• Journal of Korea Water Resources Association
• /
• v.50 no.8
• /
• pp.563-577
• /
• 2017

As the uncertainty of precipitation increases due to climate change, seasonal forecasting and the use of weather forecasts become essential for efficient water resources management. In this study, the categorical probabilistic long-term forecasts implemented by KMA (Korea Meteorological Administration) since June 2014 was evaluated using assessment indicators of Hit Rate, Reliability Diagram, and Relative Operating Curve (ROC) and a technique for obtaining quantitative precipitation estimates based on probabilistic forecasts was proposed. The probabilistic long-term forecasts showed its maximum predictability of 48% and the quantified precipitation estimates were closely matched with actual observations; maximum correlation coefficient (R) in predictability evaluation for 100% accurate and actual weather forecasts were 0.98 and 0.71, respectively. A precipitation quantification approach utilizing probabilistic forecasts proposed in this study is expected to enable water management considering the uncertainty of precipitation. This method is also expected to be a useful tool for supporting decision-making in the long-term planning for water resources management and reservoir operations.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2021.06a
• /
• pp.399-399
• /
• 2021

최근 전세계적으로 발생하고 있는 기후변화로 인해 가뭄, 홍수, 태풍 등 자연재해의 빈도가 증가하고 있다. 특히, 강수량의 변동성이 커지면서 가뭄과 홍수가 단기간에 번갈아 가며 발생하는 경우가 자주 발생하고 있다. 가뭄과 홍수가 짧은 기간 동안에 교차해서 발생하는 급변사상은 예측하기 어려우며, 갑작스럽게 중첩되는 재난으로 인명과 재산피해 뿐 아니라 생태계에까지 심각한 영향을 미칠 것이다. 본 연구에서는 일 강수량 자료를 바탕으로 표준가중평균강수지수(Standard Weighted Average Precipitation, SWAP)를 산정하고 한강 유역의 가뭄-홍수 급변사상에 대한 특성을 분석하였다. 1966년부터 2018년까지의 한강유역 중권역별 면적평균강수량과 가중치, 이전 강수량의 영향을 받는 일수를 바탕으로 SWAP를 산정하였다. SWAP 지수가 10일 연속 -1 미만일 때를 가뭄이라 정의하고, 이후 SWAP 지수가 7일 연속 0.5 이상이면 가뭄사상이 종료된다고 판정하였다. 또한 SWAP 지수가 10일 연속 +1 초과일 때를 홍수라고 정의하고, SWAP 지수가 7일 연속 -0.5 이하가 되면 홍수사상이 종료된다고 판정하였다. 가뭄-홍수 급변사상이란 가뭄의 종료시점과 홍수의 시작시점의 차이가 5일 이내일 경우에 해당한다. 급변사상의 전·후로 강수량이 얼마나 급격하게 차이 나는지를 판단하기 위하여 급변 시점 전·후 5일의 누적 SWAP 지수인 심각도 K(Severity)를 분석지표로 활용하였다. K를 통해 한강유역 가뭄-홍수 급변사상의 시·공간적 분포를 분석하고 미래의 급변사상의 발생가능성을 예측할 수 있다. 본 연구 결과, 한강 유역의 24개 중권역 중에서 18개의 중권역이 가뭄-홍수 급변사상의 심각도가 점점 상승하는 추세이고, 가장 심각도 상승폭이 높은 중권역은 홍천강(1014)으로 첫 사상인 1967년부터부터 2015년의 마지막 사상까지 약 55% 정도 상승하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2021.06a
• /
• pp.270-270
• /
• 2021

