• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.44 no.11
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• pp.889-902
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• 2011

In this study, frequency analysis using drought index had implemented for the derivation of drought severity-duration-frequency (SDF) curves to enable quantitative evaluations of past historical droughts having been occurred in Korean Peninsular. Seoul, Daejeon, Daegu, Gwangju, and Busan weather stations were selected and precipitation data during 1974~2010 (37 years) was used for the calculation of Standardized Precipitation Index (SPI) and frequency analysis. Based on the results of goodness of fit test on the probability distribution, Generalized Extreme Value (GEV) was selected as most suitable probability distribution for the drought frequency analysis using SPI. This study can suggest return periods for historical major drought events by using newrly derived SDF curves for each stations. In case of 1994~1995 droughts which had focused on southern part of Korea. SDF curves of Gwangju weather station showed 50~100 years of return period and Busan station showed 100~200 years of return period. Besides, in case of 1988~1989 droughts, SDF of Seoul weather station were appeared as having return periods of 300 years.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.413-413
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• 2022

본 연구에서는 통계적 방법으로 도출된 장기 기상예측정보를 이용하여 유역에서의 유출량 전망 가능성을 검토하였다. 먼저 한강권역의 월 강수량과 기온에 대해 글로벌 기후지수와의 원격상관성을 기반으로 다중회귀모형 기반의 통계적 예측모형을 구성하여 미래기간(1~12개월)에 대한 월 단위 기상예측정보를 도출하였다. 월 단위로 도출된 강수량과 기온은 통계적 상세화 기법을 통해 한강권역 주요 ASOS 관측소 지점별로 일 단위 강수량과 기온자료로 변환하였으며, 상세화된 일 자료를 유역모형인 SWAT의 입력자료로 활용하여 경안천 유역의 미래기간에 대한 유출량을 도출하였다. 유출량 예측성을 평가하기 위하여 과거기간(2003~2021년)을 대상으로 관측유출량과 예측기상정보로부터 산출된 예측유출량을 비교하였다. 각 월별로 예측된 유출량의 중앙값과 관측값의 적합도를 분석한 결과, PBIAS는 -5.2~-2.7%, RSR은 0.79~0.91, NSE는 0.34~0.38, r은 0.59~0.62로 강수량 및 기온의 예측성에 비해 낮게 나타났다. 전 기간에 대해 월별로 분석한 예측결과에 대한 3분위 확률은 5월, 6월, 7월, 9월, 11월은 평균 42.8%로 예측성이 충분한 것으로 나타났으나, 나머지 월에서의 평균 예측성은 17.3%로 매우 낮게 나타났다. 상세화된 기상정보를 이용하여 유역모델링을 통해 산정한 유출량에 대한 전망 결과는 기상예측결과에 비해 상대적으로 예측성이 낮은 것으로 분석되었다. 이는 관측값 자체에서 나타날 수 있는 불확실성에 기인할 수도 있으며, 유출량에 지배적인 영향을 주는 강수량의 예측성에 대한 문제가 유역 모델링 과정에서 증폭되어 나타나는 문제일 수도 있다. 또한 지점별 일 자료로 상세화되는 과정에서의 불확실성, 우리나라 여름철 유출량 변동성 등 여러 가지 요인이 복합적으로 영향을 주어 나타나는 것으로 생각된다. 향후 다양한 대상유역에 대한 검토와 기상예측모형의 보완, 상세화 과정에서의 불확실성 해소 등을 통해 예측성을 개선할 계획이다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.37 no.1
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• pp.13-19
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• 2004

This study shows the possible use of the Poisson process for the characterization of dry year return period and duration. For the analysis we used an annual precipitation data, which has been collected since 1911 in Seoul. The highest threshold for the application of the Poisson process was determined to be the mean-0.5standard deviation, and then the results from the Poisson process are compared with the observed. Especially, the Poisson process was found to reproduce the mean duration and return interval quite well and show the possibility of using the Poisson process for the drought analysis.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.36-36
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• 2019

강원도 설악산 국립공원에는 국내 최장의 토왕성 폭포가 있다. 유역면적이 $0.54km^2$에 불과하여 평소에는 폭포의 물줄기를 볼 수 없지만, 비 온 뒤에는 며칠간 하얀 물줄기의 장관을 연출한다. 본 연구에서는 물리적 기반의 수문모형인 CAT3.0을 이용하여 강우시 토왕성 폭포의 유출량을 분석하고 강우량에 따른 유출지속기간을 산정하여 강우의 누적량 및 지속기간에 따른 폭포의 물줄기를 볼 수 있는 기간을 추정하고자 하였다. CAT 3.0은 다양한 침투방정식중에 Rainfall Excess, Horton Eq., Green-Ampt. Eq.을 이용하여 강우시 토양특성(토양깊이, 투수계수)과 잠재증발산량과 토양수분량에 의한 실제증발산량을 산정하고 유출량을 계산하는 수문모형이다. 토왕성 폭포의 유출 특성을 분석하기 위하여 속초지점의 19년간(2010~2018) 관측자료를 이용하였으며, 토양의 깊이는 10 cm, 30 cm를 가정하여 비교하였다. 유출해석을 위하여 일단위 자료를 사용하였으며, 강우지속일수 및 누가강우량에 따른 유출을 산정하고 폭포의 물줄기가 확연히 보일 수 있는 한계유출량을 추정하였다. 폭포로부터의 유출량을 측정하는 관측지점이 없으므로, 폭포의 물줄기를 볼 수 있는 기간은 방송사 뉴스, 신문기사, SNS 등의 다양한 정보원으로부터 유추해석하였다. 이러한 분석결과로부터 강우에 의한 토왕성 폭포의 물줄기를 볼 수 있는 기간을 제시하였다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.55 no.3
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• pp.177-189
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• 2022

