• Title/Summary/Keyword: 고도화 기상자료

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Soil moisture and agricultural drought index estimation based on synthetic aperture radar images for the next-generation water resources satellite application technology development (차세대 수자원위성 활용기술 개발을 위한 영상레이더 기반의 토양수분 및 농업적 가뭄지수 산정)

  • Seongjoon Kim;Jeehun Chung;Yonggwan Lee;Wonho Nam;Hyunhan Kwon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.5-5
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    • 2023
  • 제3차 우주개발 진흥 기본계획의 일환으로써 개발되는 차세대 중형위성 5호인 수자원위성은 수자원/수재해 감시 전용 위성으로 2025년 발사 예정이다. 수자원위성의 메인 센서인 C-band 영상레이더(Synthetic Aperture Radar, SAR)는 기상조건 및 주야 상관없이 지표면 관측이 가능한 센서로 급변하는 수재해 양상에 효과적으로 대응하기 위해 탑재된 센서이다. 본 연구사업은 차세대 수자원위성의 효과적 활용 방안 및 SAR 자료기반의 활용산출물 및 주제도 서비스를 위한 알고리즘 구조설계 및 표출시스템 시범개발을 목표로 하고 있으며, 홍수/가뭄/안전/환경모니터링을 주제로 수자원 및 원격탐사 분야의 다학제적 전문가들로 구성된 컨소시엄을 구성하여 추진하고 있다. 본 연구의 내용은 가뭄 모니터링을 위해 개발 중인 SAR 기반 토양수분과 농업적 가뭄지수 산정 알고리즘 개발 및 공간적 표출을 포함한다. 토양수분은 SAR 영상에서 지표피복별로 추출된 후방산란계수와 수문학적 개념의 융합을 통해 논/밭/산림에 대해 산정한다. 물리적 특성에 기반한 변화탐지모델을 활용해 토양수분량을 추출 후, 기계학습기법과 S C S - C N 방법에서 파생된 수문학적 개념 5일 선행강우량과 결합한 토양수분 산정 알고리즘을 개발하였다. 산정된 토양수분을 기반으로, 논 지역은 벼 재배에 따른 담수 시기를 고려한 토양의 포화/불포화상태, 밭 지역은 토양 종류에 따른 토양의 물리적 특성, 산림 지역은 수문학적 개념 및 식생지수를 활용하여 가뭄 판단 기준을 구축하고, 가뭄의 해갈 여부와 해갈되는 시점의 강우량을 산정 가능한 알고리즘을 개발하였다. 개발된 가뭄 모니터링 기법은 향후 고도화, 최적화 및 안정화를 통해 수자원위성의 핵심 활용기술로써 구현할 계획이다.

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Establishment of digital twin based water resources management platform (디지털 트윈 물관리 플랫폼 구축 및 고도화)

