• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.156-156
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• 2019

In this study, a gated recurrent unit (GRU) network is constructed based on a deep neural network (DNN) with the aim of restoring the missing daily flow data in river basins. Lai Chau hydrological station is located upstream of the Da river basin (Vietnam) is selected as the target station for this study. Input data of the model are data on observed daily flow for 24 years from 1961 to 1984 (before Hoa Binh dam was built) at 5 hydrological stations, in which 4 gauge stations in the basin downstream and restoring - target station (Lai Chau). The total available data is divided into sections for different purposes. The data set of 23 years (1961-1983) was employed for training and validation purposes, with corresponding rates of 80% for training and 20% for validation respectively. Another data set of one year (1984) was used for the testing purpose to objectively verify the performance and accuracy of the model. Though only a modest amount of input data is required and furthermore the Lai Chau hydrological station is located upstream of the Da River, the calculated results based on the suggested model are in satisfactory agreement with observed data, the Nash - Sutcliffe efficiency (NSE) is higher than 95%. The finding of this study illustrated the outstanding performance of the GRU network model in recovering the missing flow data at Lai Chau station. As a result, DNN models, as well as GRU network models, have great potential for application within the field of hydrology and hydraulics.

• 한국농공학회지
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• 제38권2호
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• pp.108-122
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• 1996

This study was to introduced estimation model for optimum probabilistic rainfall intensity on hydrological area. Originally, probabilistic rainfall intensity formula have been characterized different coefficient of formula and model following watersheds. But recently in korea rainfall intensity formula does not use unionize applyment standard between administration and district. And mingle use planning formula with not assumption model. Following the number of year hydrological duration adjust areal index. But, with adjusting formula applyment was without systematic conduct. This study perceive the point as following : 1) Use method of excess probability of Iwai to calculate survey rainfall intensity value. 2) And, use method of least squares to calculate areal coefficient for a unit of 157 rain gauge station. And, use areal coefficient was introduced new probabilistic rainfall intensity formula for each rain gauge station. 3) And, use new probabilistic rainfall intensity formula to adjust a unit of fourteen duration-a unit of fifteen year probabilistic rainfall intensity. 4) The above survey value compared with adjustment value. And use three theory of error(absolute mean error, squares mean error, relative error ratio) to choice optimum probabilistic rainfall intensity formula for a unit of 157 rain gauge station.

• 한국농공학회논문집
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• 제48권2호
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• pp.37-43
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• 2006

A hydrological drought index, MSWSI (Modified Surface Water Supply Index) was suggested based on SWSI (Surface Water Supply Index). With the available data of spatially distributed observation station of precipitation, dam storage, stream water level and natural groundwater level, South Korea was divided into 32 regions. This was conducted to represent the calculated index as a spatially distributed information. Monthly MSWSI was evaluated for the period of 1974 and 2001. It is necessary to compare this result with PDSI (Palmer Drought Severity Index) and SPI (Standard Precipitation Index), and check the applicability of the suggested index in our hydrological drought situation.

• Water Engineering Research
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• 제6권4호
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• pp.179-187
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• 2005

This paper introduces the Cheonggye-cheon restoration project. The restoration project aims to revive the 600-year-old city of Seoul by recovering the historical heritage, guaranteeing safety from the deteriorated covering structures, creating the environment-friendly space, and revitalizing the neglected city centers. In order to understand the current hydrological cycle of the Chenggye-cheon watershed, the annual water balance of the region was calculated using the observed data including precipitation, runoff, water supply and sewage, and the changes in the groundwater level. The $2001{\sim}2002$ data were used to calibrate the WEP, and the $2003{\sim}2004$ data were used to verify the WEP. The calibration and validation results for the flood hydrograph how a reasonable value (at Majanggyo station, the R2 for the calibration period was 0.9, and that for the validation period was 0.7). According to the annual water balance of the Cheonggye-cheon watershed for 2004, the amount of surface runoff, infiltration, and evapotranspiration was 1,097mm, 216mm and 382mm, respectively, for an annual precipitation of 1,499mm. The application results from WEP, a distributed hydrological model, provide more detailed information of the watershed, and the model will be useful for improving the hydrological cycle in urban watershed.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.271-271
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• 2023

