• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.141-141
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• 2020

강원도는 산림 비중이 크고 급경사지가 많은 지형적 특성과 여름철 비교적 선선하고 강우량이 많은 기후적 특성 때문에 고랭지 농업이 활발히 이루어지고 있다. 하지만, 많은 부분을 차지하는 고랭지밭 면적 탓에 강우시에 토양침식과 비점오염물이 하천으로 유입되고 있다. 강원도 송천 상류에 위치한 도암호는 장기간 탁수를 저류하고 방류로 인한 해체 논란까지 일으키기도 했다. 이에 정부는 흙탕물 저감과 비점오염원 관리를 위한 국고보조사업과 다양한 환경 정책들을 시행중이다. 효율적이고 효과적인 수질 정책을 시행하고 분석하기 위해서는 장기간의 모니터링 자료를 이용한 통계적 분석을 활용하는 것이 중요하다. 수질 자료는 변동이 심하고, 비정규분포를 이루며 결측치와 검출한계 이하의 값들이 많아 비모수 통계 방법을 널리 사용되어 왔다. 그중에서도 계절적 특성을 갖는 수질자료의 장기경향분석에 적합한 Seasonal Mann-Kendall Test을 사용하여 남한강상류 유역의 수질 경향성을 분석하였으며, Sen's Slope를 구하여 수질 자료의 경향 크기를 구하였다. 하지만, Seasonal Mann-Kendall Test는 연구 기간동안의 경향성을 반영할 수 없다는 단점이 있기 때문에 LOWESS Test를 통해 장기간 수질 자료 사이의 경향성을 분석하였다. 이러한 수질자료의 경향 분석 결과는 유역 내 취약 지점을 확인할 수 있으며, 환경 정책의 효과를 평가하고 보완할 수 있는 자료로 이용될 수 있을 것이다.

• 한국지형학회지
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• 제18권4호
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• pp.17-33
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• 2011

본 연구는 우리나라의 하안단구 연구사를 요약·정리하고, 선행 연구를 토대로 우리나라 하안단구의 지형 특성을 검토하였다. 우리나라의 하안단구 연구사는 3시기로 구분할 수 있다. 일제강점기~1980년대 중반은 초창기 지형학자들에 의해 하안단구 이론이 전파되었던 시기이다. 1980년대 후반~1990년대는 하안단구에 대한 박사학위 논문이 집중적으로 배출되어 하안단구에 대한 논의가 우리나라 지형학의 중심에 자리 잡은 시기이다. 2000년대 이후에는 다양한 연구방법이 개발되면서 하안단구에 대한 논의가 한층 성숙되고 연구 성과가 양적으로 풍부해진 시기이다. 우리나라에서 하안단구가 가장 잘 발달한 지역은 태백산맥 일대의 한강 중·상류 및 낙동강 중·상류의 영서 및 영동 하천과 소백산맥의 서사면에 해당하는 남한강 중류, 금강 중·상류, 섬진강 중·상류이다. 지반융기가 활발한 이들 하천에서는 하상비고가 매우 높은 하안단구가 관찰되고, 하천의 하각률이 상대적으로 높다. 그리고 하안단구 형성시기는 신생대 제4기의 기후 변동에 의해서 규칙적으로 나타나는 것이 아니라, 해당 하천 유역의 기후, 수문, 지질, 지형 등의 환경 조건에 따라 매우 복잡한 양상을 띠는 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권11호
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• pp.925-932
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• 2021

가뭄-홍수 급변사상은 가뭄과 홍수가 중첩된 사상으로, 생태계뿐만 아니라 산업과 농업 그리고 사회경제까지 큰 영향을 미치기 때문에 가뭄이나 홍수의 개별 사상보다 대처하기 어렵다. 하지만 국내의 가뭄-홍수 급변사상에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 표준가중평균강수(SWAP) 지수를 사용하여 가뭄-홍수 급변사상의 특성들을 분석하였다. SWAP 지수는 일강수량에 시간 가중치를 적용한 가중평균강수(WAP) 지수를 표준화 것으로, 한강유역의 중권역별 면적평균강수량(1966-2018년)을 사용해 산정하였다. SWAP 지수는 가뭄·홍수의 단일사상 분석 뿐 아니라 가뭄-홍수 급변사상을 분석하는데 용이하고, 시간의 척도 측면에서도 유연하게 사용할 수 있다. 또한, 심각도 K를 사용해 가뭄-홍수 급변사상의 상대적인 심각도를 지역별로 분석할 수 있다. 연구 결과, 한강유역 30개의 중권역 중 20개의 중권역이 시간이 지남에 따라 가뭄-홍수 급변사상의 심각도가 상승하는 추세가 확인되었고, 중권역별 가뭄-홍수 급변사상의 발생 빈도와 심각도 등을 고려하여 위험지역을 확인할 수 있었다. 예를 들어, 한강유역 내 가뭄-홍수 급변사상으로 인한 위험지역은 남한강상류(#1001) 유역으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권6호
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• pp.607-616
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• 2012