The purpose of this study is to apply the d4PDF (Data for Policy Decision Making for Future Change) constructed from a large-scale ensemble climate simulation to estimate the probable rainfall with low frequency and high intensity. In addition, this study analyzes the uncertainty caused by the application of the frequency analysis by comparing the probable rainfall estimated using the d4PDF with that estimated using the observed data and frequency analysis at Geunsam, Imsil, Jeonju, and Jangsu stations. The d4PDF data consists of a total of 50 ensembles, and one ensemble provides climate and weather data for 60 years such as rainfall and temperature. Thus, it was possible to collect 3,000 annual maximum daily rainfall for each station. By using these characteristics, this study does not apply the frequency analysis for estimating the probability rainfall, and we estimated the probability rainfall with a return period of 10 to 1000 years by distributing 3,000 rainfall by the magnitude based on a non-parametric approach. Then, the estimated probability rainfall using d4PDF was compared with those estimated using the Gumbel or GEV distribution and the observed rainfall, and the deviation between two probability rainfall was estimated. As a result, this deviation increased as the difference between the return period and the observation period increased. Meanwhile, the d4PDF reasonably suggested the probability rainfall with a low frequency and high intensity by minimizing the uncertainty occurred by applying the frequency analysis and the observed data with the short data period.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.30 no.2B
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• pp.137-147
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• 2010

In this study, Chukwooki and modern data were compared using annual maximum rainfall event series. Annual maximum series for specified rainfall duration in modern frequency analysis can not be constructed from Chukwooki data, so the concept of independent rainfall event is introduced to compare Chukwooki and modern data. Annual maximum rainfall event is determined by applying the bivariate exponential distribution and the parameters estimated annually are selected. The results using the annual parameter show that the hydrological meaning of the parameters is related to the variation of annual total rainfall amounts. For the whole independent rainfall events, the total rainfall and the rainfall intensity of Chukwooki data are greater than those of modern data, and rainfall duration of the two periods is similar. However modern annual maximum rainfall events show different characteristics that rainfall duration is much longer, rainfall intensity is similar and the total rainfall is greater than those of Chukwooki period. The increasing trend of rainfall duration and total rainfall of the modern annual rainfall events may be regarded as the one of components of the long-term cycle.

• Journal of the Geological Society of Korea
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• v.54 no.5
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• pp.545-556
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• 2018

This study was conducted to estimate the deep percolation using numerical modeling and field observation data based on rainfall in Haean basin. Soil moisture sensors were installed to monitoring at 30, 60 and 90 cm depths in four sites (YHS1-4) and automatic weather station was installed to around YHS3. Soil moisture and meteorological data was observed from March 25, 2017 to March 25, 2018 and May 06, 2016 to May 06, 2018, respectively. Numerical analysis was performed from June to August, 2017 using the HYDRUS-1D. Average soil moisture contents were high to generally in YHS3 for 0.300 to $0.334m^3/m^3$ and lowest in YHS1 for 0.129 to $0.265m^3/m^3$ during the soil moisture monitoring period. The results of soil moisture flow modeling showed that field observations and modeling values were similar but the peak values were larger in the modeling result. Correlation analysis between observation and modeling data showed that r, $r^2$ and RMSE were 0.88, 0.77, and 0.0096, respectively. This show high correlation and low error rate. The total deep percolation was 744.2 mm during the period of modelling at 500 cm depth. This showed that 61.3% of the precipitation amount (1,214 mm) was recharged in 2017. Deep percolation amount was high in the study area. This study is expected to provide basic data for the estimation of groundwater recharge through unsaturated zone.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.306-306
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• 2019

