기나 홍수기의 지속기간이 중요한 연구 과제라 할 수 있으며 본 연구에서는 한강유역에 대하여 안정상태의 평균 변이기간을 분석하였다. 비선형 물수지모형을 한강 유역에 대하여 과거의 자료를 바탕으로 검정하였고 모형을 통한 물리과정의 추계학적 표현과 산정된 모형변수들로부터 안정상태사이의 평균 변이기간이 계산되었다. 본 연구는 안정상태 사이의 변이기간 혹은 거주기간, 즉 시스템이 주어진 안정상태에 머무는 기간(가뭄이나 홍수상태의 지속기간)의 예측과 밀접한 관계가 있다.

• 한국대기환경학회지
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• 제19권5호
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• pp.595-610
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• 2003

The statistical indexes such as RMSE (Root Mean Square Error), Mean Bias error, and IOA (Index of agreement) are used to evaluate 3 Dimensional wind and temperature fields predicted by operational meteorological model RAMS (Regional Atmospheric Meteorological System) implemented in CARIS (Chemical Accident Response Information System) for the dispersion forecast of hazardous chemicals in case of the chemical accidents in Korea. The operational atmospheric model, RAMS in CARIS are designed to use GDAPS, GTS, and AWS meteorological data obtained from KMA (Korean Meteorological Administration) for the generation of 3-dimensional initial meteorological fields. The predicted meteorological variables such as wind speed, wind direction, temperature, and precipitation amount, during 19 ∼ 23, August 2002, are extracted at the nearest grid point to the meteorological monitoring sites, and validated against the observations located over the Korean peninsula. The results show that Mean bias and Root Mean Square Error are 0.9 (m/s), 1.85 (m/s) for wind speed at 10 m above the ground, respectively, and 1.45 ($^{\circ}C$), 2.82 ($^{\circ}C$) for surface temperature. Of particular interest is the distribution of forecasting error predicted by RAMS with respect to the altitude; relatively smaller error is found in the near-surface atmosphere for wind and temperature fields, while it grows larger as the altitude increases. Overall, some of the overpredictions in comparisons with the observations are detected for wind and temperature fields, whereas relatively small errors are found in the near-surface atmosphere. This discrepancies are partly attributed to the oversimplified spacing of soil, soil contents and initial temperature fields, suggesting some improvement could probably be gained if the sub-grid scale nature of moisture and temperature fields was taken into account. However, IOA values for the wind field (0.62) as well as temperature field (0.78) is greater than the 'good' value criteria (> 0.5) implied by other studies. The good value of IOA along with relatively small wind field error in the near surface atmosphere implies that, on the basis of current meteorological data for initial fields, RAMS has good potentials to be used as a operational meteorological model in predicting the urban or local scale 3-dimensional wind fields for the dispersion forecast in association with hazardous chemical releases in Korea.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권12호
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• pp.1293-1307
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• 2012

본 연구에서는 RHESSys (Regional Hydro-Ecologic Simulation System) 모형과 관측 자료를 이용하여 유출량, 증발산량, 토양수분량, 총일차생산량과 순광합성량을 평가하고자 한다. 수문생태모형인 RHESSys는물, 탄소 및 질소순환과 지형 공간적 변화에 따른 물질이동을 모의할 수 있다. 대상유역은 설마천 유역(8.5 $km^2$)으로 우리나라 북서쪽에 위치하고 있다. 유역의 90%이상이 산림유역이고, 토양은 대부분 사양토이다. 2007~2009년의 관측 일유출량을 이용하여 유출량을 검 보정하였고, 증발산량은 에디 공분산 방법에 의한 플럭스 타워로부터 관측되었으며 토양수분은 신뢰할 만한 실측자료를 바탕으로 모형의 보정(2007~2008) 및 검증(2009)을 실시하였다. 또한 지구의 탄소순환을 규명할 수 있는 식생의 순광합성량과 총일차생산량에 대한 모형의 검 보정은 Terra 위성의 MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 센서를 이용한 산출물인 순광합성량과 총일차생산량 자료를 바탕으로 모형의 보정(2007) 및 검증(2008)을 실시하였다. 모의 결과 보정기간 동안의 상관계수와 Nash-Sutcliffe 모형 효율은 유출량은 0.74와 0.63이었고, 증발산량과 총일차생산량의 상관계수는 각각 0.54와 0.93이었다. 모형 검정결과 유출량의 상관계수와 Nash-Sutcliffe 모형효율 각각 0.92와 0.84였으며, 총일차 생산량의 상관계수는 0.93이었다.

