• 한국물환경학회지
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• 제36권2호
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• pp.98-108
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• 2020

The purpose of this study was to evaluate water quality in Hapcheon dam via using the Hydrological Simulation Program-Fortran (HSPF) model and applied livestock reduction scenarios. Hapcheon dam watershed input data for the HSPF model were established using the stream, land use, digital elevation map and meteorological data and others. The HSPF model was calibrated and validated using the observed water quality data from 2000 to 2016. For water quality simulation, we calculated the generated and discharge loads of the population, livestock, industry and land use following the guideline provided by the Ministry of Environment. The pollutant data were obtained from National Institute of Environmental Research (NIER). The monthly discharge load were estimated by applying the delivery rate. The calibration and validation results showed that the annual mean BOD had a difference of 0.22 mg/L and an error of ±13 %, T-N had a difference of 0.66 mg/L and an error of ±16 % and T-P had a difference of 0.027 mg/L and an error of ±13 %. In order to evaluate the nonpoint pollutants management effects, we applied livestock reduction scenarios because livestock consists of the largest portion of pollutants. As a result of the 20 % of livestock reduction, BOD, T-N and T-P decreased by 3 %, 1 % and 3 %, respectively. When 40 % of livestock reduction was applied, BOD, T-N and T-P decreased by 5 %, 3 % and 4 %, respectively. Based on the results of this study, effective pollutant management methods can be applied to improve the water quality and achieve the target water quality of Hapcheon dam watershed.

• 한국농공학회지
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• 제23권3호
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• pp.78-87
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• 1981

This study was attempted to get dimensionless unit hydrograph by linear model which can be used to the estimation of flood for the development of Agricultural water resources and laid emphasis on the application of dimensionless unit hydrographs for the ungaged watersheds by applying linear model. The results summarized through this study are as follows. 1.Peak discharge is found to be Qp= CAR (C =0. 895A-o.145) having high significance between peak discharge, Qp and effective rainfall, R within the range of small watershed area, 84 to 470km2. consequently, linearity was acknowledged between rainfall and runoff. Reasonability is confirmed for the derivation of dimensionless unit hydrograph by linear model. 2.Through mathematical analysis, formula for the derivation of dimensionless unit hydrograph was derived. qp--p=(tp--t)n-1[e-(n-1)](tp--t-1) 3.Moment method was used for the evaluation of storage constant, K and shape parameter, n for the derivation of dimensionless unit hydrograph. Storage constant, K is more closely related with the such watershed characteristics as length of main stream and slopes. On the other hand, the shape parameter, n was derived with such watershed characteristics as watershed area, river length, centroid distance of the basin and slopes. 4.Time to peak discharge, Tp could be expressed as Tp=1. 25 (√s/L)0.76 having a high significance. 5.Dimensionless unit hydrographs by linear model stood more closely to the observe dimensionless unit hydrographs On the contrary, dimensionless unit hydrographs by S.C. S. method has much difference in comparison with linear model at the falling limb of hydrographs. 6.Relative errors in the q/qp at the point of 0.8 and 1.2 for the dimensionles ratio by linear model and S. C. S. method showed to be 2.41, 1.57 and 4.0, 3.19 percent respectively to the q/qp of observed dimensionless unit hydrographs. 7.Derivation of dimensionless unit hydrograph by linear model can be accomplished by linking the two empirical formulars for storage constant, K, and shape parameter, n with derivation formular for dimensionless unit hydrograph for the ungaged small watersheds.

• 한국습지학회지
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• 제7권1호
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• pp.119-128
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• 2005

유역의 토사발생은 하상 변동 등에 의한 하천의 통수 단면 감소 등을 유발하며 하천수질 악화와 담수생태계에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 산지 및 농경지 유역과 도시유역의 관류하는 무심천 유역에서 유역의 토지이용 특성에 따른 유출토사의 특성을 분석하는 것을 목적으로 하였다. 무심천 상류는 농경지와 산림지역으로 구성되어 있다. 부유토사량은 10개의 강우사상에 대하여 5개 지점에 대하여 관측하였다. 토지이용특성 분석결과 방서교 유역은 전체 무심천 유역의 69%의 면적을 차지하며 이중에서 농경지(27.1%)와 산림지역(63.7%)이 방서교 상류의 90.8%를 차지하고 있다. 이에 따라 이 지역에서 유사량이 많이 발생될 것으로 판단되었다. 하류 도시지역을 통과하면서 부유사량 농도는 감소하였다. 무심천 유역의 부유사량 농도는 유역 상류 지역인 방서교지점 이전에서 영향을 받고 이후 하류의 도시지역에서의 영향은 미미한 것으로 나타났다. 또한 부유사량과 유출량 관계식을 유도하였으며 $R^{2}$는 상류지역이 0.506이었고, 하류지역에서는 0.656이었다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권12호
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• pp.714-722
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• 2017

