• 대한원격탐사학회지
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• 제37권5_3호
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• pp.1405-1423
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• 2021

강우 현상은 물 순환과 에너지 순환의 주요 요소 중 하나이며 강우량 추정은 수자원 확보와 수재해 예측 및 피해 감축에 매우 중요한 역할을 한다. 위성 기반 강우량 추정은 시공간적으로 고해상도인 자료를 통하여 넓은 지역을 연속적으로 감시할 수 있다는 장점이 있다. 본 연구에서는 Himawari-8 Advanced Himawari Imager(AHI) 수증기 채널(6.7 ㎛), 적외 채널(10.8 ㎛)과 기상 레이더 Column Max (CMAX) 합성장을 이용하여 기계학습 기반 정량적 강우량 추정 모델을 개발하였다. 기계학습 기법으로는 랜덤 포레스트(Random Forest, RF)를 사용하였으며 기상 레이더 반사도(dBZ)와 Z-R식으로 변환한 강우강도(mm/hr)를 타겟으로 하는 모델을 구축하여 비교하였다. 레이더 강우강도를 통해 검증하였을 때 임계성공지수(Critical Success Index, CSI)는 0.34, Mean-Absolute-Error (MAE) 4.82 mm/hr였다. GeoKompsat-2(GK-2A) 강우강도 산출물, Precipitation Estimation from Remotely Sensed Information Using Artificial Neural Networks (PERSIANN)-Cloud Classification System (CCS) 산출물과 비교하였을 때 강우 유무 분류에서 CSI 21.73%, 10.81%, 강우강도 정량적 평가에서 MAE 31.33%, 23.49% 높은 성능을 보였다. 강우량 산출물을 지도화 한 결과, 실제 강우강도 분포와 유사한 분포를 모의하여 기존 산출물 대비 높은 정확도의 강우량을 추정했다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제47권9호
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• pp.777-787
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• 2014

불투수지역이 대부분인 도시유역의 경우, 우수관을 통한 우수의 배제가 유출시스템의 대부분을 차지한다. 도시지역의 우수관로 및 빗물펌프장의 용량을 설계하기 위해서는 일반적으로 강우빈도해석을 통해 계산된 빈도별 강우를 Huff시간분포 등을 사용하여 일괄적으로 시간 분포시켜 유출을 계산한다. 그러나 이러한 설계는 기후변화 등으로 인해 게릴라성 호우 등이 빈번히 발생하고, 평균적인 강우강도가 증가하고 있는 현실의 불확실성을 제대로 반영하지 못한다. 그러므로 본 연구에서는 설계강우사상의 첨두강우강도가 가지는 불확실성을 분석하기 위해, 설계강우사상을 시간 분포시키는 대표적인 방법이며, 실제 본 연구의 적용지역인 가산1빗물펌프장의 설계에 사용된 Huff 2분위 방법과 과거 발생한 실제 강우사상들을 이용한 유출해석을 실시하였다. 그 결과, 유역 내 지체효과가 거의 없는 도시지역의 경우에는 총강우량보다는 첨두강우강도에 의해 유역 내 홍수가 유발된다는 것을 확인하였고, 이를 입증하기 위해 회귀분석을 수행하였다. 즉, 총강우량이 같다고 하더라도, 첨두강우강도에 따라 상류 우수관의 범람이 야기될 수 있으며, 이러한 현상은 같은 빈도의 설계강우량이라고 해도 지속시간이 짧은 경우에 더 큰 첨두강우강도를 가지므로 더욱 두드러졌다. 이것을 본 연구에서는 설계강우사상를 시간분포시킴에 의해 야기되는 첨두강우강도의 불확실성이라고 정의하고, 이에 대한 정량화 및 고려가 도시지역의 유출시스템 설계 시 고려되어야 함을 제안하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2002년도 추계학술대회 논문집(I)
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• pp.601-607
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• 2002

Infiltration of rainfall causes railway embankment to be unstable and may result in failure. Basic relationship between the stability of railway embankment and rainfall introducing the partial saturation concept of ground are defined to analyze the stability of embankment by rainfall. A pressure plate test is also peformed to obtain soil-water characteristic curve of unsaturated soils. Based on this curve, the variables in the shear strength function and permeability function are also defined. These functions are used fur the numerical model for evaluation of railway embankments under rainfall. As comparing the model and case studies, the variation of shear strength, the degree of saturation and pore-water pressure for railway embankment during rainfall can be predicted and the safety factor of railway embankment can be expressed as the function of rainfall amount namely rainfall index. Therefore, the research on safety factor on railway embankment considering train speed and rainfall infiltration with the variation of rainfall intensity and rainfall duration was carried out in this paper.