본 연구는 AWS 관측강우정보를 이용하여 실시간 유량예측을 수행할 경우 적용가능한 예측선행시간 및 정확도를 평가하고자 하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 남한강 상류유역을 대상유역으로 선정하였으며 2006~2009 홍수기간에 대해 SURF 모형을 구축하였다. 관측유량 자료동화 수행 유무에 따른 모의유량은 관측유량을 잘 모의하며 유효성지수를 이용하여 자료동화 효과를 분석한 결과에서 충주댐 32.08%, 달천 51.53%, 횡성 39.70%, 여주 18.23%가 개선된 것으로 나타났다. 첨두유량 발생시간 이전 가상의 현재시점까지의 AWS 관측강우정보를 이용하여 유량예측 적용성을 평가한 결과 허용오차 20% 범위 내에서 첨두유량은 충주 11시간, 달천 2시간, 횡성 3시간, 여주 5시간, 유출용적은 충주 13시간, 달천 2시간, 횡성 4시간, 여주 9시간 이내에서 예측이 가능한 것으로 나타났다. 따라서 유역의 지체효과로 인해 관측강우만을 이용하여 적정 예측시간에 대해서 실시간 첨두유량 예측이 가능할 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제51권4호
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• pp.287-298
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• 2018

강우부족현상이 지속되었던 2015년 팔당호에서의 이화학적 요인과 동물플랑크톤 군집 특성은 선행연구에서의 몬순기후에 의한 강우와 수리 수문학적 요인의 영향을 받아 변화하던 동물플랑크톤 군집과 다른 양상을 나타냈다. 조사기간 동안 팔당호의 수리학적 체류시간은 2014년부터 지속된 강우부족현상에 영향을 받아 2013년대비 크게 증가하였다. 이에 따라 유입 방류량이 감소하여 팔당댐앞(St.1)의 이화학적 수질은 호소형 특성의 남한강수역(St.2) 수질보다 하천형 특성의 북한강수역(St.3) 수질과 비슷한 특성이 나타났다. 동물플랑크톤의 군집변화는 봄(3~5월)에는 주로 소형 윤충류(Syncheata, Keratella)가 우점하였으며, 여름(7~9월)에는 집중호우가 적어 연중 가장 높은 현존량을 기록했으며 우점종은 윤충류인 Keratella cochlearis와 원생동물인 Difflugia corona로 나타났다. 가을(9~11월)에는 수온이 감소함에 따라 윤충류와 원생동물의 현존량이 감소하고 요각류 유생(Nauplius)이 우점하는 천이를 보였다. 통계분석결과 복합적 수계의 특성을 보여주는 팔당호에서 북한강수역은 하천형, 남한강수역과 경안천수역은 호소형 특성으로 지점별 상이하게 구분되며, 이에 따라 동물플랑크톤 군집 또한 영향을 받을 수 있음을 나타냈다.

• 대한토목학회논문집
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• 제38권3호
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• pp.407-415
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• 2018

본 연구는 댐의 시간당 홍수유출자료와 강우-유출모형의 모의를 통해 댐의 홍수조절에 대한 역할과 댐 상류 및 하류의 공간적인 영향에 대해 분석하였다. 이를 위한 연구지역으로 안동댐과 임하댐의 영향을 받는 낙동강 상류유역을 선정하였으며 1997년부터 2010년까지의 홍수사상 31개를 분석하였다. 댐의 홍수저감율(Flood Reduction Rate: FRR) 분석은 홍수규모가 커질수록 댐의 방류가 커져 댐의 홍수저감율이 작아질 것으로 예상하였으나 몇몇 사상을 제외하고 예상과 다른 결과를 보였다. 홍수크기와 홍수저감율의 관계성은 유출총량(Volume)이 첨두 유출량(Peak discharge)보다 잘 나타내었다. 선정 유역에서 가장 거리가 있는 성주수위관측소에서의 두 댐 영향은 댐상류 유역면적이 크고 홍수저감율이 큰 안동댐이 평균적으로 7% 크게 영향을 미쳤다. 성주수위관측소가 포함하는 유역을 기준으로 유역면적의 비와 홍수저감율의 비를 비교하면 댐의 홍수저감율은 면적의 비보다 대부분 작게 나타나는 것을 보였다. 댐의 홍수저감율의 영향은 댐이 포함하는 유역면적의 8.5배에 해당하는 유역면적에서 홍수저감율이 10% 이하로 떨어지는 것으로 분석되었으며 이는 남한강유역의 결과(7배)보다 크게 나타난 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제47권5호
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• pp.435-446
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• 2014

