• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.13-13
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• 2020

'20년 3월 현재 전국 3,502개 읍면동 중 73개 읍면동이 지하수를 상수원으로 급수 중이며, 48개 산업단지에서 지하수를 주 수원으로 사용 중이다. 또한 급수 소외지역의 물 공급을 위해 주로 사용되는 소규모수도시설 14,811개 중 12,073개(81.5%)는 지하수를 이용하고 있으며, 그 위치는 전국에 산재해 있다. 이처럼 지하수는 댐, 저수지 및 하천과 더불어 생·공용수의 중요한 수원이라 할 수 있다. 본 연구에서는 급수 소외지역의 주요 수원인 지하수위 현황을 이용한 가뭄 모니터링 및 전망 기법을 개발하고자 하였다. 국가 지하수관측망 중 10년 이상 장기 관측 자료를 보유한 253개 관측소의 일단위 관측자료를 기반으로, 과거 관측수위 분포를 핵밀도함수로 추정하고 Quantile Function을 이용해 현재 수위의 높고 낮은 정도를 Percentile 값으로 산정하였다. 관측소별 지하수위 Percentile은 티센망을 이용해 167개 시군별로 공간평균하고 Percentile의 범위에 따른 가뭄등급을 설정하여 지하수 가뭄 정도를 모니터링 할 수 있는 기법을 제시하였다. 또한 지하수 가뭄을 전망하기 위해 강수와 지하수위의 거시적인 응답특성을 이용하였다. 관측소별로 추정된 핵밀도함수의 누적확률을 표준정규분포의 Quantile로 변환하여 표준지하수지수I(Standardized Groundwater level Index, SGI)를 산정하고, 시군별로 공간을 일치시킨 1~12개월 지속기간별 표준강수지수(Standardized Precipitation Index, SPI)와의 상관관계를 이용해 NARX(nonlinear autoregressive exogenous) 인공신경망 예측모형을 구축하였다. 이를 통해 기상청 정량전망 강수량을 이용해 전국의 1~3개월 후 지하수 가뭄을 빠르게 전망할 수 있는 체계를 구축하고, 생·공용수 분야 국가 가뭄 예·경보의 미급수지역 가뭄현황 및 전망에 활용중이다.

• Journal of Environmental Science International
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• 제12권12호
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• pp.1285-1292
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• 2003

This study was compared each ingredient's local/seasonal change characteristics by analyzing anions and cations, watersoluble ionic components, from the precipitation of Dangjin and Anmyeon-do areas. The samples were collected for 8 months from both spots between the period of April 1, 2002 to November 31, 2002. The precipitation samples were collected continuously through the entire duration of precipitation by using the wet-only automatic samplers. When rain continues to fall over 24 hours or occasionally, we considered those collected from 9 o'clock in the morning for 24 hours as the day's samples. As a method to verify for the reliability of the analyzed data is concerned, we use the ion balance method and the electricity conductance method, was used widely as a way of watching the atmosphere by the WMO(World Meteorological Organization)/GAW (Global Atmosphere Watch). Also, Dangjin and Anmyun-do area confirmed that contains artificial pollutants by analysis of ion concentration data.

• Korean Journal of Environmental Agriculture
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• 제15권2호
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• pp.188-197
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• 1996

This study was carried out to investigate yearly changes in the precipitation component and the source strength to acid precipitation in the rural area of Chinbuk province by analysis of the chemical components in the precipitation at National Honam Agricultural Experiment Station RDA in the suburbs of Iksan from 1991 to 1995. The average ratio of acid precipitation was 47.9% from 1991 to 1995. pH of the rain water in precipitation below 5mm was higher than that above 5mm and the concentration of the ions in the rain water was the highest in the first fraction$(0{\sim}5mm)$ of precipitation. The amount and ratio of the precipitation below pH 4.0 from 1991 to 1995 were 64mm and 1.4%, respectively. The order of the major ions concentration in the precipitation was $SO_4\;^{2-}$ > $NO_3\;^-$ > $Cl^-$ > $NH_4\;^+$ > $Ca^{2+}$ > $K^+$ ${\lrcorner}\;Mg^{2+}$. The relative contributions to the acidification of the rain in Iksan were 52% from $SO_4\;^{2-}$, 25% from $NO_3\;^-$ and 23% from $Cl^-$.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• 제36권5호
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• pp.5-16
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• 2020

The purpose of this study is to suggest the management criteria through the decision tree analysis for a seepage, which is an important instrumentation type of the fill dam. In the case of the seepage of the dam in Korea, seepage can be increased rapidly because rainfall directly flow into the downstream slope and abutment of dam during rainfalls. Therefore, it is necessary the management criteria for the seepage of the fill dam in consideration of rainfall. In this study, decision tree analysis was performed for a fill dam in Korea by setting the seepage as the response variable and the rainfall and water level of dam as explanatory variables. As the study results, the water level acted as an explanatory variable from the conditions under daily rainfall of 34.75 mm/day, and the branch conditions of the water level were analyzed to be 37.4 m and 35.23 m. 98% of the rainfall data is distributed under the conditions of the daily rainfall of 34.75 mm/day, and coverage of the seepage is indicated from 13.25 L/min to 24.24 L/min. When the rainfall and water level as the influence factors for the seepage were selected, the influence of the rainfall was dominant. Finally, the seepage of fill dam by considering the rainfall and water level was suggested as a management criteria.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• 제34권3호
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• pp.821-831
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• 2014

