• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.106-106
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• 2015

The information of flow regimes continues to be norm in water resource and watershed management, in that stream flow regime is a crucial factor influencing water quality, geomorphology, and the community structure of stream biota. The objectives of this study were to estimate Korean stream flows from landscape variables, classify stream flow gages using hydraulic characteristics, and then apply these methods to ungaged biological monitoring sites for effective ecological assessment. Here I used a linear modeling approach (MLR, PCA, and PCR) to describe and predict seasonal flow statistics from landscape variables. MLR models were successfully built for a range of exceedance discharges and time frames (annual, January, May, July, and October), and these models explained a high degree of the observed variation with r squares ranging from 0.555 (Q95 in January) to 0.899 (Q05 in July). In validation testing, predicted and observed exceedance discharges were all significantly correlated (p<0.01) and for most models no significant difference was found between predicted and observed values (Paired samples T-test; p>0.05). I classified Korean stream flow regimes with respect to hydraulic and hydrologic regime into four categories: flashier and higher-powered (F-HP), flashier and lower-powered (F-LP), more stable and higher-powered (S-HP), and more stable and lower-powered (S-LP). These four categories of Korean streams were related to with the characteristics of environmental variables, such as catchment size, site slope, stream order, and land use patterns. I then applied the models at 684 ungaged biological sampling sites used in the National Aquatic Ecological Monitoring Program in order to classify them with respect to basic hydrologic characteristics and similarity to the government's array of hydrologic gauging stations. Flashier-lower powered sites appeared to be relatively over-represented and more stable-higher powered sites under-represented in the bioassessment data sets.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.35 no.3
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• pp.321-330
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• 2002

This study aims at the analysis of the geomorphological instantaneous unit hydrograph model (GIS-GIUH) with geographic information system for the rainfall-runoff analysis of watershed which is ungaged or doesn't have sufficient hydrologic data. The rainfall-runoff analysis was performed in Wi stream(Dongkok, Koro, Miseung, Byeungchun, Hyoreung, Museung) which is a representative experimental river basin of IHP. In the process of analysis of the GIUH model, developed GIS-GIUH model and Rosso-GIUH model were applied the study basin and computed hydrographs by these models were compared with observed hydrograph. The GiS-GIUH model shows more closely to the observed hydrograph than Rosso-GIUH model in the peak discharge of the hydrograph. For the development of the GIS-GIUH model, Gamma function factor N was given by N=3.25( $R_{B}$/ $R_{A}$)$^{0.126}$ $R_{L}$$^{-0.055}$, which is the relation of the watershed geomorphological factor, K was also obtained as K=1.50( $R_{A}$/( $R_{B}$. $R_{L}$))/$^{0.10}$.(( $L_{{\Omega}}$+ $L_{{\Omega}-1}$)/V)$^{0.37}$. As the results of analysis, it was found that GIS-GIUH model can be applied to an ungaged watersheds.eds.

• Journal of Environmental Science International
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• v.21 no.1
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• pp.31-39
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• 2012

The objective of this study is to provide pollutant loads delivery ratio for flow duration in Oenam-cheon watershed, which is upstream watershed of Juam Lake. To calculate the delivery ratio by flow duration, rating curves and discharge-loads curves using measured data were established, then Flow Duration Curve(FDC) and pollutant loads delivery ratio curves were constructed. The results show that the delivery ratios for $BOD_5$ for abundant flow($Q_{95}$), ordinary flow($Q_{185}$), low flow($Q_{275}$), and drought flow($Q_{355}$) were 23.9, 12.7, 7.1, and 2.9%, respectively. The delivery ratios of same flow regime for T-N were 58.4, 31.2, 17.2 and 7.1%, respectively. While, the delivery ratios T-P were 17.3, 7.5, 3.4, and 1.1% respectively. In general, delivery ratio of high flow condition showed higher value due to the influence of nonpoint source pollution. Based on the study results, generalized equations were developed for delivery ratio and discharge per unit area, which could be used for ungaged watershed with similar pollution sources.

