• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.37-37
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• 2022

유효우량 산정을 위하여 국내에서 주로 사용되는 모형은 NRCS-CN(Natural Resources Conservation Service - curve number) 모형으로, 유역의 유출 능력을 나타내는 유출곡선지수(runoff curve number, CN)와 같은 NRCS-CN 모형의 매개변수들은 관측 강우-유출자료 또는 토양도, 토지피복지도 등을 이용하여 유역마다 결정된 값이 사용되고 있다. 그러나 유역의 CN값은 유역의 토양 상태와 같은 환경적 조건에 따라 달라질 수 있으며, 이를 반영하기 위하여 선행토양함수조건(antecedent moisture condition, AMC)을 이용하여 CN값을 조정하는 방법이 사용되고 있으나, AMC 조건에 따른 CN 값의 갑작스런 변화는 유출량의 극단적인 변화를 가져올 수 있다. NRCS-CN 모형과 더불어 강우 손실량 산정에 많이 사용되는 모형으로 Green-Ampt 모형이 있다. Green-Ampt 모형은 유역에서 발생하는 침투현상의 물리적 과정을 고려하는 모형이라는 장점이 있으나, 모형에 활용되는 다양한 물리적인 매개변수들을 산정하기 위해서는 유역에 대한 많은 조사가 선행되어야 한다. 또한 이렇게 산정된 매개변수들은 유역 내 토양이나 식생 조건 등에 따른 여러 불확실성을 내포하고 있어 실무적용에 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는, 현재 사용되고 있는 강우손실 모형들의 매개변수를 추정하기 위한 방법을 제시하고자 하였다. 본 연구에서 제시하는 방법은 인공지능(AI) 기술 중 하나인 딥러닝(deep-learning) 기법을 기반으로 하고 있으며, 딥러닝 모형으로는 장단기 메모리(Long Short-Term Memory, LSTM) 모형이 활용되었다. 딥러닝 모형의 입력 데이터는 유역에서의 강우특성이나 토양수분, 증발산, 식생 특성들을 나타내는 인자이며, 모의 결과는 유역에서 발생한 총 유출량으로 강우손실 모형들의 매개변수 값들은 이들을 활용하여 도출될 수 있다. 산정된 매개변수 값들을 강우손실 모형에 적용하여 실제 유역들에서의 유효우량 산정에 활용해보았으며, 동역학파 기반의 강우-유출 모형을 사용하여 유출을 예측해보았다. 예측된 유출수문곡선을 관측 자료와 비교 시 NSE=0.5 이상으로 산정되어 유출이 적절히 예측되었음을 확인했다.

• Water for future
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• v.23 no.3
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• pp.351-361
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• 1990

Considering the hydrological los components such as evapotranspiration, interception, surface storage and infiltration, a rainfall excess model for forest watersheds is derived. The Morton model is adopted to estimate the evapotranspration under the wetted environmental conditions. Canopy effects and ground cover interception storage rates are used to determine the net rainfall rates arrived on the surface soil. The infiltration capacity on the permeable surface is estimated from the revised Green-Ampt model derived for the natural unsteady rainfall events. The rainfall excess model derived is applied with the data from Jangpyung watershed, one of the representative watersheds of IHP. Parameters which are calibrated with the data from ten storms, the hydrometeorological, land use and soil informations, and other researchers' papers are presented.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.48 no.6
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• pp.491-500
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• 2015

In order to improve the runoff estimation accuracy of the Natural Resources Conservation Service (NRCS) curve number (CN) model, this study incorporated rainfall and maximum potential retention as contributors for initial abstraction. The modification was proposed based on 658 rank-order data of rainfall and subsequent runoff from 15 watersheds. The NRCS-CN model (M1), one of its inspired modified model (M2), and the proposed model (M3) were analyzed employing different CN approaches. Using tabulated, calculated and least squares fitted CNs ($CN_T$, $CN_C$, $CN_{LSF}$, respectively), the models' performances were evaluated based on Root Mean Square Error (RMSE), Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE), and Percent Bias (PBIAS). Applications of model M1, M2, and M3, respectively exhibited watershed cumulative mean [RMSE (23.60, 18.12, 16.04), NSE (0.54, 0.73, 0.79), and PBIAS (36.54, 20.25, 12.00)]. Similarly, using CNC (for M1 and M2 model) and $CN_{LSF}$ (for M3 model), the performance of three models respectively were assessed based on watershed cumulative mean [RMSE (17.17, 15.88, 13.82), NSE (0.76, 0.80, 0.85), and PBIAS (3.06, 4.47, 0.11)]. The proposed model (M3) that linked all of the NRCS-CN variants showed more statistically significant agreement between the observed and estimated data.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.34 no.4
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• pp.1171-1180
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• 2014

