• 한국농공학회논문집
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• 제58권4호
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• pp.75-83
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• 2016

Streamflow is composed of baseflow and direct runoff. However, most of streamflow during dry seasons depends on baseflow. Thus, baseflow analysis is very important to simulate streamflow of dry seasons. Generally, baseflow analysis is conducted using watershed-scale runoff models due to diffilculty of measuring baseflow. However, it is needed to understand and review how the model simulates baseflow because each model uses inherent baseflow analysis techniques. In this study, SWAT, HSPF, PRMS-IV were reviewed focusing on baseflow and soil water. HSPF and PRMS-IV calculate baseflow using the variables which depends on user, so the baseflow analysis results of HSPF and PRMS-IV are not consistent. Moreover, soil structures which were assumed from HSPF and PRMS-IV, since these two models assume soil structure as two soil zones and three conceptual reservoirs, were not enough to describe real soil structure. On the other hand, baseflow in SWAT is calculated using baseflow recession constant which can consider the characteristics of aquifer and also, soil structure in SWAT is similar to real soil structures. Thus, baseflow analysis result from SWAT was concluded as the most suitable and reliable model because SWAT can reflect the characteristics and soil structure which is close to reality.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권6호
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• pp.1011-1021
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• 2016

본 연구에서는 유역에서의 잠재적인 홍수위험도를 예측하기 위해서 지형도, 토양도, 토지이용도를 조합하여 해석하였다. 유역에서의 표고자료, 토양도자료 및 토지이용자료 등을 활용하여 유출생성지도와 유출누적지도를 작성하였고, 이를 홍수위험지도 작성에 활용하였다. 유출생성지도 작성을 위해 토지이용, 토양두께, 불투수성, 토양침식도, 그리고 지형기복을 유출인자로 고려하였고, 유출누적지도 작성을 위해 토지이용, 경사도, 유출 천이점, 그리고 저지대분석 결과를 이용하였다. 지도 작성을 위해 다기준의사결정법의 하나인 TOPSIS 기법을 적용하였고, 유출생성 및 누적과 관련한 인자들을 평가기준으로, 각 분석지역의 격자들을 대안으로 고려하였다. 제안된 방법론을 낙동강의 감천유역에 적용하였으며, 기존의 홍수위험지도 작성방법과 비교하여 합리적인 범위내에서 잘 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 제안한 방법론은 다양한 홍수위험지도 작성시 가이드라인으로 제시될 수 있으며, 국토계획 수립이나 비상대처계획 수립시 홍수에 대한 위험지역 선정을 위한 사전검토 단계에서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권4호
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• pp.231-238
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• 2009

본 연구는 고랭지 경사밭에서 발생하는 유거수량, 토양유실, 영양물질 유출량을 감소시키는 완충식생대의 효과를 연구하기 위하여 수행하였다. 시험에 사용된 포장의 토양은 운교통이고, 가로 2.5m, 세로 20m인 무저 lysimeter에서 시험하였다. 연구포장은 경사율 17%를 가진 경사밭이며, 배추를 재배하였다. 완충식생대로 이용된 초종은 Rye(Secale cereale L.), Tallfescue(Festuca arundinacea Schreb) Orchardgrass(Dactylis glomerata L.)이다. 이들은 경사밭 아래 부분에 조성되었다. 호밀 식생대의 폭은 1m, 2m, 4m를 두었고, Orchard grass와 Tall fescue는 2m로 설정하였다. 완충식생대를 조성하기 위해 각 초종을 2005년 9월에 파종하였고, 배추는 2006년 6월에 정식하였다. 토양유실량, 유거수량, 영양물질 유출량의 측정은 2006년 6월부터 8월까지 수행하였다. 유거수량, 토양유실량 및 영양물질 유실량은 강우가 집중된 7월에 가장 높았다. 유거수를 감소시키는 완충식생대의 효과를 대조구와 비교해 볼 때, 2m로 폭이 같은 완충식생대에서 호밀은 3%, Orchard grass는 1%, Tall fescue는 2% 저감 효과가 있었다. 폭이 다른 호밀 완충식생대간의 비교에서, 1m는 1%, Rye 2m는 3%, Rye 4m는 13%의 저감효과가 나타나 Rye 4m의 효과가 가장 좋았다. 토양유실저감측면에서 대조구와 비교할 때, 2m 완충식생대 중 호밀식생대는 59%, Orchard grass 46%, Tall fescue 28% 토양유실을 줄이는 것으로 나타나 같은 폭에서 호밀식생대의 효과가 가장 좋았다. 폭이 다른 호밀 식생대의 비교에서 1m는 62%, 2m는 60%, 4m는 88%의 토양유실 저감 효과가 나타나, 4m의 효과가 토양유실을 저감하는데 가장 좋은 효과를 보였다. 한편, 유거수와 토양에서 발생한 N, P, K 유출 저감에서는 호밀 2m완충식생대에서 각각 54%, 16%, 11%, Orchard grass는 각각 22%, 24%, 22%를, Tall fescue는 10%, 7%, 12% 영양물질유출을 줄였다. 호밀완충식생 중에서 폭이 큰 4m에서 영양물질 유출저감효과가 가장 좋았다. 이 연구의 결과, 유거수량, 토양유실 저감효과는 호밀완충식생대가 다른 초종의 식생대보다 좋아서 유거수, 토양유실 그리고 영양물질 유출 저감을 위해 폭이 큰 호밀완충식생대의 설치가 효과적이라 생각된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.130-130
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• 2021