• Water for future
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• v.26 no.1
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• pp.51-62
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• 1993

The most significant factor in estimating annual runoff must be the precipitation. But in the previous study, the watershed area instead of precitation was included as an independent variable in regression model in the process of checking accurate data. The criterion of accurate data was the runoff ratio in the range of 20% to 100%. In this study the valid range of evapotranspiration was adopted as a criterion of accurate data and the same data were reexamined. It came up with following model which has a high coefficient of determination and conforms to hydrologic theory. R=-518.25+0.8834P where, R: runoff depth(mm) P: precipitation(mm) This regression model was found to be stable by cross-validation and is proposed as annual runoff estimation model applicable to ungaged small and medium watersheds in Korea.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.30 no.1
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• pp.75-82
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• 1997

The stream morphologic characteristics of Wonju stream with small watershed are developed with a regular correlation referred to the Horton-Strahler's lows of stream order. Using Manning's formula and the discharges simulated by NWS-PC rainfallrunoff model that has been applied to the adjacent basin for model calibration and verification, the hydraulic characteristics at Wonju bridge are investigated. The peak discharge and the time to peak of unit hydrograph are analyzed by the calculated geomorphologic parameters. Rather primitive as this study is, these results are provided to be used for geomorphologic instantaneous unit hydropraph of ungaged basins including this study area. Through the reestablishment of rating curve and hydrograph with continuous field observations, the hydrologic and hydraulic characteristics of Wonju stream must be presented.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.226-226
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• 2017

최근 국지성 집중호우 및 돌발홍수와 같은 급격한 기상변화로 인한 기상재해의 발생빈도가 증가함에 따라 고해상도의 기상레이더 강수자료를 사용한 수공학 분야의 연구가 활발하게 진행되고 있다. 레이더 강수자료를 수문분석에 활용하는 목적은 레이더 강수량이 제공하는 공간분포를 최대한 활용하는데 있다. 기상레이더는 광범위한 영역에 대하여 시공간적으로 연속적인 관측이 가능하므로 지상 강수자료에 비하여 고해상도의 강수자료를 확보하는데 이점이 있다. 본 연구에서는 고해상도의 레이더 강수자료의 공간분포 특성을 유지하면서 지상 강수자료의 양적특성을 유지할 수 있는 조건부 합성기법을 개발하였다. 레이더 강수자료와 지상 강수자료를 조건부 합성하기 위하여 널리 활용되고 있는 Kriging, 역거리 가중법 및 Spline 보간법을 적용하였다. 조건부 합성결과는 지상 강수패턴을 현실성 있게 재현하였다. 추가적으로 미계측 지점으로 간주하여 보간법에 적용되지 않은 강수자료와 조건부 합성기법 결과에 대하여 교차검증을 수행한 결과 조건부 합성기법을 통한 강수정보는 수문분석에 직접적으로 활용될 수 있는 가능성을 확인하였다. 본 연구결과를 향후 초단기 레이더 강수예측기법과 연계하여 수문모형의 입력 자료로 활용한다면 보다 진보된 수문해석이 가능할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.219-219
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• 2017

상대적으로 유역의 관측 자료가 충분하지 못하거나 검증되지 않았을 경우 미계측 유역으로 정의되며 수문모형의 매개변수 검정을 할 수 없으므로 다른 방법을 고안해야 한다. 이를 위해 기존 연구에서는 지역적 특성을 고려한 지역회기분석을 통해 미계측 유역의 유량을 산정하였는데, 대부분 유역의 특성과 연 평균 유출량 자료의 관계를 이용한 회귀식으로 실시간 유량의 변화를 고려하기 어려웠다. 본 연구에서는 개념적 강우-유출모형으로 많이 사용되고 있는 개념적 수문모형인 GR4J의 매개변수에 대해 미계측 유역의 특성을 고려한 변수들을 이용하여 회귀식을 구하고 그 적용성을 평가하였다. 이를 통해 미계측 유역의 유량 시계열 자료를 생성할 수 있었다. 또한 IPCC에서 발간한 AR5의 RCP 4.5 시나리오를 적용하여 미래 유출량을 산정하였다. 우선 지역회귀분석을 적용하기 위해 수문모형을 이용한 계측 유역의 유출량을 구하였으며 22개의 전국 댐 상류 지점을 기준으로 SCE 알고리즘을 이용하여 GR4J의 최적 매개변수를 구하고 각 유역별로 물리적, 지형적, 기상학적 특성을 고려하여 11개의 변수를 선택하였다. 각 변수간 다중공선성(Multicollinearity)를 고려하기 위해 VIF(Variation Inflation Factor) test를 적용하여 최종 7개의 변수를 선정하고 단계별 회귀방법(Stepwise regression)을 이용하여 GR4J의 매개변수별 회귀식을 생성하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.36-36
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• 2016