• 한국농공학회지
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• 제31권2호
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• pp.66-81
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• 1989

The characteristics of resilient modulus(Mr) which dominates the life of pavement and the design of pavement were investigated on the test specimens which were cement treated and non-treated of the three different soil types. The results are summarized as follows : 1. The resilient modulus was decreased by increasing the cyclic deviator stress ($\sigma$d) , especially the resilient modulus was gradually decreased or sometimes increased when the value of ad was greater than 0.75- 1. 0kg/cm$^2$. 2. The resilient modulus was increased by increasing the homogeneous confined stress ($\sigma$do) and such phenomena were distinct on the coarse soils. 3. The resilient modulus was increased by increasing the ratio of confined stress(Kc), and this phenomena were eminent on the coarse soils too, and the higher permanent strain was showed by increasing the value of Kc. 4. In the drained cyclic triaxial compression test, the value of ad, Kc, and (Oho) was introduced by the following interrelated equations which were similar to the Mr model of Cole. Kcn/Mr=K1(J$_2$/ $\tau$oct)K2 ............. (coarse soli) Mcn/Mr=K3($\sigma$dp/ $\tau$f)k4 ...............(fine soils) 5. The stress path was not much affected by the value of Mr, however, moisture content, dry desity, and contant of fines affected the value of Mr. 6. In the soil-cement specimens, the resilient compression strain($\varepsilon$d) was decreased by the increment of the $\sigma$ho, and Mr was decreased by increasing the $\sigma$d 7. In the flexible pavement. the cement treated layer should be designed not to fail by the fatigue before the designed traffic load, and actually the pavement could cover the traffic load to a certain extent under the post-crack phase, therefore farther studies on this phenomena' are required in the design analysis. 8. The finite element computer program (ANALYS) was used for displacement analysis of pavement containing the cement-treated layer, The result showed that the program used for this analysis was proved to be usable.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권3호
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• pp.147-154
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• 2010

본 연구에서는 강우에 기인하는 산사태에 의한 토사발생특성을 분석하였다. 이를 위해 1차원 불포화 지하수해석을 수행하여 강우에 따른 토양수분의 거동을 추정하였으며, 무한사면해석법을 이용하여 토양수분상태에 따른 유역단위 사면안정해석을 수행하였다. 이 때, 산사태의 발생 및 파괴깊이에 영향을 주는 토양심 및 여러 식생인자들을 고려하였다. 강우사상의 특성에 따른 토사발생특성 분석 결과, 산사태에 의한 토사의 발생에는 강우강도와 강우의 시간적 군집상태가 결정적인 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 극치강우에 의한 유역 내 토사발생특성 분석결과, 태풍 '루사' 시의 잔여강우량이 다른 극치사상들에 비하여 매우 크게 나타났으며, 이러한 잔여강우량이 발생된 토사의 운송에 기여하였을 것으로 파악되었다. 아울러, 소수의 극치강우에 의하여 발생한 토사량이 유역 내 전체 토사발생량의 많은 부분을 차지함을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권1C호
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• pp.7-16
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• 2012

본 논문에서는 낙동강 불포화 실트질 모래의 매우 중요한 기본특성인 불포화 투수계수를 산정하기 위하여 Huang(1998)이 제안한 삼축셀을 이용하여 정적 측정 방법으로 불포화 투수계수를 구할 수 있도록 수정하여 불포화 투수 실험을 실시하였다. 이 시험 장치는 모관흡인력(matric suction)의 증가에 따른 투수계수의 변화를 측정할 수 있도록 설계되었다. 시험 장치를 사용하여 얻은 투수계수 값과 경험적 투수함수식으로부터 계산된 투수계수 값을 비교 분석하였다. 그 결과 불포화투수계수 값이 상대밀도, 실트함유율, 모관흡인력의 증가에 따라 감소하는 경향을 보였는데, 이러한 경향은 함수비와 간극비의 변화에 아주 밀접한 관련이 있다는 것을 알 수 있었다. 또한 Fredlund & Xing(1995)에 의하여 제시된 경험적 투수 함수식이 낙동강 실트질 모래의 불포화투수계수를 표현하는데 제일 적합한 모델이라는 판단을 내리게 되었다.

