• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제3권4호
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• pp.272-278
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• 2016

투수성 포장은 도시에서 불투수면 증가에 따라 발생하는 환경문제에 대응하기 위한 대표적인 저영향개발 (Low-Impact Development, LID) 기법의 하나이다. 도시의 도로가 투수성 포장으로 바뀐다면 도시의 불투수면이 약 절반으로 줄어들고, 더 나가 지붕으로부터의 강수 유출까지 수용할 수 있다면 도로는 도시 물 순환 문제의 원인자에서 해결자로 전환될 수 있다. 그러나 국내에서는 경험과 인식의 부족으로 투수성 포장을 적용하는 경우가 거의 없는 실정이다. 도로 포장을 설계, 시공 및 관리하는 도로 기술자는 전통적으로 포장 구조에 물이 들어가는 것을 피하려 하고, 수자원 전문가는 투수성 포장의 도시홍수 저감효과에 대해서 의문을 가진다. 본 연구에서는 국내외의 다양한 연구 결과를 검토하여 투수성 포장에 대한 역사와 최신 기술을 분석하였다. 최신의 투수성 포장 기술을 요약하면 다음과 같다. 첫째, 투수성 포장은 기존의 방법대로 설계해도 노상 약화와 동결 융해로 인한 구조적인 문제가 없다. 둘째, 투수성 포장의 저수층 두께의 조절로 도시수문 설계에 직접 반영할 수 있다. 셋째, 기존의 다른 비점오염 처리시설에 비하여 수질처리 효과가 떨어지지 않는다. 특히 투수성 포장은 겨울철 제설제 사용을 저감하여 보다 친환경적이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권10호
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• pp.671-680
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• 2019

기후변화에 따른 수문순환 요소들의 변화로 인해 미래에는 전 세계적으로 수문사상의 규모 및 빈도가 증가할 것이라는 많은 선행연구들이 있다. 하지만 북한지역의 미래 강수량에 대한 정량적 연구와 평가는 미비한 실정이다. 북한지역 역시 우리나라와 마찬가지로 극한강수에 따른 피해가 발생될 것으로 예상되기 때문에 북한지역에 관한 연구는 지속적으로 진행되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 정상성 및 비정상성 빈도해석을 통해 북한지역의 미래(2020-2060년) 극한강수를 산정하고 현재기후(1981-2017년)와 비교 분석하였다. 비정상성 빈도해석은 RCP기후변화시나리오에 따라 모의된 HadGEM2-AO모델의 외부인자(JFM(1-3월), AMJ(4-6월), JAS(7-9월), OND(10-12월)의 평균 강수량)를 고려하여 수행하였다. 북한지역 극치 강우 사상과 유사한 경향을 보이는 외부인자 선정을 위해 앙상블 경험적 모드분해법을 활용하여 연 최대 강우자료의 잔차를 추출하였다. 추출된 잔차와 외부인자 사이의 상관성분석을 실시하였다. 8개 지점(강계, 삼지연, 장진, 양덕, 함흥, 신포, 장전, 신계)에서 3개의 외부인자(AMJ, JAS, OND)가 경향이 있음을 확인하였다. 선정된 외부인자를 고려하여 비정상성 GEV모형을 구축하고 빈도해석을 수행하였다. 그 결과, RCP4.5에서는 8개 지점 중 4개 지점이 현재기후 대비 미래극한강수량이 감소하는 경향을 보였고 3개 지점이 증가하는 것으로 나타났다. 반면에 RCP8.5에서는 2개 지점이 감소하는 경향을 5개 지점이 증가하는 것으로 분석되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권12호
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• pp.1137-1147
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• 2022

하천수위와 지하수위는 수문학적 순환과정에서 나타나는 수문학적 요소로 상호 연관성이 높으며 이러한 수문학적 요소에 대해 확률적 시뮬레이션을 독립적으로 수행하는 경우 상호 관련 정보손실과 같은 문제가 발생할 수 있다. 하천수위와 지하수위는 수문학적·농업적 가뭄을 평가하는 중요한 지표로 활용되지만 하천수위의 경우 건기 중에는 정확한 관측을 얻기가 매우 어려우며, 지하수위의 경우 데이터 기간이 상대적으로 짧아 이를 활용한 가뭄지수 사용이 제한적이다. 이와 관련하여 손실 없이 자료를 최대한 이용하기 위해 본 연구는 각 변수의 시간 의존성을 고려하는 동시에 상호 연관된 변수의 시간 의존성을 고려하는 벡터자기회 모형VAR)을 구성했다. 하천수위와 지하수위 사이의 자기 상관 및 상관관계를 확인하고, 정보 손실을 최소화하는 하천수위 및 지하수위를 예측할 수 있는지 여부를 결정하기 위해 벡터 자기 회귀 모델의 최적 순서 결정과 매개변수를 결정하였다. 또한, 두 변수 간의 상관관계를 반영하지 않는 자기회귀모형(AR)을 구축하고 모의에 대한 DIC와 상관계수를 VAR 모형과 비교하여 VAR 모형 더 적합함을 보이고 하천수위와 지하수위의 간의 상호관계성을 효과적으로 반영함을 확인하였다.

