• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.320-320
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• 2021

홍수피해가 빈발하는 도시 및 소규모 산지 유역에서와 같이 지체시간이 짧은 유역에서 국지적으로 발생하는 돌발홍수는 우량계와 기존 하천유역 예보시스템만으론 예보가 불가능하다. 동일한 강우에서도 지역에 따라 침수시간이나 침수심이 달라지기 때문에 정확한 돌발홍수예보를 위해서는 지역에 따른 침수특성과 유속특성을 달리 고려해야 한다. '골든타임 확보를 위한 유역 시공간 상세 홍수예보기술 개발(환경부)'에서 개발한 '국지 돌발홍수예측 시스템'은 지역별 검증된 침수특성과 유속특성의 관계식을 산정하여 돌발홍수예보 기준을 설정하였다. 그리고 도달시간이 짧은 도시 및 산지에서 홍수예보 선행시간을 확보하기 위해 강우레이더 기반 돌발홍수 예측 시스템을 구축하여 시범 운영 중이다. 그러나 도시·산지 중소하천유역 등 홍수예보 취약지역에 대한 돌발홍수예보 정확도를 제고하기 위해서는 기 설정된 돌발홍수위험 예보 기준을 정밀하게 평가·검증·개선 할 수 있는 실증 체계가 반드시 필요하다. 이러한 배경에서 본 연구에서는 2021년부터 3개년 동안 홍수예보 취약지역에 강우레이더와 경제적 IoT 관측센서 정보를 기반으로 돌발홍수예보 실증기술을 개발하여 전국 돌발홍수예보 실용화 기반 구축하고자 한다. 홍수피해 취약지역인 도심지, 산지·계곡, 해안지역에 실증 테스트베드를 선정하고 강우레이더-IoT 실증 관측망을 구축하여 돌발홍수예보 기술 실증과 돌발홍수 위험기준 설정 가이드라인을 마련하고자 한다. 더불어 도시 중소하천유역 홍수예보 활용을 위한 소형강우레이더 강우량 정확도 개선 기술 개발과 홍수기 강우레이더 기반 홍수예보 관-연 협업 시범 운영을 추진할 계획이며, 최종적으로는 강우레이더와 IoT 정보 기반 돌발홍수 실증 시스템을 구축 운영하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.394-394
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• 2020

최근 빈번히 발생하고 있는 슈퍼 태풍과 집중호우로 인해 크고 작은 침수피해가 발생하고 있다. 우리나라는 4대강 사업을 통해 주요 국가하천에 대한 정비를 마친 바 있으나 이후 지속적으로 변화하는 하천 환경에 대한 홍수예측 모형의 반영은 미비한 실정이었다. 따라서 본 연구에서는 낙동강 본류 및 지류의 최신 단면자료를 수집하여 수리학적 홍수예측모형에 반영하고자 하였다. 또한, 기존의 모형에 비해 정확도를 개선할 수 있는 방안을 모색하여 적용성을 검증하고 이를 반영한 수리학적 홍수예측 모형을 제시하고자 한다. 본 연구에서는 낙동강 본류 및 주요 지류에 대한 최신 횡단면 측량자료를 활용하여 1차원 수리학적 홍수예측 모형을 구축하고 2012년 태풍 산바 사상에 대한 검보정을 실시하였다. 대상구간은 안동조정지댐으로부터 낙동강 하구둑 하류 8km지점이며, 상류단 경계조건은 안동조정지댐 방류량을 입력하고 하류단 경계조건은 가덕도 조위관측소의 조위를 활용하였다. 또한, 반변천, 내성천, 위천, 감천, 금호강, 황강, 남강 등 7개 지류에 대한 하도를 하도추적이 가능한 네트워크 모형으로 구축함으로써 지류에 대한 홍수예보에 활용할 수 있도록 하였다. 낙동강 본류의 하도 길이는 340km, 824개의 단면으로 구성하였으며, 지류를 포함한 전체 하도 길이는 572km, 1,570개의 단면으로 구성하였다. 또한, 낙동강 본류에 위치한 8개의 다기능보와 지류에 위치한 횡단구조물의 반영을 위해 다기능보의 제원 및 하천기본계획을 참고하여 내부경계조건으로 활용하였다. 본 연구에서 구축된 낙동강 본류 및 지류의 수리학적 홍수예측 모형을 낙동강 유역에 대한 홍수주의보 및 홍수경보 등 홍수특보 발령 업무에 활용함으로써 정확한 홍수예보가 가능하도록 하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.375-375
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• 2020

