• 한국농공학회지
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• 제37권3_4호
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• pp.23-33
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• 1995

Geographic data which are difficult to handle by the characteristics of spatial variation and variety turned into a possibility to analyze with tlie computer-aided digital map and the use of Geographic Information System(GIS). The purpose of this study is to develop and apply a GIS application model (GISCELWAB) for the spatial simulation of surface runoff from a small watershed. This paper discribes the modeling procedure and the applicability of the cell water balance model (CELWAB) which calculates the water balance of a cell and simulates surface runoff of watershed simultaneously by the interaction of cells. The cell water balance model was developed to simulate the temporal and spatial storage depth and surface runoff of a watershed. The CELWAB model was constituted by Inflow-Outflow Calculator (JOC) which was developed to connect cell-to-cell transport mechanism automatically in this study. The CELWAB model requests detail data for each component of a cell hydrologic process. In this study, therefore, BANWOL watershed which have available field data was selected, and sensitivity for several model parameters was analyzed. The simulated results of surface runoff agreed well with the observed data for the rising phase of hydrograph except the recession phase. Each mean of relative errors for peak discharge and peak time was 0.21% and2.1 1% respectively. In sensitivity analysis of CELWAB , antecedent soil moisture condition(AMC) affected most largely the model.

• 한국수자원학회논문집
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• 제40권1호
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• pp.11-24
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• 2007

우리나라는 미계측 유역이 많아 유출현상을 분석하는데 어려움을 주고 있으며, 도시화로 인한 지형적 특성의 변화 또한 유출현상 분석을 복잡하게 하고 있다. 이에 본 연구는 최근 수공학 분야에서 보편화되고 있는 GIS(Geographic Information System)와 셀 유출량(cell funoff)을 도입시켜 유출현상을 신속하고 효과적으로 모의할 수 있는 방법을 연구하였다. 본 연구에서는 위천유역의 6개 수위관측지점의 자료를 적용하여 VMS를 통한 유역의 매개변수를 모의하고, 토지이용별 최소면적을 기준으로 격자를 구성하여 수치표고 모델을 구성하였다. 셀 유출량은 6개 수위관측소 지점의 관측자료로부터 획득한 연평균 유량 자료와 일 최대 유량자료의 평균을 적용한 면적 가중법(Area Weighted Method)에 의해 산정되었고, 흐름방향 분석과 함락공 제거를 통해 유역내 임의의 지점에 대한 유출율을 모의하였다. 실측되어진 유출율과 모의된 유출율의 비교 분석결과, 소유역으로 분할한 유량자료를 적용하여 모의한 유출율의 결과가 효과적임을 확인할 수 있었으며, 한 유역에 있어 향후 변화 가능한 지형정보를 예측하여 모의함으로써 이수와 치수 목적에 필요한 유출모의를 신속하고 효과적으로 이루어지게 할 수 있을 것으로 사료된다.

• 환경영향평가
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• 제3권2호
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• pp.47-56
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• 1994

AGNPS model is an event-based model to analyze nonpoint-source and to examine potential water quality problems from agricultural watershed. This model uses a square grid-cell system to represent the spatial variability of watershed conditions, and simulates runoff, sediment, and nutrient transport for each cell. AGNPS model was applied on Yeonwha watershed, and the test results were compared with the measured data for runoff volume, peak runoff rate, suspended solids, and phosphorus concentration. The watershed of 278.8 ha was divided into 278 cells, each of which was 1 ha in size. The coefficients of determination for runoff volume and peak flow were (0.893 and 0.801 respectively from regression of the estimated values on the measured values. The concentration of suspendid solid was increased but decreased that of phosphate with runoff volume.