• 한국해양학회지
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• 제27권4호
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• pp.290-302
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• 1992

기후학적인 관측자료와 담수 효과를 고려한 수치실험에서 얻어진 두가지의 계절별 염분 분포를 열대 대서양 500 m 상층부에 대하여 조사하였다. 해표면 염분의 계절 변 화는 담수의 초과를 가져오는 열대수렴대(ITCZ)의 이동 및 강물 방출 시기에 밀접한 관계가 있었다. 본 연구에서 얻어진 계절별 염분 분포는 Defant (1981)와 Levitus (1982) 등의 이미 존재하는 기후 자료와 대체로 비슷하나, 본 연구의 자료가 온도 분 포에 더 잘 일치하였다. 밀도에 대한 온도 효과와 비교할 때 염분 효과는 100 m 이심 에서는 무시할 만하나 혼합층에서 염분 효과는 상당히 중요하였다. 관측된 염분 분포 와 모델에서 계산된 염분 분포사이에 뚜렷한 차이가 염분값의 위도에 따른 기울기에서 나타났다. 모델에서 유도된 염분은 관측값보다 적도부근의 해양에서 대체로 높게 나타 났으나, 아열대 해역에서는 낮게 나타났다. 남동 대서양 해역과 같은 관측자료가 매우 적은 곳에서 염분 차이는 크게 나타났고, 이런 해역에서 정교한 모델값이 좀 더 정확 한 듯 보인다. 또한 관측값과 모델에서 얻어진 값과의 불일치에 대한 가능한 원인들도 분석하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제28권5호
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• pp.521-529
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• 2012

본 연구에서는, 수문순환과정의 중요한 요소인 증발산의 지역적 특성을 고려한 정확한 산정을 위하여 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 인공위성 데이터를 이용한 원격탐사 기술을 적용하였다. Priestley-Taylor 방법으로 한반도 전역에서의 잠재 증발산을 산정하고 공간적인 거동을 파악하고자 하였다. 산정된 잠재 증발산을 바탕으로 낙동강 유역의 기상청 증발접시 증발량과 비교를 통해 지역적인 적용성을 확인하였다. 포항 기상대에서는 소형 증발접시 0.70, 대형 증발접시 0.55의 상관 계수를 가지며, 문경 기상대의 결과는 소형 증발접시 0.62, 대형 증발접시 0.52의 상관 계수를 갖는다.

• Spatial Information Research
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• 제23권6호
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• pp.31-41
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• 2015

본 연구는 육화 추세를 추적하는 과정에서 MNDWI (Modified Normalized Difference Water Index)와 NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)를 통합한 접근의 실용성을 평가하는 것을 목적으로 한다. 사례 연구지역인 우포늪에 대해 MNDWI는 수분 지수에 민감하여, 수문 객체는 더욱 강조하고 습윤 토양의 변화를 추적하는 등 수문 객체 외의 요소들은 더욱 강하게 배제하는 근거를 제시하였다. NDVI는 식생의 수령, 식생밀도에 대한 정보를 제시하고, 수분객체와 다른 토지 피복 유형(식생, 건물, 도로 등)을 가시적으로 추적하였다. NDVI와 MNDWI의 통합접근을 통해 산출되는 정량적이고 거시적인 정보는 NDVI와 MNDWI의 변화가 육화에 대한 정량적인 근거로 활용될 수 있다는 의미있는 결과를 보여준다. 본 연구는 향후 내륙습지의 육화에 대한 장기적 모니터링과 전반적인 육화 대응방안을 도출하는 과정에서 NDVI, MNDWI 통합접근의 근거가 되는 기초자료를 제공하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제96권5호
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• pp.503-509
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• 2007

