• 한국농공학회지
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• 제43권4호
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• pp.57-68
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• 2001

It is matter of common knowledge to give impetus to the water resources development to cope with increasing demand and supply for the water utilization project including agricultural living and industrial water owing to the economic and civilization development in recent years. Regional design rainfall is necessary or the design of the dam reservoir levee and drainage facilities for the development of various kinds of essential waters including agricultural water. For the estimation of the regional design rainfall classification of the climatologically an geographically homogeneous regions should be preceded preferentially This study was mainly conducted to derive the optimal regionalization of the precipitation data which can be classified by the climatologically and geographically homogeneous regions all over the regions except Cheju and Wulreung islands in Korea. A total of 65 rain gauges were used to regional analysis of precipitation. Annual maximum series for the consecutive durations of 1, 3, 6, 12, 24, 36, 48 and 72hr were used for various statistical analysis. Both K-means clustering and mean annual precipitation methods are used to identify homogeneous regions all over the regions. Nine and five homogeneous regions for the precipitation were classified by the K-means clustering and mean annual methods, respectively. Finally, Five homogeneous regions were established by the trial and error method with homogeneity test using statistics of $\chi$$^2$ distribution.

• 한국농공학회논문집
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• 제59권1호
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• pp.31-43
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• 2017

Recent studies about irrigation water use have focused on agricultural reservoir operation in irrigation period. At the same time, it is significant to store water resource in reservoir during non-irrigation period in order to secure sufficient water in early growing season. In this study, Representative Concentration Pathways (RCP) 4.5, 8.5 scenarios with the Global Climate Model (GCM) of The Second Generation Earth System Model (CanESM2) were downscaled with bias correlation method. Cumulative precipitation during non-irrigation season, October to March, was analyzed. Interaction between cumulative precipitation and carry-over storage was analyzed with linear regression model for ten study reservoirs. Using the regression model, reservoir drought response ability was evaluated with expression of excess and deficiency. The results showed that future droughts will be more severe than past droughts. Especially in case of non-exceedance probability of 10%, drought in southern region seemed to be serious. Nine study reservoirs showed deficiency range from 10% to 55%, which turned out to be vulnerable for future drought. Only Jang-Chan reservoir was secure for early growing season in spite of drought with deficiency of 8% and -2%. The results of this study represents current agricultural reservoirs have vulnerability for the upcoming drought.

• 한국수자원학회논문집
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• 제49권10호
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• pp.877-885
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• 2016

본 연구에서는 기상학적 가뭄지수인 표준강수지수(Standardized Precipitation Index, SPI)를 이용하여 우리나라 전역에 대한 가뭄예측의 시공간적인 평가를 수행하였다. 또한 다층 퍼셉트론 인공신경망(Multi Layer Perceptron-Artificial Neural Network, MLP-ANN) 예측 기법을 이용하여 SPI(3), (6)에 대한 선행예보시간별 가뭄 예측을 실시하였다. 입력 자료는 기상청 산하의 59개 관측소에서 관측된 기상자료를 활용하였고, 관측자료 기간은 1976~2015년이다. 예측 모델의 성능평가는 기준점(Threshold)에 따른 가뭄 발생유무와 같은 이진분류 혼동행렬을 구성하여 Receiver Operating Characteristics (ROC) score와 조건부 확률에 따른 F score를 산정하여 예측 성능평가를 수행하였다. 예측성능에 대한 ROC 분석결과 다층 퍼셉트론 인공신경망(MLP-ANN) 모형을 적용한 가뭄예측성능이 매우 우수한 것으로 나타났으며, SPI (3)은 2개월, SPI (6)는 5개월 정도의 선행예측이 충분히 가능한 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제50권7호
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• pp.475-488
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• 2017

