• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.383-383
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• 2011

증발산은 유출량과 같은 다른 수문순환 요소들에 비해 가장 만족스럽지 못하게 설명되는 부분이다. 왜냐하면 증발산은 직접 측정 할 수 있는 것이 아니라 물 수지 등과 같은 간접적인 방법을 통해 추정되기 때문이다. 대부분의 증발산량 산정 모형들은 너무나 많은 종류의 기상자료를 입력자료로 요구하기 때문에 현실적으로 수문학적 모형에 적용되기는 어려운 실정이다. 이에 대해 본 연구에서는 준분포 수문모형인 SLURP 모형을 이용하여 토지피복변화에 따른 증발산량의 변화를 분석하였다. SLURP 모형은 유역 내에서의 증발산량을 산정하기 위해 기상요소뿐만 아니라 토양습윤량의 변화를 고려할 수 있으며 토지피복변화를 반영할 수 있다. 대상유역으로는 우리나라의 5대강 유역을 대상으로 하였으며, SLURP 모형에 탑재되어 있는 Morton CRAE (Complementary Relationship Areal Evapotranpiration) 모형을 이용하여 토지피복별 증발산량을 산정하였다. 5대강유역을 대상으로 토지피복변화분석 및 그에 따른 증발산량 변화를 모의하여 증발 및 증산량의 변화를 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.442-442
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• 2015

최근 도시 집중화 개발사업의 증가로 인해 유역의 유출환경이 크게 변화하고 있다. 특히, 도시화에 따른 불투수층 토지가 크게 증가함에 따라 지표면의 이용과 형질이 변형됨으로써 지표수 흐름과 지하수 함양 및 오염 등의 문제가 심각하게 대두되고 있는 실정이다. 제주도는 관광객 증가로 인한 각종 개발사업이 지속적으로 추진되고 있으나, 사전재해 영향성검토에서는 개발사업 소유역을 중심으로만 평가하고 있어 하천유역의 도시화에따른 홍수재해 영향은 검토하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 제주도 도심하천인 한천유역을 대상으로 국가 수자원관리 종합시스템과 환경부에서 제공하는 1980년부터 2005년까지 5년 주기의 토지피복도를 이용하여 유역 내 토지이용 변화를 분석하고 호우사상에 따른 홍수유출 변동을 분석하여 토지이용 변화가 홍수유출량 미치는 영향을 도출하고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.145-149
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• 2011

우리나라의 강우특성은 여름철인 6월~9월에 집중되며 대부분이 일시에 집중적으로 발생하여 하천을 통하여 호소 및 바다로 유입된다. 이러한 강우특성으로 여름철에 집중되는 강우로 인한 하천의 유량을 댐과 같은 수공시설물을 통해 저류시킴으로써 하류지역의 홍수피해를 예방하고 이용할 수 있는 물을 안정적으로 확보할 수 있도록 하고 있으나 대형 인공호의 유역에서는 인구 증가와 상업 및 공업화에 따른 토지이용이 변화함에 따라 오염물질의 유입이 증가하고 있는 추세이다. 댐이나 호소는 지표면에 고여 있는 수체를 말하며 물이 천천히 흐르거나 흐름이 전혀 없는 경우도 있다. 댐이나 호소에서는 장기간 수류의 지체현상이 발생하므로 발생하는 수체 및 수질의 문제가 하천과는 다르다고 할 수 있다(서동일 등, 2009). 호소의 물은 정체되어 있기 때문에 흐르는 물에 비해 자정능력이 부족하고 바닥에 퇴적된 유기물이 분해되어 수질에 나쁜 영향을 미치기 때문에 수질관리에 여러 가지 어려움이 따른다(박석순, 2009). 따라서 흐름방향 보다 수심방향으로의 특성이 강하게 작용하는 댐이나 호소에서는 3차원 수리 수질 모형의 적용이 타당하며 본 연구에서는 이를 위하여 EFDC를 적용하였다. 섬진강 유역의 경우 전체유역의 65.8%가 임야로 이루어진 산림유역으로 비교적 적은 양의 유역오염물질이 발생하지만 산불이나 벌채와 같은 산림의 손실은 홍수기 때 유역오염물질의 발생 및 유출을 증가시켜 주변수체의 수질을 악화시킬 우려가 있다. 이에 본 연구에서는 운암호 수질측정망 상류 유역면적인 $526.23km^2$에 대하여 토지변화 시나리오를 임야의 25%, 50%, 75%가 손실되어 나대지화 되었다고 가정하고, EFDC 모형을 이용하여 산림지역의 소실에 따른 토지피복 변화가 섬진강 댐 운암호의 수질에 미치는 영향 정도를 파악하였다.