수질오염총량관리제도(이하 총량제)는 하천의 목표수질을 달성하기 위해 유역에서 배출되는 오염물질의 총량을 관리하는 제도이다. 유역에서 배출되는 오염물질의 허용총량은 수질모델을 활용하여 산정하며, 이과정에서 오염부하량은 발생, 배출, 유달부하량으로 구분할 수 있다. 유달부하량은 배출부하량과 유달율의 곱으로 계산되며 유달율은 유역에서 배출된 오염물질이 하천의 특정지점에 도달하는 비율로 정의된다. 본 연구에서는 Hwang(2016) 등이 제시한 기준유량 조건의 유달율 추정방법을 영강유역에 적용하고 QUALKO2 수질모델의 수질 입력자료를 생성하여 기준유량 조건의 유달율 산정방법(식 (3))과 평균 개념의 유달율 산정 방법(식 (2))의 비교분석을 통해 유달율 추정방법에 대한 검증 연구를 수행하였다. 연구결과, 유달율 함수식은 식 (2)와 식 (3) 모두 사용 가능하나, 배출계수 적용에 따라 방법론을 달리할 필요가 있다. 식 (2)를 사용할 경우는 배출계수를 저수량, 평수량 구분없이 1로 동일하게 사용해야 하며, 식 (3)을 사용할 경우는 기술지침에서 정한 배출계수(저수량 0.15, 평수량 0.5)를 적용해야 할 것으로 판단된다.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 2005년도 학술발표논문집
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• pp.241-246
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• 2005

Doam watershed is located at alpine areas in the Kangwon province. The annual average precipitation, including snow accumulation during the winter, at the Doam watershed is significantly higher than other areas. Thus, pollutant laden runoff and sediment discharge from the alpine agricultural fields are causing water quality degradation at the Doam watershed. To estimate soil erosion from the agricultural fields, the Universal Soil Loss Equation (USLE) has been widely used because of its simplicity to use. The USLE rainfall erosivity (R) factor is responsible for impacts of rainfall on soil erosion. Thus, use of constant R factor for the Doam watershed cannot reflect variations in precipitation patterns, consequently soil erosion estimation. In the early spring at the Doam watershed, the stream flow increases because of snow melt, which results in erosion of loosened soil experiencing freezing and thaw during the winter. However, the USLE model cannot consider the impacts on soil erosion of freezing and thaw of the soil. Also, it cannot simulate temporal changes in USLE input parameters. Thus, the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model was investigated for its applicability to estimate soil erosion at the Doam watershed, instead of the widely used USLE model. The SWAT hydrology and erosion/sediment components were validated after calibration of the hydrologic component. The $R^2$ and Nash-Sutcliffe coefficient values are higher enough, thus it was found the SWAT model can be efficiently used to simulate hydrology and sediment yield at the Doam watershed. The effects of snow melt on SWAT estimated stream flow and sediment were investigated using long-term precipitation and temperature data at the Doam watershed. It was found significant amount of flow and sediment in the spring are contributed by melting snow accumulated during the winter. Thus, it is recommend that the SWAT model capable of simulating snow melt and long-term weather data needs to be used in estimating soil erosion at alpine agricultural land instead of the USLE model for successful soil erosion management at the Doam watershed.

• 한국물환경학회지
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• 제36권6호
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• pp.489-499
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• 2020

Effective science-based management of the basin water resources requires an understanding of the characteristics of the streams, such as the baseflow discharge. In this study, the base flow was estimated in the two watersheds with the least artificial factors among the Nakdong River watersheds, as determined using the chemical hydrograph separation technique. The 16-year (2004-2019) discontinuous observed stream flow and electrical conductivity data in the Total Maximum Daily Load (TMDL) monitoring network were extended to continuous daily data using the TANK model and the 7-parameter log-linear model combined with the minimum variance unbiased estimator. The annual base flows at the upper Namgang Dam basin and the upper Nakdong River basin were both analyzed to be about 56% of the total annual flow. The monthly base flow ratio showed a high monthly deviation, as it was found to be higher than 0.9 in the dry season and about 0.46 in the rainy season. This is in line with the prevailing common sense notion that in winter, most of the stream flow is base flow, due to the characteristics of the dry season winter in Korea. It is expected that the chemical-based hydrological separation technique involving TANK and the 7-parameter log-linear models used in this study can help quantify the base flow required for systematic watershed water environment management.