정확히 가뭄을 모의하기 위해서는 수문기상학적 현상을 반영할 수 있는 가뭄지수가 필요하며, 국내에서 수문학적 가뭄을 모의하기 위해 MSWSI (Modified Surface Water Supply Index)를 활용한 여러 연구가 진행되었다. 본 연구에서는 MSWSI의 한계점을 분석하고 MSWSI의 불확실성을 정량화하였다. 우선 MSWSI 인자로서 활용가능한 수문기상인자의 선정에 따른 영향을 분석하였다. 기존 MSWSI에 적용한 하천유량, 지하수위, 강수, 댐유입량의 4개 입력인자별로 하나의 관측소자료만을 이용하였으나 본 연구에서는 중권역별 특성에 맞도록 댐저수위와 댐방류량도 포함하였으며, 여러 관측소의 자료를 취득하여 면적평균자료를 사용하였다. 2001년과 2006년 가뭄사례에 대해 MSWSI 모의검증 결과, 본 연구의 MSWSI가 실측수문기상자료의 경향을 더 잘 반영하여 가뭄을 모의하였으며, MSWSI 인자의 선정이 가뭄모의 정확성에 영향을 주는 것으로 나타났다. 다음으로 MSWSI 인자에 적용하는 확률분포의 선정에 따른 영향을 분석하였다. 강수자료는 Gumbel와 GEV 분포, 하천자료는 정규분포와 Gumbel 분포, 댐자료는 2-매개변수 대수정규분포와 Gumbel, 지하수는 3-매개변수 대수정규분포를 따르는 것으로 나타났다. 이에 따라 중권역별로 최대 36개의 MSWSI를 산정하였으며, 확률분포의 선정에 따라 MSWSI 범위가 매우 다르게 나타나 어떠한 확률분포을 적용하느냐에 따라 MSWSI 결과는 매우 달라질 수 있음을 확인하였다. 마지막으로 maximum entropy를 이용하여 MSWSI 입력인자의 선정과 입력인자별 확률분포 선정의 영향에 따른 불확실성을 정량화하였다. 분석결과, 입력인자의 수가 많이 적용될수록 불확실성은 증가하는 것으로 나타났으며, 홍수기에 MSWSI 입력인자별 확률분포 적용에 따라 MSWSI의 불확실성이 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제48권11호
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• pp.937-944
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• 2015

본 연구에서는 실측자료를 기반으로 한 새로운 면적강우량 산정기법인 '레이더 폴리곤 기법(Radar polygon Method, PRM)'을제시하였다. RPM은(1) 강우공간분포의 실측자료인 기상레이더 자료를 이용하여 지점관측소가 위치한 곳에서의 강우강도와 주변지역의 강우강도를 비교하여 유사강우 발생지도 작성; (2) 위의 단계를 관측소별로 반복하여 각 관측소별 유사강우 발생 확률 지도 작성; (3) 주어진 격자에서의 각 관측소의 유사강우 발생 확률의 비교를 통한 지배범위 결정의 알고리즘으로 관측소별 가중치를 결정하는 방법이다. RPM 방법을 안성천 유역에 적용하여 Thiessen법과 결과를 비교하였다. 안성천 유역의 경우 RPM과 Thiessen방법에 근거한 다각형의 공간적 형태는 관측소 위치의 강우 특성에 따라 차이를 보였으나 관측소별 가중치 값의 차이는 크지 않았다. 본 연구는 관측기간 및 정확도의 문제로 인하여 제한적으로 활용되어 온 레이더 강우관측자료의 새로운 활용분야를 개척하였다는 점에서 큰 의미를 찾을 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.2460-2468
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• 2014

본 최근 이상기후 현상으로 인하여 단시간동안 특정지역에 집중되는 국지성호우가 빈번하게 발생하고 있어, 잠재적인 침수재해에 대비하기 위해 적합한 설계빈도를 적용할 필요가 있다. 그러나 하천설계기준을 살펴보면 배수문의 수문설계빈도는 20년 이상으로만 명시되어 그 설계빈도에 대한 기준이 상세하지 않음을 알 수 있다. 하지만 침수피해를 저감하기 위해 외수를 고려한 제내지 침수모의가 수행되어 정량적 평가를 요한다. 내수침수모의는 보통 수리 수문학적 특성을 동시에 고려하여 매우 복잡하고 시간이 오래 소요되었다. 따라서, 본 연구에서는 기 설립된 하천관련 보고서를 이용하여 간단하면서도 단시간에 평가할 수 있는 방법을 제안하였고, 하천의 중류 및 하류에 배수문이 설치된 5개소의 제내지를 대상으로 설계빈도에 따른 9가지 확률강우량을 적용하여 설계빈도 및 위치에 따른 영향을 평가하였다.

