• 한국수자원학회논문집
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• 제39권10호
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• pp.833-844
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• 2006

본 연구는 준 분포형 장기유출모형인 SWAT모형을 이용하여 융설모의에 따른 유출 및 수문성분의 영향을 분석하고자 하는데 그 목적이 있다. 대상유역으로는 충주댐 유역을 선정하였으며 융설 매개변수를 산정하였다. 충주댐지점에서의 관측유량과 융설모의 전후의 모의유량을 비교한 결과 융설모의를 수행한 유출거동이 관측치와 유사하게 모의되었으며, 특히 3, 4월에 융설 영향이 큰 것으로 나타났다. 상류유역 2개 지점에 대해서도 유사한 결과를 보였다. 또한, 융설 모의시 표고밴드 설정에 따른 영향을 분석하였으며, 융설 고려에 따른 각 수문성분들이 시간적, 양적으로 다른 거동을 보이는 것을 제시하였다. 다만, 융설 모의시 융설 발생 임계온도 전후의 온도변화에 따라 유출량이 민감하게 반응하는 문제가 도출되었으며, 이는 향후 연구를 통해 개선되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국물환경학회지
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• 제28권4호
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• pp.523-530
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• 2012

Runoff, NPS pollution load and flow-weighted mean concentration (FWMC) occurred by snowmelt and rainfall runoff were compared by a variance analysis. Snowmelt runoff ranged between 1,449 and $19,921m^3$. The peak snowmelt runoff was similar to the runoff that occurred by about 40mm/day rainfall. And average snowmelt runoff was not significantly different from the runoff that occurred by 25.5 mm/day rainfall. Average values of SS loads and FWMCs were 5,438 kg/day and 954.9 mg/L, respectively. SS loads and FWMCs were in the similar range with those that occurred by 39.0 mm/day and 53.0 mm/day rainfall, respectively. Daily SS and COD loads and FWMCs occurred by snowmelt and rainfall were analyzed not to be significantly different. Overall assessment led that the NPS pollution loads by snowmelt runoff had a similar characteristics with the loads by about 40 mm/day rainfall runoff. It was recommended that the agricultural fields in snowy region needs to managed not only for rainfall runoff but also snowmelt runoff for an effective water quality management.

• 한국수자원학회논문집
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• 제39권10호
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• pp.845-854
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• 2006

융설 모형을 이용하여 융설 기간 동안의 하천유출량을 모의하기 위해서는 융설 관련 매개변수의 정립이 반드시 필요하다. 우리나라의 경우 관측 자료의 부족으로 인하여 적설분포면적, 적설심, 적설분포면적 감소곡선과 같은 융설 관련 매개변수의 추출이 불가능하였다. 본 연구에서는 1997년부터 2003년까지의 겨울철(11월-4월) NOAA/AVHRR 위성영상을 이용하여 한반도의 적설분포도를 추출하고 기상청의 69개소 유인지상기상관측소의 기상자료 중 최심적설심 자료로서 공간내삽법을 통하여 동일한 기간의 최심적설심 분포도를 작성한 후 적설분포도와 중첩하여 남한의 적설심 분포도를 추출하였다. 또한, 적설분포면적 감소곡선은 소양강댐과 충주댐 유역을 대상으로 평균기온과 적설분포면적과의 상관관계로부터 각 연도별 선형회귀식을 추출하여 적설분포면적 감소곡선을 작성하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1B호
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• pp.1-9
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• 2008

소양강댐 유역의 관측유입량과 융설 모의의 포함 유무에 따른 모의 결과를 비교함으로써 적설 및 융설 모형의 필요성을 분석하였다. 사용한 융설 모형은 Sugawara 등의 개념적 융설 모형이고, 강우-유출 모형은 NWS-PC를 사용하였다. 모형의 매개변수는 다단계 자동보정법에 의해 추정하였고, 각 단계별로 SCE-UA 알고리즘에 의해 최적화되었다. 매개변수 추정시와 검증 모의에서 RMSE, PBIAS, NSE, PME 통계량은 융설을 포함한 모의가 그렇지 않은 모의보다 좋은 결과를 나타내었다. 소양강댐의 관측유입량은 약 두 달 이상의 자기상관성을 나타내었고, 융설을 포함하지 않은 경우에 모의된 유량시계열은 20일 정도의 자기상관성을 나타내었다. 융설을 포함한 경우의 모의유량 시계열은 관측 유량시계열과 유사하게 약 두 달 이상의 자기상관성을 나타내었다. 이와 같은 결과로 소양강댐 유역의 강우-유출 모의시 적설 및 융설 모형을 포함하여야 모형의 정확성을 향상시킬 수 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.833-844
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• 1998

