• 대한원격탐사학회지
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• 제14권1호
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• pp.1-16
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• 1998

미국 군사기상위성 프로그램의 SSM/I 센서에서 관측한 마이크로파 복사자료를 이용하여 대기수문변수 (수증기량, 구름수적량, 강수율)를 추정하였으며, 이 자료를 동아시아 하계 몬순의 특징을 파악하기 위해 활용하였다 한반도를 포함한 중국 북동부, 일본 지역에 가뭄현상이 나타났던 1994년과 정상적인 몬순활동을 보였던 1795년의 6, 7, 8월을 사례로 선택하였으며 분석영역은 (0$^{\circ}$-60$^{\circ}$N, 45$^{\circ}$-180$^{\circ}$E)의 아시아몬순 지역이다. 분석 결과 북위 20-30$^{\circ}$위도대에서 날짜변경선 부근으로부터 동아시아 몬순지역으로 건조한 영역 (적은 수증기 영역)의 서쪽이동이 약 20-30일 주기로 나타나고 있다. 건조지역의 서쪽 이동은 북태평양고기압의 동아시아몬순 지역으로의 확장을 의미하며, 결과적으로 동아시아 몬순지역에 수증기의 공급 등 대류활동을 증진시키는 요인을 제공하여 북태평양 고기압의 세력확장은 몬순의 진행에 영향을 주는 중요한 요인의 하나로 파악된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권9호
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• pp.589-601
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• 2019

최근 수문기상학 분야에서 레이더 강수량을 활용한 응용연구가 활발하게 진행되고 있다. 하지만 레이더 강수량은 경험적인 레이더 반사도-강수강도 관계식을 활용하여 레이더 강수량을 추정하기 때문에 실제 지상에 도달하는 강수량과 정량적인 오차가 필연적으로 발생한다. 따라서 본 연구에서는 레이더 강수량 편의보정을 위하여 Bayesian 추론기법과 일반화 선형모형을 연계하여 불확실성을 고려한 편의보정 매개변수를 산정하였다. 일반화 선형모형을 적용한 레이더 강수량 편의보정 결과는 현재 널리 사용되고 있는 평균보정 기법보다 우수한 통계적 효율기준을 제시하였다. 추가로 지형학적 특성에 따른 편의보정 매개변수의 변동성을 분석하여 고도 및 이격거리에 따른 편의보정 매개변수의 지역화 공식을 제시하였다. 본 연구를 통하여 개발된 레이더 강수량 편의보정 매개변수 산정 및 지역화 결과는 레이더와 관련된 다양한 연구에 활용성이 클 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.275-275
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• 2021

A fixed Z-R relationship approach, such as the Marshall-Palmer relationship, for an entire year and for different seasons can be problematic in cases where the relationship varies spatially and temporally throughout a region. From this perspective, this study explores the use of long-term radar reflectivity for South Korea to obtain a nationwide calibrated Z-R relationship and the associated uncertainties within a Bayesian regression framework. This study also investigates seasonal differences in the Z-R relationship and their roles in reducing systematic error. Distinct differences in the Z-R parameters in space are identified, and more importantly, an inverse relationship between the parameters is clearly identified with distinct regimes based on the seasons. A spatially structured pattern in the parameters exists, particularly parameter α for the wet season and parameter β for the dry season. A pronounced region of high values during the wet and dry seasons may be partially associated with storm movements in that season. Finally, the radar rainfall estimates through the calibrated Z-R relationship are compared with the existing Z-R relationships for estimating stratiform rainfall and convective rainfall. Overall, the radar rainfall fields based on the proposed modeling procedure are similar to the observed rainfall fields, whereas the radar rainfall fields obtained from the existing Marshall-Palmer Z-R relationship show a systematic underestimation. The obtained Z-R relationships are validated by testing the predictions on unseen radar-gauge pairs in the year 2018, in the context of cross-validation. The cross-validation results are largely similar to those in the calibration process, suggesting that the derived Z-R relationships fit the radar-gauge pairs reasonably well.