The increasing effect of urbanization has been more apparent through flooding and downstream water quality especially from heavy rainfalls. In response, stormwater runoff management solutions have focused on runoff volume reduction and treatment through infiltration. However, there are areas with low infiltration soils or are experiencing more dry days and even drought. In this study, a lab-scale infiltration system was used to compare the applicability of two types of soil as base layer in gravel-filled infiltration systems with emphasis on runoff capture and suspended solids removal. The two types of soils used were sandy soil representing a high infiltration system and clayey soil representing a low infiltration system. Findings showed that infiltration rates increased with the water depth above the gravel-soil interface indicating that the available depth for water storage affects this parameter. Runoff capture in the high infiltration system is more affected by rainfall depth and inflow rates as compared to that in the low infiltration system. Based on runoff capture and pollutant removal analysis, a media depth of at least 0.4 m for high infiltration systems and 1 m for low infiltration systems is required to capture and treat a 10-mm rainfall in Korea. A maximum infiltration rate of 200 mm/h was also found to be ideal to provide enough retention time for pollutant removal. Moreover, it was revealed that low infiltration systems are more susceptible to horizontal flows and that the length of the structure may be more critical that the depth in this condition.

• Korean Journal of Hydrosciences
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• 제4권
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• pp.21-32
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• 1993

The estimates of both runoff depth and peak runoff by the basin runoff curve numbers, which are CN-II for antecedent moisture condition- II and CN -III for antecedent moisture condition-III, obtained from hydrological soil-cover complexes of 26 watersheds are investigated by making use of the observed curve numbers, which are median curve number and optimum curve number, computed from 250 rainfall-runoff records. For gaged basins the median curve numbers are recommended for the estimation of both runoff depth and peak runoff. For ungaged basin, found is that for the estimate of runoff depth CN-II is adequate and for peak runoff CN-II is suitable. Also investigated is the variation of the runoff curves during storms. By the variable runoff curve numbers, the prediction of runoff depth and peak runoff can be improved slightly.

• 한국환경과학회지
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• 제20권10호
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• pp.1347-1355
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• 2011

In Jeju island, runoff has frequently happened when the rainfall depth is over a threshold value. To simulated this characteristic rainfall-runoff model structure has to be modified. In this study, the TRSM (Threshold Runoff Simulation Method) was developed to overcome the limitations of SWAT in applying to the hydrologic characteristics of Jeju island. When the precipitation and soil water are less than threshold value, we revised the SWAT routine not to make surface/lateral or groundwater discharge. For Hancheon watershed, the threshold value was set as 80% of soil water through the analysis of rainfall-runoff relationship. Through the simulation of test watershed, it was proven that TRSM performed much better in simulating pulse type stream flow for the Hancheon watershed.

• 한국농공학회논문집
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• 제59권2호
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• pp.91-99
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• 2017

The objective of this research was to investigate runoff characteristics of suspended solid (SS) and chemical oxygen demand (COD) from a paddy field watershed during storm events in the growing and non-growing seasons. Average of event mean concentration (EMC) of pollutants were 56.9 mg/L for SS and 23.9 mg/L for COD in the non-growing season and 50.3 mg/L for SS and 11.9 mg/L for COD in the growing season. The average EMC of SS in the study area was much lower than that in the uplands irrespective of cultivation, suggesting that paddy fields control soil erosion. This may be because flooding and wet soil in the growing season, and rice straw residue and stubble on the topsoil in the non-growing season reduce soil erosion. The changing tillage practice from fall tillage to spring tillage avoids soil erosion due to shortening of the tilled fallow period. However, the average EMC of COD in the non-growing season was about twice as much that in the growing season likely due to the runoff of organics like rice straw residues. The relationship between SS and COD loads and stormwater runoff volume was expressed by power function. The exponent for SS was higher than that for COD, suggesting that SS load increased with stormflow runoff more than COD load did. The mean SS and COD loads per storm during the non-growing season were much lower than those in the growing season, and therefore non-point source pollution in the growing season should be managed well.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.693-697
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• 2009

