• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.134-134
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• 2022

Streamflow forecasting plays a crucial role in water resource control, especially in highly urbanized areas that are very vulnerable to flooding during heavy rainfall event. In addition to providing the accurate prediction, the evaluation of effects and importance of the input predictors can contribute to water manager. Recently, machine learning techniques have applied their advantages for modeling complex and nonlinear hydrological processes. However, the techniques have not considered properly the importance and uncertainty of the predictor variables. To address these concerns, we applied the GA-BART, that integrates a genetic algorithm (GA) with the Bayesian additive regression tree (BART) model for hourly streamflow forecasting and analyzing input predictors. The Jungrang urban basin was selected as a case study and a database was established based on 39 heavy rainfall events during 2003 and 2020 from the rain gauges and monitoring stations. For the goal of this study, we used a combination of inputs that included the areal rainfall of the subbasins at current time step and previous time steps and water level and streamflow of the stations at time step for multistep-ahead streamflow predictions. An analysis of multiple datasets including different input predictors was performed to define the optimal set for streamflow forecasting. In addition, the GA-BART model could reasonably determine the relative importance of the input variables. The assessment might help water resource managers improve the accuracy of forecasts and early flood warnings in the basin.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권9호
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• pp.647-655
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• 2019

남한과 북한이 군사분계선을 경계로 공동으로 점유하고 있는 남북공유하천유역은 과거부터 하천관리, 홍수조절 등 다양한 문제가 지속적으로 발생해 왔다. 그러나 협력과 조정에 한계가 있어 유역 관리에 대한 지속적인 연구와 협력이 진행되지 못하였다. 기후변화로 인해 수문현상의 규모와 빈도가 변화하고 있어 공유하천유역의 강수변동성에 관한 대비책 마련이 필요하지만, 이에 대한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 13개 전 지구 기후 모델의 RCP (Representative Concentration Pathway, 이하 RCP)4.5와 RCP8.5 시나리오를 공유하천유역 인접 11개 관측소에 적용하여 극한강수량 변동성을 규모와 빈도의 측면에서 분석하였다. 분석 결과 공유하천유역의 참조기간(1981-2005) 대비 확률강우량은 RCP4.5 시나리오와 RCP8.5 시나리오 모두 전 기간에서 증가하였다. 또한 재현기간 20년 규모의 강우 빈도는 RCP4.5 시나리오의 중반기(2041-2070)와 후반기(2071-2100)를 제외하고 전 기간에서 증가하여 극한강수의 출현빈도가 점차 빨라지고 있음을 확인할 수 있었다. 결과적으로 공유하천유역 내 극한강수량은 그 규모와 빈도가 모두 증가하여 기후변화로 인한 상당한 영향이 있을 것으로 전망되며, 이에 대한 대비가 필요할 것으로 판단된다.

• 환경영향평가
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• 제17권1호
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• pp.47-56
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• 2008

Total Maximum Daily Load(TMDL) is a core basin management system to assign total emissions of pollutants to unit basin and emission source within a limit of the target water quality and to secure sustainability. considering "Environment and development" together. By current technical guidance of TMDL, the water quality in the riverbed of which the target water quality is noticed, must achieve the target; and the water quality standard for evaluating achievement of the target should be prescribed as non-excessive probability quality of water on the basis of the pertinent water quality documents. Therefore, the study calculated the target water quality by each unit basin which the target water quality must be noticed through the analysis of probability for water quality documents in rivers at the time of establishing a plan, and the study evaluated the achievement possibility of the target water quality by analyzing and comparing the target water quality plan with the standard water quality to evaluate the achievement of the target water quality. As the result, applying the proposed method to Mihocheon River system, it is concluded that selected the target water quality (Each BOD 3.3mg/1 and BOD 3.0mg/1) in Miho A and Musim A is available. Of course, it showed that the target water quality: BOD 2.5mg/1 in Miho A and BOD 3.0mg/1 in Musim A, could be achieved if the small reduction in B unit area was implemented.

• 한국조경학회지
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• 제30권5호
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• pp.98-106
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• 2002

This study was designed to present a river model with the aim of restoring the ecosystem and improving the landscape along the urban rivers on the basin of the Namhanl river, a core life channel for the National Capital regin. The revelation of botanical status, transition trend and correlation of plants might lead to providing the urban river restoration projects and ecological river formation projects with basic data for a model of ideal aquatic ecology and landscape. The outcomes of this study could be summed up as follows: 1. The plant communities of river flora found on the basin of the Namhan river could be categorized largely into 39 plant communities 2. Most diverse plants were distributed in the rivers lower reaches such as Unsim-ri where the protected zone of Paldang reservoir for city water borders the body of Jodae swamp where natural streams flow nearby. 3. One of the greatest threats to the biomass of the River Namhan is that the communities of such invasive alien plants as Panicum dichotomiflorum and Ambrosia artemisiifolia var. elatior dominate most parts of the area, a fact that has resulted in a reduced variety of plants and will, sooner or later, be likely to cause an ecological imbalance in the hitherto healthy Aquatic plant life. It is highly advisable to gradually diversify the species of trees and to return the plants bark to their original state since, besides the naturalized plants, plantations afforested with Erigeron canadensis and Erigeron annuus stocks in buckwheat field, Robinia Pseudo-accacia in riverside forest, Pinus rigida in terrestrial forest on the river basin and Larix leptolepis are anticipated to act as interceptors of normal migrations of the fluvial and terrestrial ecosystems. Finally, it seems also desirable to continue to explore the relationship between fluvial and terrestrial ecologies with the purpose of building up a model of natural streams in urban areas based on the surveyed factors for plant life, soil and landscape and, moreover, on the forecasting for overall influences derived from the rotation upon the ecosystem.

