• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.214-214
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• 2012

본 논문은 최근 세계적으로 활발히 진행되고 있는 수리정보화시스템의 한 부분이 될 수 있는 하천정보화시스템의 구축의 근간이 되는 3차원 하천 자료 모형으로 개발된 아크리버 (Arc River)자료 모형을 소개한다. Arc River는 지리정보시스템(GIS)에 기반하여 수립되었고 최신 하천 유동 및 하상 계측기법으로 확보된 방대한 양의 관측 자료를 수집, 저장, 처리, 검색, 그리고 분석할 수 있게 하는 표준화된 자료 모형 (data model)이다. Arc River는 지난 10년간 유역 자료 모형의 표준으로 사용되어 온 Arc Hydro 모델의 한계를 극복하여 3차원에서 시공간적으로 변화하는 복수의 하천 관측 자료를 효율적으로 연계하고 GIS에서 활용할 수 있도록 설계되었다. 본 논문은 Arc River의 다양한 설계 원리에 대해 설명하고 실제 ADCP 자료를 활용하여 활성화된 Arc River의 예를 제시한다. Arc River는 향후 하천을 유지, 관리, 해석에 있어 필요한 3차원 하천정보화시스템의 구축의 근간을 이루고 국내에서도 그 활용을 범위를 넓힐 것으로 기대한다.

• 한국지리정보학회지
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• 제10권1호
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• pp.73-83
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• 2007

농촌지역의 복잡한 물관리 체계를 정립하고 효율적인 용수관리를 위해서는 하천과 농업용 수리시설물의 연계를 통한 관개시스템의 네트워크 모델링이 필요하다. 본 연구에서는 수자원분야의 지리정보데이터를 다루도록 개발된 ArcHydro Model을 한국농촌공사에서 개발한 농촌용수수요공급량산정시스템 (AWDS: Agricultural Water Demand & Supply Estimation System)과 연계하여 안성천유역내에 위치하는 "안고"농촌용수구역을 대상으로 네트워크 모델링을 구현하였다. ArcHydro Model을 이용하여 유역내의 24개의 저수지, 18개의 양수장, 28개의 취입보 등 총 70개의 수리시설물의 공간객체와 하천망간의 연관성을 부여하여 상호간의 위상관계를 가지도록 네트워크 모델링을 하였다. 또한 농촌용수수요공급량산정시스템에 대한 텍스트 결과를 ArcHydro Model을 통하여 수리시설물의 공간위치를 가시적으로 표현함으로서 특정 시설물의 위치파악이 쉽고, 순차적인 물수지의 체계를 이해하기 쉽도록 ArcGIS의 시스템에 메뉴를 추가하여 개발하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.612-612
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• 2012

최근 GIS를 이용하여 수리 수문학적인 지형인자를 생성할 수 있는 Arc Hydro 등의 다양한 GIS 기반 툴들이 개발되어 왔다. 예를 들어 Arc Hydro는 격자형 고도자료인 수치표고모델(Digital Elevation Model)을 통해 수자원에서 필요로 하는 유로연장, 유역경사 등의 지형인자를 산정할 수 있는 기능을 제공해 주고 있다. 하지만 기존의 GIS 기반 툴에서는 Manning의 평균유속 공식 등 하천수리학에서 매우 중요한 인자인 하천경사를 하천망을 따라 산정하고 표출하는 기능이 부족하였다. 또한 하천경사 산정에 사용되는 여러 GIS 툴을 통해서 제공되는 셀 경사 등 지형인자들의 기계적인 적용으로 정확한 하천경사의 산정에 문제가 있어왔다. 본 논문은 이러한 지형인자들의 적용성을 평가하고 다양한 이론적 하천경사 산정법을 GIS 상에 적용하여 상호 비교하여 최적화된 하천경사 산정방법을 제시하고자 한다. 연구 대상유역으로는 제주도를 선정하였으며, 대상 하천은 Arc Hydro를 이용하여 산정된 하천망의 형태를 수자원관리정보시스템(WAMIS), 위성사진 등과 비교한 후 시범 하천(한천)을 선택하여 여러 하천경사 산정법을 적용해 보았다. 적용된 산정법은 총 4가지로 첫 번째 방법은 수치표고모델의 주변 표고를 고려하여 산정된 기울기를 Arc Hydro를 이용하여 산정된 하천을 따라 산술평균하는 방법이며, 나머지 3가지 방법은 하천망을 따라 흐름방향의 거리와 수치표고모델의 표고를 수집한 후에 단순경사방법, 등면적경사방법, 등가경사방법에 적용하는 방법이다. 산정된 하천경사를 상대비교를 하여 대상유역에 대한 비교검토를 실시하였다. 모든 과정은 프로그램 개발을 통해 자동화 시켜 향후 다른 유역의 적용과 변화 가능한 지형정보를 신속하고 효율적인 예측을 가능할 수 있도록 하였다. 또한 주어진 하천망의 두 지점 사이의 종방향 경사를 산정하여 표출하는 기능을 추가하여 하천 경사의 표출방식을 향상시켰다. GIS를 이용하여 산정되어진 하천경사의 적용성이 충분하다면 Manning의 평균유속 공식에 적용할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 하천분석이 용이해 질 것으로 예상된다.