우리나라는 현재 개발되어 적용되고 있는 홍수피해잠재능(Potential Flood Damage, PFD) 산정방법은 잠재성요소(인구, 자산, 사회기반시설, 도시화율)와 위험성요소(홍수피해액, 확률강우량, 외수방어능력, 댐 및 저수지, 내수방어능력)로 산정 후 지역평가를 통해 그룹(A,B,C,D)별로 평가하고 있다. 하지만, 홍수피해잠재능(PFD) 산정인자가 많아 자료조사 및 구축에 많은 시간이 소요 되며, 인자별 다양한 공간적 범위로 인해 실무 적용에 어려움이 있다. 또한, 소구역 단위 평가로 인해 하천의 침투 특성을 반영하지 못하여 하천 주변의 중요도 평가가 미흡한 실정이다. 이를 위해 본 연구에서는 중요도 분석 인자 단순화를 통해 자료 조사 및 구축 시간 단축과 더블어 위험성요소를 내포하는 홍수위험지도 사용을 통해 작업을 간소화하고, 하천 주변까지 고려하여 중요도 평가하는데 목적이 있다. 본 연구에서는 낙동강권역을 대상으로 홍수위험지도 및 중요도 분석 인자(인구, 자산(공시지가), 시회기반시설(도로,철도), 도시화율(시가화지역)) 공간정보를 구축하였고, 점수할당법에 의한 인자별 중요도 분석 및 상관성 분석을 통해 피해우선순위를 분석하였다. 분석결과, 인구·자산(공시지가) 인자가 높은 구역이 대체로 사회기반시설 연장 및 도시화 면적이 높게 나타났으며, 하천의 치수단위 구역별 중요도 분석시 인구·자산(공시지가) 두가지의 인자로도 치수안전도 결정에 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.79-79
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• 2021

기상학적 측면에서 강수 부족으로 인한 수생태환경(하천), 호소환경(저수지) 및 유역환경(중권역)으로 미치는 환경학적 가뭄의 영향을 평가하기 위한 시도는 매우 중요하다. 만약 동일한 규모의 강수부족 현상이 발생할지라도, 환경적 측면에서의 수질 및 수생태에 미치는 영향이 매우 큰 유역이 있고, 반면 어느 정도의 복원력을 유지할 수 있는 유역이 있을 것이다. 즉, 서로 다른 유역환경에 따라 가뭄으로 인한 환경적 영향은 달라질 가능성이 크며, 이처럼 환경적 가뭄에 취약한 지역을 위해서는 지속적인 환경가뭄 모니터링이 중요하다. 환경적 측면에서 가뭄의 영향을 평가하기 위해서는 다양한 수질 관련 항목을 연계한 환경가뭄 감시가 중요하며, 이와 더불어 가뭄과 관련한 다양한 이해관계자 간의 효율적인 의사결정 도구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 다양한 시나리오 정보를 제공할 수 있는 베이지안 네트워크 모형을 적용하여 환경가뭄 민감도 평가 방안을 제시하고자 한다. 본 모형에서는 수질 문제가 가장 심하게 대두되고 있는 낙동강 유역을 대상으로, 기상학적 가뭄에 의한 수생태 및 환경 관련 변수들(BOD, T-P, TOC)의 복잡한 상호의존성을 파악할 수 있는 베이지안 네트워크 모형을 활용하였다. 또한, 기상학적 가뭄에 의한 상류와 하류 간의 환경적 영향을 연계하여 해석하기 위한 모형을 구축하였다. 그 결과, 기상학적 가뭄으로 인한 환경적 민감도가 크게 나타나는 중권역(예: 임하댐유역)과 이와 반대인 중권역(예: 병성천유역)의 구분이 가능하였다. 또한, 상류에서 발생한 심한 기상학적 가뭄이 하류 지역 내 환경적인 영향을 지속할 가능성이 있음을 확인되었다. 따라서 본 연구에서 제안한 방법은 환경적 가뭄의 취약지역을 우선 선정하고, 나아가 상-하류 간의 환경적 가뭄을 감시하는 데 있어 활용도가 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Environmental Science International
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• v.31 no.2
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• pp.149-169
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• 2022