The NRCS-CN method is generally used to estimate effective rainfalls in a basin. However, since the curve number which plays a critical role in the NRCS-CN method was originally developed for US watersheds, it is limited to be directly applied to other basins outside the United States. Therefore various modifications have been suggested to revise the NRCS-CN for specific watershed condition. This study introduced the weighted average method and the slope-based CN to estimate effective rainfalls available for Korean watersheds and compared with the observed direct runoff. The overall results achieved from this study indicated that the adjusted slope-based CN considerably increases effective rainfalls in general and makes the duration of effective storm longer. Based on the statistical error analysis performed for various modifications of NRCS-CN, the weighted average method with the adjusted slope-based CN has highest precision with the observed direct runoff. In addition, after analyzing the relation between the initial loss estimated from rainfall-runoff observations and the potential maximum retention from GIS-based data, it turns out that the assumption of linear relationship between the initial loss and the potential maximum retention is not available for Korean watersheds.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.98-102
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• 2009

최근 증가하고 있는 집중호우로 인해 피해 규모가 대형화 되어가고 있는 추세로 수공구조물 설계 시 보다 정확한 수문분석을 요구 하고 있다. 강우의 시간분포는 정확한 수공구조물의 설계시 첨두홍수량 산정에 가장 중요한 영향을 미친다. 따라서 본 연구에서는 대전지역의 기상학적, 지형학적 특성에 맞는 적절한 강우분포형을 제시하고자 한다. 본 연구는 대전지지방기상청의 강우자료 중 강우가 집중되는 기간인 5월부터 10월사이의 강우자료를 바탕으로 강우분석을 실시하였고 갑천 유역에 적용하여 설계홍수량을 산정 하였다. 1999년도 수자원관리기법개발연구조사 보고서(건설교통부, 2000)에 따르면 Huff 방법에 의한 강우분포의 형태는 초기에 호우가 집중되는 1분위로 나타났고, 본 연구에 의한 방법은 Huff방법의 3분위에 속하는 53%에서 호우가 집중되는 양상으로 나타났다. 이는 Huff 방법이 호우사상별로 분위를 결정 하는 반면 본 연구에서는 지속시간별 강우량을 누가하고 지속시간별 분포형태를 무차 원화하여 결정하였다. 또한 Huff방법과 본 연구 방법의 비교 시 무강우 상태와 누락된 타 분위 호우가 분포형에 미치는 영향을 고려하였다. 유효우량 산정 시 초기의 강우량이 크면 손실우량도 커지고, 강우의 시간분포 형태에 따라 첨두홍수량도 차이를 보이게 되므로 강우의 시간분포 결정시 신중을 기하여야 할 것이다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.50 no.11
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• pp.759-767
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• 2017

Two main parameters of NRCS-CN method are curve numbers and intial loss ratio. They are generally selected according to the guideline of US National Engineering Handbook, however, they might cause errors on estimated runoff in Korea because there are differences between soil types and hydrological characteristics of Korean watersheds and those of United States. In this study, applying asymptotic CN regression method, we suggested eight modified NRCS-CN models to decide optimum runoff estimation model for Korean watersheds. RSR (RMSE-observations standard deviation ratio) and NSE (Nash-Sutcliffe efficiency) were used to evaluate model performance, consequently M6 for gauged basins (Avg. RSR was 0.76, Avg. NSE was 0.39) and M7 for ungauged basins (Avg. RSR was 0.82, Avg. NSE was 0.31) were selected. Furthermore it was observed that initial loss ratios ranging from 0.01 to 0.10 were more adequate than the fixed ${\lambda}=0.20$ in most of basins.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.89-89
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• 2011

