• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.405-405
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• 2019

최근 기후변화 및 지구온난화의 영향으로 집중호우, 돌발홍수, 가뭄 등 기상 이변이 빈번하게 발생하고 있어 물관리의 불확실성과 복잡성이 매우 높아지고 있다. 대규모 하천의 경우 다목적댐과 다기능보를 이용하여 홍수 및 가뭄에 대응이 비교적 용이하나, 중소하천의 경우 하천길이가 짧고 하천경사가 급해서 홍수파의 이동시간이 짧기 때문에 홍수대비를 위한 시간이 매우 짧다. 또한 중소하천 관리를 담당하는 지자체는 열악한 재정 여건과 전문인력 및 기술력 부족으로 인해 예방보다 사후복구에 집중하는 상황이며, 최근 하천 고수부지를 수변공원, 천변주차장 등으로의 공간적 활용이 증가됨에 따라 홍수발생시 위험성도 증가하고 있어 예방 및 대응 중심의 홍수 모니터링 기준 수립이 시급하다. 이에 K-water는 공익사업의 일환으로 K-water의 홍수 및 하천관리 노하우를 지자체와 공유하고 있다. 해당지자체의 과거 기상 및 수문자료들을 활용하여 홍수분석을 수행하고 지자체 중소하천에 최적화된 우량 및 수위 홍수 모니터링 기준을 수립하여 선제적 홍수대응을 할 수 있는 여건을 조성하였다. 또한 해당지자체의 우량 수위관측소의 분포와 용수전용댐 및 농업용저수지를 반영하여 유역특성을 고려한 홍수분석모형을 구축하였으며, 예상강우에 따른 주요 지점별 예상수위 및 도달시간 분석으로 지자체 담당자의 홍수대응을 지원하고자 한다. 하천 수위국 기준의 우량 알람은 하천 수위 상승 전 예비 알람의 성격으로 수위국의 수위가 상승하기 전 대비할 수 있는 선제적 대응 예방시간 확보에 도움이 될 수 있다. 또한 단계별 수위모니터링 기준에 의거하여 보행자 및 차량 통행제한 등의 조치를 취할 수 있으며, 제방월류 전 사전대응시간을 확보할 수 있어 자자체에서 능동적으며 선제적인 홍수 대응이 가능할 것으로 판단된다. 하지만 하천 수위국의 상황이 홍수에 따라 변화될 수 있으며, 홍수량 재산정 또는 하천기본 계획의 재수립 등 정책적, 현실적인 상황의 변화로 인해 모니터링 기준이 변화되어야 하는 경우에는 지속적인 보완이 필요할 것으로 사료된다.

• The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems
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• v.20 no.1
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• pp.70-85
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• 2021

Deep learning methodology, which has been actively studied in recent years, has improved the performance of artificial intelligence. Accordingly, systems utilizing deep learning have been proposed in various industries. In traffic systems, spatio-temporal graph modeling using GNN was found to be effective in predicting traffic speed. Still, it has a disadvantage that the model is trained inefficiently due to the memory bottleneck. Therefore, in this study, the road network is clustered through the graph clustering algorithm to reduce memory bottlenecks and simultaneously achieve superior performance. In order to verify the proposed method, the similarity of road speed distribution was measured using Jensen-Shannon divergence based on the analysis result of Incheon UTIC data. Then, the road network was clustered by spectrum clustering based on the measured similarity. As a result of the experiments, it was found that when the road network was divided into seven networks, the memory bottleneck was alleviated while recording the best performance compared to the baselines with MAE of 5.52km/h.

• Particle and aerosol research
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• v.17 no.1
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• pp.9-20
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• 2021

As a large city advanced, the urban environment is becoming an issue. The contribution of vehicle emissions in air pollutants was very high according to the clean air policy support system (CAPSS). In order to improve the air quality in large cities, it is necessary to establish improvement measures by sources, analyzing the air quality of roadside. We divided Bucheon city into 4 regions to investigate the roadside pollutants of each district using the mobile laboratory (ML) and air quality monitoring station (AQMS). ML was used to measure pollutants emitted from vehicles and AQMS data was used as a comparison group of ML data. As a measurement result of pollutants in the roadside, the concentration of air pollutants in industrial & engineering complex area was the highest and concentration of air pollutants in residential & forest complex area was lower. By street, Bucheon-ro, Sinheung-ro, Sosa-ro, and Gyeongin-ro were identified as high concentrations. Therefore, further researches on preparing management measures for roads in the hot-spot area are needed.

• Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
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• v.55 no.2
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• pp.154-170
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• 2022

The zooplankton composition, abundance, community structure, and species diversity in the major commercial fishery species spawning grounds in the southern coast of Korea were investigated in this study. A total of 80 taxa were sampled, with the mean abundance range of 5,612-11,720 ind. m^-3 and the mean biomass range of 41.6-1,086.8 mg m^-3. The dominant species were Paracalanus copepodites, Paracalanus parvus s. l., Oithona copepodites, Paracalanus nauplii, Noctiluca scintillans, Oithona similis, and Ditrichocorycaeus affinis. The species diversity indices were highest in August, suggesting that diversity is influenced by neritic and oceanic warm-water species. A cluster analysis with non-metric multidimensional scaling (nMDS) revealed three groups of zooplankton communities. The April and May samples clustered into Group A, having the highest mean total zooplankton abundance and lowest species diversity, consisting mainly of temperate species located in the middle region of the southern coast of Korea. Cluster Group B was from the early summer season (June) and contained the highest species diversity with some oceanic and neritic zooplankton species. Cluster Group C from the summer season (July and August) mainly comprised P. parvus s. l. and O. similis. The redundancy analysis (RDA) indicated that abundance is positively correlated with salinity, and chlorophyll-a concentrations.

• Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
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• v.55 no.4
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• pp.461-477
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• 2022

We investigated the community structure and performed detailed characterization of fish larvae assemblages collected from the southern coast of Korea in the spring and summer of 2021. The total abundance of fish larvae varied from 193.6 to 1,915.6 ind. 10 m^-3. The species were distributed across 10 orders with 23 families, and 41 taxa. The dominant taxa were Gobiidae spp., Engraulis japonicus, Nibea albiflora, Sebastiscus spp., Callionymus valenciennei, Pennahia argentata, Sebastes thompsoni, Parablennius yatabei, and Platycephalus indicus. Engraulis japonicus individuals were collected from April to August and their presence contributed greatly to the total abundance of fish larvae. The total number and abundance of species peaked in early summer and the Shannon-Weaver index was in the range 0.11-1.49. Redundancy analyses revealed that the major environmental factors affecting the fish larvae assemblage differed according to the dominant taxa. Water temperature, zooplankton density, and Paracalanus parvus s. l. density were the key factors affecting the spatial and temporal distribution of fish larvae in the southern coast of Korea in spring and summer.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.25 no.6
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• pp.60-65
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• 2021

In this paper, we examined the ignition possibility of the propellant depending on its non-uniform composition of aluminum. Impact and friction sensitivity was investigated by arbitrarily changing the aluminum content in the range of 14~20% to simulate the non-uniform distribution of aluminum in the propellant. As a result of measuring the impact sensitivity, the 50% ignition energy and minimum ignition energy have values around 50 J regardless of the aluminum content. This means that the propellant does not become sensitive to impact even if the aluminum content is increased. On the other hand, the friction sensitivity result shows that as the aluminum content increases, the 50% ignition force and minimum ignition forces were decreased, and thus the propellant becomes sensitive. "Hot Spot" model of propellant ignition is applied, the space inside the propellant is momentarily compressed and ignited by friction stimuli rather than by impact stimuli.

• Journal of Korean Society on Water Environment
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• v.39 no.4
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• pp.329-342
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• 2023

Turbid water and suspended sediment (SS) load are having negative consequences such as water quality degradation and ecological damage, thus necessitating the establishment of management guidelines to reduce their impact. The present work investigates the spatio-temporal distribution of fish species and the effects of turbid water from 2011-2016 in the upper reaches of Soyang-Dam. The family Cyprinidae is the largest population in the study area, among which Zacco platypus and Zacco koreanus are the dominant species. The diversity of species is relatively abundant in the upper watershed, while the seasonal effect on the population distribution remains unclear. Using two main common components of the empirical orthogonal function (EOF) analysis, the distribution characteristics of 27 species at five survey sites are revealed. Zacco koreanus is found to be predominant at the upstream A-Naerincheon, while Zacco platypus and Rhinogobius brunneus are found to be predominant at the upstream B-Bukcheon. Disturbance of an aquatic ecosystem has a relatively greater impact in the downstream, as-compared to the upper area-the high proportion of forest area is decreased whereas that of agricultural and urbanized areas is increased. The patterns of representative species are changed according to the mid- to long-term effects of turbid water and SS. Accordingly, the significant correlation between the SS load and fish distribution EOF analysis indicates that it should be considered as a potential alternative that can overcome the limitations of impact assessment on turbid water to the Fish Assessment Index (FAI). A comprehensive study examining the long-term effects of SS load to the fish ecosystems with a systematic statistical analysis of sufficiently accumulated data at the national level is needed as future research.

• Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
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• v.56 no.4
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• pp.558-568
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• 2023

The spatio-temporal distribution of the sand crab Ovalipes punctatus larvae was investigated in the Korean waters in 2019. Sea surface temperature (SST) was the lowest in February and highest in September. Sea surface salinity (SSS) was the lowest in September and highest in March. Further, sea surface chlorophyll a (SSC) was the highest in September. Larvae were distributed in the South Sea and coastal area of Jeju Island from April to June, and the abundance was the highest in May. The spatio-temporal distribution analysis suggested that larval groups showed a tendency to be dispersed over a wider area as the larvae developed, due to the increase in their swimming ability. The correlation analysis between environmental factors and larval density suggested that larvae appeared in the SST range 11.8-20.9℃ and SSS range 31.5-35.3 psu. The Megalopal stage appeared in a wider range of SST and SSS than other larval stages, possibly due to the increased environmental tolerance before settlement. Results of redundancy analysis (RDA) and Spearman's rank correlation analysis between the larval density by developmental stages and the environmental factors suggested that SST showed a positive correlation and SSC showed a negative correlation in the later stage.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.98-98
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• 2021