• 한국측량학회지
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• 제28권4호
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• pp.471-476
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• 2010

본 연구의 목적은 위성영상자료를 이용하여 사막지역의 토지피복상태의 변화를 분석하는데 있다. 따라서 본 연구에서는 위성영상자료를 이용한 사막지역의 토지피복상태를 분석하였다. 이 연구에서는 사막지역의 토지피복상태를 분석하기 위해서 몽골 지역을 연구 대상으로 하고 1991년부터 2007년까지의 Landsat TM과 ETM+ 영상자료를 이용하고 정규화 식생지수 및 무감독분류와 감독분류 방법에 의해 사막지역의 토지피복상태 변화를 분석하였다. 토지피복 상태를 수계, 녹지, 사막지역으로 구분하고 다시 사막지역은 약, 중간, 강 사막지역으로 분류하고 분석하였다. NDVI 지표와 분류된 사막지역 과의 상관관계를 분석함으로써 시간적 변화에 따른 사막화 지역의 토지피복 상태 변화를 분석하고자 한다. 위성영상자료를 이용하여 분석한 결과 사막주변영역에서 녹지는 감소하고 있는 것으로 나타나 사막지역이 확대되고 있는 것을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.49-49
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• 2018

라오스의 Houay Pano 유역은 상업적 조림으로 인해 2011년부터 2013년까지 급속한 토지이용 변화를 겪어왔다. 본 연구는 이러한 토지이용변화가 박테리아 거동에 어떠한 영향을 주는지 이해하기 위해 Soil and Water Assessment Tool (SWAT) 모형을 활용한 박테리아 거동 모델링을 수행하였다. SWAT 모형은 수치 표고 모델, 토양 특성, 토지 이용 등의 정보를 종합하여, 유역 내수량 및 수질의 변화를 모의할 수 있는 모형으로, 본 연구는 대표적인 분원성 지표 세균 (Fecal Indicator Bacteria)인 대장균 (Escheichia coli, E. coli)을 대상으로 모델링을 수행하였다. SWAT 모형은 지표면 위 박테리아를 1)식물 위, 2)토양 용액상, 3)토양 입자상으로 구분하여 모의한다. 각 상태로 분할된 박테리아는 소멸 (die-off), 씻김 (wash-off), 침투, 표면 유출을 통한 수계로의 이동 등의 단계를 통하여 유역 내에서 거동한다. 본 연구는 서로 다른 기후의 영향을 배제하기 위해 각 토지이용 시나리오를 (2011, 2012, 2013) 실제 기후 조건과 동일 기후(2011-2013 평균) 조건으로 분류하여 분석하였다. 실제 기후 조건에서 SWAT 모형은 표면 유출, 토사 유출, E. coli 거동에 대해 2011년부터 2012년까지 감소, 2012년부터 2013년까지 증가로 모두 동일한 양상을 모의하였다. 이는 강수량의 양상과 동일한 것으로, 강수량이 표면 유출의 양을 결정하고, 달라진 표면 유출에 따라 토사 유출과 E. coli 거동이 결정되기 때문이다. 하지만 동일 기후 조건에서는, E. coli 거동 동인인 표면 유출과 토사 유출이 비교적 일정해짐에 따라, 각 상태로 분할된 박테리아의 초기 부하량값이 E. coli 거동을 결정하는 주된 요인임을 확인 할 수 있었다. 따라서 초기 부하량 분할에 활용되는 엽면적 지수 (Leaf Area Index)와 분배계수 (BACTKDDB)의 정확도가 요구된다. 추가적으로 본 연구는 박테리아의 유입원인 비료 모델링과, LAI를 활용한 박테리아 초기 부하량 산정, 토양 특성 변수와 토지 이용 변수의 분리, 지하수를 통한 박테리아 거동 등을 중심으로 SWAT 모형의 한계점과 개선점을 제시하였으며, 본 연구 결과는 토지이용변화가 박테리아 거동에 주는 영향을 모형적으로 이해하고, 또한 추후 박테리아 모델링 개발에 도움을 줄 것으로 예상된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.266-266
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• 2012

