• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.264-264
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• 2020

최근 기후변화로 우리나라는 과거에 비해 태풍이나 국지성 집중호우 및 가뭄 등 극심한 수문현상이 빈번하게 발생하고 그 피해가 더욱 커지고 있는 추세이다. 특히 우리나라의 경우 산지가 많으며 대부분의 하천이 유역면적이 작고 유로연장이 짧아 단시간에 유출이 발생하며 수문학적 특성이 연중 큰 편차를 보이고 있다. 이러한 이상기후에 따른 수문현상 파악 및 피해 경감을 위해 신뢰성 있는 수문자료는 매우 중요하다. 따라서 수문자료에 대한 품질관리는 필수적이지만 자료 결측 및 오측에 대한 신뢰성 높은 품질관리가 이뤄지지 못하고 있는 실정이다. 현재 수위자료의 결측이 발생한 경우 해당 관측소의 수위 자료를 사용해 선형보간 및 운형자법으로 수정하거나 상·하류 관측소의 관계를 이용하여 회귀분석을 통해 자료 결측의 수정 및 보완을 수행하는 등 담당자의 주관적 판단에 의존하고 있다. 본 논문에서는 신뢰성 높은 수문자료의 결측치 보완 및 예측을 위한 방안을 제시하고자 상류의 관측소의 수문자료를 이용한 하류의 단시간 수문 자료예측에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해 자료지향형 모델인 적응형 뉴로-퍼지 기법(Adaptive Network-based Fuzzy Inference System, ANFIS)을 이용한 모형을 적용하였다. 기존의 연구에서 가장 일반적으로 사용되는 물리적 모형은 수문자료를 활용하여 수위 및 유출을 산정함에 있어 매개변수의 결정이 어렵고 많은 오차들을 내포하고 있다. 본 연구에서 사용한 ANFIS는 입력자료와 출력자료만을 고려하여 구축할 수 있기 때문에 자료 수집단계에서 유역의 물리적 자료 및 지형 자료와 같은 방대한 양의 자료 수집이 필요가 없다. 이후 모형이 구축이 된다면 입·출력 자료만을 이용하여 신뢰성 높은 결과를 획득할 수 있지만 입력 자료의 품질에 따라 결과가 좌우되기 때문에 자료의 구성이 매우 중요하다. 본 연구에서는 ANFIS를 통해 무주남대천 유역의 무주군(여의교) 관측소의 수위자료를 입력자료를 사용하여 하류에 위치한 무주군(취수장) 관측소의 수문자료의 결측 보완 및 예측하는 모형을 구축하고 모형의 구조 변화를 통해 가장 정확도 높은 모형을 결정하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.128-128
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• 2020

최근 농업환경의 변화와 기후변화에 대응하기 위해 농업용수 관리 정보화 및 과학화의 필요성이 증대되어 실시간으로 저수지 저수량과 농업용수 공급량을 파악하기 위해 자동 수위계측시설이 도입되었다. 농림축산식품부의 저수지 자동수위측정기 설치 및 운영지침에 따라 현재 농어촌공사 관리 저수지 1,734개소 및 수로부 1,880개소에 자동수위계가 설치되어 있으며, 저수지와 수로에서 10분 간격으로 수위자료가 생성되고 있다. 농업용 저수지 수문자료의 공인지점은 2016년 6개소에서 2019년 49개소로 증대되고 있으며, 데이터 품질 저하의 최소화 및 신뢰성 있는 수문자료 생성의 필요성이 증가함에 따라 농업용 저수지의 특성을 반영한 저수지 수위 오결측 데이터 보정 방안 및 수문 자료 품질관리 방안이 요구된다. 농업용 저수지의 수위 변화 및 강우-유출 현상은 물리적 모형을 구축하여 기상, 지형 등 영향 인자와 수위(또는 유출)와의 상관관계를 분석하는 것은 무적으로 불가능하였지만, 최근 인공신경망 (Artificial Neural Network, ANN) 등과 같이 black-box 형태의 모형을 이용하여 비선형적인 수문해석이 가능해졌다. 본 연구에서는 빅데이터와 인공신경망을 결합시킨 알고리즘인 딥러닝 (Deep Learning) 기반의 LSTM (Long Short-Term Memory) 모형을 활용하여 농업용 저수지 수위자료를 검토하여 자동계측기에서 발생하는 오류 보정을 위해 품질관리 방안을 제시하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.706-709
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• 2006

