• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.41 no.10
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• pp.969-982
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• 2008

As hydrological models have been progressively developed, they are recognized as appropriate tools to manage water resources. Especially, the need to evaluate the effects of landuse and climate change on hydrological phenomena has been increased, which requires powerful validation methods for the hydrological models to be employed. As measured streamflow data at many locations may not be available, or include significant errors in application of hydrological models, streamflow data simulated by models only might be used to conduct hydrological analysis. In many cases, reducing errors in model simulations requires a powerful model validation method. In this research, we demonstrated a validation methodology of SWAT model using observed flow in two basins with different physical characteristics. First, we selected two basins, Gap-cheon basin and Yongdam basin located in the Guem River Basin, showing different hydrological characteristics. Next, the methodology developed to estimate parameter values for the Gap-cheon basin was applied for estimating those for the Yongdam basin without calibration a priori, and sought for validation of the SWAT. Application result with SWAT for Yongdam basin showed $R_{eff}$ ranging from 0.49 to 0.85, and $R^{2}$ from 0.49 to 0.84. As well, comparison of predicted flow and measured flow in each subbasin showed reasonable agreement. Furthermore, the model reproduced the whole trends of measured total flow and low flow, though peak flows were rather underestimated. The results of this study suggest that SWAT can be applied for predicting effects of future climate and landuse changes on flow variability in river basins. However, additional studies are recommended to further verify the validity of the mixed method in other river basins.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.30 no.5B
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• pp.459-469
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• 2010

This study is to develop a grid-based daily runoff model considering seasonal vegetation canopy condition. The model simulates the temporal and spatial variation of runoff components (surface, interflow, and baseflow), evapotranspiration (ET) and soil moisture contents of each grid element. The model is composed of three main modules of runoff, ET, and soil moisture. The total runoff was simulated by using soil water storage capacity of the day, and was allocated by introducing recession curves of each runoff component. The ET was calculated by Penman-Monteith method considering MODIS leaf area index (LAI). The daily soil moisture was routed by soil water balance equation. The model was evaluated for 930 $km^2$ Yongdam watershed. The model uses 1 km spatial data on landuse, soil, boundary, MODIS LAI. The daily weather data was built using IDW method (2000-2008). Model calibration was carried out to compare with the observed streamflow at the watershed outlet. The Nash-Sutcliffe model efficiency was 0.78~0.93. The watershed soil moisture was sensitive to precipitation and soil texture, consequently affected the streamflow, and the evapotranspiration responded to landuse type.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.40 no.8
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• pp.585-600
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• 2007

The hydrologic cycle and BOD pollutant loads of all sub-watersheds were analyzed using HSPF (Hydrological Simulation Program-Fortran). At first, sensitivity analyses to water quantity (peak discharge and total volume) and quality (BOD peak concentrations and total loads) were conducted and some critical Parameters were selected. For more precise simulation, the study watershed was divided into four parts according to the landuse characteristics and used climate data and so calibrated and verified respectively. It was found that as the urban area ratio increases in the downstream direction, baseflow decreases (11.1 % $\rightarrow$ 5.0%) and the ratio of direct runoff volume(42.5 % $\rightarrow$ 56.9 %), BOD concentration (3.3 mg/L $\rightarrow$ 15.0 mg/L) and unit loads (55.4 kg/ha/year $\rightarrow$ 354.5 kg/ha/year) increase.

• Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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• v.15 no.2 s.40
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• pp.33-42
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• 2007

A physical-based aggregation method was suggested to estimate surface roughness, which adequately represents the spatial heterogeneity of vegetation factors, from land cover property obtained from the remote sensing data. For the sensitivity analysis of surface roughness, the peak flow, peak time, and total volume were simulated by the NWS-PC. Effects of surface roughness estimated by three different integration methods (predominant, arithmetic mean, and aggregation approach) on the conceptual rainfall-runoff model parameters was analyzed. In the preliminary sensitivity test to surface roughness, the peak time had 10% variation and total volume had 2% variation. The peak time increased with surface roughness. A physical-based aggregation method was better than the existing method in the Soyanggang Dam basin for the results of STDEV, RMSE, NSE, and PME, but difference between them were small. The parameters related on the total baseflow were changed significantly with change of the surface roughness.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.311-311
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• 2021

최근 도시화에 따라 불투수 면적이 증가하였고 이는 유역의 수문학적 요소와 수질의 큰 변화를 발생시켰다. 불투수면적의 증가는 강우 시 더 많은 강우유출수를 발생시켜 지표유출과 첨두유량을 증가시키고 더 많은 비점오염물질이 하천에 유입되게 한다. 또한, 토양으로의 침투량과 저류량이 감소되어 기저유출을 감소시키며 수질문제를 야기한다. 이러한 문제의 해결책으로 저영향개발 (Low Impact Development; LID) 기법이 개발되어 적용되고 있다. LID는 도시개발 이전의 수문상태와 유사하도록 개발하는 기법으로 우수 유출 속도 감소, 유역에서의 저류, 침투 및 증발산과정 촉진, 하류로의 오염물질을 저감시킨다. 실제 유역에 저영향개발 기법을 적용하기 전에 저영향개발 기법의 적용 효과의 분석은 필수적이다. 이에 따라 많은 LID 기법 모형들이 개발되어 LID 효과분석을 위해 많이 이용되고 있다. 본 연구에서는 HSPF (Hydrological Simulation Program-FORTRAN) 모형을 이용하여 LID시설 내에서의 저류현상을 구현하고 LID 기법 적용에 따른 유역의 수문요소 및 수질에 대한 영향을 분석하고자 한다. 연구대상지로는 불투수면적률이 높은 굴포천을 선정하였으며, LID 기법 적용 전 유역의 수문, 수질 실측치를 이용하여 모형의 보정 및 검정을 수행하였다. HSPF 모형내에 LID 시설을 적용하여 유역내 수문요소와 수질의 변화를 분석하였다. 본 연구의 결과는 향후 LID 효과 분석을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.814-818
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• 2006

본 연구에서는 안양천 중상류 유역에 대해 SWAT 모형을 이용하여 현재(2000년)의 토지이용 및 지하수 취수량(2000년)을 토대로 유황곡선을 도출하고 개발이전의 토지이용(1975년)과 지하수 취수가 전혀 없는 이상적인 상태에서 유황곡선을 도출하여 비교분석하였다. 또한 기존의 갈수량과 항목별 필요유량을 비교하여 큰 값으로 하천유지유량을 설정한 것과 본 연구에서 수행한 유황들을 비교하였다. 그 결과 오전, 삼성, 삼막, 수암천의 경우 현재의 상태와 이상적인 상태의 갈수량이 전혀 변화하지 않음을 보였으며 삼성, 삼막천은 두 경우 모두 갈수량이 0임을 확인할 수 있었다. 이는 대상유역의 유역면적이 작은 지방2급 하천일 뿐만 아니라 경사가 급한 산간지역이 대부분을 이루어서 개발 전에도 기저유출이 많지 않았기 때문이다. 또한 하천유지유량을 항목별 필요유량으로 산정한 경우는 모든 유역에서 이상적인 상황의 저수량보다 큰 값을 보였다. 따라서 지방2급 하천과 같이 유역면적이 작거나 산지하천의 경우에도 일률적으로 갈수량이나 항목별 필요유량을 비교하여 큰 값으로 하천유지유량을 설정하기보다는 수문모의모형을 이용하여 대상유역에 대해 자연적인 상황에서의 갈수량 또는 저수량 등 다른 적절한 방안을 사용하는 것이 바람직하다.

• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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• v.7 no.1
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• pp.10-15
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• 2002

It is presented to extended to an interaction matrix formulation to the problem of system and disturbance identification for a plant that is corrupted by both process and output disturbances. With only an assumed upper bound on the order of the system and an assumed upper bound on the number of disturbance frequencies, it is shown that both the disturbance-free model and disturbance effect can be recovered exactly from disturbance-corrupted input-output data without direct measurement of the periodic disturbances. The rich information returned by the identification can be used by an iterative learning or repetitive control system to eliminate unwanted periodic disturbances. Those can be helped to apply to the multiple dynamic systems for precision quality assurance.

• Environmental and Resource Economics Review
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• v.4 no.2
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• pp.243-265
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• 1995

본 논문은 Rogerson의 실질불변감모상각방식 (Real Constant Amortization Schedule)이 가격상한규제 (price-cap regulation)하에서도 사회적으로 최적인가를 규명하는 것을 목적으로 한다. 실질불변감모상각방식이란 피규제기업의 현금의 흐름 (cash flow) - 요율기저에 대한 공정보수와 감가상각액의 합계 - 의 실질가치가 매기에 일정하도록 해 주는 감모상각방식으로서, 이 방식을 사용할 경우 기업은 규제시차의 길이에 관계 없이 최척의 자본-노동비율을 달성하려 한다는 것이다. 실질불변감모상각방식은 통상 사용되는 감모상각방식보다 느린 속도로 자산의 가치를 줄여 나아가는 것으로 알려져 있다. 가격상한규제에 관한 단순한 모형을 구축하여 분석해 본 결과, 수요가 비탄력적일 경우 실질불변감모상각방식은 가격상한규제하에서도 최적자본-노동비율을 유도하며, 가격상한규제는 규제메카니즘에 있어서 투자보수율규제와 유사하다는 결론을 얻을 수 있었다. 그러나, 가격상한규제에 있어서는 소매물가지수의 상승률뿐만 아니라 피규제기업의 효율성제고 효과가 소비자가격의 인하로 나타나는 메카니즘도 중시되고 있다. 즉, RPI-X룰에서 X에 해당하는 부분으로서, 이는 내부효율성의 향상 이외에 기술진보속도도 반영하는데, 이러한 기술진보는 가격상한의 인하요인으로 작용하므로, 피규제기업의 입장에서는 감가상각속도의 적절한 설정이 없는 한 기술진보의 유인이 줄어들 수도 있다. 따라서 기술진보속도와 최적감가상각속도의 관계를 단순한 모형을 확장하여 살펴보았는데, 기술진보속도가 빠를수록 감가상각속도도 빨라져야 한다는 결과가 도출되었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.684-688
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• 2008