• 한국수자원학회논문집
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• 제40권8호
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• pp.617-628
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• 2007

본 연구는 충주댐 유역을 대상으로 SLURP 모형에서 RS, GIS를 이용한 융설매개변수 적용 및 영향을 평가하고자 한다. 모형의 음설 관련 매개변수 준비를 위해 3 set (1998-1999, 2000-2001, 2001-2002)의 NOAA AVHRR 위성영상을 분석하였다. 적설분포면적은 채널 1번, 3번, 4번을 이용하여 추출하였고, 적설심은 지상기상관측소의 적설심 자료를 이용하여 공간적으로 내삽하여 추출하였다. 융설 매개변수와 DEM, 토지피복도, NDVI, 수문기상자료를 이용하여 3개년도(1998, 2000, 2001)의 일별유출량을 모의하여 보정하였다 그리고 보정된 매개변수를 이용하여 1개년도(1999)를 검증하였다. 4년(1998-2001)동안의 유량 비교 결과, 평균 Nash-Sutcliffe의 모형 효율은 0.76이고 적설 및 융설 기간(1월$\sim$5월)동안의 평균 모형 효율은 0.57이다. 융설매개변수 미고려시 평균 Nash-Sutcliffe의 모형 효율은 0.73이고 적설 및 융설 기간(1월$\sim$5월)동안의 평균 모형 효율은 0.19이다. 융설매개변수를 포함한 유출량이 융설매개변수를 포함하지 않은 경우보다 관측유량의 수문시계열적 특성을 잘 표현하는 결과를 보였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권12호
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• pp.1057-1066
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• 2019

저류함수법은 비선형성을 가지는 실제 강우-유출 관계를 해석하기 위한 방법으로 우리나라 4개 홍수통제소의 홍수예측모형으로 이용되고 있다. 정확한 유출해석을 위해서는 정확한 저류함수의 매개변수 산정이 중요하나, 현재 사용되고 있는 저류함수법의 매개변수는 제한된 수문사상 분석에 의해 작성된 2012년도 경험식에 의해 추정된 것으로 정확도가 낮은 실정이다. 운동파법은 유역 및 하도의 물리변수에 기초한 방법으로 강우-유출 해석에 많이 이용되고 있다. 운동파법의 변환에 의한 2항 저류함수법을 채택하면 물리변수를 기반으로 매개변수를 추정할 수 있어 유출계산의 정확도가 증가할 수 있다. 유역유출에서 중요한 물리변수인 등가조도는 토지이용 및 토지피복을 이용하여 쉽게 구할 수 있으며, 하도유출의 물리변수는 하천기본계획 보고서 및 지형도 등에서 쉽게 구할 수 있어 매개변수의 추정이 매우 용이한 장점이 있다. 본 연구에서는 2항 저류함수법의 운동파법 재현성을 검토하였고, 한강권역 홍천강의 지류인 내촌천을 대상으로 2항 저류함수법의 적용 가능성을 검토한 바, 경험식에 의한 매개변수를 이용한 기존 1항 저류함수법보다 정확한 유출계산 결과를 얻을 수 있었다. 미계측 유역 및 하도에서도 물리변수를 이용하여 매개변수를 용이하게 추정할 수 있기 때문에 저류함수법의 활용도가 증가될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권9호
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• pp.921-932
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• 2013

홍수빈도해석이나 홍수예측과 같은 홍수조절을 위한 필수적인 정보는 유출자료이다. 하지만, 소규모 유역의 경우 유출자료를 측정하지 않는 미계측 유역의 다지점 분석과 총량분석을 위한 정보가 너무 부족한 실정으로 이를 극복하기 위한 방안을 제시하였다. 이를 위해 본 연구에서는 집중형 모델인 저류함수법를 활용하여 충주댐유역을 세분화하여 적용하였다. 충주댐 유역은 22개의 소유역으로 분류하였으며 충주댐 수위관측소의 유출자료의 공간적 확장성을 검증하였다. 홍수사상은 1990년부터 2009년까지의 21개 홍수사상을 활용하여 한 곳(충주댐 유입량)의 자료를 중심으로 22개 소유역의 저류함수법의 수문지형학적 특성에 관여하는 매개변수(k, p, $T_l$)를 고정하고 홍수사상마다 달라지는($f_1$, $R_{sa}$)를 최적화 하며 22개 유역의 유출자료를 생산하였다. 교차검증 지점인 영춘과 판운 수위관측소의 평균 Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE)는 충주댐의 유입량이 0.71을 나타낼 때 각각 0.67과 0.52를 나타내 유출자료의 확장성에 있어서 만족(NSE > 0.5)하는 범위에 들어 집중형 모형을 활용한 유출자료의 확장가능성을 보였다.