동역학파 기반 순간단위도 (Dynamic wave-based Instantaneous Unit Hydrograph)를 이용하여 유역에서의 강우에 의한 유출을 예측하는 기법을 개발하였으며, 국내 실제 자연 유역에 적용하여 기법의 타당성과 적용성을 검증하였다. 본 연구에서 제시한 '동역학파 기반 순간단위도 방법'은 물리기반 수치모형인 동역학파 강우유출모형과 개념적 순간단위도 방법을 결합하여 사용함으로써 물리적으로 정확하면서도 빠르고 안정적으로 강우-유출을 예측하는 것을 목적으로 한다. 유역의 순간단위도는 유역의 지형, 조도계수와 동역학파 강우유출모형인 tRIBS-OFM을 이용하여 계산된 S-수문곡선을 수치적으로 미분함으로써 유도되며, 유도된 순간단위도는 강우강도에 따라 변화하므로 회선적분을 통한 유출수문곡선 예측 시 강우-유출 관계의 비선형성을 고려할 수 있다. 본 연구에서 유도된 순간단위도의 첨두 값과 첨두 발생시간은 강우강도 값과 각각 양과 음의 상관관계를 가졌으며 강우강도 값과 멱 함수 (power function)의 관계를 가졌다. 이는 Paik and Kumar (2004) 등 기존 연구들에서 밝힌 순간단위도의 특성과 일치하였으며, 본 연구에서는 더 나아가 멱함수의 지수를 산정한 후 임의의 강우강도 값에 대응하는 순간단위도를 멱함수 관계를 이용하여 보간할 수 있는 방법을 제시하였다. 실제 유역에 대한 적용은 강원도 인제군에 위치한 내린천 유역을 대상으로 수행하였다. 유역을 여러 개의 소유역으로 분할하여 강우의 공간적 분포를 고려하였으며, 각 소유역에서의 유출량을 동역학파 기반 순간단위도를 이용해 계산한 뒤 물리기반의 하도추적모형을 이용하여 전체 유역에서의 유출수문곡선을 예측했다. 예측된 유출수문곡선을 관측 유출 자료와 비교해본 결과 NSE (Nash-Sutcliffe model efficiency coefficient)가 0.6 이상으로 측정되어 적절히 유출을 예측한 것으로 판단되었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.399-399
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• 2021

최근 전세계적으로 발생하고 있는 기후변화로 인해 가뭄, 홍수, 태풍 등 자연재해의 빈도가 증가하고 있다. 특히, 강수량의 변동성이 커지면서 가뭄과 홍수가 단기간에 번갈아 가며 발생하는 경우가 자주 발생하고 있다. 가뭄과 홍수가 짧은 기간 동안에 교차해서 발생하는 급변사상은 예측하기 어려우며, 갑작스럽게 중첩되는 재난으로 인명과 재산피해 뿐 아니라 생태계에까지 심각한 영향을 미칠 것이다. 본 연구에서는 일 강수량 자료를 바탕으로 표준가중평균강수지수(Standard Weighted Average Precipitation, SWAP)를 산정하고 한강 유역의 가뭄-홍수 급변사상에 대한 특성을 분석하였다. 1966년부터 2018년까지의 한강유역 중권역별 면적평균강수량과 가중치, 이전 강수량의 영향을 받는 일수를 바탕으로 SWAP를 산정하였다. SWAP 지수가 10일 연속 -1 미만일 때를 가뭄이라 정의하고, 이후 SWAP 지수가 7일 연속 0.5 이상이면 가뭄사상이 종료된다고 판정하였다. 또한 SWAP 지수가 10일 연속 +1 초과일 때를 홍수라고 정의하고, SWAP 지수가 7일 연속 -0.5 이하가 되면 홍수사상이 종료된다고 판정하였다. 가뭄-홍수 급변사상이란 가뭄의 종료시점과 홍수의 시작시점의 차이가 5일 이내일 경우에 해당한다. 급변사상의 전·후로 강수량이 얼마나 급격하게 차이 나는지를 판단하기 위하여 급변 시점 전·후 5일의 누적 SWAP 지수인 심각도 K(Severity)를 분석지표로 활용하였다. K를 통해 한강유역 가뭄-홍수 급변사상의 시·공간적 분포를 분석하고 미래의 급변사상의 발생가능성을 예측할 수 있다. 본 연구 결과, 한강 유역의 24개 중권역 중에서 18개의 중권역이 가뭄-홍수 급변사상의 심각도가 점점 상승하는 추세이고, 가장 심각도 상승폭이 높은 중권역은 홍천강(1014)으로 첫 사상인 1967년부터부터 2015년의 마지막 사상까지 약 55% 정도 상승하였다.