  • Cho, Wan Hee;Chae, Byung Soo;Kwon, Moon Hyuck;Kim, Jin Gon;Kim, Ki Chul
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.115-115
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    • 2022
  • 2020년 역대 최장의 기간을 기록한 장마는 8월초 기록적인 폭우와 홍수로 이어지면서 전국 곳곳에 많은 인명과 재산피해 등 커다란 상처를 남겼다. 최근의 재해 발생 및 특성을 살펴보면 수자원 시설물의 운영·관리 기준의 한계를 벗어난 극단적 기후 현상의 규모와 발생빈도가 급격하게 증가하는 추세가 나타나고 있다. 이처럼 기후위기의 영향으로 집중호우, 극한가뭄 등의 발생빈도와 그 강도가 급증하는 상황에서 실제상황을 보다 신속, 정확하게 모니터링하고 예측하여 물관련 재해를 예방하고 대처하는 것은 무엇보다 시급한 과제라 할 수 있다. 또한 세계 각국은 코로나19로 인한 패러다임의 변화에 대응하고 경제위기 극복을 위해 산업 전반에 걸쳐 디지털 전환을 가속화 하고 있다. 정부도 코로나19로 촉발된 위기 극복을 위해 한국판 뉴딜의 대표과제로 디지털 트윈 사업을 추진하고 있다. K-water는 정부의 디지털 전환 정책에 발맞추어 기후위기에 따른 물관리의 복잡성, 불확실성에 대응하고 효율성과 신뢰도를 제고하기 위해 섬진강유역을 대상으로 디지털 트윈 물관리 플랫폼 구축을 추진하였다. 본 플랫폼은 유역내 기상·수문 관측자료를 실시간으로 모니터링하고 홍수, 가뭄, 수질, 댐안전 등 다양한 이슈를 사전에 시뮬레이션하여 결과를 3차원 지형에 표출하고 이에 대한 피드백을 통해 최적의 의사결정을 지원하는 체계로 구성되어 있다. K-water는 물관리 디지털 전환을 위하여 섬진강유역 구축을 기반으로 5대강 유역을 대상으로 플랫폼 구축을 확대할 예정이며, 댐하류·지류 합류부 등 재해 취약지역까지 아우르는 종합적인 물관리 의사결정의 One-System 플랫폼 구축을 확대할 예정이다. 이를 통해 유역 전체의 수문상황을 실시간으로 파악 및 신속하게 대응하고, 정확성이 향상된 의사결정으로 보다 효율적이고 안전한 물관리 기반을 마련하고자 한다. 또한 본 플랫폼에 기반한 디지털 물관리 기술 선도로 새로운 물산업 생태계를 조성하고, 민간기업과의 핵심기술 공동개발 등 기술협력을 통해 디지털 물산업 기술 경쟁력 확보에도 기여하고자 한다.

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The Observed Change in Interannual Variations of January Minimum Temperature between 1951-1980 and 1971-2000 in South Korea (지난 반세기 동안 남한에서 관측된 1월 최저기온의 연차변이)

  • Jung J. E.;Chung U.;Yun J. I.;Choi D. K.
    • Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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    • v.6 no.4
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    • pp.235-241
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    • 2004
  • There is a growing concern about the possible increase in inter-annual variation of minimum temperature during the winter season in Korea. This view is strengthened by frequently reported freezing injury to dormant fruit trees, while warmer winters have prevailed recently. The January minimum temperature record at fourteen weather stations was analyzed for 1951-2000. The results showed no evidence of increasing standard deviation at 3 locations between 1951-1980 and 1971-2000, while the remaining 11 stations showed a trend of decreasing standard deviation for the two periods. An empirical model explaining the spatial variation of the standard deviation was derived by regression analysis of 56 stations' data for 1971-2000. Daily minimum temperature and the site elevation may account for 68% of the observed variations. We applied this model to restore the average standard deviation of the January minimum temperature for 1971-2000, and the result was used to produce gridded minimum temperature data for the recurrence interval of 10 and 30 years at 250m resolution. A digital form of the plant hardiness zone map may be developed from this product for site-specific selection of adapted plant species.

Development of Spatial Statistical Downscaling Method for KMA-RCM by Using GIS (GIS를 활용한 KMA-RCM의 규모 상세화 기법 개발 및 검증)

  • Baek, Gyoung-Hye;Lee, Moun-Gjin;Kang, Byung-Jin
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.14 no.3
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    • pp.136-149
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    • 2011
  • The aim of this study is to develop future climate scenario by downscaling the regional climate model (RCM) from global climate model (GCM) based on IPCC A1B scenario. To this end, the study first resampled the KMA-RCM(Korea meteorological administration-regional climate model) from spatial resolution of 27km to 1km. Second, observed climatic data of temperature and rainfall through 1971-2000 were processed to reflect the temperature lapse rate with respect to the altitude of each meteorological observation station. To optimize the downscaled results, Co-kriging was used to calculate temperature lapse-rate; and IDW was used to calculate rainfall lapse rate. Fourth, to verify results of the study we performed correlation analysis between future climate change projection data and observation data through the years 2001-2010. In this study the past climate data (1971-2000), future climate change scenarios(A1B), KMA-RCM(Korea meteorological administration-regional climate model) results and the 1km DEM were used. The research area is entire South Korea and the study period is from 1971 to 2100. Monthly mean temperatures and rainfall with spatial resolution of 1km * 1km were produced as a result of research. Annual average temperature and precipitation had increased by $1.39^{\circ}C$ and 271.23mm during 1971 to 2100. The development of downscaling method using GIS and verification with observed data could reduce the uncertainty of future climate change projection.