본 연구의 목적은 융설모형을 국내에 도입하고 이를 강우-유출모형과 결합하여 우리나라 북부 산간지방의 장기 유출해석을 위한 융설의 영향을 고찰하는데 있다. 선택된 모형은 미국 국립기상청의 온도지수 융설모형이며, 이를 유연면적이 1,059.6$\textrm{km}^2$ 인 내린천 유역에 적용.검토하였다. 모형에 의해서 계산된 강설의 지역적 분포에 대한 시간적 변동성은 인제 측후소에서 관측된 강설량의 변동성과 잘 일치하는 것으로 나타났다. 또한 모형에 의해서 계산된 토양수분 및 하천유량은 융설모형의 존재 유무에 따라 매우 다른 거동을 나타냄을 알 수 있었다. 따라서 본 연구의 융설모형은 국내의 상황에 적합한 것으로 생각되며, 본 연구 대상지역의 장기 유출해석시 융설의 영향은 중요한 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제17권5호
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• pp.31-39
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• 2012

Chemical and isotopic variations of snowmelt provide important clues for understanding snowmelt processes and the timing and contribution of snowmelt to catchment or watershed in spring. The newly developed model includes a hydraulic exchange between mobile and immobile water (${\omega}$), and isotopic exchanges between both mobile water and ice ($f_1$) and immobile water and ice ($f_2$). Since the new model is based on the mobile-immobile water conceptualization, which is widely used for describing chemical tracer transport in snow, it allows simultaneous calculations of chemical as well as isotopic variations in snowpack discharge. We compare the model results with a study of solute transport and isotopic evolution of snowmelt in snow, using artificial rain-on-snow experiments with conservative anion ($Br^-$). These observations are used to test the newly developed model and to better understand physical processes in a seasonal snowpack where our model simulates the chemical and isotopic variations.

• 한국농공학회논문집
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• 제55권5호
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• pp.37-48
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• 2013

The objective of this study is to assess the impact of potential climate change on the hydrological components, especially on the streamflow, evapotranspiration and snowmelt, by using the Soil Water Assessment Tool (SWAT) for 17 Hanriver middle watersheds of South Korea. For future assessment, the SWAT model was calibrated in multiple sites using 4 years (2006-2009) and validated by using 2 years (2010-2011) daily observed data. For the model validation, the Nash-Sutcliffe model efficiency (NSE) for streamflow were 0.30-0.75. By applying the future scenarios predicted five future time periods Baseline (1992-2011), 2040s (2021-2040), 2060s (2041-2060), 2080s (2061-2080) and 2100s (2081-2100) to SWAT model, the 17 middle watersheds hydrological components of evapotranspiration, streamflow and snowmelt were evaluated. For the future precipitation and temperature of RCP 4.5 scenario increased 41.7 mm (2100s), $+3^{\circ}C$ conditions, the future streamflow showed +32.5 % (2040s), +24.8 % (2060s), +50.5 % (2080s) and +55.0 % (2100s). For the precipitation and temperature of RCP 8.5 scenario increased 63.9 mm (2100s), $+5.8^{\circ}C$ conditions, the future streamflow showed +35.5 % (2040s), +68.9 % (2060s), +58.0 % (2080s) and +63.6 % (2100s). To determine the impact on snowmelt for Hanriver middle watersheds, snowmelt parameters of SWAT model were determined through evaluating observed streamflow data during snowmelt periods (November-April). The results showed that average SMR (snowmelt / runoff) of 17 Hanriver middle watersheds was 62.0 % (Baseline). The annual average SMR were 42.0 % (2040s), 39.8 % (2060s), 29.4 % (2080s) and 27.9 % (2100s) by applying RCP 4.5 scenario. Also, the annual average SMR by applying RCP 8.5 scenario were 40.1 % (2040s), 29.4 % (2060s), 18.3 % (2080s) and 12.7 % (2100s).