Stochastic rainfall generators or stochastic simulation have been widely employed to generate synthetic rainfall sequences which can be used in hydrologic models as inputs. The calibration of Poisson cluster stochastic rainfall generator (e.g. Modified Bartlett-Lewis Rectangular Pulse, MBLRP) is seriously affected by local minima that is usually estimated from the local optimization algorithm. In this regard, global optimization techniques such as particle swarm optimization and shuffled complex evolution algorithm have been proposed to better estimate the parameters. Although the global search algorithm is designed to avoid the local minima, reliable parameter estimation of MBLRP model is not always feasible especially in a limited parameter space. In addition, uncertainty associated with parameters in the MBLRP rainfall generator has not been properly addressed yet. In this sense, this study aims to develop and test a Bayesian model based parameter estimation method for the MBLRP rainfall generator that allow us to derive the posterior distribution of the model parameters. It was found that the HBM based MBLRP model showed better performance in terms of reproducing rainfall statistic and underlying distribution of hourly rainfall series.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.260-264
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• 2012

전 지구적으로 지구온난화로 인해 기후변화가 일어나고 있으며 이에 대해 다양한 방면에서 기후변화에 대한 대응, 적응, 극복을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 선진국에서는 일찍이 기후 변화관련 영향을 정량적으로 평가하고 치수정책에 반영하고자 노력하고 있으며, 우리나라의 경우도 2000년에 들어서 기후변화 관련 연구를 본격적으로 시작하였다. 지난 100년 동안 한반도 기온은 약 $1.7^{\circ}C$ 상승하여 세계온도의 증가율에 비해 2.3배 상승하였고, 최근 50년 동안 우리나라 강수량을 분석한 결과 전국적으로 강수일수는 감소하고 일강수량 80mm 이상인 호우발생 빈도는 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 남부지역에서는 연강수량이 7% 증가하고 연 강수일수는 14% 감소하며 강수강도는 18% 증가하는 것으로 분석되었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때, 우리나라는 기후변화의 영향으로 강우일수는 감소하고 연강우량은 증가하는 것을 알 수 있으며, 이는 곧 강우강도가 강해짐에 따라 홍수와 가뭄의 발생가능성이 증가될 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 기후변화에 따른 홍수와 가뭄 발생에 대응하기 위한 기초자료를 제공하고자 지석천 유역의 기후변화 시나리오에 따른 유출량 변화를 모의하였으며, 이를 위해 분포형 장기 강우-유출모형인 SWAT(Soil And Water Assessment Tool)모형을 이용하였다. 기후변화 시나리오 자료는 국내 기상청에서 제공하는 수평격자 27km의 고해상도 RCM A1B 시나리오 자료를 사용하였으며, 1971~2010년 기간의 기후변화 시나리오 자료를 지석천 유역에 인접한 광주기상청 실측 기상자료와 비교하여 편이보정 후 2011~2100년 기간의 유출량을 모의하였다. 유출량 모의값에 대한 검 보정을 위하여 지석천유역의 하류지점인 남평지점의 실측 유량을 이용하여 검 보정을 실시하였으며, 2002~2005년 기간의 자료를 이용하였다. 검 보정 결과 2002~205년 기간 동안의 유출량 모의값은 실측유량값과 유사한 경향을 나타내었으며 본 연구의 목표인 2011~2100년까지의 유출량은 기후변화 시나리오의 내용과 비슷한 첨두유량이 증가함을 나타내었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.300-300
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• 2019

