• 한국수자원학회논문집
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• 제48권3호
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• pp.209-220
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• 2015

본 연구에서는 미계측 유역의 홍수 유출자료를 생성하는 공간확장법에 대한 주변여건 변화의 영향을 검토하였다. 특히, 댐이 있는 곳에서의 홍수 유출자료의 공간확장 가능성을 보이고 공간확장 된 자료를 활용한 자연유량의 생성에 대한 연구를 실시하였다. 이는 댐의 설치로 유역동질성이 손실된 미계측 유역의 유출자료생성을 위한 시도이다. 댐의 영향을 받는 유역의 홍수 유출자료 공간확장을 위해서 남한강에 위치한 여주 수위관측소를 중심으로 양평 수위관측소까지를 연구의 공간적 범위로 삼았다. 홍수 유출자료의 공간확장성을 분석하기 위해 1986년부터 2010년까지의 여주수위관측소의 홍수유량을 중심으로 41개의 홍수사상을 선정하였으며, 이를 통해 홍수 유출자료 공간확장성과 댐 영향을 제거한 자연유량을 산정 하였다. 홍수 유출자료의 공간확장 작업에서 여주의 관측유출량을 중심으로 공간확장 했을 때 77%이상의 사상이 Nash-Sutcliffe efficiency의 만족도 범위 내(NSE>0.5)로 분포 하였으며, 확장된 양평 수위관측소의 첨두홍수량(peak discharge)에 대해 0.84 NSE를 얻을 수 있었다. 홍수 유출자료의 자연유량은 여주수위관측소를 중심으로 구하였으며 충주댐의 영향이 횡성댐의 영향보다 커 충주댐의 유입량을 중심으로 자연유량을 확보하였다. 충주댐이 존재하는 1986년 이후의 자연유량은 관측 유량보다 첨두홍수량이 크게 나타나고 있다. 본 연구의 결과로 댐과 같은 구조물의 설치가 있는 곳에서도 홍수 유출자료의 공간확장이 가능하며 홍수 유출자료 공간확장된 자료를 활용하여 자연유량을 구할 수 있음을 보였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제44권10호
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• pp.843-851
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• 2011

수문학 분야에서 중장기 유출량 예측은 입력변수의 불확실성 등으로 인하여 확률론적 방법을 사용하는 것이 바람직한 것으로 알려져 왔다. 본 연구에서는 금강유역을 대상으로 구성된 바 있는 RRFS-ESP 시스템에 PDF-ratio 방법을 기반으로한 사전처리기능을 장착하여 보다 효율적인 중장기 예측시스템으로의 확장을 시도하여 보았다. 이를 위하여 기상청에서 제공하는 확률기상정보를 이용하여 가중치를 산정하고 이를 기반으로 시나리오별 예측확률을 갱신하였다. 예측결과에 대하여 각 기법별 예측점수를 산정하여 본 결과 우선 ESP 기법에 의한 예측점수의 평균이 초보예측 점수를 상회하여 본 연구에서 구성한 RRFS-ESP 시스템의 적용성을 확인할 수 있었다. 또한 확률기상전망을 이용하여 갱신한 유입량 시나리오의 예측점수가 ESP 기법에 의한 예측점수를 상회하고 있음을 확인할 수 있어 ESP 기법에 의한 예측결과를 확률기상전망을 이용하여 갱신할 경우 예측 정확도를 보다 개선시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제4권1호
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• pp.3-11
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• 2017

본 논문은 연구대상 하천인 내성천에서 2013년 3월부터 본격적으로 영주댐이 담수되던 2016년 7월 중순까지 주요 관심 지점에 대한 각종 수문자료와 지형 측량 그리고 사진 모니터링 자료를 이용하여 사주에 형성된 식생의 변화를 분석하였다. 각 시기별 홍수사상이 사주에 형성된 식생의 매립 또는 제거에 어떤 영향을 주었는지 수위-단면 비교 그래프와 사진 모니터링 자료를 통해 알 수 있었다. 그 결과 모니터링 기간내 식생이 활착된 사주 위를 흐르던 홍수흐름이 식생의 매립 또는 제거에 기여한 결과를 판단할 수 있었으며 특히 2015년은 식생이 형성된 사주 위를 홍수흐름이 지나가지 않고 적절한 지하수위로 인해 수분 공급으로 식생이 번성한 것도 알 수 있었다. 영주댐의 담수가 시작되어 인위적인 조절이 되기 시작하면서 자연적인 흐름이 발생하던 시기와는 다른 양상이 발생할 것으로 예상된다. 본 연구는 향후 담수로 인한 조절 상황과 비교하는데 중요한 분석 자료로 판단된다.

