• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.53 no.5
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• pp.383-393
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• 2020

The main objective of this study is to provide a robust model for estimating parameters of the Clark unit hydrograph (UH) using the observed rainfall-runoff data in the Soyangang dam basin. In general, HEC-1 and HEC-HMS models, developed by the Hydrologic Engineering Center, have been widely used to optimize the parameters in Korea. However, these models are heavily reliant on the objective function and sample size during the optimization process. Moreover, the optimization process is carried out on the basis of single rainfall-runoff data, and the process is repeated for other events. Their averaged values over different parameter sets are usually used for practical purposes, leading to difficulties in the accurate simulation of discharge. In this sense, this paper proposed a hierarchical Bayesian model for estimating parameters of the Clark UH model. The proposed model clearly showed better performance in terms of Bayesian inference criterion (BIC). Furthermore, the result of this study reveals that the proposed model can also be applied to different hydrologic fields such as dam design and design flood estimation, including parameter estimation for the probable maximum flood (PMF).

• Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
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• v.7 no.3
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• pp.145-162
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• 1974

시판되는 굴, 담치, 백합 등 패류는 깨끗한 수역에서 생산되어야 한다는 것은 공중보건상 매우 중요하다. 따라서 이들 서식해역에 대한 위생상태를 평가하는 것은 패류위생관리에 있어 가장 기본적인 일이다. 본 조사는 미국 Alabama주 West Fowl River 지역에 있어 패류위생관리상 양식장의 등급분류와 관련한 굴(Crassostrea virginica) 및 그 서식수의 위생학적 성상을 알기 위하여 실시되었다. 이 연구는 미국 국제개발처(AID) 연수계획에 의하여 이루워 졌음을 밝혀 둔다. 조사지역에 있어서의 감염원은 가옥, 소업체, 가축, 물새, 야생동물 등에 의한 일반적인 발기물과 배설물로 되어 있고 특별한 하수나 공업배출물은 없었다. 이 조사는 이 지방에 있어 건조기인 10월에 실시되었으며 조사기간중의 총 강우양은 0.08mm, 평균 기온은 $21.3^{\circ}C$, 바람은 동풍이 우세하였다. 저질은 뻘로 되어 있고 저호시 평균수침은 약 1m이며 조사기관중 평균 수온은 $26.0^{\circ}C$였다. 염분은 조사지점에 따라 상이하였으며 바다로 향한 강의 흐름에 따라 증가하고 평균 염분은 $18.0\~28.7\%$의 범위에 있었다. 해수 및 굴 양자의 Coliform 함양은 Fecal coliform 보다 시종 높았으며 Coliform 및 Fecal coliform의 수는 바다로 향한 강의 흐름에 따라 점차 감소하였다. 이것은 해수의 오염은 주로 지표수의 유입에 의한다는 것을 말하고 있다. 굴의 Coliform 및 Fecal coliform MPN은 해수의 그것보다 $11\~12$배 높았다. 조사수역에 설정한 7개소 Sampling station 중 오직 Station 7만이 패류양식장 허가해역의 세균학적 수질기준에 합당하였으며 굴의 Fecal coliform MPN은 시판용 패류의 세균학적 기준을 초과하고 있었다. EC test 양성시험관에서 분리된 세균의 $97.6\%$가 E. coli group로 나타나 EC test는 Echerichie Coli 시험에 매우 효과적인 방법임을 알 수 있다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.43 no.11
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• pp.995-1009
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• 2010

Accelerated soil erosion due to extreme climate change, such as increased rainfall intensity, and human-induced environmental changes, is a widely recognized problem. Existing soil erosion models are generally based on the gross erosion concept to compute annual upland soil loss in tons per acre per year. However, such models are not suitable for event-based simulations of erosion and deposition in time and space. Recent advances in computer geographic information system (GIS) technologies have allowed hydrologists to develop physically based models, and the trend in erosion prediction is towards process-based models, instead of conceptually lumped models. This study aims to propose an effective and robust distributed rainfall-sediment yield-runoff model consisting of basic element modules: a rainfall-runoff module based on the kinematic wave method for subsurface and surface flow, and a runoff-sediment yield-runoff model based on the unit stream power method. The model was tested on the Cheoncheon catchment, upstream of the Yongdam dam using hydrological data for three extreme flood events due to typhoons. The model provided acceptable simulation results with respect to both discharge and sediment discharge even though the simulated sedigraphs were underestimated, compared to observations. The spatial distribution of erosion and deposition demonstrated that eroded sediment loads were deposited in the cells along the channel network, which have a short overland flow length and a gentle local slope while the erosion rate increased as rainfall became larger. Additionally, spatially heterogeneous rainfall intensity, dependant on Thiessen polygons, led to spatially-distinct erosion and deposition patterns.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.387-387
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• 2019