오늘날 도시는 인간 중심적으로 환경을 고려하지 않은 채 개발위주의 발전이 계속되고 있으며 도시화가 진행됨에 따라 도심지에 콘크리트와 아스팔트의 비율이 증가하고 농경지와 녹지가 감소하는 등 도시주변의 피복 변화가 빠르게 일어나고 있다. 이와 같이 열 환경을 고려하지 않은 도시의 급성장은 각종 인공 열과 대기오염 물질의 증가와 함께 도시상공의 기온을 상승시켜 도시의 기온이 주변 지역보다 높아지는 열섬현상의 원인이 되고 있다. 이에 따라 최근 미국, 유럽 등의 선진국을 비롯하여 아시아지역에서도 도시열섬현상 대책수립이 활발히 진행되어오고 있으며 국내에서도 열섬완화 대책 수립의 중요성이 인식되고 있다. 그러나 자연토지피복은 농경지, 나지, 수면과 같은 다양한 종류의 피복으로 구성되며 각 피복특성에 따라 도시내부에 영향을 미치는 정도가 다르게 나타나므로 도시계획에 반영될 수 있는 자연피복의 종류와 피복비율의 적정조합을 도출할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 청주시를 대상으로 농경지를 포함하는 녹지의 감소, 공업단지의 증가에 따른 열 환경 영향을 분석하기 위하여 청주시의 연도별 토지피복 분포 현황과 과거 기상자료를 통해 토지피복 분포변화에 따른 온도 변화를 조사하였다. 토지피복은 농경지, 녹지, 주거지, 공업 단지 및 수역으로 분류하였으며, 대상지역의 기후 특성 파악을 위하여 청주시 총 면적에 대한 면적비율의 증감추이와 그에 따른 온도 변화를 정량적으로 파악하였다. 그 결과, 청주시는 녹지의 경우 정체 또는 감소추세를 나타낸 반면 공업단지는 지속적인 증가추세를 나타내었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.164-164
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• 2017

토지이용 및 토지피복 변화는 인간의 활동에 따른 결과를 반영하며 자연환경의 변화와도 밀접한 관련이 있다. 수문환경의 변화는 수로 건설이나 하천정비, 사진개간, 도시화 등과 같은 인위적인 변화와 지구온난화에 따라 변화하는 기후 패턴에도 많은 영향을 받고 있다. 본 연구에서는 안성천 공도수위관측소 상류유역을 대상으로 SWAT(Soil and Water Assessment) 모형을 이용하여 현재의 유역 수문환경조건을 보다 현실적으로 분석하기 위해 연구를 실시하였다. 유역의 수문환경 조건을 정량적으로 파악하기 위하여 CLUE-s 모형을 이용한 토지이용변화가 기후변화 시나리오에 따른 수문학적 거동(지표유출, 증발산량, 총유출량, 수질거동)에 미치는 영향을 SWAT모형을 이용하여 파악하고자 하였다. 안성천의 공도 수위관측소($366.5km^2$)을 대상으로 유역 내 3지점의 기상관측소(이천, 수원, 천안)를 대상으로 40년(1976~2015)동안의 일 기상자료를 수집하여 SWAT 모형을 구축하였다. 평년 및 가뭄년을 포함하는 선별된 기간에 대하여 다양한 목적함수($R^2$, NSE, RMSE)를 활용하여 일반적인 전체기간 검보정 방법이 아닌 각각의 조합된 기간의 극단적 유출특성에 초점을 맞추어 검보정을 수행하였다. 이와 같이, 앞서 실시한 연구로 모형의 매개변수들을 해당 유역에 가뭄과 같은 극단적 유출상황에 따라 선행보정 실시하였으며, 이는 이번 연구에서의 모형의 신뢰성 있는 수문 및 수질 거동 분석을 할 수 있을 것이라 생각된다. 선행 연구 자료를 이용하여 토지이용변화를 고려한 본 연구를 통해 미래의 유역 수문환경조건 변화에 따라 수자원을 정량적으로 파악하는 데에 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• Spatial Information Research
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• 제2권1호
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• pp.47-51
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• 1994