현재 수문관측 자료의 양적 확보와 더불어 질적인 측면에서도 대부분의 기술자들이 자료의 신뢰도에 의문을 제기하고 있다. 이러한 의문은 자료의 오.결측, 자료계열에 내재된 오차 등으로 인한 자료의 불확실성에서 찾을 수 있고, 품질을 알 수 없는 원시자료가 설계와 평가 등에 여과 없이 반영되고 있기 때문이다. 본 논문에서는 건설교통부 한강홍수통제소에서 수행하고 있는 수문관측자료를 대상으로 하여 관측, 기록, 전송, 품질관리, DB구축 및 정보화의 5단계로 임의 분류하고 각 단계별 현황을 파악하여 문제점을 검토한 후 개선방안을 도출하고자 하였다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.35 no.2
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• pp.319-326
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• 2015

Rainfall data is necessary component for water resources design and flood warning system. Most analysis are used long-term hourly data of surface synoptic stations from the Meteorological Administration, Ministry of land, Infrastructure and Transport and others. However, It will be used minutely data of more high density automatic weather stations than surface synoptic stations expecting to increase the frequency of heavy precipitation. But minutely data has a problem about quality of rainfall data by auto observation. This study analyzed about quality control method using automatic weather station's minutely rainfall data of meteorological administration. It was performed assessment of the quality control that was classified quality control of miss Data, outlier data and rainfall interpolation. This method will be utilized when hydrological analysis uses minute rainfall data.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.429-429
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• 2023

우리나라의 물 관련 정책 방향이 환경 중심의 수자원 관리에서 친수공간 및 정보의 확보와 같은 안전한 물관리로 확대되면서 정책추진에 기초가 될 수 있는 신뢰도 높은 수문자료의 생산이 보다 중요시되고 있다. 국가 수문조사사업은 이러한 정책기조에 맞춰 제도적인 뒷받침과 함께 조사의 범위와 기술, 품질관리 등의 영역을 넓히며 그 기능을 활발히 하고 있으나, 물관리 정책의 경향에 따른 수문조사사업의 방향성과 특징을 구조적으로 살펴본 연구는 부족한 것으로 파악된다. 따라서 본 연구는 친수·친환경적 물관리가 강조된 시기('97~현재)를 중점으로 하여 물관리 정책과 관련 계획의 변화가 수문조사사업에 어떠한 영향을 주는지 고찰하였다. 이를 위해 물관리 여건의 변화에 따라 달라진 관련 정책별 주제어의 분포와 수문조사사업과 연관된 주요어의 출현빈도 및 경향을 살펴보고, 주요 연관어와 연계한 사업의 방향과 구조를 분석하였다. 분석자료로는 물관리 관련 법령 등의 제도와 언론기사자료, 정책별 추진방향을 활용하였다. 정책의 추진방향은 1) 수자원의 종합적 개발에서 친환경적 측면과 지속가능성이 강조된 수자원장기종합계획(3-1차~4-3차)과 2) 사람과 자연이 함께 고려된 맑고 안전한 물, 통합물관리 등의 전략이 수록된 국가물관리기본계획(1차), 3) 정책의 기조에 따라 수립 및 보완된 수문조사 기본계획(1~2차)을 바탕으로 하였다. R프로그램을 통한 텍스트 마이닝을 활용하여 각 자료에서의 주제어 분포와 출현빈도를 분석하고, 정책별 추진방향과 수문조사사업의 연계성을 나타내었다. 연구의 함의를 담은 결과로서 물관리 여건이 변화된 시점별 주요연관어를 중심으로 한 정책동향과 수문조사사업의 특징 및 방향을 요약·비교하여 제시하였으며, 이는 물관리 분야에서의 국정운영 목표와 연계하여 국가 수문조사사업의 사업성을 고찰하는 연구의 기반이 될 수 있으리라 생각된다.

