• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.256-256
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• 2023

집중호우는 전 세계적으로 큰 기후변화 문제 중 하나다. 극심한 집중호우의 빈도수는 지구 온난화로 인해 지난 세기 중반 이후부터 점차 증가하고 있으며 그로인한 인적 및 물적인 피해 또한 증가하고 있다. 이러한 손상을 방지하기 위해서는 적절한 설계 홍수량을 계산하는 것이 중요하다. 최근에는 미계측지역의 유출량 추정 시 분포형 강우-유출 모델을 이용한다. 분포형 모델의 가장 큰 장점은 소유역의 분할 과정을 거칠 필요 없이 유역에서 무작위 점의 유출을 시뮬레이션 할 수 있다는 것이다. 본 연구에서는 2000년 11월 니스에 발생했던 강우를 기반으로 Var 유역의 소유역이자 미계측 지역인 프랑스 니스의 Ubac Vallone의 유출량 및 유출계수를 지형 데이터 등의 물리적 인자와 분포형 강우-유출모델인 MIKE SHE를 이용하여 추정하였다. 또한, 입력되는 인자의 상대적 중요성을 파악하기 위해 민감도 분석을 수행하였다. 본 연구에서는 각 인자에 대한 상대민감도 분석을 바탕으로, 유출량에 상대적으로 큰 영향을 미치는 인자를 제안하였다. 연구 결과, 50년, 100년 및 162년 빈도별 확률강우량에 따른 유출량을 추정하였으며, 162년의경우 총 유출량은 124,384.8m³, 최대 유출량 1.512m³/s, 유출계수 0.53으로 나타났다. 총 유출량과 첨두유량에 대한 상대 민감감도 분석 결과, 수리전도도가 1.5로 첨두유량과의 민감도가 높게 나타났으며, 대수층의 수평방향 수리전도도는 0.48로 총 유출량과의 민감도가 높게 나타났다

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.287-287
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• 2023

Surface water-groundwater interaction (SWGI) is an important hydrological process that influences both the quantity and quality of water resources. However, regional scale SWGI model calibration and uncertainty analysis have been a challenge because integrated models inherently carry a vast number of parameters, modeling assumptions, and inputs, potentially leaving little time and budget to explore questions related to model performance and forecasting. In this study, we have proposed the application of iterative ensemble smoother (IES) for uncertainty analysis and calibration of the widely used integrated surface-subsurface model, SWAT-MODFLOW. SWAT-MODFLOW integrates Soil and Water Assessment Tool (SWAT) and a three-dimensional finite difference model (MODFLOW). The model was calibrated using a parameter estimation tool (PEST). The major advantage of the employed IES is that the number of model runs required for the calibration of an ensemble is independent of the number of adjustable parameters. The pilot point approach was followed to calibrate the aquifer parameters, namely hydraulic conductivity, specific storage, and specific yield. The parameter estimation process for the SWAT model focused primarily on surface-related parameters. The uncertainties both in the streamflow and groundwater level were assessed. The work presented provides valuable insights for future endeavors in coupled surface-subsurface modeling, data collection, model development, and informed decision-making.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.127-127
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• 2021

In order to estimate parameter uncertainty of hydrological models, the consideration of the likelihood functions which provide reliable parameters of model is necessary. In this study, the Bayesian Markov Chain Monte Carlo (MCMC) method with informal likelihood functions is used to analyze the uncertainty of parameters of the SURR model for estimating the hourly streamflow of Gunnam station of Imjin basin, Korea. Three events were used to calibrate and one event was used to validate the posterior distributions of parameters. Moreover, the performance of four informal likelihood functions (Nash-Sutcliffe efficiency, Normalized absolute error, Index of agreement, and Chiew-McMahon efficiency) on uncertainty of parameter is assessed. The indicators used to assess the uncertainty of the streamflow simulation were P-factor (percentage of observed streamflow included in the uncertainty interval) and R-factor (the average width of the uncertainty interval). The results showed that the sensitivities of parameters strongly depend on the likelihood functions and vary for different likelihood functions. The uncertainty bounds illustrated the slight differences from various likelihood functions. This study confirms the importance of the likelihood function selection in the application of Bayesian MCMC to the uncertainty assessment of the SURR model.