• 한국농공학회논문집
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• 제59권3호
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• pp.41-50
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• 2017

The purpose of this study were to evaluate the effect of best management practices (BMPs) of Haean highland agricultural catchment ($62.8km^2$) under future climate change using SWAT (Soil and Water Assessment Tool). Before future evaluation, the SWAT was setup using 3 years (2009~2011) of observed daily streamflow, suspended solid (SS), total nitrogen (T-N), and total phosphorus (T-P) data at three locations of the catchment. The SWAT was calibrated with average 0.74 Nash and Sutcliffe model efficiency for streamflow, and 0.78, 0.63, and 0.79 determination coefficient ($R^2$) for SS, T-N, and T-P respectively. Under the HadGEM-RA RCP (Representative Concentration Pathway) 4.5 and 8.5 scenarios, the future precipitation and maximum temperature showed maximum increases of 8.3 % and $4.2^{\circ}C$ respectively based on the baseline (1981~2005). The future 2040s and 2080s hydrological components of evapotranspiration, soil moisture, and streamflow showed changes of +3.2~+17.2 %, -0.1~-0.7 %, and -9.1~+8.1 % respectively. The future stream water quality of suspended solid (SS), total nitrogen (T-N), and total phosphorus (T-P) showed changes of -5.8~+29.0 %, -4.5~+2.3 %, and +3.7~+17.4 % respectively. The future SS showed wide range according to streamflow from minus to plus range. We can infer that this was from the increase of long-term rainfall variability in 2040s less rainfalls and 2080s much rainfalls. However, the results showed that the T-P was the future target to manage stream water quality even in 2040s period.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.103-104
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• 2017

본 연구에서는 다중회귀분석모형(MLRM)과 MODIS (MODerate resolution Imaging Spectroradiometer) LST (Land Surface Temperature) 자료를 이용하여 전국 공간토양수분을 산정하였다. 공간토양수분을 산정하기 위한 과정은 크게 두가지로 구분된다. 첫 번째로 기존의 MODIS LST 자료를 조건부 합성 보정기법을 적용하여 실측 LST 자료와 비교하여 위성 LST 자료가 갖고 있는 오차를 보정하였다. 그 결과, 조건부 합성 보정기법을 적용하기전 전국 71개 지상 관측지점에서 관측한 실측 LST와 MODIS LST의 R2는 전체 평균 0.70으로 어는정도 유의성 있는 상관관계를 나타냈으나 조건부 합성 보정기법을 적용한 후 실측 LST와 MODIS LST의 R2는 전체 평균 0.92로 상당히 크게 향상됨을 알 수 있었다. 두 번째로 보정된 MODIS LST를 이용하여 다중회귀분석 모형을 개발하고 토양수분을 예측하는 단계로 입력자료로 위성영상 자료와 관측자료를 융합하여 사용하였다. 위성영상 자료로는 보정된 MODIS LST와 MODIS NDV를 구축하였고 일단위 강수량 및 일조시간의 기상자료는 기상청으로부터 전국 68개 지점에 대해 구축하여 IDW 공간보간기법을 이용한 공간자료로 구축하였다. 토양수분 결과를 비교하기 위한 관측 토양수분은 자동농업기상관측(Automated Agriculture Observing System, AAOS)지점에서 2013년 1월부터 2015년 12월까지의 실측 일단위 토양수분 자료를 구축하여 사용하였다. 다중회귀분석 모형은 각각의 입력자료를 독립인자로서 조합하여 12개의 시나리오를 만들었다. 시공간적 경향을 고려하기 위하여 계절별, 토양 토성(soil texture)를 구분하여 회귀분석을 실시하였다. 관측 토양수분과 모의 토양수분을 비교한 결과 $R^2$가 0.80 (철원), 0.90 (춘천), 0.80 (수원), 0.63 (서산), 0.77 (청주), 0.82 (전주), 0.52 (순천), 0.63 (진주), 0.99 (보성)로 높은 상관성을 보였다. 본 연구에서는 토양수분을 예측하기 위한 인자 중 가장 민간함 LST를 보정하지 않는 토양수분 예측 방법은 상당한 오차를 포함하게 되어 실측 토양수분 결과와 크게 차이가 나타남을 보여주었다.