Gridding of Automatic Mountain Meteorology Observation Station (AMOS) Temperature Data Using Optimal Kriging with Lapse Rate Correction (기온감률 보정과 최적크리깅을 이용한 산악기상관측망 기온자료의 우리나라 500미터 격자화)

  • Youjeong Youn;Seoyeon Kim;Jonggu Kang;Yemin Jeong;Soyeon Choi;Yungyo Im;Youngmin Seo;Myoungsoo Won;Junghwa Chun;Kyungmin Kim;Keunchang Jang;Joongbin Lim;Yangwon Lee
    • Korean Journal of Remote Sensing
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    • v.39 no.5_1
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    • pp.715-727
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    • 2023
  • To provide detailed and appropriate meteorological information in mountainous areas, the Korea Forest Service has established an Automatic Mountain Meteorology Observation Station (AMOS) network in major mountainous regions since 2012, and 464 stations are currently operated. In this study, we proposed an optimal kriging technique with lapse rate correction to produce gridded temperature data suitable for Korean forests using AMOS point observations. First, the outliers of the AMOS temperature data were removed through statistical processing. Then, an optimized theoretical variogram, which best approximates the empirical variogram, was derived to perform the optimal kriging with lapse rate correction. A 500-meter resolution Kriging map for temperature was created to reflect the elevation variations in Korean mountainous terrain. A blind evaluation of the method using a spatially unbiased validation sample showed a correlation coefficient of 0.899 to 0.953 and an error of 0.933 to 1.230℃, indicating a slight accuracy improvement compared to regular kriging without lapse rate correction. However, the critical advantage of the proposed method is that it can appropriately represent the complex terrain of Korean forests, such as local variations in mountainous areas and coastal forests in Gangwon province and topographical differences in Jirisan and Naejangsan and their surrounding forests.

Instantaneous Monitoring of Pollen Distribution in the Atmosphere by Surface-based Lidar (지상 라이다를 이용한 대기중 꽃가루 분포 실시간 모니터링)

  • Noh, Young-Min;Mueller, Detlef;Lee, Kwon-Ho;Choi, Young-Jean;Kim, Kyu-Rang;Lee, Han-Lim;Choi, Tae-Jin
    • Korean Journal of Remote Sensing
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    • v.28 no.1
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    • pp.1-9
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    • 2012
  • The diurnal variation in pollen vertical distributions in the atmosphere was observed by a surface-based lidar remote sensing technique. Aerosol extinction coefficient and depolarization ratio at 532 nm were obtained from lidar measurements in spring ($4^{th}$ May - $2^{nd}$ June) 2009 at Gwangju Institute of Science & Technology (GIST) located in Gwangju, Korea ($35.15^{\circ}E$, $126.53^{\circ}N$). Unusual variations of depolarization ratio were observed for six days from $4^{th}$ to $9^{th}$ May. Depolarization ratios varied from 0.08 to 0.14 were detected at the low altitude in the morning. The altitude with those high depolarization ratios was increased up to 1.5 - 2.0 km at the time interval between 12:00 and 14:00 LT and then decreased. The temporal variations in high values of depolarization ratios from lidar measurements show good agreement in patterns with the sampled pollen concentrations measured using the Burkard trap sampler. This study demonstrates that the pollen distribution data obtained by lidar measurements can be a useful tool for investigating spatial and temporal characteristic of pollen particles.