안정적인 취수원의 역할을 할 수 있는 중·대규모의 하천이 없는 연안 및 산간지역의 경우 생활용수 등 각종 용수의 확보를 위하여 지하수자원을 활발히 이용하고 있다. 수문순환의 측면에서 대수층 내 지하수자원은 다양한 경로로 함양되는데, 주변에 물 교환이 활발히 발생하지 않는 연안 및 산간지역의 경우 지하수자원의 주된 함양원은 강수 형태로 내린 물이라고 볼 수 있다. 그러나 최근 전세계적으로 기후변화로 인한 강수패턴의 변화가 발생하고 있고, 특히 국내의 경우 연 총 강수량이 증가하나 무강우일수 및 무강우지속일수의 증가, 강우강도의 증가(기상청, 2018)와 토지이용특성 및 지표면 특성이 변화하면서 지표면 유출량이 증가함에 따라 수문순환의 불균형이 발생하고 있다. 이는 주된 취수원으로 지하수자원에 의존할 수 밖에 없는 연안 및 산간지역의 수자원 확보에 큰 위협이 될 수 있고, 미래 안정적인 수자원 확보가 어려운 상황에 직면할 수 있는 상태이다. 따라서 기존의 하천 위주의 유역 관리계획 수립에서 나아가 가뭄 발생 시 물 부족에 시달리고 있는 연안 및 산간지역의 수자원 관리 및 확보 계획 수립에 대한 요구가 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는 안정적인 수자원 확보와 이를 위한 관리 계획의 사각지역에 놓여있는 국내 연안 및 산간지역의 수자원 관리 방안 수립을 위한 초석을 다지기 위하여, 연안 및 산간지역을 대상으로 지하수위 관리 취약성 평가 연구를 수행하였다. 연안 및 산간지역의 주된 취수원인 지하수자원의 주요 평가 인자로 지하수위를 선정하였고, 이에 영향을 미칠 수 있는 수문순환 요소와 인구, 토지이용 특성 등의 평가 인자를 선정하였다. 지표수-지하수 연계와 지역특성을 고려한 수자원 변동 특성을 분석하기 위하여 수문순환 요소간 상관관계를 기반으로 상호 영향성을 규명하였다. 또한 연구 지역의 시간적, 공간적 특성을 평가하기 위하여 공간특성 평가인자와 시간특성 평가 인자를 함께 고려하여 국내 연안 및 산간지역의 지하수위 관리 취약성 평가 연구를 수행하였다. 본 연구의 결과는 지하수자원에 의존할 수 밖에 없는 국내 연안 및 산간지역의 효율적인 수자원 관리 계획을 수립함에 있어 정량적 근거가 될 수 있을 것으로 기대한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2021.06a
• /
• pp.348-348
• /
• 2021

가뭄 연구의 궁극적 목표는 가뭄 발생의 메커니즘에 대한 이해를 높이고, 예측기술을 향상시켜 선제적 대응이 가능하도록 하는 것이다. 일반적으로 가뭄분석에 활용되는 가뭄지표는 연속형 변수로 간주하여 확률모형을 구축하지만, 가뭄상태와 가뭄피해 자료는 순서형 및 이산형 변수이므로 범주형 자료 분석 기법을 적용하는 것이 더 적절하다. 따라서 본 연구에서는 기상학적 가뭄과 피해발생 사이의 관계를 규명하기 위해 범주형 자료 분석 방법 중 로그선형(log-linear) 모형과 로지스틱(logistic) 회귀모형을 활용하였다. 가뭄피해 예측을 위한 가뭄 피해 정보를 수집하는 것은 매우 어려운 일이다. 가뭄의 영향으로 인해 발생할 수 있는 피해의 종류가 다양하며, 여러 분야의 이해관계자가 받아들이는 가뭄의 피해 양상이 다르기 때문이다. 본 연구에서는 국가가뭄정보포털(drought.go.kr)에서 충청북도의 가뭄피해현황 자료를 수집하였다. 30년(1991~2020년)동안 238개 읍면동 중 34개 행정구역에서 총 272건의 가뭄피해가 발생한 것으로 확인되었다. 표준강수지수(SPI)를 이용하여 분석된 지역별 연평균 가뭄발생횟수는 약 8.44회이며, 가뭄이 가장 많이 발생한 해는 2001년(평균 가뭄발생 18.7회)이었다. 강수의 부족으로 인해 발생하는 기상학적 가뭄이 사회경제적 피해를 야기하는 수문학적 가뭄으로 전이되기까지 몇 주에서 몇 달까지 시간이 소요된다. 이러한 관계를 파악하기 위해 가뭄피해 발생 여부를 예측변수, 가뭄피해 발생 이전의 가뭄상태를 설명변수로 설정하여 기상학적 가뭄 발생에 따른 가뭄피해 발생 확률을 산정하였다. 그 결과 가뭄피해 발생 당시의 가뭄상태보다 그 이전에 연속된 가뭄상태가 있을 경우 가뭄피해 발생 확률이 약 2.5배 상승하는 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2007.05a
• /
• pp.698-701
• /
• 2007