• Water for future
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• v.48 no.4
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• pp.78-83
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• 2015

• Water for future
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• v.42 no.2
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• pp.49-54
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• 2009

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.407-407
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• 2021

토양수분량은 그 양은 작지만 다양한 수문현상에 관여하는 주요한 수문인자 중 하나이다. 특히, 강우, 유출, 홍수 및 가뭄 등과 직접적인 연관이 있어 국내에서도 그 중요성이 점차 강조되고 있다. 일찍이 해외에서는 토양수분량 위성자료나 관측기기의 검증 및 교정을 위해 다수의 지상 관측소를 운영해왔으며, ISMN(International Soil Moisture Network)과 같은 기관을 통해 자료의 취합 및 품질관리, 배포 등도 활발하게 이루어지고 있다. 최근 국내에서도 최신 관측기기의 도입이나 수자원위성의 개발 등 토양수분량에 관한 연구가 점차 활발하게 이루어지고 있으며, 위성자료와 관측기기의 검증 및 교정을 위한 지상관측소도 점차 확대되고 있는 추세이다. 하지만, 국내 지상관측소는 현재 다양한 기관과 단체에 의해 운영되고 있으며, 품질관리 기준이 통일되어 있지 않아 자료의 접근 및 활용 측면에서 개선이 필요한 실정이다. 이에 한국수자원조사기술원은 국내 환경에 맞는 품질관리 기준을 제시하고, 자료의 접근성 및 활용성 개선의 토대를 마련하고자 품질관리 시스템을 개발하고 있다. 본 연구는 정량화된 품질관리 기준을 바탕으로 spike를 판별하는 알고리즘에 대한 성능평가를 다루고 있으며, 청미천 토양수분량 관측소 2020년 자료에 임의의 튀는 값(spike)을 추가하고, 해당 이상치의 검출여부를 확인하는 방식으로 진행되었다. 각각의 지점자료에서 강우사상 중 하강부, 무강우기간 중 하강부를 1개씩 선정하고, 해당 구간에 positive spike를 추가한 case와 negative spike를 추가한 case를 생성해 강우조건 및 spike 유형에 따른 검출성능 차이를 평가했다. 평가 결과, 강우기간 검출률 84.3%, 무강우기간 검출률 96.3%로 강우조건에 따른 성능차이가 명확하게 나타났으며, positive spike는 91.7%, negative spike는 88.9%로 spike 유형에 따른 검출성능차이는 미미했다. 강우조건과 spike 유형을 동시에 고려했을 때는 무강우기간의 positive spike가 98.2%로 가장 높은 검출률을 보인 반면에 강우기간의 negative spike는 83.3%로 가장 낮은 검출률을 보였다. 알고리즘이 검사시간대를 중심으로 24시간 동안의 토양수분량 변화를 감지하기 때문에 강우기간에 검출성능이 저하되는 것으로 판단되며, 이를 개선하기 위해선 강우사상에 따른 유동적인 window size 조절 알고리즘의 추가가 필요할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2004.05b
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• pp.578-583
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• 2004

수자원 계획 및 관리에서 가장 중요한 요소는 우량, 하천 수위, 유량 등과 같은 기포 수문자료이다. 이들 자료는 신뢰성을 바탕으로 지속적인 관측에 의한 장기적인 수문자료로 축적되어야 한다. 본 연구에서는 강원도 횡성군의 남한강 제1지류인 섬강의 상류에 위치한 계천 유역과 같은 산지지형에 대한 시험유역의 운영을 통하여 신뢰성 있는 고품질의 산간유역 수문자료를 지속적으로 확보하고자 한다 이를 위해 우량자료는 지점별로 10분 및 1시간 간격으로, 수위자료는 10분 간격으로 관측을 실시하고 있다. 또한 수위관측소에 대한 정기적인 유량측정을 실시하였으며, 이에 대한 불확실도 분석을 실시하여 자료에 대한 신뢰도를 검증하였다. 이를 토대로 각 지점별 수위-유량관계곡선을 개발하였으며, 이때 홍수로 인한 하상변화를 고려하여 자료에 대한 기간분리와 저수위 및 고수위에 대한 구간분리를 실시하였다. 이와 같이 축적된 수문자료들은 산간유역의 물 순환 해석을 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대한다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.39 no.10 s.171
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• pp.855-866
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• 2006

In this paper, the Hydrologic Data Management System (HDMS) was developed for the efficient management of hydrologic data. The applicability of the system was demonstrated using the hydrologic data of study watershed located in the southwest from Suwon city MySQL 5.0, relational database management system, and MS Visual Basic 6.0 were used for the development of MS windows based HDMS. The primary components of the HDMS are data search system, data management system, and data analysis system. Data search and management systems provide basic functions for the efficient data search, storage, update and export. Data analysis system enables the users to get the further and diverse hydrologic statistical information from the stored data. Furthermore, the accuracy and quality of hydrologic data was analyzed and evaluated through data analysis system.