• 한국농공학회지
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• 제37권5호
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• pp.35-42
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• 1995

his paper is to develop a GIS application model (GISCELWAB) for the spatial simulation of surface runoff from a small watershed. The model was constituted by three submodels : The input data extraction model (GISINDATA) which prepares cell-based input data automatically for a given watershed, the cell water balance model (CELWAB) which calculates the water balance for a cell and simulates surface runoff of watershed simultaneously by the interaction of cells, and the output data management model (GISOUTDISP) which visualize the results of temporal and spatial variation of surface runoff. The input data extraction model was developed to solve the time-consuming problems for the input-data preparation of distributed hydrologic model. The input data for CELWAB can be obtained by extracting ASCII data from a vector map. The output data management model was developed to convert the storage depth and discharge of cells into grid map. This model enables to visualize the spatial formulation process of watershed storage depth and surface runoff wholly with time increment.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 1998년도 학술발표회 발표논문집
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• pp.353-358
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• 1998

GRASS-AGNPS model integrated with GIS was applied to rural watersheds having complex land use characteristics and evaluated for its applicability through calibration using observed data. The analyses of raster encoding accuracy and model behavior to runoff, sediment yields and nutrient loads for different cell-size showed that 150 m cell size indicated reasonable applicability of the model. Simulated runoff was in a good agreement with the observed data and simulated peak runoff rate was larger than the observed data. The sediment yield simulated by modified AGNPS model using irregular cell for forest area were less than that of the regular cell method. In predicting sediment yields, the result showed a different trend at each representative rural watershed. Nutrient loads simulated by the model were significantly different from the observed data.

• 한국습지학회지
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• 제13권1호
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• pp.105-116
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• 2011

최근 몇 년간 기후변화에 의해 기상이변이 발생하고 있으며 이에 따른 집중호우로 인한 홍수피해가 심각하게 증가하고 있다. 이러한 피해를 저감하기 위한 수문기상학적 요소와 특성인자들의 정확한 상호 연관성 규명과 공간적 변동성 해석은 강우-유출 모형에서 발생하는 불확실성을 감소시키는데 중요한 요소로 작용하게 된다. 이에 본 연구에서는 레이더강우 격자 해상도와 지형인자 격자 해상도에 따라 강우-유출모형이 어떻게 반응하는지 분석하였으며, 가-분포 강우-유출 모형인 ModClark 모형을 이용하여 강원도 인제군의 내린천 유역을 대상으로 광덕산 레이더자료를 이용하였다. ModClark 모형 구성을 위한 GIS 지형공간 자료는 30m, 150m, 250m, 350m 격자크기의 DEM을 사용하였으며, 2006년 7월 14일부터 7월 17일까지의 관측레이더 강우자료를 500m, 1km, 2km, 5km, 10km 사용하여 유출모의를 실시하고, 각각의 격자해상도에 따른 모의 결과를 비교하기 위해 유출 수문곡선을 작성하고 유출량 변화를 모의하였다. 분석 결과 첨두유량 및 유출체적에 대해서는 DEM 30m~150m, 레이더강우 500m~2km 크기의 격자일 때 가장 최적의 유출 모의를 한 것으로 분석되었으며, 통계적 분석에 의한 분석결과에서는 모든 DEM 격자는 레이더강우 격자가 500m인 경우, 모든 레이더강우 격자는 DEM 30m인 경우에 모형의 적합성이 높은 것으로 나타났고, 민감도 산정 결과 지수 등급이 높은 DEM이 분포형 모형의 결과 값에 큰 영향을 주는 것으로 분석되었다. 최근 집중형 모형에서 분포형 모형을 이용한 강우-유출해석이 이루어지고 있기에 모델링 구성을 위한 효율적인 의사결정의 기준으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제47권9호
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• pp.767-776
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• 2014