지하수 개발가능량 산정을 위한 함양량의 평가는 수문계의 물리적인 형태나 함수층의 수리성 분석 및 수직인 지질분포를 파악하여 어떤 조건하에서 물이 유입 유출되는가를 파악한 후에만 가능하다. 또한 지하수계의 물리적인 형태를 이해함으로써 조사지역의 지표수계나 지하수계의 양계를 통해서 흐르는 물의 양을 결정짓는 물수지 분석이 수행되어야 한다. 이에 따라 강수량, 증발산량, 지하수 유출량, 지표유출량 그리고 하천유출량 등을 수문학적으로 고려해야만 한다. 본 연구는 지표수-지하수 결합모형을 도입하여 분포형 지하수 함양량의 시공간적인 변동성을 파악하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 지표수-지하수 결합모형인 SWAT-K모형을 미호천 유역에 적용하였으며, 지표수의 총유출량과 지하수위의 공간분포자료를 이용하여 검정과 검증을 수행하였다. 전체유역에 대한 연평균 함양량은 수문총량의 약 19%인 것으로 나타났다. 1999년${\sim}$2004년까지의 소유역별 연간 함양량 결과를 월별로 나타냈으며, HRU(Hydrologic Response Unit)별 함양량의 공간분포를 통해 월별, 계절별 특성을 살펴볼 수 있었다. 소유역 모두 강수가 집중하는 7-9월에 걸쳐 많은 함양이 이루어지며 $1{\sim}3$월에는 상대적으로 함양이 적은 것을 볼 수 있다. 월함양량의 경우 최대 약200mm범위내에서 유역의 토지이용 및 토양특성, 경사등에 따라 매우 비균질하게 분포하는 것을 확인할 수 있었다. 이와같은 함양량의 시공간적 불균일성으로 인해 지하수 관리방안은 소유역별 함양특성을 반영해야 할 것으로 판단된다.의 종분산지수가 일반적인 자연대수층에 비해 9.1배 정도 높다는 것을 의미한다. 이는 시험대수층의 투수성이 매우 높아 염소이온의 용질이송이 매우 빠르게 발생되었기 때문이다. 본 연구에서 추정된 종분산지수를 Gelhar et al.(1992)의 연구 결과와 비교 분석한 결과에서도 시험규모에 비해 매우 높은 수리분산이 발생된 것으로 나타났다. 그리고 염소이온의 확산면적을 추정하기 위해, 수렴흐름 추적자시험에 의한 종분산지수와 시험대수층의 평균선형유속을 이용하여 종분산계수를 구하였다. 현장에서 수행된 양수시험에 의한 평균선형유속 22.44 m/day와 평균 종분산지수 0.4155 m를 적용하여 산정된 종분산계수는 $9.32\;m^2/day$이었다. 따라서, 시험부지 내 충적층에서 일정한 양수율$(2,500\;m^3/day)$로 지하수를 개발할 시에 양수정 주변지역으로 유입되는 염소이온의 확산면적은 1일 $9.32\;m^2$ 정도일 것으로 나타났다.적인 $OH{\cdot}$ 의 생성은 ascorbate가 조직손상에 관여할 가능성을 시사하였다.었다. 정확한 예측치를 얻기 위하여 불균질 조직이 조사야에 포함되는 경우 보정이 요구되며, 골반의 경우 골 조직의 보정이 중요한 요인임을 알 수 있었다. 이를 위하여 불균질 조직에 대한 정확한 정보가 요구되며, 이는 CT 영상을 이용하는 것이 크게 도움이 되리라 생각된다.전시 슬러지층과 상등액의 온도차를 측정하여 대사열량의 발생량을 측정하고 슬러지의 활성을 측정할 수 있는 방법을 개발하였다.enin과 Rhaponticin