• 한국농공학회논문집
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• 제51권5호
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• pp.25-34
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• 2009

The objective of this study is to evaluate the future potential climate and vegetation canopy change impact on a dam watershed hydrology. A $6,661.5\;km^2$ dam watershed, the part of Han-river basin which has the watershed outlet at Chungju dam was selected. The SWAT model was calibrated and verified using 9 year and another 7 year daily dam inflow data. The Nash-Sutcliffe model efficiency ranged from 0.43 to 0.91. The Canadian Centre for Climate Modelling and Analysis (CCCma) Coupled Global Climate Model3 (CGCM3) data based on Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) SRES (Special Report Emission Scenarios) B1 scenario was adopted for future climate condition and the data were downscaled by artificial neural network method. The future vegetation canopy condition was predicted by using nonlinear regression between monthly LAI (Leaf Area Index) of each land cover from MODIS satellite image and monthly mean temperature was accomplished. The future watershed mean temperatures of 2100 increased by $2.0^{\circ}C$, and the precipitation increased by 20.4 % based on 2001 data. The vegetation canopy prediction results showed that the 2100 year LAI of deciduous, evergreen and mixed on April increased 57.1 %, 15.5 %, and 62.5% respectively. The 2100 evapotranspiration, dam inflow, soil moisture content and groundwater recharge increased 10.2 %, 38.1 %, 16.6 %, and 118.9 % respectively. The consideration of future vegetation canopy affected up to 3.0%, 1.3%, 4.2%, and 3.6% respectively for each component.

• 한국지리정보학회지
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• 제11권3호
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• pp.1-12
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• 2008

본 연구에서는 다양한 수문 모형에 적용을 위한 입력자료 도출 기반을 마련하고자 보다 편리하고 체계적인 유역특성자료 분석시스템을 개발하였다. PRMS 모형을 이용하여 유출분석 수행시 입력자료 생성을 위해 사용되는 USGS WEASEL을 참고하여 시스템 개발항목을 도출하고, 체계적이고 효율적인 시스템 개발 및 유지관리를 위하여 UML을 이용한 객체지향 시스템을 설계하였다. 또한, 편리한 사용자 인터페이스 제공 및 다양한 수질 수문 모형에 적용하기 위하여 GIS 컴포넌트 기반인 ArcGIS ArcObjects를 이용하여 유역특성자료 분석시스템을 개발하였다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제39권1호
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• pp.71-80
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• 2016

The main goal of this study is to develop a multi-metric fishway assessment model (M_m-FA) and evaluate the efficiency of fishway. The M_m-FA model has three major fishway components with nine metrics: structural characteristics, hydraulic/hydrologic features, and biological attributes. The model was developed for diagnosing and assessing fishway efficiency and tested to Juksan Weir at the Yeongsan River Watershed. Structural characteristics of fishway included slope of the fishway (M₁), ratios of fishway width to stream width (M₂), and the proportion of orifice clogging and orifice size (M₃). Hydraulic/hydrologic characteristics included depth of fishway entrance head (M₄), depth of exit tail (M₅), and current velocity of inner fishway (M₆). Biological characteristics included fish species ratio of inner fishway to upper-lower weir (M₇), fish length distribution (M₈), and the proportion of migratory fish species to the total number of species (M₉). Overall, the assessment of fishway efficiency showed the total score of the M_m-FA model was 25 in the Juksan Weir, indicating "good condition" by the criteria of the five-level classification system. The M_m-FA model may be used as a key tool for the assessment of fishway efficiency, especially on the 16 weirs constructed for the "Four Rivers Restoration Project" after a partial calibration of M_m-FA model.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권3호
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• pp.245-257
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• 2005

본 연구에서는 격자로 분할된 유역에 ModClark 모형을 적용하여 수문모형의 매개변수를 산정하고 격자분할에 따른 유출변화에 대해서 검토하였다. 연구대상 유역은 IHP (국제수문개발계획)의 대표유역의 하나인 금강수계의 보청천 유역으로 하였다. 유역의 수문지형정보들은 HEC-GeoHMS를 이용하여 계산하였다. ModClark 모형은 격자형태의 강우자료를 요구하며 이 자료들은 HEC-DSS 파일 형태로 기록되어져 있어야 한다. 따라서 크리깅 방법을 이용하여 지점우량을 전체유역에 대한 격자 강우를 생성하였으며, Hec-DSSVue 프로그램을 이용하여 강우 입력자료를 DSS 파일로 생성하였다. 격자 크기 10000m, 5000m, 2000m 및 1000m에 대한 3가지 유출사상에 대해 모의하였으며, 모의 결과 첨두 홍수량, 유출체적, 첨두홍수 도달시간에 대해 실측수문곡선과 비교적 양호한 결과를 나타내었다.