Hwapocheon stream is located in Gimhae-si, Gyeongsangnam-do, and a part was declared a protected wetland area in 2017. In 2020 and 2021, we investigated the community structure of benthic macroinvertebrates of the Hwapocheon stream to provide ecological information for the management of the wetland. As a result, 4 phyla, 6 classes, 20 orders, 51 families, 83 species, and 2,621 individuals of benthic macroinvertebrates were identified. The average indices of diversity, richness, and evenness were the highest in the midstream area, whereas the highest average index of dominance was observed upstream. Seven biological water quality evaluations based on the distribution of benthic macroinvertebrates showed that the Biological Monitoring Working Party was an extremely suitable method for environmental evaluation of the Hwapocheon stream. Regarding functional feeding groups, the number of species of predators and gathering-collectors was the highest, and considering habitual dwelling groups, the number of species of clingers and sprawlers was the highest. The species number of Odonata, Hemiptera, and Coleoptera increased toward the downstream area, whereas the community loss index was the highest upstream. We also investigated relative resistance and resilience based on the distribution of aquatic insects and found that community stability was the highest downstream, whereas the lowest upstream.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.52 no.5
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• pp.349-360
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• 2019

The purpose of this study is to evaluate the stream flow and water quality (SS, T-N, and T-P) behavior of Nakdong river basin ($23,609.3km^2$) by simulating the dam and weir operation scenarios using SWAT (Soil and Water Assessment Tool). The operation senarios are the simultaneous release for all dam and weirs (scenario 1), simultaneous release for all weirs (scenario 2), and sequential release for the weirs with one month interval from upstream weirs (scenario 3). Before evaluation, the SWAT was calibrated and validated using 11 years (2005-2015) daily multi-purpose dam inflow at 5 locations (ADD, IHD, HCD, MKD, and MYD), multi-function weir inflow at 7 locations (SHW, GMW, CGW, GJW, DSW, HCW, and HAW), and monthly water quality monitoring data at 6 locations (AD-4, SJ-2, EG, HC, MK-4, and MG). For the two dam inflow and dam storage, the Nash-Sutcliffe efficiency (NSE) was 0.56~0.79, and the coefficient of determination ($R^2$) was 0.68~0.90. For water quality, the $R^2$ of SS, T-N, and T-P was 0.64~0.79, 0.51~0.74, and 0.53~0.72 respectively. For the three scenarios of dam and weir release combination suggested by the ministry of environment, the scenario 1 and 3 operations were improved the stream water quality (for T-N and T-P) within the 3 months since the time of release, but it showed the negative effect for 3 months after compared to scenario 2.

• Journal of Environmental Science International
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• v.17 no.6
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• pp.611-621
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• 2008

This study intends to provide the necessary basic data needed for predicting the water quality and examining changes in water quality on the basis of the hydrological changes: an outflow or the character of a flow by investigating the interaction of the parameters through the estimation of optimal parameters need for predicting the water quality of the dam basin and the sensitivity among those estimated parameters. Im-Ha Dam in the upstream area of the Nakdong River was selected for analysis, and the water quality survey data necessary for parameter estimation was based on the monthly water quality data (water temperature, BOD, T-N and T-P) between December 1, $2005{\sim}$November 31, 2006. K1C(the saturated growth rate of plant plankton), K1RC (endogenous respiratory quotient of plankton), KDC(deoxidized ratio), K71C(minealized ratio of dissolved organic phosphorus), K83C(mineralized ratio of dissolved organic nitrogen) have been considered as the factors of the water quality performed in this water quality simulation, that is, the most effective parameters on BOD, T-N and T-P. In the result of the analysis of the sensitivity, KDC(deoxidized ratio) was the most sensitively reacted parameter on BOD and it was K71C(mineralized ratio of dissolved organic phosphorus) and K83C(mineralized ratio of dissolved organic nitrogen) on T-N and T-P. It is considered that it will be possible to apply the most optimal parameter to an analysis of the water quality simulation at Im-Ha Ho basin in the goal year by examining the interaction of the parameters through the parameters sampling which are able to applicable to prediction of the water quality and the analysis of the its sensitivity, in the future, also the analysis on the basis of the hydrological conditions: an outflow or the character of a flow will be needed.