레이더 강우와 관련한 대부분의 연구나 실무적용이 제한을 받는 이유는 레이더 반사도 등의 원시자료를 획득하기가 어려울 뿐만 아니라 이를 처리하여 수문해석에 적용하는 과정이 간단하지 않기 때문이다. 이를 해결하기 위하여 다음과 같은 내용을 연구하였다. (1) 레이더 영상자료를 실용적으로 활용하기 위한 '레이더 영상 디지털 변환법(RAIDOM)'을 연구 개발하였다. 또한 오프라인상에서도 기상청 레이더 합성 CAPPI 이미지 자료를 디지털 강우자료로 직접 변환할 수 있는 방법을 제시하였다. 이러한 기술은 앞으로 레이더 강우 연구와 레이더 강우의 활용성을 넓히는데 크게 기여할 것으로 기대된다. (2) RAIDOM 레이더 강우와 연계한 분포형 강우유출모형을 구축하였다. 본 연구에서는 DEM, 토지피복도, 토양도로부터 분포형 강우-유출모형의 매개변수를 산정하는 방법을 상세히 연구하여 제시하였다. 이러한 연구결과는 앞으로 분포형 강우유출모형에 대한 연구와 활용성을 넓히는데 기여할 것으로 기대된다. (3) 주요 관측 레이더 호우사상을 이용하여 RAIDOM 강우와 구축된 분포형 모형의 적용성을 검증하였다. 이를 위하여 먼저 강우유출자료가 체계적으로 관리되고 있는 평창강 국제수문개발계획(IHP) 시범유역의 자료를 이용하여 모형의 매개변수 보정을 수행하였다. 강우 전 하천의 기저유량과 유역의 초기함수조건을 제외한 나머지 매개변수는 유역특성을 나타내는 인자들이므로 모든 강우사상에 대하여 일정한 것으로 가정하여 매개변수 보정을 수행하였다. 6개 주요 호우사상에 대하여 보정한 결과 4개의 호우사상에 대하여 강우-유출과정을 거의 완벽하게 재현하였으며, 2개의 호우사상에 대해서는 수문곡선의 상승과 하강은 비교적 일치하나 첨두부에서 다소차이가 발생하였다. (4) 보정된 분포형 모형을 2006년 7월에 발생한 국지성 집중호우와 한강유역 중상류지역에 걸쳐 큰 홍수량을 발생시킨 2개의 호우사상에 대하여 레이더 강우자료를 적용하여 검토하였다. 검토결과 임진강유역 3개 수위관측소와 우이천수위관측소 및 중랑교수위관측소에서 모의된 홍수수문곡선은 실측치와 잘 일치하는 것으로 나타나 본 연구에서 제시한 RAIDOM과 이를 적용한 분포형 모형이 강우유출 모의를 위하여 활용될 수 있음을 보여주었다. 앞으로 태풍에 수반된 강우와 장마전선 등을 포함한 다양한 유형의 여러 가지 강우에 대한 적용을 통하여 모형의 검증과 보완을 수행하여 RAIDOM 레이더 강우와 분포형 강우유출모형을 연계한 홍수 예보 시스템으로 발전시켜 나갈 예정이다.

• Progress in Medical Physics
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• v.9 no.3
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• pp.163-173
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• 1998

Nuclear medicine emission computed tomography(ECT) can be very useful to diagnose early stage of neuronal diseases and to measure theraputic results objectively, if we can quantitate energy metabolism, blood flow, biochemical processes, or dopamine receptor and transporter using ECT. However, physical factors including attenuation, scatter, partial volume effect, noise, and reconstruction algorithm make it very difficult to quantitate independent of type of SPECT. In this study, we quantitated the effects of attenuation and scatter using brain SPECT and three-dimensional brain phantom with and without applying their correction methods. Dual energy window method was applied for scatter correction. The photopeak energy window and scatter energy window were set to 140ke${\pm}$10% and 119ke${\pm}$6% and 100% of scatter window data were subtracted from the photopeak window prior to reconstruction. The projection data were reconstructed using Butterworth filter with cutoff frequency of 0.95cycles/cm and order of 10. Attenuation correction was done by Chang's method with attenuation coefficients of 0.12/cm and 0.15/cm for the reconstruction data without scatter correction and with scatter correction, respectively. For quantitation, regions of interest (ROIs) were drawn on the three slices selected at the level of the basal ganglia. Without scatter correction, the ratios of ROI average values between basal ganglia and background with attenuation correction and without attenuation correction were 2.2 and 2.1, respectively. However, the ratios between basal ganglia and background were very similar for with and without attenuation correction. With scatter correction, the ratios of ROI average values between basal ganglia and background with attenuation correction and without attenuation correction were 2.69 and 2.64, respectively. These results indicate that the attenuation correction is necessary for the quantitation. When true ratios between basal ganglia and background were 6.58, 4.68, 1.86, the measured ratios with scatter and attenuation correction were 76%, 80%, 82% of their true ratios, respectively. The approximate 20% underestimation could be partially due to the effect of partial volume and reconstruction algorithm which we have not investigated in this study, and partially due to imperfect scatter and attenuation correction methods that we have applied in consideration of clinical applications.