• 한국GIS학회:학술대회논문집
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• 한국GIS학회 2003년도 공동 춘계학술대회 논문집
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• pp.623-628
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• 2003

현재 정부는 다양한 행정서비스를 온라인화하는 전자정부 구현을 위해 여러 분야에서 관련 사업들을 진행 중에 있다. 수자원 분야에서는 하천관련 업무의 전산화 사업의 일환으로 하천지도전산화 사업을 진행 중에 있으며, 그 결과로 구축된 각종 DB를 종합적으로 활용하기 위한 다양한 분야의 하천주제도 구축이 요구되는 실정이다. 본 연구에서는 기 구축 DB를 효율적으로 활용하여, 보다 생산성 있는 하천주제도를 효율적으로 구축하기 위해 하천공간정보 데이터 모델을 설계하였다. 본 모델은 하천정보의 통합처리를 위해 미국의 USGS에서 사용하고 있는 ArcGIS Hydro Data Model을 기반으로 하였다. 이렇게 설계된 하천공간정보 데이터 모델은 다양한 하천주제도의 효율적 구축 방안을 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한공간정보학회지
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• 제11권4호
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• pp.35-43
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• 2003

현재 정부는 다양한 행정서비스를 온라인화하여 언제 어디서나 고객의 접근과 이용이 가능한 전자정부의 구현을 위해 여러 분야에서 관련 사업들을 진행 중에 있다. 수자원 분야에서는 하천관련 업무의 전산화사업의 일환으로 하천지도전산화 사업을 진행 중에 있으며, 그 일부 결과로 1999년도부터 시작된 하천정보관리지리정보시스템(RIMGIS)의 구축사업이 완료되었고 각종 DB를 종합적으로 활용하기 위한 다양한 분야의 하천주제도 구축이 요구되는 실정이다. 이러한 주제도의 구축을 위해서는 체계적인 구축방법론을 제시할 수 있는 데이터 모델이 필수적이지만 이러한 모델의 부재로 인하여 지금까지 구축된 하천관련 데이터 모델은 DB를 종합적으로 활용하는데 한계가 있는 실정이다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 극복하고 기 구축된 DB를 효율적으로 활용하여 보다 생산성 있는 하천주제도를 구축하기위한 효율적인 방안을 제시하기 위해 하천공간정보 데이터 모델을 설계하였다. 설계된 하천공간정보 데이터 모델은 실세계 하천의 명확한 표현을 위해 하천과 관련된 Core Feature Data와 Framework Data, 그리고 각 데이터들의 관계를 정의하였다. Core Feature Data와 Framework Data는 하천 관련 국내외 연구 및 구축사례를 조사 분석하고, 물관련 분야의 종사자를 상대로 다양한 요구분석을 통하여 제시하였다. 제시된 Core Feature Data는 데이터 모델의 최소 단위인 클래스로 정의하고, 각 클래스간의 관계는 하천정보의 통합처리를 위해서 ArcGIS Hydro Data Model을 기반으로 하였다. 이렇게 설계된 하천공간정보 데이터 모델은 다양한 하천주제도의 효율적인 구축 방안을 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.1327-1331
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• 2009

SWAT(Soil and Water Assessment Tool)은 대규모의 복잡한 유역에서 장기간에 걸친 다양한 종류의 토양과 토지이용 및 토지관리 상태에 따른 물과 유사 및 농업화학물질의 거동이 토지관리방법에 미치는 영향을 예측하기 위해 미국 농무성 농업연구소(USDA Agricultural Research Service, ARS)의 Jeff Arnold에 의해 1990년대 초에 개발된 유역모델이며, 최근에는 SWAT2005 모형이 개발되었다. SWAT 모형은 SWAT2000 모형을 구동하기 위한 ArcView 3.2a 기반의 인터페이스 시스템이 널리 이용되어 왔으나, 최근에는 SWAT2005 모형과 ArcGIS를 연계 운영하기 위한 ArcSWAT(Winchell et al, 2008)이 개발된 바 있다. 국내에서는 GIS와 데이터베이스를 기반으로 SWAT2000 모형의 구동 및 입출력 자료의 관리 등을 효과적으로 수행할 수 있는 SWAT2000 모형과 HyGIS(Hydro Geographic Information System)를 연계시스템인 HyGIS-SWAT(김경탁과 최윤석, 2006)이 개발된 바 있다. 본 연구에서는 최근 들어 SWAT2005 모형의 활용성이 높아짐에 따라 HyGIS와 SWAT2005 모형의 연계시스템을 개발하고자 하며, 이를 통해서 SWAT2005 모형 구동의 효율성과 편의성을 증대시킬 뿐만 아니라, 개선된 SWAT2005 모형으로 기존의 HyGIS-SWAT을 개선하고자 한다.

• 대한공간정보학회지
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• 제11권1호
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• pp.3-12
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• 2003

하천유역의 수문학적 지형정보는 자료가 방대하여 이들을 획득하기 위해서는 많은 시간과 노력이 필요하였으며 현실적으로 사용이 곤란한 경우가 많다. 본 연구에서는 수자원의 효율적인 관리를 위한 수문정보 자료를 획득하기 위한 수단으로서 GIS를 이용하여 수문지형정보를 추출하기 위하여 DEM(Digital Elevation Model)의 처리방법을 기초로 한 GIS 소프트웨어인 Arc View를 이용하여 하천의 기하학적 요인 및 지형학적 특성을 정량화 하는 방법을 제시하며, CRID 모델을 이용하여 하천차수와 유역면적, 유역특성의 정량적 결과를 산출하는 것을 가능하게 했다. 총유로연장과 흐름누적셀 수의 관계식은 $Y=14632.87{\cdot}X^{-0.542444}$이며, 총유로연장과 셀크기의 관계식은 $Y=37014.1{\cdot}X^{-1.058808}$이다. 이들 식으로부터 탐진강 유역의 적정흐름누적셀의 수는 383개, 적정 셀의 크기는 44m임을 알 수 있었다.