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제16권5호
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• pp.82-89
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• 2011

Understanding snowmelt movement to the watershed is crucial for both climate change and hydrological studies because the snowmelt is a significant component of groundwater and surface runoff in temperature area. In this work, a new energy balance budget algorithm has been developed for melting snow from a snowpack at the Central Sierra Snow Laboratory (CSSL) in California, US. Using two sets of experiments, artificial rain-on-snow experiments and observations of diel variations, carried out in the winter of 2002 and 2003, we investigate how to calculate the amount of snowmelt from the snowpack using radiation energy and air temperature. To address the effect of air temperature, we calculate the integrated daily solar radiation energy input, and the integrated discharge of snowmelt under the snowpack and the energy required to generate such an amount of meltwater. The difference between the two is the excess (or deficit) energy input and we compare this energy to the average daily temperature. The resulting empirical relationship is used to calculate the instantaneous snowmelt rate in the model used by Lee et al. (2008a; 2010), in addition to the net-short radiation. If for a given 10 minute interval, the energy obtained by the melt calculation is negative, then no melt is generated. The input energy from the sun is considered to be used to increase the temperature of the snowpack. Positive energy is used for melting snow for the 10-minute interval. Using this energy budget algorithm, we optimize the intrinsic permeability of the snowpack for the two sets of experiments using one-dimensional water percolation model, which are $52.5{\times}10^{-10}m^2$ and $75{\times}10^{-10}m^2$ for the artificial rain-on-snow experiments and observations of diel variation, respectively.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.457-467
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• 2014

본 연구에서는 충주댐 유역($6,642.0km^2$)을 대상으로 Terra MODIS (Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer) 위성영상과 SWAT (Soil and Water Assessment Tool) 모형을 이용하여 융설이 댐유입량에 미치는 영향을 분석하였다. SWAT 모형의 융설 매개변수인 적설면적 감소곡선(Snow Cover Depletion Curve; SCDC)을 결정하기 위해 10 sets (2000-2010)의 Terra MODIS 위성영상으로부터 추출한 적설분포도와 지상 강설자료를 이용하여 구축한 적설심분포도(snow depth distribution; SDD)를 도출한 결과, 50% 적설면적일 때의 적설면적감소계수(sno50cov)는 0.4~0.7의 범위를 가지는 것으로 분석되었다. 매년의 융설 매개변수를 적용하여 융설기간 (11~4월)동안의 유출을 보정한 결과 평균 $R^2$는 0.54이었다. 10년 동안 융설기간의 유출량은 평균 104.3 mm로 연 유출량의 12.0%를 차지하는 것으로 분석되었다.

• 한국물환경학회지
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• 제28권3호
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• pp.453-459
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• 2012

In this study, Song-Cheon river Basin located at Dae-kwan-lyong Meyn in Kang-Won Province was monitored to analyze characteristics of non-point source pollution during the snowmelt period. The characteristics of NPS pollution such as runoff, change in water quality and pollutant loads by snowmelt were investigated from 23th February 2010 to 27th April 2010. The results showed that The climate change effects flow, turbidity and concentration of SS and COD with showing similar trend of fluctuation. Daily pollutant loads per unit area were SS 74.43 kg/ha/day, COD 1.25 kg/ha/day, BOD 0.21 kg/ha/day, TN 0.717 kg/ha/day, TP 0.141 kg/ha/day and the flow weight mean concentration has been SS 985.97 mg/L, COD 16.28 mg/L, BOD 2.67 mg/L, TN 9.302 mg/L, TP 1.834 mg/L, respectively. The flow and pollutant loads both of SS and of COD significantly increased during the snowmelt period. Because structurally loosen soil by freezing and thawing deteriorates water quality, research and management measures will be needed.