우리나라는 최근 10년간 자연재난 중 호우로 인해 인명피해 약 120명, 재산피해 약 1조 4천억원을 기록하였으며, 또한 기후변화로 인해 강한 국지성 집중호우의 발생빈도가 높아질 것으로 예상됨에 따라 호우에 의한 침수피해가 증가될 것으로 예상된다. 특히 본 연구 대상지역인 인천시의 경우 도시화로 인해 인구밀도 및 불투수지역이 증가함에 따라 침수피해가 대형화되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 인천시와 같은 도심지역에서의 침수발생을 사전에 예측하고 침수발생에 대한 대비 대응을 위해 하수관망 해석을 위한 SWMM 모델과 침수해석을 위한 2DIS 모델을 연계하여 인천시 침수심 생산체계를 구축하고자 한다. 본 연구에 적용한 침수심 생산과정은 크게 강우자료 생산, 유역 및 하수관망 해석, 침수 해석 등 총 3단계 과정으로 구성된다. 강우자료 생산과정에서는 유역 및 하수관망 해석과 침수 해석을 위한 10분 단위 유역평균 강우량자료를 생산한다. 유역 및 하수관망 해석과정에서는 지형자료 및 강우자료를 이용하여 SWMM 모델을 통해 맨홀에서의 월류량 자료를 생산한다. 마지막으로 침수해석과정에서는 지형자료와 함께 앞서 두 과정을 통해 생산된 강우 및 맨홀 월류량 자료를 입력자료로 하여 2DIS 모델을 통해 10분 단위의 시계열 침수심 정보 및 격자별 최대 침수심정보를 생산한다. 본 연구에서의 공간해상도는 도심지역의 도로단위 고해상도 침수심 정보 생산을 위해 6m 단위로 하였으며, 시간해상도는 단시간에 발생하는 도심지역의 침수특성 반영을 위해 10분으로 하였다. 또한, 침수발생 시 발생한 강우의 지표흐름 영향을 반영하기 위해 빗물받이효율 변화에 다른 침수심을 분석하였다. 본 연구를 통해 도출된 모의 침수심 결과를 실제 침수피해사례 및 풍수해저감종합계획 결과와 비교하였으며, 다수 지역에서 실제 침수발생지역과 동일하게 침수가 발생한 것으로 나타났다. 또한, 전체적인 침수 양상이 유사하게 발생함을 확인하였다. 향후 관측자료를 이용한 하수관망 및 침수해석 모델의 최적화, 하천유량 예측을 통한 하류 기점수위의 반영 등을 통해 정확도를 개선할 수 있을 것으로 판단되며, 이를 통해 인천시 침수발생을 사전에 예측하여 침수피해에 대비 및 대응과 침수피해 발생 시 정확하고 상세한 원인 분석 및 예측이 가능할 것으로 기대된다.

• Journal of Wetlands Research
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• v.21 no.3
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• pp.191-198
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• 2019

High impervious surfaces increase the surface runoff during rainfall and reduces the underground infiltration thereby leading to water cycle distortion. The distortion of water cycle causes various urban environmental problems such as urban flooding, drought, water pollutant due to non-point pollution runoff, and water ecosystem damage. Climate change intensified seasonal biases in urban rainfall and affected urban microclimate, thereby increasing the intensity and frequency of urban floods and droughts. Low impact development(LID) technology has been applied to various purposes as a technique to reduce urban environmental problems caused by water by restoring the natural water cycle in the city. This study evaluated the contribution of hydrologic characteristics and water cycle recovery after LID application using long-term monitoring results of various LID technology applied in urban areas. Based on the results, the high retention and infiltration rate of the LID facility was found to contribute significantly to peak flow reduction and runoff delay during rainfall. The average runoff reduction effect was more than 60% at the LID facility. The surface area of the LID facility area ratio(SA/CA) was evaluated as an important factor affecting peak flow reduction and runoff delay effect.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.15 no.3
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• pp.303-307
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• 2005

