• 한국농공학회논문집
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• 제60권1호
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• pp.31-36
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• 2018

A rainwater harvesting device was developed for runoff flow harvesting in a small stream or channel and its performance was evaluated in small fields. The rainwater harvesting device has slits on its side of cylindrical volume in 15 cm diameter and 70 cm length, which is designed to increase its water flow harvesting capacity. The maximum collectable water quantity was about 0.0022 ton/sec (130 L/min). Rainwater harvesting device were installed in two locations (P1, P2). P1 is a point for rainfall runoff flow harvesting. P2 is a point for ordinary flow harvesting. During this study, total rainfall depth was 334.5 mm. Runoff of 1,722 ton and 7,984 ton occurred in P1 and P2, and 273 ton and 125 ton were collected by this rainwater harvesting device. Harvesting efficiency was calculated as 15.85 % and 1.57 % in P1 and P2. Clogging of screen filter media in the cylinder due to soil and suspended solids has lowered the harvesting efficiency. However, it was possible to harvest 30 ton/month of rainwater harvesting and it is expected that it will help to solve short-term water shortage.

• 물과 미래
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• 제29권4호
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• pp.209-221
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• 1996

우리나라 대부분의 소하천 유역은 수위나 유량의 관측이 행해지지 않은 미계측 유역으로 방치되어 있어 홍수시 정확한 유출량의 추정이나 홍수피해 경감을 위한 적절한 대책수립이 어려운 실정이다. 본 연구에서는 부산지방 수영강 수계 중 3개 소하천 유역을 연구대상유역으로 선정하여 측정된 수문자료를 근거로 각종 유출 매개변수를 추정하였다. 또한 기존의 유출해석 모형중 저류함수법과 선형 이산화 입력-출력 모형 및 선형저수지 모형을 채택하여 유출해석을 실시하였다. 각 모형에 의한 계산 수문곡선은 실측 수문곡선과 잘 일치하였으며, 이들 모형은 소유역의 홍수사상을 성공적으로 나타낼 수 있다는 것을 확인하였다. 본 연구에서 채택한 모형 중 저류함수법은 크기가 작은 홍수에는 적용하기 어렵다는 문제점에도 불구하고 가장 양호한 결과를 제공하였으며, 선형저수지 모형은 적은 수의 매개변수로도 비교적 양호한 결과를 준다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 저류함수법 매개변수를 이용한 방법, $\Phi$-index법 및 일정비손실법 등 세 가지 방법의 유효강우 산정법에 따른 모형의 재현성을 평가하였다. 온천천 유역의 경우에는 저류함수법 매개변수를 이용한 방법이 가장 용호한 결과를 나타내었으나, 다른 두 연구대상유역의 경우에는 $\Phi$-index법이 더 나은 결과를 제공하였다.

• Journal of Multimedia Information System
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• 제5권4호
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• pp.235-244
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• 2018

Potential maximum soil moisture retention (S) is a dominant parameter in the Soil Conservation Service (SCS; now called the USDA Natural Resources Conservation Service (NRCS)) runoff Curve Number (CN) method commonly used in hydrologic modeling for event-based flood forecasting (SCS, 1985). Physically, S represents the depth [L] soil could store water through infiltration. The depth of soil moisture retention will vary depending on infiltration from previous rainfall events; an adjustment is usually made using a factor for Antecedent Moisture Conditions (AMCs). Application of the method for continuous simulation of multiple storms has typically involved updating the AMC and S. However, these studies have focused on a time step where S is allowed to vary at daily or longer time scales. While useful for hydrologic events that span multiple days, this temporal resolution is too coarse for short-term applications such as flash flood events. In this study, an approach for deriving a time-variable potential maximum soil moisture retention curve (S-curve) at hourly time-scales is presented. The methodology is applied to the Napa River basin, California. Rainfall events from 2011 to 2012 are used for estimating the event-based S. As a result, we derive an S-curve which is classified into three sections depending on the recovery rate of S for soil moisture conditions ranging from 1) dry, 2) transitional from dry to wet, and 3) wet. The first section is described as gradually increasing recovering S (0.97 mm/hr or 23.28 mm/day), the second section is described as steeply recovering S (2.11 mm/hr or 50.64 mm/day) and the third section is described as gradually decreasing recovery (0.34 mm/hr or 8.16 mm/day). Using the S-curve, we can estimate the hourly change of soil moisture content according to the time duration after rainfall cessation, which is then used to estimate direct runoff for a continuous simulation for flood forecasting.