• 한국농공학회논문집
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• 제59권1호
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• pp.57-70
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• 2017

In this study, we evaluated daily root zone soil moisture dynamics and agricultural drought using a near-surface soil moisture data assimilation scheme with Soil Moisture Active & Passive (SMAP, $3km{\times}3km$) soil moisture footprints under different hydro-climate conditions. Satellite-based LANDSAT and MODIS image footprints were converted to spatially-distributed soil moisture estimates based on the regression model, and the converted soil moisture distributions were used for assessing uncertainties and applicability of SMAP data at fields. In order to overcome drawbacks of the discontinuity of SMAP data at the spatio-temporal scales, the data assimilation was applied to SMAP for estimating daily soil moisture dynamics at the spatial domain. Then, daily soil moisture values were used to estimate weekly agricultural drought based on the Soil Moisture Deficit Index (SMDI). The Yongdam-dam and Soyan river-dam watersheds were selected for validating our proposed approach. As a results, the MODIS/SMAP soil moisture values were relatively overestimated compared to those of the TDR-based measurements and LANDSAT data. When we applied the data assimilation scheme to SMAP, uncertainties were highly reduced compared to the TDR measurements. The estimated daily root zone soil moisture dynamics and agricultural drought from SMAP showed the variability at the sptio-temporal scales indicating that soil moisture values are influenced by not only the precipitation, but also the land surface characteristics. These findings can be useful for establishing efficient water management plans in hydrology and agricultural drought.

• 한국환경농학회지
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• 제30권4호
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• pp.357-366
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• 2011

BACKGROUND: Mathematical model such as GLEAMS have been developed and successfully applied to upland fields to estimate the level of pesticide residues in soil. But, the GLEAMS model rarely applied to the Korean conditions. METHODS AND RESULTS: To evaluate pesticide transport in soil residue using the GLEAMS model from pepper plot, Alachlor, Endosulfan, Cypermethrin and Fenvalerate were applied for standard and double rate. Soil sampling was conducted and decaying patterns of pesticides were investigated. Observed climate data such as temperature and irrigation amount were used for hydrology simulation. The observed pesticide residue data of 2008 were used for parameter calibration, and validation of GLEAMS model was conducted with observed data of 2009. After calibration, the $K_{oc}$ (Organic carbon distribution coefficient) and WSHFRC (Washoff fraction) parameters were identified as key parameters. The simulated concentrations of the pesticides except Fenvalerate were sensitive to $K_{oc}$ parameter. Overall, soil residue concentrations of Alachlor, Cypermethrin and Fenvalerate were fairly simulated compared to those of Endosulfan. The applicability of the GLEAMS model was also confirmed by statistical analysis. CONCLUSION(s): GLEAMS model was eligible for evaluation of pesticide soil residue for Alachlor, Cypermethrin and Fenvalerate.

• 한국수자원학회논문집
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• 제32권2호
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• pp.163-176
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• 1999

GIS기법을 이용하여 추출되는 수문지형정보는 기존 주제도의 선정, 사용된 알고리즘 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 본 연구에서는 토양도 및 토지이용도의 선정에 따른 유출수문곡선번호의 변화를 분석하여 미계측 유역의 강우유출모의에 효과적인 GIS의 활용방안을 제시하고자 한다. 이를 위해 미계측 유역에서의 유효강우량 산정에 필요한 GIS 공간자료(개략토양도, 정밀토양도, 토지이용계획도,위성영상)를 구축하였다. 미국 토양보존국(SCS)의 유출곡선번호(runoff curve number; CN)방법의 적용을 위한 수문학적 속성의 입력과정에서 발생할 수 있는 문제점을 분석하였다. 또한 SCS CN값 산정을 위한 GIS 공간자료의 선정에 따른 유출응답특성을 검토하였다. 실측 수문곡선과의 검증을 통해 미계측 유역에서의 강우유출모의에서 GIS의 적용성을 확인할 수 있었다. SCS CN값을 산정하기 위한 GIS 공간자료로서는 정밀토양도와 위성영상자료를 이용하는 것이 적합한 것으로 나타났다.