Severe drawdown of Groundwater level(CWL) is observed from the analysis of the relationship between precipitation and CWL data during dry seasons in Ssangchun watershed. For Ssangchun watershed, the correlation was the strongest when we apply 70 day Moving Average(MA) for Groundwater dam Operation Index(COI) calculation. To determine the critical infiltration, which is the spatially averaged maximum daily infiltration, a certain value is fixed as the maximum infiltration and precipitation data is modified. COI is recalculated after the data modification and the correlation between COI and GWL is checked. The critical infiltration is determined when the best correlation is obtained after we repeat the above procedure with different fixed values. The critical infiltration is 40m for Ssangchun watershed. The correlation between CWL and COI is higher when we consider critical infiltration than we neglected it.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.119-119
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• 2023

본 연구에서는 Terra MODIS(MODerate resolution Imaging Spectroradiometer) 위성영상과 토양수분 부족지수(Soil Water Deficit Index, SWDI)를 이용하여 2012년부터 2022년까지 한반도 전국의 1km 공간 증발산량을 산정하였다. 공간 증발산량을 산정하기 위한 과정은 크게 두 가지로 구분된다. 첫 번째로 MODIS의 LST(Land Surface Temperature), NDVI(Normalized Difference Vegetation Index), 선행강우 및 무강우 누적일수를 이용해 1 km 공간 토양수분을 산정하였다. 농촌진흥청 토양수분관측망 자료 중 토지피복, 토양 속성을 고려하여 선정된 70개소 토양수분 실측데이터와 비교한 결과 지점별 평균 R² 0.63~0.90으로 유의미한 상관성을 나타내었다. 산정된 공간 토양수분은 생장저해수분점과 초기위조점의 관계를 이용한 SWDI로 변환하였다. 두 번째로 순 복사량, 기온 및 NDVI의 적은 수문인자를 통해 증발산량 산정이 가능한 MS-PT(Modified Satellite-based Priestley-Taylor) 모형을 기반으로 계절별 식생과 토양수분 상태를 고려하여 1 km 공간 증발산량을 산정하였다. MS-PT 모형에서 가정한 대기 증발 변수 Diurnal temperature (DT)와 지표 수분의 상관성 문제를 해결하기 위해 DT를 SWDI로 적용하였다. 모형 결과의 검증을 위해 국내 플럭스 타워 (설마천, 청미천, 덕유산) 증발산량 관측자료와의 결정계수(Coefficient of determination, R²), RMSE(Root Mean Square Error) 및 IOA(Index of Agreement)를 산정하였다. 본 연구의 결과로 생산되는 국내 증발산량의 시, 공간적 변동성은 증발산량을 통한 수문학적 가뭄지수 및 급성 가뭄을 파악하는데 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Wetlands Research
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• v.19 no.4
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• pp.375-382
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• 2017

In this study, general characteristics of dynamic behavior of stormwater runoff from a small impervious catchment was investigated from a series of simulations for a radial type surface runoff. Based on the simulation results, a better placement strategy for stormwater inlets to improve performance of a structural best management practice (BMP) was suggested. The degree of pollutant first flush from an ideal radial type impervious catchment was simulated using a 1-D diffusion wave equation coupled with a pollutant transport equation. The results showed that the first flush of the chemical oxygen demand was the strongest when the catchment length ranged 30-50m at a bed slope of 0.02. This result suggested that a required degree of the first flush can be intentionally obtained by just changing the locations and numbers of stormwater inlets, and thereby adjusting the catchment length. Particularly, the overall performance of a structural BMP in reducing pollutant load can be improved by placing the stormwater inlets at locations for obtaining a required first flush strength.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.30 no.3B
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• pp.285-293
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• 2010

Soil moisture is a key factor to control the exchange of water and energy between the surface and the atmosphere. In recent, many researches for spatial and temporal variability analyses of soil moisture have been conducted. In this study, we analyzed the spatio-temporal variability of soil moisture in Walnut Gulch Experimental Watershed, Arizona, U.S. during the Soil Moisture Experiment 2004 (SMEX04). The spatio-temporal variability analyses were performed to understand sensitivity of five observation sites with precipitation and relationship between mean soil moisture, and its standard deviation and coefficient of variation at the sites, respectively. It was identified that log-normal distribution was superior to replicate soil moisture spatial patterns. In addition, precipitation was identified as a key physical factor to understand spatio-temporal variability of soil moisure based on the temporal stability analysis. Based on current results, higher spatial variability was also observed which was agreed with the results of previous studies. The results from this study should be essential for improvement of the remotely sensed soil moisture retrieval algorithm.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.361-365
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• 2007