• 한국토양비료학회지
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• 제38권6호
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• pp.307-312
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• 2005

고령지의 대표지인 강원도 평창 지역의 밭은 석비레 사양토로 객토 및 성토를 하고 다량의 부산물 퇴비를 투입하여 영농활동을 하는 곳이 많다. 석비레 사양토에 부산물퇴비를 처리하여 퇴비의 종류별 유출수와 유거수의 양분농도를 경시적으로 조사하였다. 전기전도도는 유거수 ($0.9-2.0dS\;m^{-1}$)와 침출수 ($0.8-2.2dS\;m^{-1}$)에서 모두 계분퇴비 처리구에서 가장 높은 값을 보였고, 총질소 ($25-75mg\;L^{-1}$)와 총인 ($0.12-0.43mg\;L^{-1}$)의 농도도 처리한 부산물 중에서 계분퇴비 처리구가 가장 높은 것으로 나타났다. 시험기간 동안 전기전도도는 지속적으로 증가하는 경향을 보였고, 총질소와 총인의 농도는 감소하는 경향을 보였다. 우분과 계분을 톱밥과 혼합해서 만든 퇴비 처리구와 음식물퇴비 처리구, 맥주공장의 폐수오니를 처리한 시험구에서 발생한 유거수의 평균 총질소 농도는 각각 41, 34, $37mg\;L^{-1}$이었고, 침출수의 평균 총질소 농도는 35, 28, $34mg\;L^{-1}$이었으며, 총인 농도는 처리간에 비슷한 경향을 보였다. 전체적으로 전기전도도는 침출수가 높았고, 총질소의 농도는 유거수에서 다소 높게 나타났다. 본 시험 결과 고령지 농경지의 대표지인 평창지역에서 성토로 많이 이용하고 있는 석비레 사양토에 부산물퇴비를 과량 투입하여 영농활동을 하게 되면 물에 의한 총질소와 총인의 이동이 다량 발생할 수 있음을 알 수 있었고, 특히 계분퇴비에서 유출이 높게 나타나 계분퇴비의 사용법에 대한 연구가 시급한 것으로 판단되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제26권4호
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• pp.343-350
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• 2007

강우에 의한 경사지 토양으로부터의 농약 유출양상을 파악하고 그에 대한 농약의 특성, 환경적 요인 및 영농방법 등의 영향 정도를 평가하기 위하여 토양흡착실험과 인공강우유출 실험 및 콩 재배 lysimeter 포장에서 유출실험을 수행하였다. Endosulfan의 흡착법에 의한 흡착계수 (K)는 $77{\sim}131$이었으며, 탈착법에 의한K값이 흡착법으로 구한 값보다 높았다. 영국 SSLRC의 이동성 분류기준에 의하면 endosulfan은 Koc 4,000을 초과하여 non-mobile 등급에 속하였다. 인공강우 처리구의 유출수 및 유실토양에 의한 endosulfan의 유실율은 $3.4{\sim}5.6%$ 및 $4.4{\sim}15.6%$이었다. 인공강우실험 후 토심별 분포를 살펴 본 결과 대부분의 endosulfan 잔류분은 토심 5 cm 이내에 잔류하였다. 경사도 30%의 경우가 10%에 비하여 각 농약의 유실량이 $0.6{\sim}0.9$배 많았는데 유출수에 의한 농약의 유실량 차이는 유출수 중 농도 차이로 볼 수 있으며, 유실토양에 의한 농약 유실량 차이는 토양 유실량과 관계되는 것으로 생각되었다. Lysimeter 포장유출실험 결과 경사도 및 경사장별 endo-sulfan 유실량은 살포량 대비 $5{\sim}35%$ 수준이었다. 콩재배구의 유실율은 나지구의 유실율에 비하여 평균 66% 수준이었다. 경사조건의 영향을 살펴보면 유출수의 경우에는 그 차이가 크지 않았으나 유실토양에 의한 유실율은 경사도와 경사장 증가에 따라 $4{\sim}12$배까지 증가하는 것으로 나타났다. 한편 유출수 중 농약성분의 최고농도는 콩재배구 및 나지구 각각 $8{\sim}10{\mu}gL^{-1}$ 및 $7{\sim}9{\mu}gL^{-1}$ 수준으로 작물 재배 여부에 따른 유출수 중 농도의 차이는 크지 않은 것으로 나타났다.