• 한국조경학회지
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• 제43권2호
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• pp.13-22
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• 2015

본 연구에서는 우리나라 대표적 재활용 환경공원이면서 경관감상과 주제체험공간으로 인식하고 있는 선유도공원 공원을 대상으로 내부 장소별 경관이 이용객의 기분상태 및 개선효과를 밝혀, 공원의 조성 그리고 주제공간이 건강에 미치는 정도를 조사하여, 향후 공원설계 및 조성의 근거자료로 활용하고자 하였다. 의미분별법(SD) 결과, 대부분의 항목에서 선유도 경관을 감상하였을 때 거의 모든 형용사 문구에서 유의하게 점수가 낮아지는 것으로 확인되었다. 또한 각각 공원의 내부 경관요소에 따라 피험자가 느끼는 감정 또한 다른 것으로 분석되었다. 기분상태검사(POMS) 결과, 긴장점수는 도심지(7.78) > 수질정화원(3.33) > 습생식물원(2.11) > 녹색기둥의 정원(2.00) > 시간의 정원(0.89)의 순, 우울점수는 도심지(4.94) > 수질정화원(3.50) > 녹색기둥의 정원(2.94) > 시간의 정원(1.61) > 습생식물원(1.38)의 순, 분노점수는 도심지(4.22) > 수질정화원(3.33) > 녹색기둥의 정원(2.22) > 시간의 정원(1.39) > 습생식물원(1.11)의 순, 피로점수는 도심지(6.5) > 수질정화원(3.39) > 녹색기둥의 정원(2.78) > 시간의 정원(2.28) > 습생식물원(2.06)의 순, 활력점수는 습생식물원(11.39) > 시간의 정원(11.00) > 녹색기둥의 정원(8.39) > 수질정화원 (7.77) > 도심지(5.28)의 순, 활력점수는 습생식물원(11.39) > 시간의 정원(11.00) > 녹색기둥의 정원(8.39) > 수질정화원 (7.77) > 도심지(5.28)의 순으로 분석되었다. 또한, 통계분석 결과, 대부분의 항목에서 경관유형의 차이에 따른 점수의 차이가 유의한 것으로 분석되었다. 이에 따른 종합정서장애(TMD) 분석 결과, 도심지(24.5) > 수질정화원(9.5) > 녹색기둥의 정원(4.67) > 시간의 정원(-1.39) > 습생식물원(-1.22)의 순으로 분석되었다.

• 한국물환경학회지
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• 제28권3호
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• pp.409-417
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• 2012

SWAT model was applied for the Nakdong River Basin to characterize water quality variability and assess the feasibility of using the load duration curve to water quality management. The basin was divided into 67 sub-basins considering various watershed environment, and rainfall runoff and pollutant loading were simulated based on 6 year measurements of meteo-hydrological data, discharge data of treatment plants, and water quality data (SS, T-N and T-P). The results demonstrate that non-point source loads during wet season increase by 80 ~ 95% of total loads. Although the rate of water flow governs the amount of SS that is transported to the main streams, nutrient concentrations are highly elevated during dry season by being concentrated. This phenomenon is more pronounced in the lower basin, receiving large amounts of urban point source discharges such as treated sewages. Also, the load duration curves (LDC) demonstrate dominant source problems based on the load exceedances, showing that SS concentrations are associated with the rainy season and nutrients, such as T-P, may be more concentrated at low flow and more diluted at higher flow. Overall, the LDC method could be used conveniently to assess watershed characteristics and pollutant loads in watershed scale.

• 한국습지학회지
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• 제11권3호
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• pp.161-169
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• 2009

도시 지역의 강우-유출 과정은 자연유역과 비교하여 보다 복잡한 형태를 지니고 있다. 도심의 확장과 개발로 인해 유역의 특성들이 변화하고, 이로 인해 유출 모형의 적용 또한 어렵다. 본 연구에서는 전주의 대표적인 도시하천인 조경천 유역을 대상으로 도시화의 진행에 따른 수문환경의 변화와 강우-유출 형태의 변화를 분석하였다. 도시화 정도에 따라 도시화가 진행되기 전인 자연유역기(1924), 전북대학교 조성기(1963), 주거단지 조성기(1986), 도시화 완료기(1995)로 단계를 구분하고, 각 단계별 유역특성자료와 불투수면적 등의 입력자료를 기반으로 SWMM 모형을 이용하여 유출을 분석하였다. 단계별 배수계통도에 의하면, 유로연장, 조도계수, 지표면 저류계수는 감소하였고, 토지이용 상태는 투수면적이 97.7%에서 42%로 감소하였고, 불투수 면적은 0.6%에서 34.0%로 증가하였다. 도달시간은 90분에서 37분으로 감소하였고, 첨두유량은 $4.37m^3/s$에서 $111.13m^3/s$로 증가 하였으며, 유출률은 0.8%에서 68%로 증가하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제41권9호
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• pp.919-927
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• 2008