본 연구의 목적은 토지자원의 유효한 개발과 관리를 위해 원격탐사 자료 및 지상자료를 이용하여 토지피복(이용)의 예측 모형을 정립하고 실제로 제주도 지역에 적용하여 그 실증을 거치는 것이었다. 본 모형은 계절분석(multi-date processing)및 다중 분석(multi-file proces-sing)기법을 채택하고 Markov의 확률 이전 계산법 및 판별 함수(discriminant function)계산법으로 부터 합성 출현시킨 공간적/시간적 토지 이용 투영방법을 채택하였다. 판별 함수 계산법은 토지피복(이용)변화상의 최다 경향치를 산출 하기 위해 제주도 경관 평면(Iandscape plane)전지역의 각 화소(pixel)에 적용되고, 확율 이전 계산법은 특정 미래 시간 간극상에서 상이한 토지피복(이용)으로 변화하는 이들 화소의 수량을 결정한다. 본합성 모형은 이렇게 토지피복 변화상(공간적)과 그 화소의 수량(정량적)을 결합하여 경관 평면상에서 미래의 토지피복 예측을 가능케 하는 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제22권6호
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• pp.575-579
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• 2006

한국은 지난 수십 년간 도시의 확장으로 인해서 교외지역의 토지이용이 급속히 도시화되었다. 이러한 토지이용 변화는 생물 다양성 감소와 생물서식지의 파괴, 대기오염, 도시열섬현상 등의 다양한 환경 문제를 유발하였다. 토지이용 변화의 경향과 영향을 이해하기 위해 토지피복변화의 파악이 필요한데 원격탐사 (RS)와 지리정보체계(GIS)가 활용될 수 있다. 변화 파악은 어떠한 물체나 현상을 시기를 달리하여 관찰함으로써 변화를 발견하는 과정이다. 그리고 이러한 과정은 토지이용/피복 변화파악에 있어서 정량적이고 상대적인 정보를 제공할 수 있다. 원격탐사는 토지이용 현황도를 산출함에 있어서 현장조사보다 경제적이며, 광범위한 지역을 신속하고 반복적으로 다룰 수 있다 또한 축적된 자료를 이용하여 토지이용변화를 다양한 시점에서 파악하는데 활용될 수 있다. 서울의 양재천 집수구역은 1960년대 이후 가장 급속히 도시화된 지역이다, 그러므로 본 연구의 목적은 급속히 도시화된 도시하천 유역내 토지이용변화를 정량적으로 파악하여 도시토지이용계획 및 관리의 기본 자료를 제공하는데 있다.

• 대한공간정보학회지
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• 제21권2호
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• pp.107-116
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• 2013

본 연구는 새로운 기후변화 시나리오인 RCP 시나리오의 스토리라인을 기반으로 미래 토지피복변화를 예측하고, RCP 시나리오하의 미래 기후 및 토지피복 변화가 유역 내 유출량에 미치는 영향을 분석하는데 그 목적을 둔다. RCP 4.5 및 8.5하의 기후 자료가 기후변화 시나리오로 사용되었고, 토지피복변화 시나리오는 RCP 4.5 및 8.5 시나리오의 스토리라인과 로지스틱 회귀모형(LR)을 이용하여 개발된 모델에 의해 생성되었다. 기후변화만 고려한 경우, 토지피복변화만 고려한 경우로 두 가지 시나리오를 설정하고, 각각의 시나리오에 따른 대상 유역 내 유출량을 모의한 결과는 유출량의 계절적 변화를 뚜렷이 나타내었다. 기후변화는 봄과 겨울에 유출량을 증가, 여름과 가을에 유출량을 감소시키는 것으로 예측되었다. 반면 토지피복변화는 기후변화에 비해 상대적으로 유역 내 유출량 변화에 미소한 영향을 주지만, 강수 유무에 따라 유출량의 증가 및 감소 패턴이 뚜렷이 나타났다. 따라서 수자원 정책결정에 있어서 미래 토지피복변화에 따른 홍수 및 가뭄의 패턴에 적합한 수자원 정책이 필요할 것으로 판단된다.