한 유역에서 유출 모형의 성공을 좌우할 수 있는 중요한 요소 중 하나는 강수 손실량(precipitation loss)을 결정하는 것이다. 손실량은 홍수 예측이나 수자원 평가를 위한 유출 모형의 주요 입력 자료가 된다. 만족할 만한 유출 모형을 구현하기 위해서는 손실량의 정확한 평가가 요구된다(Najafi, 2003). 총 강우량 중에서 손실량을 뺀 초과 강우량 또는 유효 강우량은 치수적 측면이든 이수적 측면에서 요구되는 직접 유출량(direct runoffs)에 상당하는 규모로서 유출 모형에서 매우 중요하다. 이제까지 많은 경우에 직접 유출되는 유효 강수량은 총강수량에서 주요 손실량 성분인 침투량을 감하여 산출하여 왔다. 이 때 침투량은 호우사상별로 적게는 유출량의 30%에서 많게는 100%까지 차지할 만큼 주요한 손실 성분으로 취급되었다(Chow, 1964 ; Singh, 1989). 침투량을 산정하기 위한 기존 모형내 포함되는 매개변수 값은 실용적으로 잘 정립되지 않았기 때문에 유출 모형에 실제 적용하는데 어려움이 있다. 한편 침투량 산정 모형 중에 Horton 모형은 가장 잘 알려져 있는 모형 중 하나이다(Horton, 1939 ; 1940). 후속 성과(Blake et al., 1968; Rawls et al., 1976)은 있었지만 모형내 매개변수 값을 결정해야 하는 실용상의 어려운 점이 있다(Singh, 1989). 그리고 국내 초과 강수량 산출 모형에 관한 연구사례가 다수(조홍제,1986; 남선우와 최은호, 1990; 정성원과 김승, 1991; 안태진 등, 2000; 박햇님과 조원철, 2002; 유주환, 2006) 있었지만 시간적으로 연속함수를 갖는 Horton 침투 모형을 실무적으로 이산화 하여 적용할 수 있도록 하는 방법의 절차 및 원칙이 제시되지 않아 유출 모형에 직접 적용하기 쉽지 않은 형편이다. 이에 본 발표에서는 한 유역에서 Horton 매개변수를 결정한 기존 연구(2006, 유주환)의 성과를 적용한 Horton 침투모형을 강수사상별 이산화한 시간별로 적용하는 절차와 적용 원칙을 소개하고자 한다.

• Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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• v.32 no.4
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• pp.27-43
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• 1990

This study aimed at developing a generalized model on the estimation of the long - term run - off volume for practical purpose. During the research period of last 3 years( 1986-1988), 3 types of estimation model on the long - term run - off volume(Effective rainfall model, unit hydrograph model and barne's model for dry season) had been developed by the author. In this study, through regressional analysis between determinant factors (bi of effective rainfall model, ai of unit hydrograph model and Wi of barne's model) and catchment characteris- tics(catchment area, distance round the catchment area, massing degree coefficient, river - exte- nsion, river - slope, river - density, infiltration of Watershed) of 11 test case areas by multiple regressional method, a new methodology on the derivation of determinant factors from catchment characteristics in the watershed areas having no hydrological station was developed. Therefore, in the resulting step, estimation equations on run - off volume for practical purpose of which input facor is only rainfall were developed. In the next stage, the derived equations were applied on the Kang - and Namgye - river catchment areas for checking of their goodness. The test results were as follows ; 1. In Kang - river area, average relative estimation errors of 72 hydrographs and of continuous daily run - off volume for 245 days( 1/5/1982 - 31/12) were calculated as 6.09%, 9.58% respectively. 2. In Namgye - river area, average relative estimation errors of 65 hydrographs and of conti- nuous daily run - off volume for 2fl days(5/4/1980-31/12) were 5.68%, 10.5% respectively. In both cases, relative estimation error was averaged as 7.96%, and so, the methodology in this study might be hetter organized than Kaziyama's formula when comparing with the relative error of the latter, 24~54%. However, two case studies cannot be the base materials enough for the full generalization of the model. So, in the future studies, many test case studies of this model should he carries out in the various catchment areas for making its generalization.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.942-942
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• 2012