남북공유하천인 북한강 및 임진강 유역 남측에는 평화의 댐, 군남댐이 치수목적으로 건설되어 운영되고 있으나 북측의 기상 및 수문정보 획득이 불가하여 홍수대응에 불확실성이 높으며 공유하천상류 북측댐 방류패턴에 많은 영향을 받고 있다. 특히 접경지역 남측에 위치한 군남댐은 상류에 있는 황강댐에 비해 저수용량이 작고 우리나라 최북측 수위관측지점(필승교)에서 군남댐까지의 홍수도달시간은 1시간 이내로 예 경보 등 사전 대응에 한계가 있어 북측의 정보가 무엇보다 중요하다. 북측 강우상황 파악 및 위기대응 능력 강화를 위하여 실제 K-water는 기상청 관할 레이더(광덕산)를 활용한 접경지역 댐 유역 강우추정 및 홍수분석 체계를 구축하여 현업에 활용 중이나 실제 관측 강우량 대비 정량적인 차이를 보임에 따라 황강댐 방류 규모 및 군남댐 유입량 예측에 많은 한계가 있다. 따라서, 본 연구에서는 보다 정확한 임진강 상류 북측 강수량 추정을 위하여 기상청 관할 광덕산 레이더에서 얻어지는 군남댐 유역의 추정 강수량(Radar-AWS Rainrate; RAR)에 대하여 통계적 편의보정을 수행하였다. 본 연구에서 적용한 통계적 편의보정기법은 '확률분포형을 활용한 기법', '매개변수적 기법', '비매개변수적 기법' 등 크게 3가지로 구분할 수 있으며 세부적으로 총 11가지 기법을 적용하여 분석을 수행하였다. 분석결과, 일부 기법을 제외하고는 보정 전에 비해 정량적으로 레이더 강수량의 정확도가 향상된 것으로 나타났으며 특히 매개변수적 편의보정기법이 우수한 결과(결정계수: 0.9898)를 보였다. 비매개변수적 편의보정기법은 상대적으로 관측자료가 적어 과거기간에 발생하지 않은 이상치가 발생할 경우 비현실적인 강수로 편의보정되므로 충분한 자료가 축적된 이후 활용가능할 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 북한댐 수문 운영패턴 예측, 접경지역 홍수모의 및 홍수대응 등 치수적인 측면에서 활용도가 높을 것으로 판단된다.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• 제14권4호
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• pp.743-754
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• 2019

The erosive potential of precipitation can be evaluated by the kinetic energy transferred to the soil by the impact of the rain drop. A kinetic energy rate of the rain drops was estimated by the disdrometer classifying impact signals. This equation in the form of power presented an adjustment measure between the rain rate and rainfall quantity of 97% and 95% for continental and maritime rains, respectively. The exponent of the power equation, initially, shows no dependence on the type of rainfall. However, the multiplicative factor presented variation, which can be adjusted according to rainfall events. This equation was validated by the coefficient of determination, the average absolute error and the confidence error. The kinetic energy of precipitation, associated to certain types of soil, will allow the determination of the potential of the erosion caused by the rains.

• Journal of Soil and Groundwater Environment
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• 제7권3호
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• pp.3-17
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• 2002

Data analysis of groundwater monitoring wells and geostatistical methods are used to identify the local characteristics of sea water intrusion and the range of sea water intrusion at the southeastern coastal area of Busan, Korea. Rainfall and groundwater level of two monitoring wells show a linear correlation because of the direct groundwater recharge by the precipitation. However, rainfall and electric conductivity have the inverse relationship because of the increase of groundwater. Electric conductivity rapidly increased at 24m depth and exceeded 20,000$\mu\textrm{s}$/cm near 26m depth in the monitoring wells. The variations of groundwater level and electric conductivity show that the interface between sea water and fresh water tends to move upward when groundwater level goes down. In the cross correlation analysis, groundwater level versus rainfall represents the largest cross correlation coefficient in 0 time lag but the cross correlation coefficient of electric conductivity versus rainfall is the largest when the time lag is 9 days. This suggests that the fluctuations of groundwater level respond to rainfall in a short time, but the interface between sea water and fresh water respond very slow to rainfall. Horizontal extents of sea water intrusion are estimated to 14 m from the east of Line 1, and 25 m from the southeast end of Line 2 in the inversion of dipole-dipole profiling data of two survey lines. The data of VES by the Schulumberger array in May and July show lognormal distributions. In the kriged apparent resistivity and earth resistivity distributions, the resistivities of July are increased comparing to those of May. This reflects that the concentration of sea water in aquifer is reduced due to the increased groundwater recharge from the rainfall in June and July. In analyzing the vertical and horizontal apparent resistivities and earth resistivity distributions, the geostatistical methods are very useful to identify the variations of earth resistivity distributions at the coastal area.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• 제55권6호
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• pp.447-459
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• 2022

This study estimated the grid-type precipitation quantile for the Korean Peninsula using PERSIANN-CCS-CDR (Precipitation Estimation from Remotely Sensed Information using Artificial Neural Networks-Cloud Classification System-Climate Data Record), a satellite based re-analysis precipitation data. The period considered is a total of 38 years from 1983 to 2020. The spatial resolution of the data is 0.04° and the temporal resolution is 3 hours. For the probability distribution, the Gumbel distribution which is generally used for frequency analysis was used, and the probability weighted moment method was applied to estimate parameters. The duration ranged from 3 hours to 144 hours, and the return period from 2 years to 500 years was considered. The results were compared and reviewed with the estimated precipitation quantile using precipitation data from the Automated Synoptic Observing System (ASOS) weather station. As a result, the parameter estimates of the Gumbel distribution from the PERSIANN-CCS-CDR showed a similar pattern to the results of the ASOS as the duration increased, and the estimates of precipitation quantiles showed a rather large difference when the duration was short. However, when the duration was 18 h or longer, the difference decreased to less than about 20%. In addition, the difference between results of the South and North Korea was examined, it was confirmed that the location parameters among parameters of the Gumbel distribution was markedly different. As the duration increased, the precipitation quantile in North Korea was relatively smaller than those in South Korea, and it was 84% of that of South Korea for a duration of 3 h, and 70-75% of that of South Korea for a duration of 144 h.