• 한국수자원학회논문집
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• 제41권6호
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• pp.587-595
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• 2008

지속기간별 강우자료의 보유연한이 충분하지 않은 지역에도 실용적인 적용이 가능한 IDF 관계식을 유도하였다. 이 관계식은 두개의 모형변수와 재현기간으로 구성된 근사식으로서, 지속기간별 강우자료를 통합하고 정규화 하는 변환과정을 통하여 통계적으로 유도되었다. 강우자료의 변환을 위하여 Kruskal-Wallis 통계량과 Manly 변환을 적용하였는데 이 결과 해석적으로 간단한 형식의 IDF 관계식을 얻을 수 있었다. 특히 보유 자료의 수가 제한된 경우 주로 발생하는 짧은 지속기간의 강우강도가 긴 지속기간의 강우강도에 비하여 작아지는 이상 현상을 완화할 수 있는 특징을 보여주었다. 실무적으로 혼란을 주고 있는 산청과 영천의 강우자료에서 발생하는 이상 현상을 처리하기 위하여 제안된 방법론을 적용한 결과 만족스러운 결과를 보여주었다.

• 지질공학
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• 제18권2호
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• pp.191-196
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• 2008

이 연구는 집중호우시 산사태의 발생가능성과 발생시간을 사전에 예측하기 위한 노력의 일환으로 기존에 개발된 RTI 경보모델을 우리나라에 적용 분석한 사례이다. RTI(Rainfall Triggering Index)는 강우강도(I) 유효 누적강우량($R_t$)의 곱으로 정의되는 것으로서, 강우기간 동안 특정 시간(t)에서 산사태가 발생할 가능성을 평가하는데 사용된다. RTI의 상부임계값($RTI_{UC}$)과 하부임계값($RTI_{LC}$) 과거 산사태 발생시 강우자료 분석을 통해 각 지역별로 설정할 수 있으며, 강우강도가 상부임계값을 초과할 때 실제 산사태가 발생하는 것으로 이해할 수 있다. 이러한 분석은 궁극적으로 향후 집중호우가 내릴 경우 특정지역의 산사태 발생가능성은 물론 산사태 발생시기를 예상할 수 있으며, 이를 토대로 사전에 산사태 발생경보를 발령하는데 중요한 근거로 활용될 수 있다. 이와 같은 이론을 우리나라에 적용하기 위해 2006년 7월 13일부터 7월 19일까지 강원도 인제군 일대에 내린 강우자료와 산사태 발생과의 관계를 분석한 결과, 실제 산사태가 발생한 7월16일 오전 11시경을 기준으로 23시간, 11시간, 9시간 전에 강우강도가 RTI의 상부임계값을 초과하였다. 이를 토대로 이와 같은 세 차례에 걸친 산사태 경보의 발령이 필요하였음을 알 수 있었다.

• 한국습지학회지
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• 제10권2호
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• pp.105-114
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• 2008

급격한 도시화에 따른 불투수 면적과 인구의 증가로 인하여 많은 양의 오염물이 배출되고 있고, 이로 인하여 지역 하천의 수질이 심각한 위협을 받고 있다. 특히 강우시 지표면의 쌓인 다량의 오염물질은 오수관으로 유입된 후 월류되어 하천으로 유입되기 때문에 이에 대한 연구와 관리시스템의 마련이 시급하다. 이에 본 연구에서는 청주시를 대상으로 도시배수구역의 유출특성을 분석하고 이에 영향을 미치는 인자를 추출 및 분석할 수 있는 통계적 분석방법을 제시 것에 목적이 있다. 선행된 연구를 참고하여 강우강도, 선행건기일수, 강우량과 5개의 수질분석항목(CODcr, BOD, SS, TN, TP)과의 관계를 통계적인 방법으로 분석하였으며, 강우시 도시유출특성을 지배하는 인자에 대한 규명을 시도하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.937-942
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• 2005