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
• /
• v.12 no.4
• /
• pp.298-306
• /
• 2010

In this study, we evaluated the performance of Korea Land Data Assimilation System (KLDAS) for the estimation of evapotranspiration (ET) by comparing the modeled against the observed ET at Gwangneung deciduous forest of KoFlux site (GDK) from 2006 to 2008. Although the magnitudes of ET by KLDAS overestimated the observed ET, the seasonal patterns of KLDAS ET were comparable with the correlation coefficient of 0.78. The difference between the KLDAS ET and the observed ET was larger in spring and summer due to rapid plant growth and frequent rainfalls with high cloud cover, respectively. Compared to the ET estimated by NASA Global Land Data Assimilation System (GLDAS) with $0.25^{\circ}$ and $1^{\circ}$ resolution, the ET by KLDAS with 10 km resolution showed better agreement with the observation at the GDK site. Albeit further improvement is necessary, our results suggest that KLADS can be used as a practical tool to map ET and to examine its spatiotemporal variability over the Korean Peninsula.

• Economic and Environmental Geology
• /
• v.49 no.3
• /
• pp.167-179
• /
• 2016

Water quality of Oseepchun, Dogye area, was investigated quantitatively for its origin and hydrogeochemistry in relation to the influence of groundwater. Groundwater appears to be the principal source of Oseepchun from the water-quality monitoring data including redox potentials, composition of dissolved ions and their correlations, hydrogen and oxygen stable isotopic ratios, and the distribution and occurrence of contaminants. Water-quality type of the surface water was grouped by the water-rock interactions as $Ca-HCO_3$ type originated from carbonated bed-rocks in the Joseon Supergroup, (Ca, Mg)-$SO_4$ type related with dissolution of surfide minerals in coal beds of Pyeongan Supergroup, and (Ca, Mg)-($HCO_3$, $SO_4$) type of the mixed one. Locally water pollution occurs by high $SO_4$ from mine drainage and $NO_3$ from waste-treatment facility. Intensive precipitation in summer has no effect on the water type of Oseepchun, but increases the inflow of nitrate and chloride originated from land surface. Results of this study direct that groundwater-surface water interaction is intimate, and thus surface-water resource management should begin with groundwater characterization.

• Journal of Climate Change Research
• /
• v.3 no.1
• /
• pp.71-88
• /
• 2012

The global warming is probably the most significant issue of concern all over the world and according to the report published by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), the average temperature and extent of global warming around the globe have been on the rise and so have the uncertainty for the future. Such effects of global warming have adverse effects on basic foundation of the mankind in numerous ways and water resource is no exception. The researches on water resources assessment for climate change are significant enough to be used as the preliminary data for researches in other fields. In this research, a total of 124 peer-reviewed publications and 57 reports on the subject of research on climate change related to water resources, that has been carried out so far in Korea has been reviewed. The research on climate change in Korea (inclusive of the peer-reviewed articles and reports) has mainly focused on the future projection and assessment. In the fields of hydrometeorology tendency and projection, the analysis has been carried out with focus on surface water, flood, etc. for hydrological variables and precipitation, temperature, etc. for meteorological variables. This can be attributed to the large, seasonal deviation in the amount of rainfall and the difficulty of water resources management, which is why, the analysis and research have been carried out with focus on those variables such as precipitation, temperature, surface water, flood, etc. which are directly related to water resources. The future projection of water resources in Korea may differ from region to region; however, variables such as precipitation, temperature, surface water, etc. have shown a tendency for increase; especially, it has been shown that whereas the number of casualties due to flood or drought decreases, property damage has been shown to increase. Despite the fact that the intensity of rainfall, temperature, and discharge amount are anticipated to rise, appropriate measures to address such vulnerabilities in water resources or management of drainage area of future water resources have not been implemented as yet. Moreover, it has been found that the research results on climate change that have been carried out by different bodies in Korea diverge significantly, which goes to show that many inherent uncertainties exist in the various stage of researches. Regarding the strategy in response to climate change, the voluntary response by an individual or a corporate entity has been found to be inadequate owing to the low level of awareness by the citizens and the weak social infrastructure for responding to climate change. Further, legal or systematic measures such as the governmental campaign on the awareness of climate change or the policy to offer incentives for voluntary reduction of greenhouse gas emissions have been found to be insufficient. Lastly, there has been no case of any research whatsoever on the anticipated effects on the economy brought about by climate change, however, there are a few cases of on-going researches. In order to establish the strategy to prepare for and respond to the anticipated lack of water resources resulting from climate change, there is no doubt that a standardized analysis on the effects on the economy should be carried out first and foremost.

• Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
• /
• v.20 no.2
• /
• pp.126-135
• /
• 1987

The physical properties, coliform groups, and nutrients were investigated to evaluate the sanitary Quality of the environmental water at Chinju area from May to October, 1986. The results were as follows : The pH ranged from 5.4 to 7.8 : water temperature ranged from 12.0 to $30.3^{\circ}C$ : electrical conductivity ranged from $0.51\times10^2\;to\;8.095\times10^2\mu\mho/cm$; chloride ion ranged from 3.6 to 126.8 mg/l, respectively. Especially, the concentration of the chloride ion at St.9 was 109mg/l which was higher than those of others. The $NO_3^--N$ ranged from 0.2336 to 14.1648 mg/l and the mean value was 5.4774 mg/l, the concentration of $NO_3^--N$ at St. 2 was higher as 40 times than that of St.4. The $PO_4^{3-}-P$ ranged from 0.0013 to 0.8315 mg/l, and the mean value was 0.0745 mg/l, the concentration of$PO_4^{3-}-P$ at St.8 was higher than that of others. The $SiO_2-Si$ ranged 1.7 to 15.28 mg/1 and the mean value was 5.81 mg/l. The value of St.8 and St.9 were higher than those of other stations but this value were lower $10\~13\;mg/l$ than the criterion for drinking water as 50 mg/l. The bacterial density of the spring waters ranged 9.1 to 4,600/100 ml (geometric mean : 205/100 ml) for total coliform 0 to 4s0/100 ml and 28.2/100 ml for fecal coliform. Composition of coliform was $38.2\%$ Escherichia coli, $25\%$ Entrobacter aerogenes, $13.2\%$ Citrobecter freundii and the others.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
• /
• v.12 no.3
• /
• pp.183-196
• /
• 2010

Increasing human activity due to rapid economic growth and land use change alters the patterns of the Asian monsoon, which is key to crop yields in Asia. In this study, we tested the performance of regional climate model (RegCM3) by simulating important components of Indian summer monsoon, including land-ocean contrast, low level jet (LLJ), Tibetan high and upper level Easterly Jet. Three contrasting rain years (1994: excess year, 2001: normal year, 2002: deficient year) were selected and RegCM3 was integrated at 60 km horizontal resolution from April 1 to October 1 each year. The simulated fields of circulations and precipitation were validated against the observation from the NCEP/NCAR reanalysis products and Global Precipitation Climatology Centre (GPCC), respectively. The important results of RegCM3 simulations are (a) LLJ was slightly stronger and split into two branches during excess rain year over the Arabian Sea while there was no splitting during normal and deficient rain years, (b) huge anticyclone with single cell was noted during excess rain year while weak and broken into two cells in deficient rain year, (c) the simulated spatial distribution of precipitation was comparable to the corresponding observed precipitation of GPCC over large parts of India, and (d) the sensitivity experiment using NIMBUS-7 SMMR snow data indicated that precipitation was reduced mainly over the northeast and south Peninsular India with the introduction of 0.1 m of snow over the Tibetan region in April.