• Title/Summary/Keyword: 기후환경조건

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Prediction of Overflow Hazard Area in Urban Watershed by Applying Data-Driven Model (자료지향형 모형을 이용한 도시유역에서의 월류 위험지역 예측)

  • Kim, Hyun Il;Keum, Ho Jun;Lee, Jae Yeong;Kim, Beom Jin;Han, Kun Yeun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.6-6
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    • 2018
  • 최근 집중 호우로 인한 내수침수 피해가 도시화와 기후변화로 늘어나고 있다. 내수침수 피해로 인한 복구비용과 시간이 증가하고 있으며 향후에는 이보다 더 크게 늘어날 것으로 예상된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 충분한 선행시간을 가지고 내수 침수 구역을 제시할 수 있어야 한다. 기존의 물리적 모델은 정확하고 정교한 결과를 제공하지만, 시뮬레이션을 준비하고 마치는 데에 시간이 많이 소요된다. 그 이유로서는 강우량, 지형적 특성, 배수관망 시스템, 수문학적 매개변수 등의 다양한 데이터도 필요하기 때문이다. 이는 도시유역에 대한 내수침수의 실시간 예측이 어렵게 되었으며, 충분한 선행시간을 확보하지 못하는 원인이 되었다. 본 연구에서는 이 문제에 대한 해결책으로 결정론적 방법과 확률론적 방법을 자료지향형 모형으로 결합하여 해결책을 제시하고자 하며, 특정 강우 조건하에 도시유역에서의 내수침수에 영향을 미치는 맨홀에 대한 정보를 제공하고자 한다. 위와 같은 과정을 수행하기 위하여 입력자료 조합에 대한 비선형 분석을 실시하였으며, 그 결과로 특정 강우 조건에 대하여 각 맨홀에 대한 누적월류량을 예측할 수 있는 비선형 인공신경망을 구축할 수 있었다. 본 연구에서 제시된 방법론은 국내의 강남 배수분구에 대하여 적용이 되었으며, 내수침수 예측결과와 2차원 해석결과를 비교하고자 하였다. 본 연구에서는 위 과정을 통하여 1차원 도시유출해석을 위한 입력 자료를 준비하는 시간을 절약하고, 다양한 강우 조건과 내수침수지도 사이의 연관성을 학습하는 예측 모형을 이용하여 도시유역의 내수침수에 대한 충분한 선행시간을 확보하고자 한다. 결론적으로, 이 연구의 결과는 도시유역에 대한 비구조적 대책 수립에 도움을 줄 것으로 확인이 되며 도시 유역 내에 맨홀 위치들을 고려한 위험지구를 파악하는 데에 유용할 것으로 판단된다.

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Marine Heat Waves Detection in Northeast Asia Using COMS/MI and GK-2A/AMI Sea Surface Temperature Data (2012-2021) (천리안위성 해수면온도 자료 기반 동북아시아 해수고온탐지(2012-2021))

  • Jongho Woo;Daeseong Jung;Suyoung Sim;Nayeon Kim;Sungwoo Park;Eun-Ha Sohn;Mee-Ja Kim;Kyung-Soo Han
    • Korean Journal of Remote Sensing
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    • v.39 no.6_1
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    • pp.1477-1482
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    • 2023
  • This study examines marine heat wave (MHW) in the Northeast Asia region from 2012 to 2021, utilizing geostationary satellite Communication, Ocean, and Meteorological Satellite (COMS)/Meteorological Imager sensor (MI) and GEO-KOMPSAT-2A (GK-2A)/Advanced Meteorological Imager sensor (AMI) Sea Surface Temperature (SST) data. Our analysis has identified an increasing trend in the frequency and intensity of MHW events, especially post-2018, with the year 2020 marked by significantly prolonged and intense events. The statistical validation using Optimal Interpolation (OI) SST data and satellite SST data through T-test assessment confirmed a significant rise in sea surface temperatures, suggesting that these changes are a direct consequence of climate change, rather than random variations. The findings revealed in this study serve the necessity for ongoing monitoring and more granular analysis to inform long-term responses to climate change. As the region is characterized by complex topography and diverse climatic conditions, the insights provided by this research are critical for understanding the localized impacts of global climate dynamics.