• The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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• v.4 no.4
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• pp.312-322
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• 1999

We have studied both submarine morphology and sediment characteristics of waste disposal sites in the southwestern Ulleung Basin, East Sea, as part of a marine environmental preservation program. The Jung waste disposal site in the outer shelf is characterized by the thick accumulation of coarse-grained palimpsest sediments and fine-grained sediments from various sources. The Byung waste disposal site in the continental slope is generally characterized by hemipelagic muds with intermittent sandy sediments originated from the outer shelf and upper slope. The hemipelagic sediments, draping the seafloor, consist of fluidized muds. The core sediments show numerous bioturbation structures which cause vertical mixing of sediments. The surface sediments can be divided into four sand types (S-1, S-2, S-3, and S-4) and two mud types (M-1 and M-2) based on relative contents of reworked coarse-grained palimpsest sediments and fine-grained sediments. sorting and heavy mineral contents. The sands are probably relict sediments reworked during high-energy conditions such as typoon or storm. On the other hand, the muds were originated from various sources such as recent input from the Nakdong River, reworked fine-grained sediment from the shelf or suspended particulate matter from the East Sea Warm Current.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.40 no.3
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• pp.205-214
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• 2007

The objective of this study is to generate the regional scale runoff scenarios by using IPCC SRES A2 climate change scenario for analyzing the spatial variation of water resources in Korea. The PRMS model was adopted to simulate long-term stream discharge. To estimate the PRMS model parameters on each sub-basin, the streamflow data at 6 dam sites and Rosenbrock's scheme are used for model parameter calibration and those parameters are translated to ungauged catchments by regionalization method. The other 3 dam sites are selected for the verification of the adequateness of regionalized model parameters in ungagued catchments. The statistical results show that the simulated flows by using regionalized parameters well agree with observed ones. The generated runoff scenarios by climate change are compared with observed data on 4 dam sites for the reference period. The consequences show that the selection of climate station for generating climate scenario affects the reliability of climate scenario at sub-basin. The comparison results of the stream flows between the 30-year baseline period (1971-2000) and future 90-year (2001-2030, 2031-2060, 2061-2090) show that the long-term mean annual runoff in the Han River has increasing trend, while the Nakdong, the Gum, the Youngsan and the Sumjin Rivers have decreasing trend.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.37 no.3
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• pp.249-255
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• 2004

To investigate the return flow ratio of irrigation water, lots of observations were made during the irrigation periods in 2003 crop year. This Area is a portion of Dae-Am pumping station basin which is located in Changryung-gun, Gyeongnam province. A water balance analysis was performed for a paddy field in Dae-Am pumping station in the Nakdong river basin, which is constructed for irrigation water supply. Daily rainfall data in the this area were collected and irrigation water flow rate, drainage water flow rate, infiltration and evaportranspiration were measured in field area. Irrigation water flow rate and drainage water flow rate were continuously observed by water level logger(GTDL-L10) during the growing season. The infiltration and evaportranspiration were measured by cylindrical 300mm depletion meter and cylindrical 200mm infiltrometer, respectively. Total irrigation and drainage flows were 654.7mm and 281.2mm in 2003. Total infiltration and evaportranspiration were 36.0mm and 160.0mm respectively. The mean of the daily evaportranspiration rate was 4.3mmm/d. The prompt return flow and retard return flow ratio were 43.0％ and 5.5％, respectively. Total return flow ratio was 48.5％. Therefore, it can be concluded that the amount of irrigation water was much higher than design standard or reference in this study. It means that this was caused by the inadequate water management practice in the area where water was oversupplied on farmers' request rather than following sound water management principles, and design standard should be changed in the future.