• 한국수자원학회논문집
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• 제50권1호
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• pp.17-28
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• 2017

최근 국지성 집중호우 및 돌발홍수와 같은 급격한 기상변화로 인한 기상재해의 발생빈도가 증가함에 따라 고해상도의 기상레이더 강우자료를 사용한 수공학 분야의 연구가 활발하게 진행되고 있다. 기상레이더는 넓은 지역에 걸쳐 실시간으로 강우현상 감시가 가능하며 지상우량계로는 파악이 불가능한 미계측유역을 통과하는 강우장의 이동 및 변동성 파악이 가능한 장점이 있지만 대기 중 존재하는 수상체로부터 반사되는 반사도를 사용하여 강우량을 산정하므로 시공간적 오차가 존재한다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 다변량 Copula 함수를 활용하여 레이더 강우에 존재하는 시공간적 오차를 규명하고 레이더 강우앙상블 생산기법을 개발하였다. 개발된 모형으로부터 생산된 레이더 강우앙상블은 통계적 효율기준 분석결과 우수한 모형성능을 확인하였으며 추가적으로 극치호우 및 강우시계열 패턴 분석결과 지상강우의 특성을 효과적으로 재현하는 것을 확인하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제50권1호
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• pp.1-15
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• 2017

최근 기후변화로 인하여 발생하는 기상재해 및 위험기상 현상의 대비를 위하여 조밀한 시공간적 해상도를 갖는 레이더 강우가 활용되고 있지만 널리 사용되는 Marshall-Palmer의 Z-R 관계식으로 추정된 레이더 강우는 과소추정의 문제점이 있다. 본 연구는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 분위회귀 분석기법을 통한 레이더 강우자료 편의보정 기법과 Copula 함수를 연계한 강우자료 확충기법을 개발하였다. 본 연구에서 개발된 모형을 통하여 편의가 보정된 시계열 레이더 강우자료 효율을 통계적으로 분석한 결과 우수한 모형성능을 확인하였으며 Copula 기법을 이용하여 지상강우 및 레이더 강우자료를 확충한 결과 기존의 강우특성을 현실적으로 재현하는 것을 확인하였다. Copula 기법을 통한 강우자료 확충기법은 레이더 강우의 오차분포를 평가하는데 유용하게 활용될 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제18권2호
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• pp.140-147
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• 1999

실제 농민들이 벼를 경작하는 상태에서 논에 시비된 비료성분 가운데 수계 환경에 영향을 미칠 수 있는 질소와 인산을 대상으로 강우크기에 따른 유출량과 유출특성에 대하여 조사하였다. 강우크기에 따른 질소와 인산의 유출특성 및 유출량을 비교한 결과, 동일한 강우크기 조건하에서도 질소와 인산의 유출량이 상당한 차이를 나타내고 있었다. 강우-유출 과정중 영양물질의 유출량은 강우크기가 절대적으로 영향을 미치겠지만 그 밖에 선행강우량 및 논물담수심과 같은 유출수문조건, 비료시비 및 영농여부, 비영농기간중 논토양 관리형태에 따라 유출량이 다르게 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.1166-1171
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• 2006

Drought is defined by differently for the several scientific and technical fields such as hydrological drought, agricultural drought, meteorological drought, climatological drought, atmospheric drought. A lot of drought indices have been developed to quantify drought severity levels. However these drought indices might be expressed differently as the drought conditions for specific period because the drought severity level is using different types of data on each condition. It is necessary for development of quantative drought representation methods by drought index application. In this research, the reaction to the historical droughts is analyzed after estimation of PDSI, SPI and MSWSI(Modified Surface Water Supply Index) in south korean territory. Lastly the drought representation methods were examiner combining the drought indices by drought indices. The arithmetic mean drought indices that include PDSI, SPI, in yearly basis from 1971 to 2001 and MSWSI in yearly basis from 1974 to 2001 were estimated through the whole nation. The applicability of drought indices are examined based on the observed drought data for national and regional droughts. The result shows that PDSI, SPI(3), SPI(6), and MSWSI have proven to be sensitive enough to the historical drought. The correlation analysis of each drought index was conducted whether they could show the long and short term drought equally. The analysis of how appropriately represent for the historical drought was used for determining for the combined drought index. Consequently, PDSI, SPI(3), SPI(6), and MSWSI have been appeared as suitable indices for the development of quantitative drought representation methods. For the decision of weight on combining PDSI, SPI(3), SPI(6), and MSWSI, drought map was made for eighteen alternative to decide weight. The results showed that PDSI(20%), SPI(3)(60%), SPI(6)(10%), and MSWSI(10%) have been the most well matched weights. Using selected weights of each drought indices and by reconstructing the national mean drought severity on yearly basis, the fact that the year of historical drought is in accordance with the verified one for drought representation. In short, the acquired technique using combined drought index can be used for useful and believable quantitative method of drought analysis.