전지구적 기온상승으로 인해 미래기후의 관한 연구가 중요시 되고 있다. 위와 같은 현상으로 인하여 다양한 기후변화 연구가 진행되고 있다. 미래기후 연구에는 GCM (General Circulation Model) 모의 결과가 이용된다. 격자 자료로 구성된 GCM은 연구 지점으로 지역적 상세화와 연구지역의 관측자료 사이의 편이 보정(bias correction)이 필수적이다. 위와 같은 근거로 편이 보정 방법의 선택은 매우 중요하며 편의 보정의 방법에 따라서 결과가 다르게 도출될 수 있다. 또한 국내외 연구에서는 다양한 상세화 기법과 편이 보정 기법을 분석 및 평가하는 연구가 진행되고 있으며, 편의 기법 중 대표적인 기법인 Quantile mapping과 Random Forest 기법이 있다. Quantile mapping 기법은 GCM의 과거 모의 데이터와의 편이 보정에 있어서 우수하게 나타났으나, GCM 데이터의 미래 예측 기간(2010년~2018년)까지의 데이터에서는 극한 강수를 정량적으로 분석 가능한 Random Forest 기법이 편이 보정 과정에서 성능이 우수할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 우리나라 21개 관측소를 기준으로 총 4개의 GCM(GISS, CSIRO, CCSM4,MIROC5)의 과거 기간 자료(1970년~2005년)를 실제 관측소에서 관측된 강수량을 편의 보정하는 방법에 있어서 편의 보정 기법의 성능을 비교한 결과와 GCM 미래 예측 기간 자료(2010년~2018년)에서의 편의 보정 기법의 성능 결과를 비교하였다. 이를 토대로 편이 보정 기법의 결과를 6개의 평가지수를 이용하여 정량적으로 분석하였으며, 다기준의사결정기법인 TOPSIS(Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution)를 이용하여 편이 보정기법들의 성능에 있어서 우선순위를 선정하였다. 본 연구에서 편이 보정 방법으로 Quantile mapping 방법을 사용했으며, Quantile mapping의 기법으로는 비모수 변환법(non-parametric transformation)과 분포기반 변환법(distribution derived transformation)이 사용되었다. 또한 머신러닝 방법 중 하나인 Random Forest 방법을 동시에 사용하여 결과를 비교하였다. 또한 GCM 자료가 격자식으로 제공하고 있기 때문에 관측소 강수량도 공간적으로 환산하여야 하는데, 본 연구에서는 역거리 가중치법(inverse distance weighting, IDW) 방법을 이용하였다.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2003.10a
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• pp.102-102
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• 2003

다목적 실용위성 1호로 2000년 6월 28일에서 2001년 8월 1일까지의 고도 685 Km, 22:50LT 지역시(Local Time)인 상부 이온층을 조사하였다. 위성에 탑재된 이온층 측정 센서(Ionospheric Measurement Sensor)로부터 전자 온도와 전자 밀도 데이터를 얻었으며, 자기 위도로 -60$^{\circ}$ ~ +60$^{\circ}$사이의 중ㆍ저위도의 데이터를 분석하였다. 관측 기간은 지자기 변화를 나타내는 Kp index나 태양 활동을 나타내는 F10.7이 크게 변화한 태양 극대기 기간으로, 특히 일변화의 F10.7을 통해 전자 온도와 전자 밀도의 변화를 조사하였다. 측정 시간이 야간(22:50)임에도 불구하고 태양 활동을 나타내는 F10.7에 따라 전자 온도와 전자 밀도가 변화하는 것으로 나타났다. F10.7이 250이하일 때는 F10.7이 커질수록 전자밀도는 거의 선형적으로 증가하였으며 전자온도도 증가는 하나 그 정도는 전자 밀도보다 작게 나타났다. F10.7이 250을 넘어가면 전자 밀도가 일정하거나 감소하는 경향을 나타냈다. 부가적으로 비슷한 고도의 DMSP-F15의 데이터와 비교를 통해 다목적 실용위성 1호의 관측결과의 신뢰성을 높였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1741-1742
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• 2008

위성을 이용한 통신 및 방송은 양방향 서비스 시대를 맞이하고 있으며, 위성 인프라는 통신망 back-up 개념을 벗어나 이동 휴대 그리고 지상 인프라 구축 및 운영이 어려운 지역 및 시설을 중심으로 광역 통신 및 방송의 근간 망 구성으로 나아가고 있다. 또한, 위성 통신 및 방송은 재난 방재 및 긴급 복구, 산업 시설 감시 및 측정데이터 모니터링 등 지상 인프라와 상호 보완적인 2 중망 또는 기간 망으로 활용되고 있다. 한국수자원공사에도 수문관측망 및 감시제어를 포함한 원격 데이터 취득 및 정보제공 등 많은 부분에 위성통신망이 적용되고 있으며, 수문관측망에 사용중인 위성통신망의 주파수 임대기간과 위성통신장비의 내용년수 도래에 따른 시스템 개선 및 대체방안 모색이 필요한 실정으로이다. 또한 수위, 우량과 같은 기존의 저속 위성망에 비하여 기술발전 및 데이터의 다양화에 따른 화상, 동영상과 같은 멀티미디어 데이터 등 초고속, 광대역 위성통신망을 구축할 수 있는 방안에 대하여 살펴보고자 한다.