• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.256-256
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• 2020

하천의 유출률은 하천의 경사, 연장, 강우특성 및 규모 등에 따라 크게 영향을 받으므로, 제주도의 지역별 고도별 토양 및 강우 특성과 독특한 지형에 따른 간헐하천의 유출특성을 고려할 때 관측에 의해 유출특성을 파악하는 것은 현실적으로 어렵다. 특히나 홍수시 관측되는 유량의 불확실성과 지역별·고도별 강우량의 편차를 고려한다면 강수대비 정확한 관측유출률의 산정 자체가 쉽지 않다. 이는 기존 관측된 유출률이 하천유역별로 대상기간별로 차이가 크게 나타나는 것을 통해서도 알 수 있다. 따라서 특정 지점에서의 몇 개의 강우사상에 대한 유출률이 아닌 다양한 사상과 지역적 특성을 고려한 유출특성을 파악하기 위해서는 모델링에 의한 접근법이 필요하다. 본 연구에서는 제주도 하천유역에서의 건천화 현상과 간헐적 유출특성을 모의하는데 최적화된 제주형 SWAT-K 모형을 기반으로 제주도 11개 하천유역(유역면적 30 ㎢ 이상)에 대한 유출특성을 분석하였다. 유출률을 중심으로 계절별, 지역별, 하천유역별 차이를 비교 분석함으로써 강우규모에 따른 유출 특성과 시·공간적 유출률 변화를 평가하였다. 1992~2013년 기간에 대해 분석한 결과 제주도 전역에 대한 연간 유출률은 13.3%~30.5% (평균 21.8%)로 나타났다. 하천유역별로는 천미천(31.6%), 가시천(31.1%), 화북천(29.3%), 창고천(27.4%), 의귀천(27.1%)의 유출률이 상대적으로 크게 나타났으며, 효돈천(18.9%)와 도순천(19.0%)은 상대적으로 낮은 것으로 분석되었다. 11개 하천유역에 대한 월별 평균 유출률은 강수량이 많은 8월에 가장 높은 유출률(26.1%)을 보였다.

• 한국지구과학회지
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• 제31권7호
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• pp.749-761
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• 2010

본 연구에서는 2006-2007년 여름(6-8월)동안의 기상청 낙뢰 관측자료와 자동관측소 강우량 자료를 사용하여 여름철 낙뢰와 강우의 관계에 대해 분석하였다. 대부분의 부극성 낙뢰는 대류가 활발한 중심에 집중되어 발생하고 낙뢰빈도가 높고 강한 강우를 동반하였다. 반면 대부분의 정극성 낙뢰는 구름의 가장자리 또는 모루운에서 발생하고 낙뢰빈도는 낮으며, 약한 강우를 동반하였다. 일반적으로 강우강도는 부극성과 정극성이 함께 발생했을 경우 가장 강하고 부극성 낙뢰, 정극성 낙뢰, 그리고 낙뢰가 발생하지 않은 순으로 나타나고 있다. 여름철 전체 낙뢰 중 정극성 낙뢰의 비율은 평균 10% 이하이며 강우를 유발하지 않는 낙뢰의 비율은 평균 34%이다. 강우강도는 특히 부극성 낙뢰빈도와 높은양의 상관을 보였고, 낙뢰는 강우와 동시에 발생하거나 약 10분정도 선행하는 경향을 보였다. 낙뢰를 동반한 강우를 대류성 강우로 정의하여 분석한 결과 우리나라 여름철 강우 중 적어도 20% 이상은 대류성 강우이며 6, 7월보다는 8월에 대류성 강우가 많이 발생하고 있다. 또한 강우 및 낙뢰와 같이 대류성 강우의 비율도 오후에 최대치를 보이는 일변동을 보인다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권3호
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• pp.119-131
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• 2010