자연재난은 발생원인에 따라 바람, 강우, 적설, 파고등으로 구분할 수 있다. 이러한 재난원인은 자연현상의 일부로 발생하였으나, 경제가 발전함에 따라 과거에 비해 재해에 안전한 사회를 요구하게 되어 재해저감을 위한 투자와 방재정책 개발의 필요성이 증대되고 있다. 기존에는 자연재난을 저감시키기 위하여 연최대치 강우를 통계 분석하고 강우-유출관계를 이용하여 장래에 발생할 홍수량을 예측하여 자연재난을 저감할 수 있도록 설계하는 것이 일반적인 재난저감계획 수립으로 간주되었다. 그러나, 재해예방을 위해서는 과거에 발생한 재난의 지역적 특성을 분석하여 재난발생 위험과 피해규모를 파악함으로써 재난계획 수립의 기초자료로 활용할 필요성이 있다. 이러한 자연재난에 대한 대책수립은 국가차원에서 필요하며 이를 위해서는 지역별 안전도 평가의 필요성이 증가하게 된다. 그러나 이러한 연구를 수행하기 위해서는 방대한 자료를 바탕으로 풍수해 발생특성을 분석하는 연구와 지자체 또는 지역별 재난피해저감 능력을 수치적으로 나타낼 필요성이 있다. 따라서, 공학적인 면뿐만 아니라 행정적인 면을 동시에 고려하는 학제간 연구가 필요하다. 본 연구에서는 우리나라에서 주로 발생하는 풍수해에 의한 자연재난 특성을 파악하고 재난발생 확률을 고려한 재난피해규모와 재난피해 저감능력을 비교하여 전국 234개 지자체별 지역 및 시설물별 안전도를 평가하고자 한다. 과거 10년간 재해연보에 수록된 지자체별 피해현황을 지자체별 특성을 고려하여 분석, 지자체별 연평균 피해규모를 소방방재청의 지역별 안전도 지침서에 의거, 10등급으로 분석하였다. 또한, 지자체별로 투자우선순위 및 방재예산편성의 효율성 극대화를 위해 지자체별 시설물별 피해현황을 분석하는 기법을 개발하여 지자체별 시설물별 안전도 진단지표를 설정하였다. 분석된 결과는 지자체별 시설물별 재해저감을 위한 풍수해저감 종합계획 재난보험제도 도입등의 기초자료로 적용될 수 있다.로 나타났다. 이는 두 흐름에 의해 와(vortex)가 크게 형성되어 하상의 세굴에 영향을 미치기 때문으로 판단되었다.보다 본질부가 차지하는 면적이 월등히 적고 제1차 및 제2차섬유가 차지하는 면적이 많았다. 따라서 고섬유함량인 대마의 품종개량에 있어서는 가능한 한 본질부가 차지하는 면적은 축소시키고 제1차 및 제2차섬유가 차지하는 면적은 증대시켜야 할 것으로 본다.우리 나라 수도의 작기는 앞으로 당기는 것이 좋다고 고찰된다. 6. 우리 나라의 현행 수도작기로 본 기온 및 일조조건은 수도의 분얼전기에 대해서는 호조건하에 놓여 있으나, 분얼후기인 7월 중ㆍ하순 경의 일조부족과 고온다습조건은 병해, 특히 도열병의 유발원인이 되고 있다. 7. 우리 나라의 현행수도작기로 본 전국각지의 수도의 출수기는 모두 일조시간이 적은 부적당한 시기에 처해 있다. 8. 출수후 40일간의 평균기온에 의한 적산온도 88$0^{\circ}C$의 출현기일은 수원에서 8월 23일이었고, 년간편차를 고려한 안전출수기일은 8월 19일로서 적산온도면에서는 관행 출수기일은 약간 늦다고 보았다. 9. 등열기의 평균기온에 의한 적산온도는 현행 수도작기로서는 최종한계시기에 놓여 있으며, 평균기온의 년간편차와 우리 나라의 최저기온이 낮은 점을 고려할 때, 현행출수기는 다소 늦은 것으로 보았다. 10. 생육단계별의 수도체내의 질소함량은 영양생장기의 질소함량이 과다하였으며, 출수 이후에 영양조락을 여하히 방지하느냐가 문제된다고 보았다. 11. 수리불안전답 및 천수답이 차지하는 전답면적의 비율은 차차 감소되고 있는데, 이와 전체 10a당 수량의 증가율과의 상관계수를 산출하였는데, 수리불안전답과의 상관계수 (4)는 +0.525였으며, 천수답과는 r=+0.832, 그리고 수리불안전답과 천수답을 합계한 것과의 상관계수 (r)는 +0.841로서 후2자와는 고도의 정(+) 상관을 보여 천수답이 차지하는 면적비율이 작