강우-유출에 대한 수문해석에 있어 유효강우량 산정방법으로는 여러 가지가 있으나 국내외로 미농무부(United States Department of Agriculture)에서 제안한 NRCS-CN 방법이 널리 사용되고 있다. SCS-CN 방법은 1개의 매개변수만을 사용하여 방법이 간략하고 유역 토양특성의 반영이 가능하다는 장점이 있으나 공간적 규모에 따른 효과반영이 불가하고 초기손실우량비를 0.2로 고정하는 가정의 문제점 등이 있다. 많은 연구자들이 SCS-CN 방법의 문제점을 보완하고자 다양한 방법을 제시하였으며 특히 Michel 등(2005)은 토양수분계산가정(Soil Moisture Accounting Procedure)에서 유출기준저류고를 새로운 매개변수로 제안하여 초기손실우량비 가정의 불합리성을 개선하고 새로운 AMC 조건식을 산정하였다. 그러나 범용적인 AMC 조건식을 제안하고자 140개 유역에 적용한 결과를 통해 유출기준저류고는 토양의 최대잠재보유수량의 1/3으로 일괄 적용하는 문제점이 있으며, 민감도분석을 통해 전체 결과의 효율이 좋은 값으로 선정하였다. 이에 본 연구에서는 일 단위 집중형 장기유출모형인 GR4J(Ge'nie Rural a' 4 parame'tres Journalier)를 Michel이 제안한 모형을 적용하기 위해 선정하였으며 토양수분계산과정에서 새로운 매개변수인 유출기준저류고를 최적화기법인 화음탐색법을 적용하여 결정하였다. 적용대상은 국내의 달방댐, 횡성댐, 섬진강댐, 청주댐, 대청댐유역에 적용하였으며 본 연구에서 제안한 방법이 강우-유출 결과의 정확성을 향상시키는 것을 볼 수 있었다. 최종적으로 최적화된 유출기준저류고와 유역크기와의 상관성분석을 통하여 관계식을 도출하였다. 토양수분과정에 대한 고려는 유출량을 산정하는 데 있어서 정확성을 높이는 데 기여할 수 있으며 더불어 본 연구에서 제안한 관계식을 통하여 유출기준저류고와 유역특성과의 연관성을 확인할 수 있었다.

• The Korean Journal of Financial Studies
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• v.14 no.1
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• pp.119-158
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• 2008

본 연구에서는 복합금융그룹의 부실위험을 그룹전체기반 측도로 측정하는 방법론을 비교하고 국내 복합금융그룹의 자료를 이용하여 실증분석한다. Joint Forum(2001a) 방법은 연결기준을 사용하여 그룹내 자본의 중복요소들을 상계한 후 필요자본 대비 자기자본비율을 구한다. 신BIS 규제자본 방법은 Vasicek(1987)의 점근적 단일위험 모형을 가정하여 자산의 전체기반 위험을 측정하고 연결기준을 사용하여 자본의 중복계상을 배제하여 측정한다. 개별 경제적 자본 방법은 개별 경제적 위험을 수준별로 합산하여 전체기반 경제적 자본을 빌딩블록 방식으로 합산한다. 경제적 자본 방법은 위험 측정시 겪게 되는 극단적 손실 문제와 결합분포의 비대칭성을 반영할 수 있는 방법을 측정시 포함시킬 수 있다. 국내 복합금융그룹의 자료를 이용하여 실증분석을 한 결과, 첫째, 개별 재무지표에서 복합금융그룹 소속회사들의 ROA, ROA 변동성 그리고 총자산 대비 자기자본비율이 우량한 것으로 나타났다. 특히 가장 비중이 큰 은행산업에서 위 개별 재무지표는 복합금융그룹 소속회사에서 우량하게 나타난다. 둘째, 그룹전체기반 위험자본 측도로서 필요자본 대비 자기자본 비율과 연결기준 BIS비율을 살펴본 결과 은행계열 금융그룹의 부실위험이 낮은 것으로 판단된다. 전체적으로 국내 복합금융그룹의 부실위험은 높지 않은 것으로 판단된다. 이상의 결과를 바탕으로 복합금융그룹에 대한 리스크상시감시방안에의 시사점을 살펴보면, 첫째, 복합금융그룹 소속 금융회사에 대한 리스크 평가시 그룹전체기반 부실위험평가를 반영하여 이를 측정할 필요가 있다. 둘째, 권역별로 통일된 리스크감시를 위해 권역별 자기자본규제의 형평성을 제고할 필요가 있다.