수문학적 기준지점(HRS, Reference Hydrological Station)은 유량의 변동성의 장기적인 추세를 파악하기 위해 고품질의 자료를 생산하는 관측소를 의미한다. 선진외국의 경우 운영목적과 수문학적 기준지점의 정의는 조금씩 다르지만 유사한 개념의 관측소를 운영하고 있다. 호주의 경우 기후변화에 따른 장기간의 수자원 부존량의 변화를 예측하기 위한 모니터링 지점으로 정의하며, 미국의 경우 시간에 따른 수문학적 특성의 자연적인 변화 및 인간의 활동에 따른 수문환경의 변화에 대한 연구를 위한 기준값을 제공하기 위해 참조지점(HBN, Hydrological Benchmark Network)의 자료를 제공하기 위해 운영한다. 영국은 기후변화에 따른 유역의 수문학적 응답을 조사할 목적으로 참조지점(RHN, Reference Hydrological Network)을 운영하고 있으며, 주로 자연유역에 설치하여 운영하고 있다. WMO는 2006년 '기후연구를 위한 적절한 유량관측소'를 선정해 줄 것을 회원국에 요청하고, 관련 자료의 데이터베이스를 독일의 GRDC(Global Runoff Data Centre)에 수집하고 있다. 국외의 경우 '자연에 가까운 유역특성을 갖는 하천 유량관측망 중 양질의 자료를 보유하고 있는 관측소'를 고려하여 수문학적 기준지점을 선정한다. 하지만 우리나라의 경우 장기간의 유량자료를 보유하고 있는 관측소가 상대적으로 부족하고, 장기간의 유량자료를 보유한 지점 또한 홍수예보, 댐 운영 등 물관리 업무에 직접 활용하기 위해 대하천의 본류 중심으로 자료를 생산하고 있다. 따라서 현재를 기준으로 국제적으로 통용되는 기준에 부합하는 기준관측소를 선정하는 것은 곤란한 상황으로 미래에 수문학적 기준지점이 될 수 있는 관측소를 선정하여 장기간 모니터링을 통해 기준관측소를 확대해 나갈 필요가 있다. 본 연구에서는 국외의 수문학적 기준관측소 선정기준을 비교 검토하여 우리나라 실정에 맞는 기준관측소 선정기준을 개발하였다. 선정 기준은 ① 유역의 개발정도, ② 댐·저수지 등 인위적인 조절 정도, ③ 취수량 또는 방류량 등 유역간의 물 이동, ④ 유량자료의 보유기간 및 정확도 등을 고려하여 기준을 설정하였다. 또한 기준지점의 선정을 위한 절차를 ① 수위관측소 사전목록의 작성, ② 관측소 정보 분석(유역특성, 시계열자료 등), ③ 수문학적 기준관측소 후보 선정, ④ 유관기관 및 전문가 검토를 통한 우선순위 선정 등 4단계로 구분하여 제시하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.179-179
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• 2015

Citarum River is one of the important river in West Java, Indonesia. During the rainy season, flood happens almost every year in Upper Citarum Watershed, hence, it is necessary to establish the countermeasure in order to prevent and mitigate flood damages. Since the lack of hydrological data for the modelling is common problem in this area, it is difficult to prepare the countermeasures. Therefore, we used Rainfall-Runoff-Inundation (RRI) Model developed by Sayama et al. (2010) as the hydrological and inundation modelling for evaluating the inundation case happened in Upper Citarum Watershed, West Java, Indonesia and the satellite based information such as rainfall (GSMaP), landuse and so on instead of the limited hydrological data. In addition, 3 arc-second HydroSHEDS Digital Elevation Model (DEM) is used. To verify the model, the observed data of Nanjung water stage gauging station and the daily observation data are used. Simulated inundation areas are compared with the flood extent figure from Upper Citarum Basin Flood Management Project (UCBFM).

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권2호
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• pp.89-96
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• 2020

환경부 산하 물관리 기관들은 주요 하천을 대상으로 양질의 기초 자료를 생산 및 축적하고 있다. 하지만 농경지를 많이 포함한 유역에서는 농업용수의 취수와 배수 등 인공적인 물의 순환 과정이 정량적으로 조사되지 못하고 있어 하천 수량의 통합적인 관리가 부진한 실정이다. 본 연구에서는 농업용수를 목적으로 하천변에서 취수되는 유량의 조사를 위해 사용되는 간접 유량 계측방법 중 가동시간에 따른 전력량법(가동시간법)을 적용 및 개선하여 저비용으로 높은 신뢰도의 결과자료를 얻을 수 있는 방법에 대한 연구를 수행하였다. 가동시간법은 실시간 전력량 자료의 확보가 어려운 소규모 양수장에 적용하기 적합하다. 실측 유량과의 상관성 분석을 통해 자료의 신뢰성을 검증한 결과, 양수장의 흡입구가 연결된 하천의 수위를 반영하여 가동시간법으로 산정한 유량은 실측 유량과 상당히 일치하는 결과를 얻을 수 있는 것으로 확인되었다. 또한 본 연구에서는 최초 설비 설치시에 대한 투자 비용을 직접 유량 계측방법들과의 비교를 통해 저비용으로 양질의 유량자료를 생성하여 높은 효율성을 가지는 것으로 확인하였다. 가동시간법을 하천변에 위치한 크고 작은 양수장에 적용하여 유량 자료를 확보한다면, 보다 정량적이고 통합적인 하천수 관리의 시행에 있어 많은 영향을 미칠 수 있을 것이다.