• 한국농공학회논문집
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• 제65권4호
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• pp.25-32
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• 2023

KDS (Korean Design Standard) for agricultural drainage is a planning standard that helps determine the appropriate capacity and type of drainage facilities. The objective of this study was to analyze the inundation of the agricultural basin considering the current design standard and the critical rainfall duration. This study used the rainfall durations of 1-48 hour, and the time distribution method with the Chicago and the modified Huff model. For the runoff model, the NRCS (Natural Resources Conservation Service) unit hydrograph method was applied, and the inundation depth and duration were analyzed using area-elevation data. From the inundation analysis using the modified Huff method with different rainfall durations, 4 hours showed the largest peak discharge, and 11 hours showed the largest inundation depth. From the comparison analysis with the current method (Chicago method with a duration of 48 hours) and the modified Huff method applying critical rainfall duration, the current method showed less peak discharge and lower inundation depth compared to the modified Huff method. From the simulation of changing values of drainage rate, the duration of 11 hours showed larger inundation depth and duration compared to the duration of 4 hours. Accordingly, the modified Huff method with the critical rainfall duration would likely be a safer design than the current method. Also, a process of choosing a design hydrograph considering the inundation depth and duration is needed to apply the critical rainfall duration. This study is expected to be helpful for the theoretical basis of the agricultural drainage design standards.

• 한국물환경학회지
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• 제23권5호
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• pp.748-755
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• 2007

To develop an efficient pump operating rule for a retard basin, it is necessary to estimate inflow to the retard basin accurately which is affected by the backwater effect at the outlet of the conduit. The magnitude of the backwater effect is dependent on the water depth of a retard basin; however, the depth is determined by the amount of inflow and outflow. Thus, a real time simulation system that is able to simulate urban runoff and the pump operation with the consideration of the backwater effect is required to estimate the actual inflow to a retard basin. With this system, the efficient pump operating rule can be developed to diminish the possible flood damage on urban areas. In this study, a realtime simulation system is developed using the SWMM 5.0 DLL and Visual Basic 6.0 equipped with EXCEL to estimate inflow considering the backwater effect. The realtime simulation can be done by updating realtime input data such as minutely observed rainfall and the depth of a retard basin. Using those updated input data, the model estimates actual inflow, the amount of outflow discharged by pumps and gates, the depth of each junction, and flow rate at a sewer pipe on realtime basis. The developed model was applied to the Joonggok retard basin and demonstrated that it can be used to design a sewer system and to estimate actual inflow through the inlet sewer to reduce the inundation risk. As results, we find that the model can contribute to establish better operating practices for the pumps and the flood drainage system.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.34-34
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• 2012