Optimization of Z-R relationship in the summer of 2014 using a micro genetic algorithm (마이크로 유전알고리즘을 이용한 2014년 여름철 Z-R 관계식 최적화)

  • Lee, Yong Hee;Nam, Ji-Eun;Joo, Sangwon
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.26 no.1
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    • pp.1-8
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    • 2016
  • The Korea Meteorological Administration has operated the Automatic Weather Stations, of the average 13 km horizontal resolution, to observe rainfall. However, an additional RADAR network also has been operated in all-weather conditions, because AWS network could not observed rainfall over the sea. In general, the rain rate is obtained by estimating the relationship between the radar reflectivity (Z) and the rainfall (R). But this empirical relationship needs to be optimized on the rainfall over the Korean peninsula. This study was carried out to optimize the Z-R relationship in the summer of 2014 using a parallel Micro Genetic Algorithm. The optimized Z-R relationship, $Z=120R^{1.56}$, using a micro genetic algorithm was different from the various Z-R relationships that have been previously used. However, the landscape of the fitness function found in this study looked like a flat plateau. So there was a limit to the fine estimation including the complex development and decay processes of precipitation between the ground and an altitude of 1.5km.

A Study on the Possibility of Geothermal Resources Assessment Using Landsat 7 ETM+ (Landsat 7 ETM+를 이용한 지열자원 평가 가능성 연구)

  • Oh, Il-Hwan;Lee, Tae-Jong;Kim, Kwang-Eun;Suh, Man-Cheol;Hong, Suk-Young
    • Proceedings of the KSRS Conference
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    • 2008.03a
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    • pp.113-118
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    • 2008
  • 본 연구는 Landsat 7 ETM+를 이용한 지열자원 평가 가능성 연구로써, 위성영상의 열적외 밴드에서 추출된 지표온도와 지열자료의 비교를 통해 위성영상이 초기 지열 탐사에 적용 가능한지를 평가하기 위하여 실시하였다. 지열자원 부존 가능성 평가를 위해 경상도지역(114-35)의 여름시기영상(2001년8월24일)과 겨울시기영상(2000년3월14일)사이의 DN(Digital Number) 값을 이용하였으며, 두 시기영상은 시추공 온도자료 및 지형자료와 함께 비교 분석을 실시하였다. 영상에서 지표온도 추출을 위해 1) NASA에서 제공하는 지표온도 산출 경험식 ( T = K $_2$ / ln ( K $_1$ / L $_{\lambda}$ + 1 ) )을 이용한 방법과 2) 기상청에서 제공하는 실제 지표면온도 관측자료(n=7)를 이용해 영상의 화소(Pixel) 값을 계산하여 실측값과 비교하였다. 3월과 8월 모두 Ground Truth 방법에 따라 추정한 지표면 온도값이 실측값과 더 가깝게 나타났고, 특히 3월은 NASA의 경험식을 이용했을 때 보다 실측 지표면 온도에 훨씬 더 가까운 것으로 나타났다. 지표온도의 일변화(Diurnal ${\triangle}$T)는 지표 열물성과 밀접한 관련이 있으므로, 일변화(Diurnal ${\triangle}$T) 보다는 지열의 영향이 더 클 것으로 기대되는 계절변화(Seasonal ${\triangle}$T)를 이용하여 지열 자료와 비교해 보았다. 그 결과, 계절변화(Seasonal ${\triangle}$T)는 고도에 영향을 받으며, 일사량에 의한 차이는 거의 일정하게 나타났다. 위성영상에서 계절변화(Seasonal ${\triangle}$T)와 심도 20m 온도를 비교해 본 결과결정계수(R$^2$)는 0.46으로 낮지만 심도 20m 온도가 높을수록 계절변화(Seasonal ${\triangle}$T)는 작아지는 경향을 보여 지열자원 탐사에 있어 위성영상 적용 가능성을 볼 수 있었다. 이번 연구는 기초단계로서 두 시기 위성영상을 이용하여 초기 지열자원탐사에 가능성만을 연구했지만, 지형과 특히 토지피복(함수량 등)에 의한 영향에 대해 좀 더 심도 있는 연구가 요구된다.