• 한국수자원학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.765-774
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• 2000

본 연구는 수계규모에서 과거의 수원공 운영자료를 이용하여 농업용 저수지, 취입보 및 관정 등으로부터 논 관개지구에 공급된 농업용수 공급량의 조사방법을 개발하는 데 그 목적이 있다. 농업용 저수지에 의해 공급된 관개량은 일별 혹은 순별 저수율 자료와 DIROM 모형을 이용하여 추정하였으며, 일별 양수량은 연간 총양수량으로부터 일별 양수패턴을 적용하여 산정하였다. 관정에 의해 취수된 일별 공급량은 논벼의 조용수량과 관정의 설계유량을 고려하여 계산하였으며, 취입보의 일별 공급량은 관개지구의 조용수량, 하천 유량 및 설계취수량 중에서 최소 유량으로부터 구하였다. 1993~1997년의 조사 기간동안에 한강수계에서 공급된 농업용수는 $569백만\;\textrm{m}^3/년부터\;709백만\;\textrm{m}^3/년$의 범위를 보였으며, 5개년 평균 공급량은 $640백만\;\textrm{m}^3/년$이었다.

• 한국농공학회논문집
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• 제47권7호
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• pp.67-75
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• 2005

It has been well-known that the Nonpoint Source (NPS) pollutions are the primary contributors to water quality degradation in the receiving water bodies as well as the Point Source (PS) pollutions. To develop an effective management practice for water quality improvement, pollutant loads must be first estimated. In many studies, the Numeric Integration (NI) method has been used because of its ease of application, irrespective of the total number of samples collected for each storm event. Thus, there have been needs for more accurate pollutant load estimation with a limited number of water quality samples. In this study, NI method and regression method using the USGS ESTIMATOR model were comparatively used to calculate the pollutant loads for the Wolgokri watershed, Gangwon Province. The $NO_{3}$-N, T-N, and T-P loads using NI method and ESTIMATOR model were 13.85 kg/ha, 45.92 kg/ha, and 1.887 kg/ha, and 11.93 kg/ha,43.20 kg/ha, and 1.650 kg/ha, respectively. The estimated loads using ESTIMATOR model were lower than those using NI method by $86\%$, $94\%$, and $87\%$. These discrepancies in the estimated loads using a different load estimation method could be explained in that the total number of samples were not sufficient enough for NI method. Thus, ESTIMATOR model is recommended for the frequently stream discharge and less frequently measured water quality data.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.4845-4852
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• 2012

본 논문은 교각의 세굴심 산정공식과 교대의 세굴심 산정공식을 적용하여 하천의 홍수량 및 만곡의 유 출입 각 변화에 따른 교량의 세굴심을 산정하고 이를 비교 검토하여 세굴심 산정식의 적용성을 평가하였다. 전체적으로 홍수량 및 유 출입 각이 증가할수록 만곡부의 세굴심 편차가 증가하였으며, 특히 유 출입 각 $105^{\circ}$에서 58%의 편차를 보여 이 지형에서의 교량계획시 신중한 검토가 필요할 것으로 판단된다. 다음으로 만곡부 산정공식별 만곡부의 세굴심 편차를 산정한 결과, 교각의 경우 Andru식이 58%를 Laursen식이 26%의 편차율을 보였으며, 다음으로 CSU. 식이 17%의 편차율을 보였다. 교대는 Froehlich 공식이 44%의 편차율을 보이고 있어 위 식의 세굴심 산정식 적용시 만곡부의 수리특성을 고려한 세굴심 산정이 필요한 것을 알 수 있다. 끝으로 세굴심의 편차를 크게 보인 유 출입 각 $45^{\circ}{\sim}135^{\circ}$에 대하여 홍수량에 따른 세굴심의 편차율을 회귀분석 하여 회귀식을 제안하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권4호
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• pp.101-109
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• 2008

자동우량경보시설은 산간계곡 집중호우시 상류지역의 강우상황을 관측, 하류지역 행락야영객에게 자동으로 경보를 발령하거나 안내방송을 실시하여 인명피해를 예방하기 위한 시설이다. 그러나 이 시설의 기존 발령 기준은 유역특성을 고려하지 않고 일률적으로 관측강우량의 10분간의 이동합이 4 mm, 6 mm, 8 mm 이상인 경우에 각각 경계경보, 대피 1경보, 대피 2경보를 발령하였다. 이에 2003년 지방자치단체 및 유관 단체에서는 유역특성을 고려하여 위험수위, 한계유출량, 기준강우량 등의 분석을 통하여 경보발령기준을 재설정하였다. 본 연구에서는 경보발령기준이 재설정된 지역중 실적 강우 취득이 가능한 경남 거창군 월성지구를 대상으로 기존 및 재설정된 발령기준을 위험수심, 한계유출량, 기준강우량 등을 고려하여 검토하였다. 또한, 기존의 발령기준 우량, 개선된 발령기준 우량 및 금회분석을 통해 산정된 발령기준 우량을 상호비교하였다. 1분단위 변환 실적강우로 발령기준을 검토한 결과 기존안은 너무 많은 경보를 발령하게 된다. 개선안도 경보의 발령횟수 측면에서는 기준을 약간 상향조정할 필요가 있다. 그러나, 경보기준우량의 상향조정은 안전측면에서 신중할 필요가 있는 것으로 판단된다.