• 응용통계연구
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• 제29권3호
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• pp.425-435
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• 2016

본 논문에서는 1973년부터 2014년까지 42년 간, 12개 지역의 일일 강수량 데이터의 역통계(inverse statistics) 분석을 실시하였다. 구체적으로 일일 강수량 x의 확률밀도함수 f(x)를 도출하였고, 특정 강수량 ${\rho}$를 처음으로 넘어서는 기간 ${\tau}_{\rho}$의 분포 $f({\tau}_{\rho})$를 도출하였다. 최종적으로 ${\tau}_{\rho}$의 대푯값인 ${\tau}_{mean}({\rho})$와 ${\rho}$의 관계를 도출하였다. 분석 결과 x와 ${\tau}_{\rho}$는 확장된 지수분포(stretched exponential distribution)를 이루는 것을 확인하였다. 더불어 ${\rho}$와 ${\tau}_{mean}({\rho})$도 확장된 지수함수의 관계를 이루는 것을 알 수 있었다. 이들 분포를 바탕으로 형태 모수(shape parameter) ${\beta}$ 값을 도출하고, 12개 지역의 강수 특성을 분석하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제35권5호
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• pp.597-609
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• 2002

본 연구에서는 과거 가뭄분석에 의해 가뭄관리 기준을 설정하고 가룰 진행 상황에 따라 가룸을 감시 및 관리하는 의사결정 방법을 제시하고자 한다. 이를 위하여 의사결정분기도를 작성하여 분석을 수행하고, 가뭄의 정도에 따라 구체적인 단계별 조치방안을 제안한다. 즉, 월강수의 전이확률과 강수량에 의하여 의사결정분기도를 작성하여 분석을 수행함으로써 가뭄의 진행상황을 파악해 가뭄주의보, 가뭄경보, 가뭄의 비상대책 등 3가지의 단계별 조치기준을 설정하는 것이다. 본 연구에서 제안된 방법은 다근 지역에서도 이용이 가능할 뿐 아니라 목적에 따라 분기도를 변환하여 이용할 수도 있을 것이다. 또한 지속적으로 기상자료를 보완하여 월 Parmer 지수(PDSI)의 등급 선정과 깅수량 분석을 수행할수 있어 보완된 의사결정분기도에 의한 기준값을 제공함으로써 계속적인 가뭄관리가 가능할 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.1787-1796
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• 2014

본 연구의 목적은 베이지안 네트워크 기법을 이용하여 기상학적 가뭄지수의 민감도를 확률론적으로 평가하는 것이다. 즉, 기상학적 가뭄에 관련되는 다양한 지수 간의 상호연관성을 분석하여 가뭄지수 사이의 선후관계를 파악하였다. 이에 본 연구에서는 정상강우비율(PN)과 30일, 60일, 90일 지속기간 표준강수지수(SPI30, SPI60, SPI90)의 자료를 기반으로 베이지안 네트워크 모형을 개발하여 기상학적 가뭄특성을 평가하였으며, 다양한 시간단위(지속기간)에 따른 가뭄지수 간의 사후확률에 대한 민감도 분석을 수행하였다. 결과적으로는 다양한 지수 간의 의존관계를 파악하였으며, 이를 활용하여 효율적인 가뭄감시를 수행할 수 있는 표준강수지수의 활용방안을 제시하였다.

• 한국농공학회지
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• 제26권4호
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• pp.37-51
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• 1984

The purpose of this study is to find out the determination method of designed duty of water in the rice fields through the comparison of the net unit duty of water at the late reduction division to heading stage with that at the planting stage. The data used for analysing this problem are the data of precipitation and gauge evaporation observed by Cheong-ju Meterological Center, the coefficient of evapotranspiration by College of Agriculture, Chung Buk University and the data of transplanting progressing in Boun area. The results obtained from this analysis are summarized as follows. 1.The occurring year of 1/10 probability value for available precipitation, gauge evaporation and mean maximum daily evapotranspiration during growing season is the year of 1977. 2.The 1/10 probability values of mean maximum evapotranspiration per day under the production rate of 1, 400kg/l0a and 1, 500kg/10a based on the weight of dry matters are 9. 2mm/day and 9. 6mm/day, respectively. 3.The net unit duty of water required in the fields that the maximum planting rate exists is more than the one in the fields that the planting rate is uniform in the planting stage. 4.The determination of net unit duty of water in the late reduction division to heading stage or the planting stage depends upon the daily evapotranspiration and percolation rate in the late reduction division to heading stage or the water depth required for planting and daily consumptive use of water after planting at the planting stage. Therefore the use of figure 5-(1) to figure 5-(6) can easily make the determination of the designed net unit duty of water out of above two kinds of net unit duty of water.