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An analysis on the relative importance of aptitude test items for integrated pilot aptitude evaluation (종합적 조종적성 판단을 위한 적성 검사 항목의 상대적 중요도 분석)

  • 유희천;이달호;김영준
    • Proceedings of the ESK Conference
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    • 1993.10a
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    • pp.46-55
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    • 1993
  • 조종사가 수행하는 조종 업무는 여러 정보를 동시에 지각하여 처리하여 야 하는 복잡한 작업으로 구성되어 있어, 조종사에게는 고도의 인간성능이 요구되고 있다. 또한 조종기술을 습득하기 위해서는 많은 훈련시간과 비용 이 소요되며, 조종사의 실수는 치명적인 사고를 초래한다. 따라서 조기에 비행 부적격자를 판별하고, 미흡한 조종 적성을 함양시킬 수 있는 교육 . 훈련 프로그램을 조종 후보생에게 적용시키는 분석적 조종적성 진단 체계 개발은 조 종사의 도태율 감소, 효율적인 비행훈련, 비행 안전사고 감소 등의 측면에서 절실하게 요구되고 있다. 본 연구에서는 조종 업무 수행시 요구되는 여러 인간 기능의 중요도 차이를 조종 적성 평가 체제에 적용하기 위해서, 각 적성 검사 항목들의 상대적 중요도를 분석하고 이의 타당성을 평가하였다. 적성검사 항목의 상대적 중요도 분석은 조종적성검사 계층구조의 각 수준별 쌍체 비교 평가와 AHP(Analytic Hierarchy Process) 분석에 의한 상대적 중요도 산출 및 평가, 그리고 일관성 지수(Consistency Index)에 의한 분석 결과의 조정을 통해 이루어 졌다. 적성검사 항목의 쌍체 비교 평가는 심리기능검사, 비행자질 검사 등 총 29개 적성검사 항목에 대해 검사를 받았고 또한 초등비행 훈련과정을 수료한 조종 학생들에 의해 이루어 졌다. 상대적 중요도를 분석한 결과 심리기능 검사(W=0.30)가 다른 검사에 비하여 조종적성 평가에 중요한 검사로 나타났으며, 세부 항목으로는 주의 분배력(W=0.13), 추적능력(0.06) 등이 상대적으로 중요한 검사 항목으로 나타났다. 또한 상대적 중요도 결과를 적용한 적성검사 성적이 적용하지 않은 적성검사 성적에 비해 비행성적에 대한 예측 능력이 좋은 것으로 평가되었다.al age)가 있다는 것을 의미하는 것이다. 한편, 생산현장에서는 자동화, 기계화가 진보되어 육체적인 노동이 경감된 결과, 중고령자라도 할 수 있는 작업이 많아지고 있다. 또, VDT (Visual Dislay Terminal) 작업과 같은 정보처리 작업의 수요가 증가하여 그 인재의 부족이 지적되고 있다. 따라서 중고령자의 기능을 조사하여 어떠한 작업에 적합한가를 판단하는 것이 중요한 과제로 되었다. 그러나 노동에는 많은 기능이 관여 하고, 그 내용에 따라서 요구되는 기능이 서로 다르기 때문에 노동적응능력의 기본적인 기능으로 보여지는 것에 좁혀서 작업능력의 연령증가 변화에 대하여다원적 평가를 하는 것이 실제적이라고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 인간이 가지고 있는 다수의 기능중에서 수지교 치성과 연령증가와의 관계를 조사한다. 만약 연령증가 만으로 수지교치성을 평가 할 수 없는 경우에는 어떠한 요인이 수지기민성의 변화에 영향을 미치는가를 검토한다.t list)에서 자동적으로 사건들의 순서가 결정되도록 확장하였으며, 설비 제어방식에 있어서도 FIFO, LIFO, 우선 순위 방식등을 선택할 수 있도록 확장하였다. SIMPLE는 자료구조 및 프로그램이 공개되어 있으므로 프로그래머가 원하는 기능을 쉽게 추가할 수 있는 장점도 있다. 아울러 SMPLE에서 새로이 추가된 자료구조와 함수 및 설비제어 방식등을 활용하여 실제 중형급 시스템에 대한 시뮬레이션 구현과 시스템 분석의 예를 보인다._3$", chain segment, with the activation energy of carriers from the shallow trap with 0.4[eV], in he amorphous regions.의 증발산율은 우기의 기상자료를 이용하여 구한 결과

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Correlation Analysis between Frequency of Appearance and Environmental Factors in the River Habitat for Otter (Lutra lutra) (수달(Lutra lutra)의 서식지 출현빈도와 하천환경의 상관관계 분석)