Comparative Sedimentology for the Lacustrine Deposits of the Upper Gyeongsang Supergroup in the Southeastern Gyeongsang Basin, Korea (경상분지 동남부의 상부 경상누층군에 발달한 호성퇴적층에 대한 비교퇴적학적 연구)

  • Paik, In-Sung;Kim, Hyun-Joo;Lee, Joon-Dong;Kim, In-Soo;Kim, Jin-Seop;Moon, Byoung-Chan
    • Journal of the Korean earth science society
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    • v.21 no.4
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    • pp.423-436
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    • 2000
  • The lithofacies, biofacies, and paleosol development of the Jindong Formation, the Geoncheonri Formation, and the lacustrine deposits of Mt. Hwangryeong at Pusan, which occur in the southeastern part of the Gyeongsang Basin, were analyzed in comparative sedimentology and in stratigraphy. The common features of these lacustrine deposits are: 1) clastic deposits are prevailing, 2) deltaic deposits are not associated, 3) mudflat deposits are common, and 4) stromatolites are absent. The distinct differences among these deposits are: 1) in the Jindong Formation, the mudflat deposits are predominant, pedogenic calcretes are commonly present, and dinosaur tracks frequently occur, compared with other two lacustrine deposits, and 2) in the Geoncheonri Formation, invertebrate fossils are relatively common and storm deposits are not recognized, compared with other deposits, and 3) evaporite mineral casts and tuffaceous turbidite deposits are common in the Mt. Hwangryeong lacustrine deposits. In stratigraphy, the Geoncheonri Formation is correlated with the lower part of the Jindong Formation, and the Mt. Hwangryeong lacutsrine deposits are deemed to overlie the Jindong Formation. On the basis of comparative sedimentology and stratigraphic relationship among these lacustrine deposits, general paleoenvironements of the southeastern part of the Gyeongsang Basin from the late Hayang time to the early Yucheon time are interpreted as follows. During the late Hayang time, tectonic and volcanic activities were generally inacitive in the Gyeongsang Basin, and lacustrine environments expanded since the paleoclimatic condition became less arid compared with the middle Hayang time. In general, however, paleoclimate during the late Hayang time was still arid, and wetting and drying periods were alternated. The occasional occurrences of severe droughts were also characteristic of the late Hayang time. Mudflats existed in wide area in the southeastern part of the Gyeongsang Basin during the late Hayang time, and sedimentation rate was accordingly low. The sedimentation rate became relatively high during the latest Hayang time and the early Yucheon time since tectonic and volcanic activities had been active. Generally arid climate continued for the early Yucheon time, enough for evaporite minerals to precipate occasionally.

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Trends and Prospects of Forest Meteorological Studies Based on the Publications in Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology (한국농림기상학회지 수록 논문에 기반한 산림기상 연구 추세와 전망)

  • Moon, Na Hyun;Shin, Man Yong;Moon, Ga Hyun;Chun, Junghwa
    • Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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    • v.21 no.3
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    • pp.121-134
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    • 2019
  • This study was conducted to review the trends of forest meteorological studies based on the publications for last 20 years in Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology (KJAFM), and to provide insight for future prospect for researches in the field of forest meteorology. A total of 220 papers related to forest meteorology were published in KJAFM for the last 20 years. That corresponds to 33.5% out of all the papers including agricultural meteorology papers. To review the trends of forest meteorology studies, the 220 published papers were classified into seven categories. They are forest meteorology and forest fire, forest meteorology and tree physiology, forest meteorology and forest protection, micrometeorology in mountain area, climate and forest growth, climate and forest vegetation distribution, and climate change and forest ecosystem. Even if there were differences in paper numbers among the seven categories, it was found that various and very specific studies were conducted in the field of forest meteorology for the last 20 years. It was also expected that the accumulation and utilization of various and accurate forest meteorological information would bring remarkable progress of forest meteorological studies in the near future.