최근 기후변화에 의한 기상이변이 발생하고 국지적 집중호우로 인한 홍수피해가 심각하게 증가하고 있다. 이러한 피해를 경감하기 위한 방법으로 정확한 홍수유출량 예측을 통한 홍수예경보 구축이 필요시 된다. 정확한 홍수유출량 예측을 위해 수문기상학적 요소와 특성인자들의 정확한 상호 연관성 규명과 공간적 변동성 해석은 강우-유출 모형에서 발생하는 불확실성을 감소시키는데 중요한 요소로 작용하게 된다. 본 연구에서는 정확한 홍수유출량을 산정하기 위한 강우-유출모형을 이용한 입력자료의 해상도에 따른 불확실성을 감소시키기 위해 강우격자 해상도와 지형인자 격자 해상도에 따라 강우-유출모형이 어떻게 반응하는지 분석하였다. 분포형 강우-유출 모형인 GRM 모형을 이용하여 내성천 및 감천 유역을 대상으로 이벤트를 산정하여 홍수유출 모의 및 검증을 실시하였다. GRM 모형 구성을 위한 입력자료(강우, DEM, 토지이용도, 토양도)의 해상도 격자크기는 500m 격자크기를 기본으로 각각 1 km, 2 km, 5 km, 10 km, 12 km 격자크기의 지형자료를 사용하여 유출모의를 실시하고 유출량 변화를 모의하였다. 입력자료별 모의결과로 DEM의 분석결과는 모든 시험유역에서 공통적으로 DEM의 격자크기가 증가할수록 첨두유량과 총유출량이 일정하게 감소하는 경향을 나타내고 있다. 나머지 입력자료로 토지이용 및 토양도에 격자크기에 따른 모의결과는 DEM과는 상반되게 일정한 경향성을 나타나지 않는 것으로 분석되었다. 특히 일정한 경향성이 나타나는 DEM의 분석결과는 DEM의 격자크기가 증가할수록 수평거리가 증가하여 경사도는 감소하는 특징으로 인해 나타나는 결과인 것으로 판단된다.

• Spatial Information Research
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• 제3권2호
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• pp.135-146
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• 1995

본 연구의 목적은 소유역 지표유출의 시각적.공간적 재현을 위한 GIS의 응용 및 호환 모형 GISCELWAB을 개발하는 것이다. 이 모형은 세가지의 모형으로 구성되었다. 분포형 수문모형인 격자 물수지 모형 CELWAB과 CELWAB 모형의 입력자료를 자동으로 추출하는 입력자료 추출모형GISINDATA 와 CELWAB모형의 계산결과를 도형화하여 도시하도록 구성된 출력자료처리 모형GISOUTDISP로 구성되었다. GISINDATA는 모형의 입력자료 구성에 소모되는 시간을 절약하고 자료의 객관적 정확성을 갖도록 하기 위하여 개발되었으며, GISOUTDISP는 CELWAB 모형의 결과르 도형화하고 도시하여 유역전체에 대한 유출현상을 시간적, 공간적으로 재현하는 것을 가능하게 하였다.

• 한국농공학회지
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• 제44권6호
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• pp.61-70
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• 2002

This study was performed to analyze the river fractal characteristics using GIS (Geographic Information System). In this study, topographical factors in river basin were grid-analyzed for each cell size and scale using GIS and regression formula was derived by analyzing correlation among topographical factors and cell size which were calculated here. And, a new rainfall-runoff model which is considering the calculated fractal dimension was developed to apply fur a river basin.

• 한국농공학회논문집
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• 제52권4호
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• pp.1-10
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• 2010

In this study, two estimation equations for preparing stream data for distributed storm runoff model were developed by analyzing the nonlinear relation between upstream flow-length and stream width, and between upstream flow-length and stream bed-slope. The equations for stream cell were tested in Chungjudam watershed (6,661 $km^2$) using KIMSTORM. Six storm events occurring between 2003 and 2008 were selected for the model calibration and verification before the test of equations. The average values of the Nash-Sutcliffe model efficiency (ME), the volume conservation index (VCI), the relative error of peak runoff rate (EQp), and the difference of time to peak runoff (DTp) were 0.929, 1.035, 0.037, and -0.406 hr for the calibrated four storm events and 0.956, 0.939, 0.055, and 0.729 hr for the two verified storm events respectively. The estimation equations were tested to the storm events, and compared the flood hydrograph. The test result showed that the estimation equation of stream width reduced the peak runoff and delaying the time to peak runoff, and the estimation equation of stream bed-slope showed the opposite results.