가뭄은 인간이 극복하기 힘든 자연재해로서 가뭄지역의 경제를 어렵게 할 뿐 아니라 생태계까지 파괴하기 때문에 전 세계적으로 가장 두려워하는 관심 재해 중 하나이다. 따라서 본 연구에서는 대표적인 가뭄지수인 팔머가뭄지수와 범지구적 해수면 온도의 상관관계를 분석하였다. 먼저 팔머가뭄지수를 산정하여 과거 가뭄발생연도와 비교분석을 실시하였다. 비교분석을 결과 대부분의 과거 가뭄사상과 지수가 일치하는 것으로 분석되었다. 상관성 분석을 위해 팔머가뭄지수 산정을 위한 지수인 강수자료와 온도자료를 월평균강수량과 월평균온도 자료로 산정하여 군집분석을 실시하였다. 우리나라 기상청관할에 있는 61개 지점을 선정하여 월평균강우량과 월평균온도 자료로 군집분석결과 총 6개의 군집을 형성하는 것으로 분석되었다. 또한, 군집분석결과와 팔머가뭄지수의 주성분 분석을 실시하였다. 주성분 분석을 통해 전체 자료의 분산을 80% 이상 설명할 수 있는 14개의 시계열 자료를 추출하였다. 추출된 팔머가뭄지수의 주요 성분과 범지구적 해수면 온도와의 상관성 분석결과 팔머가뭄지수는 양의 상관관계가 음의 상관관계보다 큰 것으로 분석되었으며, 태평양에서 관측되는 해수면 온도와 통계적으로 유의한 상관관계를 갖는 해수면 온도 구역을 확인할 수 있었다. 이를 통해 해수면 온도를 이용하여 우리나라에 발생할 수 있는 가뭄의 예측 가능성을 제시하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제36권2호
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• pp.195-209
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• 2003

본 연구에서는 낙동강 상류유역의 병렬 다목적댐군인 안동 및 임하다목적 댐의 장기간 유입량을 산정하는데 공간추계 신경망모형이 사용되었다. 공간추계 신경망모형은 역전파 알고리즘으로 LMBP와 BFGS-QNBP를 각각 사용하였다. 공간추계 신경망모형의 구조는 입력층, 은닉층 및 출력층의 3개의 층과 차례대로 8-8-2개의 노드로 구성되어 있다. 입력층 노드는 안동 및 임하다목적 댐의 월평균유입량, 월면적강우량, 월별 증발접시 증발량과 월평균기온으로 구성되어 있으며, 자료시계열은 시간적으로 차이가 있다. 공간추계 신경망모형의 훈련을 위하여 추계학적 모형중 하나인 PARMA(1,1)에 의해서 훈련자료를 모의발생시켰으며, 모의발생된 자료는 공간추계 신경망모형의 훈련에 사용되었다. 훈련을 통하여 공간추계 신경망모형의 매개변수인 최적연결강도와 편차를 산정하였다. 산정된 매개변수는 안동 및 임하다목적 댐의 실측자료를 이용하여 공간추계 신경망모형의 검증에 이용되었으며, 통계분석과 수문곡선의 비교를 통하여 우수한 결과를 나타내었다. 따라서 공간추계 신경망모형은 낙동강 상류유역의 병렬저수지군의 장기간 연계운영기법 개발을 위하여 기초적인 자료를 제공하고, 용수분배 및 관리에 도움을 줄 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제48권3호
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• pp.185-196
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• 2015