지금까지 많은 연구를 통하여 제안된 다양한 가뭄지수들은 사전에 정의된 등급을 통하여 가뭄을 평가하기 때문에 가뭄현상에 내재된 불확실성을 고려하지 못하고 있다. 본 연구에서는 월 유출량 자료에 내재되어 있는 불확실성을 고려하기 위해 은닉 마코프 모형(HMM) 기반의 가뭄지수(HMDI)를 제안하고, 이를 이용하여 수문학적 가뭄에 대한 확률론적 평가를 수행하였다. WAMIS에서 제공하는 한강유역의 평창강과 남한강상류의 월평균 유출량 자료(1966~2009)를 이용하여 3, 6, 12개월씩 누적시킨 후, HMM에 적용하여 은닉상태의 사후확률을 계산하였다. 연구방법의 검증을 위해 HMM을 이용하여 추정된 각 은닉상태 별 사후확률(HMDI)과 기준값에 의해 가뭄을 평가하는 방법 중 하나인 표준유출지수(SSI)와 비교를 하였다. 분석결과, 기존 가뭄지수(SSI)를 사용하였을 때는 하나의 지수로 특정 시점에서의 가뭄 상태를 판단하였지만, HMDI는 자료에내재된 불확실성을 이용하여 가뭄의 상태를 분류하였고, 이는 특정 시점에서 가뭄 상태들이 나타날 확률로 표현되었다. 또한, 실제 가뭄사례와의 비교를 통해서 HMDI가 SSI에 비하여 가뭄에 대한 재현능력이 우수한 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권4호
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• pp.349-356
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• 2010

과염소산이온의 분석을 위해 전기전도도 검출기(CD; conductivity detector)를 연결한 이온크로마토그래피(IC; ion chromatography) 방법이 지금까지 가장 널리 사용되어 왔다. 그러나 이 방법은 시료의 조성에 영향을 받을 수 있고, 정량한계를 낮추는데 한계가 있다. 따라서, 본 연구에서는 미량의 과염소산이온 분석을 위해 이온크로마토그래피 질량분석법(IC-MS/MS; ion chromatography mass spectrometry)을 제시하였다. IC-MS/MS를 이용한 과염소산이온의 분석방법을 적용한 결과 평균회수율 104.4 ${\pm}$ 5.7%, 상대표준편차 1.9 ${\pm}$ 1.3%를 얻었으며, 검출한계(MDL; method detection limit)는 0.0207 ${\pm}$ 0.0099 ${\mu}g/L$를 얻을 수 있었다. IC-MS/MS를 한강수계 지류천과 본류에 적용시킨 결과, 최소 <0.1 ${\mu}g/L$에서 최고 18.30 ${\mu}g/L$ 범위로 나타났다. 서울시 6개 아리수정수센터의 취수원수와 정수에서는 과염소산이온이 0.18~0.34 ${\mu}g/L$의 농도로 존재하는 것으로 나타났다.

• 한국습지학회지
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• 제15권1호
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• pp.115-125
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• 2013

본 연구에서는 강수의 공간적 편차가 큰 산악지역에서 축소기법을 적용하기 위한 방법론을 마련하고 이를 이용하여 미래 강수특성의 변화를 추정하고자 하였다. 이를 위하여 한반도내 산악지역이라고 할 수 있는 남한강유역을 대상유역으로 선정하였고 일반적인 축소기법 중의 하나인 신경망과 고도자료를 부가자료로 활용하여 유역의 지형적 특성을 반영할 수 있는 SKlm 기법을 연계하여 신경망-SKlm 모형(ANN-SKlm : Artificial Neural Network - Simple Kriging with varying local means)을 구축하였다. 유역내 6개의 기상관측소 지점의 월강수량을 이용하여 신경망-SKlm 기법과 기존 강수량의 공간분포 방법인 Thiessen 및 Ordinary Kriging 을 적용하여 비교 평가하였다. 유역내에 보다 밀도있게 구성되어 있는 25개 강우관측소 지점을 대상으로 각 기법을 평가한 결과 고도자료를 부가자료로 사용하는 SKlm 기법이 가장 우수한 결과를 나타내었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권8호
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• pp.3594-3602
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• 2011

본 연구의 목적은 수치모형에 의해 이론적으로 산출된 기존 홍수도달 시간표를 보완하여 정확한 홍수도달시간을 예측, 산정하기 위한 기술을 연구하고 제시하는데 있다. 이를 위해 u-IT 기술을 적용한 센서 부자를 이용하여 남한강 하천의 유출량에 따른 도달시간 측정을 시행하였으며, 계측 결과를 토대로 현재 활용하고 있는 산출식에서 고려하지 않았던 지류의 유입량을 고려한 유출량별 평균도달시간 관계식을 보완, 제시하였다. 본 연구를 통해 기존 홍수예경보 자료를 보완할 수 있는 u-IT 기반 실측기술을 개발하고, 이를 유출량-평균도달시간 산정에 적용할 수 있는 기반을 구축함으로써 홍수피해 절감 등의 효과를 기대할 수 있을 것으로 판단된다.