Generation and Combination of Rainfall Ensemble using Artificial Neural Network Model (인공신경망 모형을 활용한 강우 앙상블 생성 및 조합)

  • Kim, Taereem;Shin, Ju-Young;Joo, Kyungwon;Heo, Jun-Haeng
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.497-497
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    • 2018
  • 복잡한 기상조건 하에서 강우의 예측은 수문 기상 분야에서 필수적인 과정이라 할 수 있다. 특히 월 단위의 강우 예측은 장기적인 수자원 관리 및 계획 수립 시 매우 중요한 기준이 되기 때문에 보다 정확하고 신뢰도 있는 예측을 필요로 하고 있다. 이를 위해 전 지구적 기후 변동의 양상을 수치화 하여 나타낼 수 있는 기상인자의 활용이 활발해지고 있으며 다양한 모형을 기반으로 한 강우 예측이 수행되고 있다. 최근에는 인공지능 기법을 활용한 인공신경망 모형의 적용이 활발해짐에 따라 높은 예측력을 바탕으로 강우 예측에 대한 연구가 이루어지고 있지만 초기 가중치의 무작위성 또는 과적합으로 인한 문제도 함께 나타나고 있다. 본 연구에서는 인공신경망 모형의 활용성을 높이고 신뢰성을 확보하기 위한 강우 예측을 수행하고자 하였다. 이를 위해 다양한 기상인자를 활용하여 인공신경망 모형을 위한 정보를 구축하고 인공신경망 모형을 통해 생성되는 결과로부터 단일 예측이 아닌 앙상블 예측을 활용함으로써 강우 앙상블을 생성하고 조합하였다. 그 결과 인공신경망 모형을 통한 단일 예측보다 앙상블을 통한 예측으로 안정적이고 정확한 예측 결과를 산정할 수 있었으며 기존에 인공신경망 모형을 통한 예측의 문제점을 보완할 수 있었다.

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Applicability Analysis of FAO56 Penman-Monteith Methodology for Estimating Potential Evapotranspiration in Andong Dam Watershed Using Limited Meteorological Data (제한적인 기상자료 조건에서의 잠재증발산량 추정을 위한 FAO56 Penman-Monteith 방법의 적용성 분석 - 안동댐 유역을 사례로 -)

  • Kim, Sea Jin;Kim, Moon-il;Lim, Chul-Hee;Lee, Woo-Kyun;Kim, Baek-Jo
    • Journal of Climate Change Research
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    • v.8 no.2
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    • pp.125-143
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    • 2017
  • This study is conducted to estimate potential evapotranspiration of 10 weather observing systems in Andong Dam watershed with FAO56 Penman-Monteith (FAO56 PM) methodology using the meteorological data from 2013 to 2014. Also, assuming that there is no solar radiation data, humidity data or wind speed data, the potential evapotranspiration was estimated by FAO56 PM and the results were evaluated to discuss whether the methodology is applicable when meteorological dataset is not available. Then, the potential evapotranspiration was estimated with Hargreaves method and compared with the potential evapotranspiration estimated by FAO56 PM only with the temperature dataset. As to compare the potential evapotranspiration estimated from the complete meteorological dataset and that estimated from limited dataset, statistical analysis was performed using the Root Mean Square Error (RMSE), the Mean Bias Error (MBE), the Mean Absolute Error (MAE) and the coefficient of determination ($R^2$). Also the Inverse Distance Weighted (IDW) method was performed to conduct spatial analysis. From the result, even when the meteorological data is limited, FAO56 PM showed relatively high accuracy in calculating potential evapotranspiration by estimating the meteorological data.