본 연구에서는 황룡강 유역에 유역모델 HSPF (Hydrological Simulation Program - Fortran)를 적용하여 기후변화에 따른 오염부하 유출 변화량을 분석하였다. 황룡강 유역을 7개 소유역으로 분할하고 2011년에 관측된 유량, SS, BOD, TN, TP 농도자료를 이용하여 모델 보정 및 검정을 실시하였다. 기후변화에 따른 황룡강 유역의 환경변화를 예측하기 위해 RCP 4.5와 8.5 시나리오를 이용하였으며, 과거 기간 동안의 강우와 기온에 대한 모의치와 관측치간 월별 평균을 비교하여 미래 기상 자료에 대한 편의 보정을 수행하였다. 기후변화 시나리오의 기상 자료 분석 결과, 21세기 전반기와 비교하여 중, 후반기에 상대적으로 많은 연강수량과 연평균기온을 보이는 것으로 분석되었다. 기후변화에 따른 황룡강 유역에서의 오염물질 유출량 분석 결과, RCP 4.5 시나리오에서는 2020년대 대비 2080년대에 평균 연간 강우, BOD, TN, TP 유출량이 각각 47%, 24%, 21%, 27% 증가율을 보여 21세기 후반기로 갈수록 연간 오염부하 유출량이 전반적으로 증가하는 것으로 분석되었다. RCP 8.5 시나리오에서는 2020년대 대비 2050년대에 평균 연간 강우, BOD, TN, TP 유출량이 각각 34%, 20%, 20%, 21% 증가율을 보이며 21세기 중반기에 연간 오염부하 유출량이 상대적으로 가장 많이 증가할 것으로 분석되었다. 이는 연강수량 변화와 동일한 패턴의 변화로서 기후변화에 따른 강우량 변화가 오염물질 유출량에 그대로 반영된 결과를 보여준다. 한편, 월별 오염물질 유출량은 RCP 4.5에서는 9월에, RCP 8.5에서는 2월에 상대적으로 크게 증가할 것으로 분석되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제27권2호
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• pp.125-135
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• 1994

본(本) 연구(硏究)는 참깨의 Plastic film(polyethylene)멀칭 재배(栽培)에 있어서 멀칭이 지온(地溫)과 근권(根圈)의 토양수분(土壤水分) 함량(含量)에 미치는 영향(影響)과 그것이 참깨의 입묘(立苗) 및 초기생육(初期生育)에 미치는 영향(影響)을 밝히고자 수행(遂行)되었다. 시험(試驗)은 사양토(砂壤土)인 시험포지(試驗圃地)에 품종(品種) 안산깨를 공시(供試)하여 실시(實施)하였는데 참깨재배에서 조우(遭遇)할 수 있는 충분(充分)한 환경변이하(環境變異下)에서의 멀칭효과(效果)를 밝히고자 파종기(播種期)를 4월(月) 25일(日), 5월(月) 10일(日), 5월(月) 25일(日) 및 6월(月) 10일(日)의 4수준(水準)으로 하고, 1991년(年)과 1992년(年)의 2개년(個年) 동일시험(同一試驗)을 반복실시(反復實施)하였다. 그 주요(主要)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 참깨재배에 있어서 polyethylene film mulching은 파종기(播種期), 년차(年次), 생육기(生育期)에 따라 다르지만 근권(根圈)의 지온(地溫)을 일평균(日平均) $1.4{\sim}2.8^{\circ}C$ 상승(上昇)시키고, 근권토양수분(根圈土壤水分)은 일평균치(日平均値)로 건기(乾期)에는 0.5~3.0% 증가(增加)시키는 반면(反面), 강우량(降雨量)이 많은 시기(時期)에는 1.0~2.0% 정도(程度) 감소(減少)시켰다. 2. 참깨의 발아(發芽) 및 입묘세(立苗勢)는 지온(地溫)의 차이(差異)에 대단히 민감(敏感)하게 반응(反應)하였는데 파종후(播種後) 7일이내(日以內)에 정상적(正常的)으로 출현(出現)하려면 종자위치(種子位置)(토심(土深) 5cm)의 지온(地溫)이 일평균(日平均) $21.0^{\circ}C$이상(以上)이어야 했다. 3. 참깨의 발아(發芽) 및 입묘(立苗)는 종자위치(種子位置)의 토양수분함량(土壤水分含量)이 14.0~21.0%(V/V) (-0.4bar~-2.0bar) 범위(範圍)이면 제한요인(制限要因)이 아니었고, 이 범위내(範圍內)에서 토양수분(土壤水分)의 영향(影響)은 미미(微微)했으나 사양토(砂壤土)에서 14.0~15.0%(V/V) (-2.0~-2.5bar)일 경우 최고수분조건(最適水分條件)이었다. 4. 멀칭에 의한 일평균(日平均) 지온상승(地溫上昇)의 효과(效果)는 토양수분(士壤水分) 함량(含量)이 높을 경우 컸으며, 멀칭에 의한 입묘세(立苗勢)의 증대효과(增大效果)는 기온(氣溫)이 낮은 경우 현저(顯著)히 컸지만 파종기(播種期)가 일평균(日平均) 기온(氣溫)이 $19^{\circ}C$보다 저온(低溫)인 시기(時期)에는 입묘후생초기(立苗後生育初期)에는 묘지상부(苗地上部)가 저온(低溫)에 의해 생육(生育)이 억제(抑制)되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제27권3호
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• pp.239-244
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• 2008