• 한국농공학회논문집
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• 제62권2호
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• pp.39-52
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• 2020

A high quality, long-term, high-resolution precipitation dataset is an essential in climate analyses and global water cycles. Rainfall data from station observations are inadequate over many parts of the world, especially North Korea, due to non-existent observation networks, or limited reporting of gauge observations. As a result, satellite-based rainfall estimates have been used as an alternative as a supplement to station observations. The Climate Hazards Group Infrared Precipitation (CHIRP) and CHIRP combined with station observations (CHIRPS) are recently produced satellite-based rainfall products with relatively high spatial and temporal resolutions and global coverage. CHIRPS is a global precipitation product and is made available at daily to seasonal time scales with a spatial resolution of 0.05° and a 1981 to near real-time period of record. In this study, we analyze the applicability of CHIRPS data on the Korean Peninsula by supplementing the lack of precipitation data of North Korea. We compared the daily precipitation estimates from CHIRPS with 81 rain gauges across Korea using several statistical metrics in the long-term period of 1981-2017. To summarize the results, the CHIRPS product for the Korean Peninsula was shown an acceptable performance when it is used for hydrological applications based on monthly rainfall amounts. Overall, this study concludes that CHIRPS can be a valuable complement to gauge precipitation data for estimating precipitation and climate, hydrological application, for example, drought monitoring in this region.

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권12호
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• pp.1049-1057
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• 2020

본 연구는 드론을 이용하여 홍수기 하천에서의 유량측정방법 개발을 위해 수행하였다. 홍수기 유량측정은 예산, 인력, 안전 및 하천공사 등의 문제로 매년 모든 지점에서 유량 측정을 실시하지 못하는 어려움이 있다. 특히 태풍 등 큰 호우사상 발생 시 수위-유량관계 변화 검토가 필요하지만 앞에서 언급한 문제 등으로 인하여 측정에 어려움이 있다. 이런 문제점을 개선하기 위해 최소 인력이 단시간 간편하게 측정할 수 있는 방법을 개발하였다. 항공사진측량 개념으로 접근하여 의정부시(신곡교) 지점과 영동군(영동제2교) 지점 하도 주변에 확인 가능한 위치에 지상기준점(GCP, Ground Control Points) 4개점을 선점하고 VRS DGPS 장비를 이용하여 좌표측량을 수행하였다. 드론을 일정높이의 정지상태(Hovering)에서 하도 내 수 표면을 카메라의 인터벌 기능으로 3초 간격 정사영상을 촬영하였다. 정사 촬영된 항공사진의 좌표계를 평면지각좌표계인 GRS80 TM좌표계로 정의한 후 GCP 좌표를 활용하여 보다 정밀하게 정사보정을 실시하였다. 수표면에 유하하는 부유물의 3초 간격 위치를 X, Y좌표 분석을 통해 이동거리를 평균유속으로 산정하고 유하경로에 따른 통수단면적을 적용하여 유량을 산정하였다. 따라서 항공사진측량 기법을 적용하여 홍수기에 드론을 이용한 유량측정방법에 대한 적용성을 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.390-390
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• 2019

Application of Hidden Markov Model (HMM) to the hydrological time series would be an innovative way to identify extreme rainfall events in a series. Even though the optimum number of hidden states can be identify based on maximizing the log-likelihood or minimizing Bayesian information criterion. However, occasionally value for the log-likelihood keep increasing with the state which gives false identification of the optimum hidden state. Therefore, this study attempts to identify optimum number of hidden states for Colombo station, Sri Lanka as fundamental approach to identify frequency and percentage of extreme rainfall events for the station. Colombo station consisted of daily rainfall values between 1961 and 2015. The representative station is located at the wet zone of Sri Lanka where the major rainfall season falls on May to September. Therefore, HMM was ran for the season of May to September between 1961 and 2015. Results showed more or less similar log-likelihood which could be identified as maximum for states between 4 to 7. Therefore, measure of central tendency (i.e. mean, median, mode, standard deviation, variance and auto-correlation) for observed and simulated daily rainfall series was carried to each state to identify optimum state which could give statistically compatible results. Further, the method was applied for the second major rainfall season (i.e. October to February) for the same station as a comparison.