A Study on Development of the Secondary Reverse Vortex in Building Canyon (건물협곡에서의 2차 역회전 소용돌이 형성에 관한 연구)

  • Son, Minu;Kim, Do-Yong
    • Journal of the Korean Society for Environmental Technology
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    • v.19 no.6
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    • pp.528-535
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    • 2018
  • In this study, the effect of obstacle aspect ratio on vortex in building canyon was numerically investigated using a computational fluid dynamics(CFD) model. The sensitivity experiments were performed in the cases of increasing building length(L) and height(H) by the width(W) of building canyon. The wind vector fields and secondary reverse vortex in building canyon were discussed in this study. For the horizontal vortex, the vortex zone increased as the building length increases, but the vectors at the middle of building canyon began to change in the case of L/W=2.5. In the case of L/W=3.0, the smaller primary vortex was presented with the secondary reverse vortex. For the vertical vortex, the vortex zone increased as the building height increases, but the direction of vectors at the bottom of building canyon began to change in the case of H/W=2.5. In the case of H/W=3.5, the smaller primary vortex was presented with the secondary reverse vortex.

Hydrological Evaluation Design Factors Setting of Green Roof System Based on Model(K-LIDM) (모형을 기반으로 한 옥상녹화시스템의 수문학적 평가 설계인자 설정)

  • Kim, Jae Moon;Kim, Sae Boom;Jang, Young Su;Kim, Byung Sung;Shin, Hyun Suk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.272-272
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    • 2020
  • 급격한 도시화와 기후변화로 인해 기존 물순환 체계가 왜곡됨에 따라 저영향개발(Low Impact Development) 기법의 필요성이 증가하고 있는 추세이다. LID 요소 중 하나인 옥상녹화는 국내에 도입이 많이 되었고 적정 설계인자를 설정하기 위해 지속적으로 연구를 수행하고 있다. 따라서 본 연구에서는 옥상녹화 설계인자의 설정과 수문·식생·토양을 고려한 시나리오 구축을 통해 국내 물순환 모형인 K-LIDM을 이용하여 옥상녹화의 정량적 물순환 효율성 분석을 수행하였다. 대상유역은 한국 그린인프라 저영향개발센터 내 옥상녹화 실험장으로 옥상녹화에서 계측하고 있는 측정값을 기반으로 K-LIDM 모형 검보정을 수행하고 옥상녹화의 설계인자에 따른 시나리오를 통해 수문학적 성능평가를 수행하였다. 단기강우 시나리오를 적용하였을 때 옥상녹화는 일반콘트리트 옥상에 비해 5.25 ~ 36.48%의 유출저감률이 산정되었으며, 유출저감 한계효율은 지속시간 60분, 120분, 180분 일 때 각각 8.93%, 6.17%, 5.25%로 산정되었다. 장기강우 시나리오를 적용하였을 때는 연평균 53.54%의 유출저감률이 산정되었다. 또한 토심의 증가에 따른 유출량 감소는 관목>교목>지피 식물 순으로 나타났으며, 토심이 1cm 증가할 때의 저감유출랴은 지피 식물의 경우 0.0002㎥/s, 교목의 경우 0.0005㎥/s, 관목의 경우 0.0008㎥/s로 나타났다. 옥상녹화는 건물 설계에 따른 적재하중과 환경조건, 식물선정, 생육에 많은 영향을 받는 기술요소이므로 다양한 시나리오를 통한 수문학적 성능평가가 필요시 된다. 본 연구결과는 정량적 옥상녹화시스템 효율성 검증을 실시하기 위한 옥상녹화 설계가이드라인에서 고려사항을 제시할 수 있는 기준이 될 것이라고 기대된다.

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Adaptive Operation of Boryeong Dam Water Supply Adjustment Standards against Multi-year Droughts (다년 가뭄 대비 보령댐 용수공급 조정기준의 적응형 운영방안)