The major objective of this study was to analyze the difference of the chemical characteristics of acid deposition in Quercus forests in Korea and Japan. The pH values of rainfall at the experimental forest of Kangwon National University (KS site) were higher than those at the Foresta Hills in Japan (JP site), and all chemical contents of throughfall and stemflow were much higher than those of rainfall in Quercus forest stands at the KS and JP site. The pH values, $Ca^{2+}$, $NO_3{^-}$ and $SO{_4}^{2-}$ concentration of throughfall and stemflow at the KS site showed seasonal variation. While at the JP site, the same pattern was shown in the pH values of throughfall and stemflow, however, did not show any difference among seasons. Also, the annual input of all nutrients in these two contrasting forests varied seasonally. These results can be used to predict the amounts of air pollutant that are washed off and leached by the rainfall and Yellow Sand (Asian dust), including NOx and SOx acid pollutants transported easterly from China in the spring. Therefore, it is necessary to quantify the inputs of dry and wet deposition throughout a full year to gain a more complete understanding of the effects of acid deposition on the nutrient cycles in these forest ecosystems.

• 한국습지학회지
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• 제13권3호
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• pp.471-479
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• 2011

증발산은 토양 표면에서 일어나는 증발 과정과 식물의 광합성으로 인해 발생하는 증산 작용을 포함한 수문 기상인자로 수문 순환과정에서 중요한 역할을 차지한다. 현재 국내외에서는 증발산을 산정하고 공간적인 거동을 파악하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있지만 특정 지역에서의 토지 피복의 차이나 식생으로 인해 거동을 이해하는데 많은 제약이 따른다. 본 연구에서는 고해상도의 영상을 제공하는 Landsat 위성이 기반이 되는 원격탐사 기반 에너지 수지 모형인 Mapping EvapoTRanspiration with Internalized Calibration (METRIC) 모형과 MODerate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 위성 기반의 Penman-Monteith 알고리즘으로 산정된 증발산의 공간 분포를 비교하였다. 토지 피복별로 분류한 후 두 공간 분포를 비교하여 침엽수림과 활엽수림에서 가장 높은 상관관계를 갖는 것을 확인하였고 두 모형에 대한 적용성이 높음을 알 수 있다. 본 연구를 바탕으로 원격탐사 기반 고해상도 증발산 지도를 제작하여 시공간적 변동성과 계절 변화에 따른 거동을 파악할 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권12호
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• pp.1011-1023
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• 2019

도시화가 급속도로 진행되면 불투수 면적 비율이 증가하여 도시 지역의 재해위험도가 증가한다. 또한 전 지구적 기온 상승으로 인하여 강수량이 급격하게 변화하고 있으므로, 불투수 면적이 증가한 도시 지역들은 전보다 수문학적 재해에 더 노출되어 있다. 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 저영향개발(Low Impact Development, LID) 시설이 폭넓게 설치되고 있다. 본 연구에서는 다양한 전지구모형에서 제시하는 미래기후 시나리오를 고려하여 도시화가 급격하게 진행된 목감천 유역을 대상으로 Storm Water Management Model (SWMM)을 사용하여 전망 기간(2011년-2100년)의 수량 및 수질에 대하여 분석하였다. 또한 물순환 개선 시설 중 투수성 포장(Permeable Pavement)을 소유역별로 적용하여 수량 및 수질 측면에서 효율을 분석하였으며 사회, 경제적 인자들도 반영하여 대안평가지수(Alternative Evaluation Index, AEI)를 적용하였다. 이를 토대로 목감천 유역의 27개 소유역에 대해 투수성 포장 시설의 우선순위를 제시하였다.

• 농촌계획
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• 제20권2호
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• pp.103-114
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• 2014

The objective of this study was to develop agricultural reservoir water supply simulation system to assess water cycle of agricultural water district. Developed system was named as ARWS (Agricultural Reservoir Water supply simulation System). ARWS consists of platform and independent modules. In ARWS, reservoir inflow was calculated using Tank model, and agricultural water supply was calculated considering current farming period and mid-summer drainage. ARWS was applied to simulate water level of Gopung and Tapjung reservoir in 2011 - 2012. The results were compared to simulation results of HOMWRS and observed data. Average $R^2$, EI, RMSE of ARWS were 0.76, 0.46, 1.78 (m), average $R^2$, EI, RMSE of HOMRWS were 0.88, -0.14, 2.37 (m) respectively. Considering statistical variances, water level simulation results of ARWS were more similar to observed data than HOMWRS. ARWS can be useful to estimate reservoir water supply and assess hydrological processes of agricultural water district.