도시지역의 하천수와 지하수의 교류를 평가하기 위하여 대구지역을 선정하였다. 연구대상지역에는 낙동강, 금호강 및 25개 하천이 총 유로길이 240 km로 유하하고 있다. 하천수와 지하수의 교류량의 산정은 Darcy식을 이용하였다. 연구대상지역을 16개 소유역으로 나누어서 계산하고 그 결과를 비교하였다. 교류량 산정에는 지하수위, 하천수위, 투수계수, 대수층 두께 및 하천과 가장 근접한 우물과의 거리를 적용하였다. 소유역별 지하수의 하천 유출량, 하천수의 지하수함양량 및 교류량을 산정하였다. 연구 대상지역에서 하천으로 유출하는 지하수량은 약 $72{\times}10^6m^3/year$이고 지하수를 함양하는 하천수량은 약 $35{\times}10^6m^3/year$이었다. 하천수와 지하수의 교류량은 약 $108{\times}10^6m^3/year$이고 하천수와 지하수의 교류량 수지는 약 $37{\times}10^6m^3/year$이었다. 하천수와 지하수의 교류량은 고령교 유역에서 약 $29{\times}10^6m^3/year$로 가장 많고 달창댐 유역에서 약 $0.2{\times}10^6m^3/year$로 가장 적게 발생하였다. 교류량 산정 결과 연구대상지역 에서는 하천수와 지하수의 교류가 대단히 활발하며 소유역간 차이가 큼을 알 수 있었다. 이들 결과로부터 도시지역의 지표수와 지하수의 교류량을 보다 정도 높게 파악하기 위한 연구가 필요한 것을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제41권3호
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• pp.229-235
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• 2021

전 지구적으로 기후변화 및 도시화로 인해 도시지역에서 물순환 건전성에 대한 문제가 빈번하게 발생하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 LID 기법 연구 및 개발사업 시 도입이 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 LID 기법의 효율성을 검증하기 위해 많이 사용되고 있는 SWMM 모형을 이용하여 부산광역시 내 신도시의 일부지역을 구축하고, 빗물관리 목표량 산정 및 LID 규모 산정방법 제시를 통해 도시 물순환 효율성을 극대화하는 방안을 제시하고자 한다. 또한, 도시개발 사업 시 대상지 면적 대비 개발이 많이 일어나는 경우 우수저류지를 이용한 유출저감 효율성을 분석하였다. 소유역별로 맞춤형 LID 규모를 산정하여 LID 적용 후 유출량과 첨두유출량은 각각 86.8 %, 69.5 %의 저감효과가 나타났으며, 우수저류지의 적용에 따라 0.5 m³/s에서 4.9 m³/s의 첨두유출량 저감효과 및 8분에서 10분가량의 지체시간 지연효과가 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권10호
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• pp.691-697
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• 2014

도시 하천의 지속가능한 관리를 위해서는 적절한 유역 관리가 필수적이다. 현재 대전 관평천의 상류 유역은 그린벨트지역으로 보호되어 있으나 해당 유역의 농경활동이나 도로공사 등 인위적인 요인으로 인해 관평천은 지속적인 환경문제를 나타내고 있다. 관평천의 적절한 종합 수자원 관리 계획을 수립하기 위해서는 하천의 수질문제 뿐만 아니라 유량 문제도 의미있게 고려되는 것이 바람직하다. 본 연구에서는 관평천 유역에 대해 대표적인 도시형 강우 유출 모형인 storm water management model (SWMM)을 구축하고 실측자료를 활용하여 보정 및 검증을 실시하고 향후 임의의 강우 조건에 대해 하천 주요지점의 유량 및 수질을 예측할 수 있도록 하였다. 유량 보정은 상관계수($R^2$)가 0.9 이상의 양호한 수준으로 수행되었으나 수질 보정은 상대적으로 오차가 큰($0.67{\leq}R^2{\leq}0.87$) 것으로 나타났다. SWMM 모델을 이용하여 상류 유역이 개발되었을 경우 환경에 영향을 적게 미치는 LID (low impact development) 기법을 적용하는 가상의 시나리오를 구성하여 비교할 수 있는 방법을 구축하였다. 본 연구결과는 향후 관평천 상류지역을 개발하거나 환경관련 관리 계획을 수립할 경우, LID기법을 포함한 합리적인 수자원 기법 선택에 많은 도움을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.