  • Kim, Gi Joo;Lee, Jae Hwang;Lee, Joohyung;Kim, Young-Oh
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.373-373
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    • 2022
  • 전세계적으로 기후변화로 인해 3년 이상의 기간동안 지속되는 다년 가뭄의 빈도와 심도가 증가하고 있으며, 이로 인한 피해도 증가하고 있다. 본 연구에서는 이를 반영하여 전국 다목적댐 및 용수댐에서 모두 주요 가뭄 대응 대책으로 사용되고 있는 현행 용수공급 조정기준을 개선하는 방안을 제안하고자 한다. 가장 먼저, 장기 기억 반영이 가능한 시계열 모형인 ARFIMA(Autoregressive Fractional Integrated Moving Average) 모델을 사용하여 다양한 강도의 장기 기억을 가지고 있는 연간 유입량을 생성하였다. 이후, 연간 유입량을 k-최근접 이웃 방법 기반의 배분 도구를 사용하여 10일 단위 유입량으로 분배하였으며 이를 대체 용수공급 조정기준을 생성하기 위한 입력 변수로 사용하였다. 새로운 용수공급 조정기준은 매 시점마다 새롭게 업데이트되는 정보를 통해 현행 기준과 함께 적응형으로 저수지 운영에 사용되었다. 다년 가뭄이 반영된 유입량으로 적응형으로 저수지 운영을 관측 유입량 하에서 빈도와 크기의 측면에서 분석을 시행하였다. 그 결과, 심각한 실패(물 부족 비율 30% 이상)의 빈도의 경우 현행 기준 운영 시 6.14%에서 적응형 운영 시행 시 2.99%로 개선되었지만, 전체 기간 동안의 신뢰도는 적응형 운영보다(26.42%) 현행 운영 하에서 더욱 나은 결과를 보였다(41.19%). 위와 같은 분석 결과는 심각한 실패의 빈도와 크기를 줄이는 용수공급 조정기준을 시행하는 원론적인 목적과 일치하기에, 본 연구에서 제안하는 다년 가뭄에 대비한 적응형 운영 방안은 향후 길게 지속되는 가뭄 조건에서 저수지 운영 정책으로 활용될 수 있음을 확인하였다.

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Ecosystem Service Assessment of Urban Forest for Water Supply and Climate Mitigation of Seoul Metropolitan Area (환경공간정보를 이용한 수도권의 수자원 공급과 기후완화 기능을 위한 도시림의 생태계서비스 평가)

  • Lee, Soo Jeong;Yoo, Somin;Ham, Boyoung;Lim, Chul-Hee;Song, Cholho;Kim, Moonil;Kim, Sea Jin;Lee, Woo-Kyun
    • Korean Journal of Remote Sensing
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    • v.33 no.6_2
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    • pp.1119-1137
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    • 2017
  • This study assessed the water provisioning and climate mitigation ecosystem services of the urban forest in Seoul and Gyeonggi-do. The ecosystem service assessment is conducted based on natural function, natural function and population, and natural function and the beneficiary of the ecosystem service. Then, the impact of climate change on ecosystem services is analyzed to figure out the sensitivity of the impact on the beneficiary when the natural function of forest destroys under climate change. Gyeonggi-do has higher function-based water provisioning ecosystem service than Seoul. And population-based water provisioning ecosystem service appears to be higher in the densely populated area. On the other hand, beneficiary-based water provisioning ecosystem service by applying both natural water supply function and beneficiary distribution appears different with the result of population-based water provisioning service assessment. In other words, regions with high beneficiary population show higher ecosystem service than those with a low beneficiary population even though they have the same water storage function. In addition, climate change has a negative impact on the water provisioning ecosystem service. Under climate change, water provisioning service is expected to decrease by 26%. For climate mitigation service, regions close to the forest seem to have a low temperature, which indicates their high climate mitigation service. The center of the city with high beneficiary population shows high beneficiary-based ecosystem service. The climate change impacts the forest growth to decrease which affect the beneficiary-based climate mitigation ecosystem service to decrease by 33%. From this study, we conclude that beneficiary-based function and ecosystem service assessment is needed as well as the supply-based classification of forest function suggested by Korea Forest Service. In addition, we suggest that not only supply-based function classification and ecosystem service assessment but also beneficiary-based function classification and ecosystem service assessment is needed for managing the urban forest, which has been destroyed by climate change. This will contribute to revaluing cases where a forest with low natural function but high beneficiary-based ecosystem service, which is not considered under the current forest function-based assessment system. Moreover, this could assist in developing a suitable management plan for the urban forest.