최근 급속한 산업화가 진행되고 있는 중국의 편서풍 영향하에 위치한 우리나라의 경우에는 장거리 이동에 따른 강우의 산성도 변화 및 예상되는 피해에 대한 대책 마련을 위하여 강우의 화학성에 대한 지속적인 모니터링이 필요하다. 본 연구는 경기도 수원지역 강우의 산성도 및 주요 이온조성을 평가하기 위하여 wet sampling 방식의 자동채취기를 사용하여 2006년 4월부터 12월까지의 빗물 42점을 채취하였다. 각 시료의 pH 및 주요 이온 성분에 대한 강우량 가중평균치의 월별 변화를 조사하였으며, pH 분포와EC의 계절적 특성을 평가하였다. 빗물 중 양이온과 음이온의 균형비(ion balance)와 전기전도도 균형비(electrical conductivity balance)가 1에 가까운 값을 보여 분석의 높은 신뢰성을 나타내었다. 조사기간 중 평균 pH값은 4.7을 보였다. 빗물의 EC는 조사기간 평균 $17.6{\mu}S\;cm^{-1}$을 나타냈으며, 월별로는7월에 $9.1{\mu}S\;cm^{-1}$로 조사기간 중 가장 낮은 값을 보였으며, 11월 이후에 급격히 높아져 EC의 계절적 특성을 보였다. 빗물의 조성에서 양이온 구성은 $Na^+>NH_4{^+}>Ca^{2+}>H^+>Mg^{2+}>K^+$의 순이었으며, $Na^+$ 와 NH_4{^+}$가 전체 양이온 함량의 65% 이상을 차지 하였다. 음이온은 $SO_4{^{2-}}>NO_3{^-}>Cl^-$ 순으로 $SO_4{^{2-}}$가 약 67%를 차지하였다. 조사기간 중 평균 sulfate 함량은 $119.0{\mu}eq\;L^{-1}$이었으며, 이중 비해염 sulfate(nss-$SO_4$) 함량은 평균 94%로 빗물 중에 함유된 sulfate의 대부분이 인위적인 발생원에서 기인되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권4B호
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• pp.355-362
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• 2006

본 연구에서는 수문 및 기후 시계열 자료에 존재하는 경향성을 분석하기 위하여 MK 검정, Spearman's Rho 검정, Linear Regression 검정, 비모수 Cusum 검정, Cumulative Deviation 검정, Worsley Likelihood Ratio 검정, Rank Sum 검정, Student's t 검정 등의 8가지 기법을 사용하였다. 관측된 연 강우량과 유입량 시계열 자료, 나이테 자료 그리고 SOI 자료에 적용하여 그 결과를 비교 분석 하였다. 분석 결과 시계열 자료에는 어떤 기울기를 가지거나 어느 시점을 기준으로 평균이 변화하는 두 가지의 경향성이 존재함을 확인 할 수 있었다. 경향성을 나타낸 8개의 강우자료중 4개 지점이 평균이동(shift)을 나타내었으며, 18개 지역의 나이테 지수중 8개 지역과 월별 SOI자료 중 3, 4월자료에서 경향성의 존재가 확인되었고, 소양강댐 유입량 자료에서는 경향성이 나타나지 않았다. 특히, 나이테 지수의 경우에는 평균이동으로 인한 경향성만을 가지고 있는 자료가 확인되었다. 또한 정상성 검정을 위한 ADF 검정과 비선형성 검정을 위한 BDS 통계검정 기법을 적용하였다. 본 연구를 통하여 여러 경향성 분석 기법을 비교할 수 있었으며, 실제 관측된 수문 및 기후 시계열에 존재하는 경향성을 확인 할 수 있었고, 연구 결과를 통하여 수문시계열 해석시 다양한 분석을 통한 경향성의 존재여부를 확인 하여야 한다는 것을 알 수 있었다.