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. 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 higher. Therefore special care should be taken for the agricultural field with higher slope of 20% or higher. 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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• 제45권8호
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• pp.795-804
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• 2012

최근 강우강도 및 패턴이 변화함에 따라 전세계적으로 토양유실이 증가하고 있다. 그 결과, 수생태계 건전성이 악화되고, 농업작물이 피해를 입어 수확량이 감소된다. 그동안 유출 및 토양유실을 예측하거나 비점오염원을 감소시키는 연구가 많이 수행되어 왔다. USLE는 수년간 토양유실을 산정하는데 사용되어왔으나, 강우강도나 패턴변화를 적용하기에는 적절하지 못했다. 물리적 기반인 WEPP 모형은 다양한 강우강도 및 패턴변화를 적용하는데 적절하다. 본 연구에서는 WEPP 모형을 이용하여 Huff의 4분위, 다양한 강우간격, 설계강우에 따른 토양유실, 유출, 첨두유출을 산정하였다. 5분간격 강우 데이터와 60분 간격 강우 데이터를 비교한 결과 토양유실은 24%, 유출은19%, 첨두유출은 16%가 차이나는 것으로 나타났다. 유출 및 토양유실이 5분 간격 강우량에서 실측치와 가장 유사한 것으로 나타나 강우데이터의 간격이 짧을수록 더 정확하게 모의할 수 있는 것으로 나타났다. Huff의 4분위를 이용하여 토양유실량, 유출량, 첨두유출량을 산정한 결과 토양유실량, 유출량, 첨두유출량 모두 3분위에서 가장 높게 발생하는 것으로 나타났다. 강원도 홍천지역 빈도별 확률강우를 이용하여 토양유실량, 유출량, 첨두유출량의 변화를 모의하였다. 2년 빈도와 300년 빈도에서 강우량은 167% 증가하였다. 유사량과 유출량, 첨두유출량은 각각 906.2%, 249.4%, 183.9% 증가하여 유사량의 증가율이 가장 큰 것으로 나타났다. 본 연구의 결과에서 보이는 바와 같이 WEPP 모형을 이용하여 향후 기후변화에 따른 유출 및 토양유실의 예측이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국습지학회지
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• 제21권spc호
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• pp.98-106
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• 2019

SWAT(Soil and Water Assessment Tool) 모형 내 MUSLE(Modified Universal Soil Loss Equation) 유출인자의 계수 및 지수는 각각 11.8과 0.56으로 토지이용별 토양유실 산정에 동일하게 적용되는 문제점이 있다.이는 결과적으로 토양유실량을 과대 또는 과소 평가할 수 있으며, 결과적으로 우심지역 선별과 저감 대책에 따른 효율 평가에 문제를 발생시킬 수 있다. 그러나 아직까지 토지이용별 MUSLE 유출인자에 대한 계수 및 지수 산정과 이에 대한 SWAT 모형 내 적용성 평가가 이루어진 바 없다. 따라서 국내 유역을 대상으로 토양유실 발생 및 거동을 정확하게 예측하기 위해서는 토지이용별 유출인자의 계수 및 지수 산정과 이에 대한 SWAT 모형 내 적용성 평가가 필요하다. 이에 본 연구에서는 가아천 유역을 대상으로 토지이용별 유출인자의 계수 및 지수를 산정하고, SWAT 모형 내 적용에 따른 토양유실 및 유사유출 발생량 차이를 비교 분석하였다. 본 연구에서 산정된 토지이용별 유출인자의 계수 및 지수는 국내 고랭지 유역에서의 토양유실 발생 특성을 잘 반영하고 있는 것으로 분석되었다. 또한 토지이용별 유출인자의 계수 및 지수 적용에 따라 유역에서의 토양유실 및 유사유출 발생량 값은 큰 차이를 보이는 것으로 분석되었다. 따라서 국내 유역을 대상으로 기존에 미국에서 개발된 MUSLE를 적용하기 위해서는 토지이용별 유출인자의 계수 및 지수에 대한 충분한 수정·보완 과정이 중요시되어야 할 것으로 판단된다. 향후 본 연구의 결과는 비점오염원관리지역 내 토양유실 우심지역 선별과 토양유실 저감 대책 수립 및 평가를 위한 기초자료로 활용될 수 있으리라 판단된다.