하천정비나 유역종합 치수계획 등 수자원계획을 수립하는 과정에 있어 하천의 설계홍수량 추정은 필수적이며, 하천의 수공구조물의 안전성과 수문학적 위험도를 산정하는데도 활용되고 있다. 그러나 매년 관측되는 강우량 자료에 비해 유출량 자료의 길이가 비교적 짧아 신뢰성 있는 홍수량자료의 구축이 어려운 실정이며, 미계측 유역에 위치한 중소규모 하천의 설계홍수량과 같은 수문학적 자료는 매우 제한적이다. 이러한 이유로 본 연구에서는 기 수립된 하천정비기본계획의 자료들을 활용하여 유역의 특성(면적, 경사, 고도)이 고려되는 새로운 홍수량 산정식을 개발하였으며, Bayesian GLM(generalized linear method) 기법을 활용하여 미계측 유역의 지역화를 통한 홍수량의 추정이 가능하도록 하였다. 또한 Hierarchical Bayesian 기법을 활용하여 개발된 공식에 활용되는 매개변수의 불확실성을 구간을 산정하였다. Bayesian 기법의 도입으로 산정되는 홍수량의 불확실성 구간을 정량적으로 제시할 수 있었으며, 제안된 연구 결과는 미계측 유역의 홍수량을 추정하는 도구로서 활용성이 높을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.343-343
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• 2019

일반적으로 지역홍수빈도해석은 두가지 목적을 내포하고 있다. 첫 번째는 자료기간이 짧은 지점에 대하여 지역빈도해석을 통하여 보다 신뢰성있는 홍수빈도를 추정하기 위한 것이며, 두 번째는 지역화를 통한 미계측지점에서의 홍수빈도를 추정하기 위한 것이다. 자료샘플의 확충을 통한 신뢰성있는 홍수빈도를 추정하기 위한 연구는 국내에서도 활발히 연구가 진행되었으나. 미계측지점에서의 홍수빈도를 추정하기 위한 연구는 관측홍수량 자료 및 지점수의 부재로 미미한 실정이다. 또한, 지역화를 통한 미계측지점에서의 홍수빈도를 추정하기 위해 지역홍수빈도분석을 수행할 수 있는 관측홍수량 자료가 확보되었을 경우라 하더라도, 공간적으로 추가적인 지점의 자료가 확보될 경우, 지역화 결과의 민감도에 대한 연구는 전혀 이루어지지 못하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 충주댐 상류유역의 22개 지점에 대한 모의홍수량 자료를 기반으로, 무작위로 분석지점을 선택하여 그에 따른 홍수빈도의 지역화 결과에 대한 변화를 고찰하고자 하였다. 이는 분석 유역의 지역홍수빈도분석을 수행하기에 적합한 홍수자료의 공간정보에 대한 의미를 정략적으로 파악할 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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• v.17 no.1
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• pp.91-106
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• 2014

This study tries to cluster the 795 standard watersheds of Korea Water Resources Unit Map using multivariate statistical analysis technique. The 30 factors of watershed characteristics related to topography, stream, meteorology, soil, land cover and hydrology were selected for comprehensive analysis. From the factor analysis, 16 representative factors were selected. The significant factors in order were the pedological feature, scale and geological location and meteorological and hydrological features of the watershed. As a next step, the 73 gauged watersheds were selected for cluster analysis. They are scattered properly to the whole country and the discharge data were within a confidential level. Based on the 73 watersheds, the other ungaged watersheds were clustered by applying the 16 factors and calculating Euclidian distances. The clustering results showed that the similarity between standard watersheds within the same river basin were 87%, 69%, 41%, 52%, and 27% for Han, Nakdong, Geum, Seomjin, and Yeongsan river basins respectively.