• 생태와환경
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• 제39권1호통권115호
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• pp.1-12
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• 2006

안동호에서 1992년부터 2004년까지 장기간에 걸친 수심별 수온분포와 DO 변동을 조사하였다. 매년 5월부터 수온성층이 형성되기 시작하였고 표층의 수온상승으로 8월까지 상 ${\cdot}$ 하층간의 수온차이는 증가하였다. 중층에는 매년 6 ${\sim}$ 7월부터 저산소층이 형성되었으며 연도에 따라 2개가 존재하였다. 2개의 저산소층은 수온성층이 형성된7 ${\sim}$ 9월의 강우량과 유입량에 영향을 받았다. 이 시기의 평균 강우량과 유입량이 각각 ${\geqq}$ 170 mm, ${\geqq}$ 50 $m^3\;sec^{-1}$ 일 때 중층 상부와 하부에서 각각의 저산소층이 강하게 형성되었으며, 1개월간 > 400 mm, > 200 $m^3\;sec^{-1}$인 경우에는 약하게 형성되었다. 표층과 중층의 경계면에 형성되는 상부 저산소층에서는 수온 감소율보다 DO 감소율이 컸으며 11일 경에 소멸되었다. 중층과 심층 경계면에 형성되는 하부 저산소층은 12월까지 존재하다가 1월에 소멸되며 이 층에서는 DO보다 수온 감소율이 컸고, 상 ${\cdot}$ 하부의 저산소층 사이에서는 DO가 증가하였다. 심층의 DO는 중층 아래에서 증가하였으며 저수지 바닥 부근에서 급격히 감소하는 경향을 보였다. 홍수기에 유입수의수온은 저수지 중층의 수온분포와 유사하였으며 DO는 유사하거나 높았고, BOD, COD및 SS는 농도가 증가하였다. 고탁수층은 중층에 형성되었으며, 탁도는 중층의 상부 저산소층 아래 (산소증가층)에서 증가하여 하부 저산소층 직상부에서 최고 농도로 존재하였다. 표층과 중층의 경계면에 형성되는 상부 저산소층은 표층에서의 생물활동과 관련이 있으며, 하부 저산소층은 홍수기에 중층으로 유입된 고탁수가 원인인 것으로 사료된다.

• 한국환경농학회지
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• 제18권2호
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• pp.169-173
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• 1999

경기 남부지역 빗물의 화학적 특성을 알아보기 위하여 1998년 5월부터 10월까지 6개월 동안 수원과 안성지역에 내린 빗물을 채취하여 화학성분을 분석하였으며, 분석결과에 대한 신뢰성을 검토한 결과는 다음과 같다. 각 분석시료에 대한 양이온과 음이온의 균형과 전기전도도의 이론치와 실측치간의 관계를 조사한 결과, 고농도 시료를 제외하고는 분석의 신뢰성이 인정되었다. 조사기간중 빗물의 pH 분포는 수원과 안성지역 모두 pH $5.0{\sim}5.6$ 범위에서 각각 37.9%, 35.3%로 가장 많았으며, 강우량별 빗물의 이온함량과 pH 변화는 초기빗물(1mm 이하)가 그 이후의 빗물에 비해 높았다. 빗물의 조성은 $SO_4^{2-}$와 $NO_3^-$가 음이온의 약 85% 그리고 양이온은 $NH_4^-,\;Ca^{2+}$ 및 $Na^+$가 약 80%를 차지하고 있다. 월별 빗물의 pH는 8월과 9월에 수원지역은 4.5와 4.2 그리고 안성지역은 4.6과 4.7로 그외 조사시기 보다 낮았고 조사지역 빗물중 비해염(非海鹽) sulfate는 두 지역 모두 총sulfate 함량의 약 97%이었다. 빗물의 $nss-SO_4^{2-}/NO_3^-$은 평균 수원지역 2.2와 안성지역 빗물 2.9로 비해염 $SO_4^{2-}$에 의한 기여울은 안성지역이 수원지역보다 높았다.