Heavy storms rainfall has caused many landslides and slope failures especially in the mountainous area of the world. Landslides and slope failures are common geologic hazards and posed serious threats and globally cause billions in monetary losses and thousands of casualies each year so that studies on slope stability and its failure mechanism under rainfall are being increasing attention of these days. Rainfall-induced slope failures are generally caused by the rise in ground water level, and increase in pore water pressures and seepage forces during periods of intense rainfall. The effective stress in the soil will be decreased due to the increased pore pressure, which thus reduces the soil shear strength, eventually resulting in slope failure. During the rainfall, a wetting front goes downward into the slope, resulting in a gradual increase of the water content and a decrease of the negative pore-water pressure. This negative pore-water pressure is referred to as matric suction when referenced to the pore air pressure that contributes to the stability of unsaturated soil slopes. Therefore, the importance is the study of saturated unsaturated soil behaviors in evaluation of slope stability under heavy rainfall condition. In an actual field, a series of failures may occur in a slope due to a rainfall event. So, this study attempts to develop a numerical model to investigate this failure mechanism. A two-dimensional seepage flow model coupled with a one-dimensional surface flow and erosion/deposition model is used for seepage analysis. It is necessary to identify either there is surface runoff produced or not in a soil slope during a rainfall event, while analyzing the seepage and stability of such slopes. Runoff produced by rainfall may result erosion/deposition process on the surface of the slope. The depth of runoff has vital role in the seepage process within the soil domain so that surface flow and erosion/deposition model computes the surface water head of the runoff produced by the rainfall, and erosion/deposition on the surface of the model slope. Pore water pressure and moisture content data obtained by the seepage flow model are then used to analyze the stability of the slope. Spencer method of slope stability analysis is incorporated into dynamic programming to locate the critical slip surface of a general slope.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권1호
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• pp.81-88
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• 2018

도시지역의 모든 하수관망을 사용하여 구축된 강우-유출모형은 그 규모가 방대하고 복잡하여 실시간 도시홍수예보에 적합하지 않다. 따라서 본 연구에서는 상대적으로 도시화가 많이 진행된 서울시의 상습침수지역인 도림천 대림배수분구의 하수관망도를 이용하여 강우-유출모형을 구축하고 이를 단순화하였다. 하수관망 단순화는 노드의 누가유역면적을 단순화의 범위 산정을 위한 기준으로 설정하고 총 5단계의 과정으로 나누었으며 단순화 과정에서 SWMM의 모든 매개변수들을 면적가중치를 적용하여 계산하였다. 또한 하수관망의 적정 단순화 범위를 산정하기 위하여 유출모형에 5가지 단순화 범위를 설정하고 유출분석과 침수분석을 실시하였다. 그 결과, 유출모형의 노드와 관망의 개수 그리고 모의시간 모두 단순화 범위에 따라 50~90%까지 일정하게 감소하였으며 단순화 이전과 동일한 유출량 결과를 나타내었다. 2차원 침수분석의 경우, 누가유역면적별로 단순화의 범위가 커질수록 월류지점의 개수가 크게 감소하고 위치가 바뀌었으나 비슷한 침수양상을 나타내었다. 다만 누가유역면적을 기준으로 6 ha 이상에서는 상류부터 삭제되는 노드에 의해 나타내지 못하는 침수지역이 발생하였다. 2차원 침수면적, 주요침수구간, 침수심 등을 비교 분석한 결과, 누가유역면적을 기준으로 1 ha의 단순화 범위가 단순화 이전의 분석결과와 가장 유사함을 나타내었다. 본 연구는 SWMM 매개변수를 모두 고려한 하수관망 단순화를 실시함으로써 실시간 도시홍수예보를 위한 신속하고 정확한 유출자료 생성에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제29권3호
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• pp.315-324
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• 2013

Spatial information of snow cover and depth distribution is a key component for snowmelt runoff modeling. Wide snow cover areas can be extracted from NOAA AVHRR or Terra MODIS satellite images. In this study eight sets of annual snow cover data (1997-2006) in two mountainous watersheds (A: Chungju-Dam and B: Soyanggang-Dam) were extracted using NOAA AVHRR images. The distribution of snow depth within the Snow Cover Area (SCA) was generated using snowfall data from ground meteorological observation stations. Snow depletion characteristics for the two watersheds were analyzed snow distribution time series data. The decreased pattern of SCA can be expressed as a logarithmic function; the determination coefficients were 0.62 and 0.68 for the A and B watersheds, respectively. The SCA decreased over 70% within 10 days from the time of maximum SCA.