• 한국농공학회논문집
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• 제56권4호
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• pp.9-19
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• 2014

The objective of this study was to evaluate of the Tank model in simulating runoff discharge from rural watershed in comparison to the SWAT (Soil and Water Assessment Tool) model. The model parameters of SWAT was calibrated by the shuffled complex evolution-university Arizona (SCE-UA) method while Tank model was calibrated by genetic algorithm (GA) and validated. Four dam watersheds were selected as the study areas. Hydrological data of the Water Management Information System (WAMIS) and geological data were used as an input data for the model simulation. Runoff data were used for the model calibration and validation. The determination coefficient ($R^2$), root mean square error (RMSE), Nash-Sutcliffe efficiency index (NSE) were used to evaluate the model performances. The result indicated that both SWAT model and Tank model simulated runoff reasonably during calibration and validation period. For annual runoff, the Tank model tended to overestimate, especially for small runoff (< 0.2 mm) whereas SWAT model underestimate runoff as compared to observed data. The statistics indicated that the Tank model simulated runoff more accurately than the SWAT model. Therefore the Tank model could be a good tool for runoff simulation considering its ease of use.

• 한국물환경학회지
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• 제26권6호
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• pp.994-999
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• 2010

The toxin of Cyanobacteria (blue-green algae) during summer season has been a problem and early prevention should be considered. A variety of methods can be used to forecast algal blooms and this study aims at examining feasibility of chlorophyll-a. The real-time data were collected by automatic water quality monitoring system (AWQMS) in Daecheong reservoir and invalid data were sorted by experts. And then, the sorted data were filled using linear interpolation. When the concentration of chlorophyll-a increased by $15mg/m^3$, water temperature and pH exceeded $26.8^{\circ}C$ and 9.5 respectively. As a result of correlation between chlorophyll-a and other parameters(i.e. water quality items and hydrological data), temperature (r=0.502 - 0.574), pH (r=0.583 - 0.681), total organic carbon (TOC, r=0.583 - 0.681) comparably had higher values. Meanwhile, the data around a day or two showed the highest correlation. In addition, chlorophyll-a is considered to be significantly effected by precipitation and inflow.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2005년도 Proceedings of ISRS 2005
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• pp.415-417
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• 2005

In order to retrieve the latent and sensible heat fluxes, high-resolution airborne imageries with visible, near infrared, and thermal infrared bands and ground-base meteorology measurements are utilized in this paper. The retrieval scheme is based on the balance of surface energy budget and momentum equations. There are three basic surface parameters including surface albedo $(\alpha)$, normalized difference vegetation index (NOVI) and surface kinetic temperature (TO). Lowtran 7 code is used to correct the atmosphere effect. The imageries were taken on 28 April and 5 May 2003. From the scattering plot of data set, we observed the extreme dry and wet pixels to derive the fitting of dry and wet controlled lines, respectively. Then the sensible heat and latent heat fluxes are derived from through a partitioning factor A. The retrieved latent and sensible heat fluxes are compared with in situ measurements, including eddy correlation and porometer measurements. It is shown that the retrieved fluxes from our scheme match with the measurements better than those derived from the S-SEBI model.

• 한국농공학회논문집
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• 제49권2호
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• pp.61-74
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• 2007

A mathematical modeling program called Hydrological Simulation Program-FORTRAN (HSPF) developed by the United States Environmental Protection Agency (EPA) was applied to Hwaseong watershed. It was run under BASINS (Better Assessment Science for Integrating Point and Nonpoint Sources) program, and the model was validated using monitoring data of $2002{\sim}2005$. The model efficiency of runoff ranged from good to fair in comparison between simulated and observed data, while it was from very good to poor in the water quality parameters. But its reliability and performance were within the expectation considering complexity of the watershed and pollutant sources. The nonpoint source (NPS) loading for T-N and T-P during the monsoon rainy season (June to September) was about 80% of total NPS loading, and runoff volume was also in a similar range. However, NPS loading for BOD ($55{\sim}60%$) didn't depend on rainfall because BOD was mostly discharged from point source (more than 70%). And water quality was not necessarily high during the rainy season, and showed a decreasing trend with increasing water flow. BASINS/HSPF was applied to the Hwaseong watershed successfully without difficulty, and it was found that the model could be used conveniently to assess watershed characteristics and to estimate pollutant loading including point and nonpoint sources in watershed scale.