• 한국농공학회지
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• 제31권4호
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• pp.111-122
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• 1989

A multiple box model which is suitable for the prediction of water quality in shallow lakes with active mixing is a water quality model expected to be used widely in estuary reservoir. In this study, a multiple box water quality model for estuary reservoirs (MBQER) was developed arid the applicability of the MBQER was tested by applying data obtained from Asan-estuary reservoir. The results of this study can be summarized as follows. 1. The MBQER, dynamic water quality model, was developed to estimate 10-day water qualities of estuary reservoirs. For the proper analysis and the application of hydraulics needed to build a model, lake hydraulics was simplified by condisering only hydrological inflow and lake mixing currents. The box division in the MBQER is longitudinal one dimension for upper and middle part, and two layers for lower part of the reservoir. 2. The methods of box division for the multiple box model were ekamined and applied to Asan-estuary reservoir. For determining the number of boxes, Pe number and Pk number were used. In case of three boxes, the error by the model simplification would be estimated about 5 % Therefore, in Asan reservoir, the proper number of boxes was three. 3. The MBQER was calibrated and verified using measured data in Asan-estuary reservoir from 1986 to 1988. The Root Mean Squares(RMS) for the differences between measured data and simulated results by the MBQER were 1.10$^{\circ}$C C for water temperature, 75.8mg/1 for salinity, 0.082mg/1 for total-phosphorus showing good estimations. 4. Through the simulation of water temperature and salinity by the MBQER, the exchange flow and the mixing coefficients for the estuary lake were determined. As a result of simulation, the horizontal mixing coefficients in Asan-estuary reservoir were in the range of 1.07X 105 to 1.12X 105 cm$^2$/sec and vertical mixing coefficient was 2.90X 10-1 cm$^2$/sec.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2005년도 공동학술대회 논문집
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• pp.71-76
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• 2005

이 논문에서는 수리시설물을 효율적으로 유지관리하기 위하여 저수지 및 방조제제체에 계측 시스템을 설치하고, 전기비저항, SP, 수위, 간극수압 및 지중변위를 주기적으로 모니터링하여 그 결과를 분석함으로써 제체의 누수현상 및 안정성 평가를 시도하였다. 저수지 및 방조제의 체제에 설치된 전기비저항/SP 측정 시스템으로부터 측정한 각 단계별 측정 자료의 변화영상을 구하고, 변화추이를 비교분석함으로써 누수현상을 정확하게 파악할 수 있었고, 수위, 간극수압 및 지중변위량의 자료를 종합적으로 해석함으로써 제체의 안정성을 평가할 수 있었다. 이러한 결과로부터 종래의 일시적으로 실시한 물리탐사 결과로부터 누수현상을 파악하는 것보다 모니터링 계측시스템을 설치하여 운용하는 것이 수리시설물을 효율적이고 경제적으로 유지관리하기 위한 방법임을 알았다.

• 한국물환경학회지
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• 제28권3호
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• pp.418-425
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• 2012

Dam construction in a river can change its hydrological pattern and trap sediments, which results in ecological changes in the downstream. It is a common phenomenon in the downstream of dams to have decreased sediment flow and increased periphyton. Artificial floods and sediment application are suggested as mitigation practices in order to simulate natural process of flood; transporting sediment and sloughing periphyton off. In this study the effects of artificial floods on periphyton were examined by applying sand artificially and discharging water from a dam (Yangyang Dam, Korea). The study area has been suffering from turbidity problems caused by shore erosion of the dam. The accumulation of inorganic sediments and increase of periphyton on the river bottom are the major factors of habitat deterioration in the downstream reaches. Artificial flood and artificial addition of sand was performed in summer and the effects were measured. Piles of applied sands were washed off easily by discharge and it enhanced the periphyton sloughing effect. The removal efficiency of periphyton was 50 ~ 80% within the 2 km reach from the dam. In conclusion artificial floods and sand application can be a good mitigation measure for the habitat rehabilitation after a dam construction in streams.