  • Park, Eui-Jung;Kim, Dae-Young;Jin, Young-Hoon;Kim, Chul;Lee, Doo-Pyo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.1063-1069
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    • 2007
  • 우리나라의 하천환경은 1990년대 이전의 산업화와 인구증가를 수반한 고도성장기를 거치면서 이수성 및 치수성만을 강조하며 개수되고 관리되었다. 그 결과 하천은 획일적인 단면과 저수로 및 제방이 콘크리트화되면서 하천의 자정능력은 감소되었고, 하천을 중심으로 생활하는 동물들의 서식처 기능을 상실해 하천생태계가 위협받고 있다. 하천공사에 자연형 하천공법이 도입되기 시작하여 자연형 하천공사가 이루어지고 있지만 생태환경의 관점보다는 조경 및 경관적, 그리고 위락적인 관점에서 공원화에 주안점을 두고 있어 하천의 생태적 특성의 반영이 부족하다는 평가를 듣고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 향후의 하천공법이 자연적 기능들 중 생물서식처 기능을 보다 깊이 다루어야 한다는 필요성을 고려하여, 먹이사슬의 최상위에 있을 뿐만 아니라 하천환경의 건강도를 판단할 수 있는 수환경의 지표종이라 불리는 수달(Lutra lutra)을 대상으로 배설물에 의한 출현빈도와 하천환경 요인들에 대한 상관관계를 분석하여 수달 서식지 복원을 위한 하천정비의 기초자료를 제공하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 현재 수달이 서식하고 있는 섬진강 지류인 서시천을 연구 대상지점으로 하여 5개 구간을 선정하였으며, 각 구간에 대한 계절별 수달의 배설물 분포를 조사하여 출현빈도를 나타내었다. 또한 먹이, 지형, 식생, 기상인자를 포함한 하천환경 요인들에 대한 자료를 각 계절별로 구축하였으며, 이를 수달의 출현빈도와의 상관관계를 조사하는데 활용하였다. 본 연구의 결과는 환경 기술적으로는 멸종위기종의 복원, 사회경제적으로는 하천정비사업의 방향제시 등의 기대효과를 가져올 수 있으리라 생각되며 분석된 인자들은 수달 서식지를 위한 하천정비의 기초자료에 유용할 것으로 보인다.따른 유량측정망을 구축하는 것이다.의 의사결정 지원 도구가 될 것이다. 따라서, 본 연구에서는 도시유역의 물순환 해석을 위한 일련의 과정, 즉 자료의 조사 및 취득에서부터 물순환 해석 모형을 이용한 정량적 현황파악, 물순환 개선 기법 및 평가를 수행함에 있어 주요 착안점 및 실무에서의 기술적 가이드를 제공하고자 하였으며, 보다 세밀한 도시유역의 물순환 해석을 위하여 우리나라와 일본에서 적용이 활발한 물리적 기반의 분포형 모형(WEP, SHER, SWMM)의 적용사례를 통하여 국내 도시하천의 물순환 해석에 활용함에 있어서의 실질적인 적용절차 등을 제시하고자 하였다. 한다.호강유역의 급격한 수질개선을 알 수 있다.世宗實錄) $\ulcorner$지리지$\lrcorner$(地理志)와 동년대에 동일한 목적으로 찬술되었음을 알 수 있다. $\ulcorner$경상도실록지리지$\lrcorner$(慶尙道實錄地理志)에는 $\ulcorner$세종실록$\lrcorner$(世宗實錄) $\ulcorner$지리지$\lrcorner$(地理志)와의 비교를 해보면 상 중 하품의 통합 9개소가 삭제되어 있고, $\ulcorner$동국여지승람$\lrcorner$(東國與地勝覽) 에서는 자기소와 도기소의 위치가 완전히 삭제되어 있다. 이러한 현상은 첫째, 15세기 중엽 경제적 태평과 함께 백자의 수요 생산이 증가하자 군신의 변별(辨別)과 사치를 이유로 강력하게 규제하여 백자의 확대와 발전에 걸림돌이 되었다. 둘째, 동기(銅器)의 대체품으로 자기를 만들어 충당해야할 강제성 당

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