It is necessary to estimate the runoff hydrograph and peak flood discharge using law of probability for synthetic flood control policy and design of hydraulic structures. Rainfall analysis is needed in the process of peak flood discharge estimation and the time distribution of a design rainfall is a very important process in the analysis. In this study, we estimate design flood for a small urban basin and a rural basin of medium scale which have different travel times. The Huff method is widely used in Korea for the time distribution of design rainfall to estimate design flood. So, we use Huff method and a conceptual method which is suggested in this study for the comparative purpose. The 100-year frequency rainfall is used to estimate design flood for each basin and the design flood is compared with the existing design flood. As the result, the design flood is overestimated $14.6m^3/sec$ by Huff method and is underestimated $70.9m^3/sec$ by a conceptual method for the rural basin. For the small urban basin, the design flood is excessively overestimated $294.65m^3/sec$ by Huff method and is overestimated $173m^3/sec$ by a conceptual method. The reason of excessive overestimation by Huff method in the small urban basin is that the increased rate of rainfall intensity according to the decrease of duration is large and the duration exceeds the time of concentration when the increased rainfall intensity is concentrated in a quartile. Therefore, we suggested a conceptual method for the time distribution of design rainfall by considering the rainless period and duration. Especially, the conceptual method might be useful for the small urban basin with short concentration time which the design flood is overestimated by Huff method.

• 대기
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• 제27권3호
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• pp.345-358
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• 2017

The decadal change in rainfall for Changma period over the South Korea in early-2000s is detected in this study. The Changma rainfall in P1 (1992~2002) decade is remarkably less than in P2 (2003~2013) decade. The much rainfall in P2 decade is associated with the increase of rainy day frequency during Changma period, including the frequent occurrences of rainy day with a intensity of 30 mm/day or more in P2 decade. This decadal change in the Changma rainfall is due to the decadal change of atmospheric circulation around the Korean Peninsula which affects the intensity and location of Changma rainfall. During P2 decade, the anomalous anti-cyclone over the south of the Korean Peninsula, which represents the expansion of the North Pacific high with warm and wet air mass toward East Asia, is stronger than in P1 decade. In addition, the upper level zonal wind and meridional gradient of low-level equivalent potential temperature in P2 decade is relatively strengthened over the northern part of the Korean Peninsula than in P1 decade, which corresponds with the intensification of meridional gradient between air mass related to the East Asian summer monsoon nearby the Korean Peninsula in P2 decade. The enhanced meridional gradient of atir mass during P2 decade is favorable condition for the intensification of Changma rainfall band and more Changma rainfall. The atmospheric conditions related to enhanced Changma rainfall during P2 decade is likely to be influenced by the teleconnection linked to the suppressed convection anomaly over the southern part of China and South China Sea in P2 decade.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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• pp.736-744
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• 2009

The abrupt failure of slope caused by a concentrated rainfall would be a disaster in this country. Specially, the soil slope may be collapsed by the rainfall seepage, however, there is not much information for the mechanism of slope failure during rainfall. As analyzing the stability of slope by rainfall, the conventional method is to put the ground-water level on the surface of slope. However, it may provide the over-reinforcement for the slope stability. Futhermore, although over-reinforcement for the slope was fulfilled, the possibility of potential slope failure still exists. In this study, the slope stability by the conventional design method and the causes of unstable slope during rainfall were investigated. To analyze the slope stability by rainfall, the computer program SEEP/W for the analysis of seepage was used. As changing the intensity and duration of rainfall in SEEP/W, the analysis were performed. After completion of analysis, the porewater pressure data from SEEP/W was applied to SLOPE/W. As a results of this analysis, it is not reasonable that the groundwater level is going up to the surface of slope during rainfall. Therefore, the conventional reinforcement for the slope stability is not obvious to satisfy the criterion safety factor during rainfall. The reasonable counterplan is to install drainage hole on the surface of slope in order to prevent erosion and debris flow.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권8호
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• pp.665-676
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• 2018

사면에서의 세류간 토양침식은 빗물방울의 지표면 타격에 의한 토양입자의 박리와 면상흐름에 의한 토사이송의 상호작용에 의한 결과이다. 본 연구는 토양입자를 박리하는 강우동력과 유사이송에 기여하는 면상흐름동력을 토양침식을 위한 에너지 소비율 측면에서 새롭게 정의하고, 강우유발 면상흐름에 의한 세류간 토양침식의 유효동력 함수를 제시하였다. 강우, 경사, 유출과 관계된 인자들에 따른 강우 면상흐름의 동력을 평가하고, 기존 연구 자료를 바탕으로 이 함수의 상수들을 분석하였다. 또한 강우와 면상흐름 동력의 상대적인 크기 변화는 세류간 토양침식의 물리적 과정과 수문학적 반응을 반영함을 확인하였다. 지표유출 및 토양침식 실측자료를 세류간침식 평가 모형들에 적용한 결과 강우 면상흐름동력 함수가 가장 높은 정확도를 보여 세류간 토양침식 평가에 적합하다는 것을 확인하였다.