• 대한토목학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.147-155
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• 1993

본 연구에서는 유역(流域) 홍수추적모형(洪水追跡模型) 하도(河道) 홍수추적모형(洪水追跡模型)을 결합한 도시(都市) 유출해석모형(流出解析模型)을 수립(樹立)하였다. 즉, 도시(都市) 배수유역(排水流域)으로부터의 홍수유출량(洪水流出量) 산정을 위해서는 ILLUDAS모형(模型)을, 도시하천(都市河川)을 통한 하도(河道) 홍수추적(洪水追跡)을 위해서는 4점(點) 가중(加重) 음형(陰形) 유한차분기법(有限差分技法)을 사용하여 완전한 Saint Venant방정식(方程式)의 해(解)를 구하는 dynamic wave모형(模型)을 채택하였다. 성북천(城北川)의 성북(城北) 제(第) 3고(稿) 유역(流域)을 표본유역(標本流域)으로 선정(選定)하여 표본유역(標本流域)의 강우(降雨)-유출(流出) 자료(資料)를 직접(直接) 측정(測定) 혹은 수집(蒐集)하여 모형(模型)의 적용(適用) 및 검정(檢定)에 사용하였다. 본 연구에서 개발한 도시(都市) 유출해석모형(流出解析模型)을 표본유역(標本流域)에 적용하여 실측(實測) 유출량(流出量)과 비교한 결과 매우 좋은 결과를 보여 주었으므로, 본(本) 모형(模型)은 도시(都市) 소유역(小流域)으로부터의 홍수유출량(洪水流出量)의 계산은 물론 하천(河川)을 포함하고 있는 도시유역(都市流域)의 홍수관리(洪水管理)를 위해서도 유용하게 사용될 수 있는 모형이라 할 수 있다.

• 한국물환경학회지
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• 제36권4호
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• pp.300-313
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• 2020

The Bayesian approach can be used to estimate hydrologic model parameters from the prior expert knowledge about the parameter values and the observed data. The purpose of this study was to compare the performance of the two Bayesian methods, the Metropolis-Hastings (MH) algorithm and the Generalized Likelihood Uncertainty Estimation (GLUE) method. These two methods were applied to the TANK model, a hydrological model comprising 13 parameters, to examine the uncertainty of the parameters of the model. The TANK model comprises a combination of multiple reservoir-type virtual vessels with orifice-type outlets and implements a common major hydrological process using the runoff calculations that convert the rainfall to the flow. As a result of the application to the Nam River A watershed, the two Bayesian methods yielded similar flow simulation results even though the parameter estimates obtained by the two methods were of somewhat different values. Both methods ensure the model's prediction accuracy even when the observed flow data available for parameter estimation is limited. However, the prediction accuracy of the model using the MH algorithm yielded slightly better results than that of the GLUE method. The flow duration curve calculated using the limited observed flow data showed that the marginal reliability is secured from the perspective of practical application.

• 한국수자원학회논문집
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• 제37권6호
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• pp.499-507
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• 2004

본 연구에서는 준 분포형 지표수 유출모형인 SWAT과 3차원 지하수 유동모형인 MODFLOW의 완전 연동형 결합모형을 독자적인 방식에 따라 개발했다. SWAT의 지하수 모형성분은 집중형이므로 분포형 매개변수와 변화하는 양수량, 지하수위의 변화 등을 고려하지 못하며 MODFLOW 모형은 주요 입력자료인 함양량의 정확한 산정이 어렵다는 한계를 안고 있다. 이를 극복하기 위해 준분포형 모형인 SWAT의 HRU를 분포형 모형인 MODFLOW의 격자로 대응시키기 위해 DEM을 이용한 HRU-GRID변환기법을 독자적으로 개발하였으며, 수문성분 교환은 지하수 함양량의 전달과정과 하천네트워크-대수층간의 상호작용을 고려하여 완성하였다 결합모형을 이용하면 지표수나 지하수 모형만으로는 해결되지 않는 하천-대수층간의 경계유량을 고려한 유출해석이 가능해짐으로써 지하수 유출량을 포함한 유역내 총 유출량의 신뢰성이 증대될 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.217-229
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• 2001

댐에 의한 환경의 변화는 생태계의 변화나 댐 주변의 안개일수 증가와 같은 국지기상의 변화도 있으나 본 연구에서는 수문환경의 변화에 초점을 맞추어 댐 건설이후 어떤 수문환경의 변화가 발생하며, 이러한 수문환경의 변화가 유역의 유출특성에 어떤 식으로 영향을 주는지에 대해 정량적으로 살펴보았다. 수분환경의 변화를 살펴보기 위해서 대청댐 건설 전후의 댐 상류에서의 토지이용과 식생의 변화를 비교하였으며, 물수지 방정식을 이용하여 증발산량, 유출량 및 토양 함수비 등을 산정하고 댐 건설에 따른 변화 양상을 분석하였다. 댐의 건설로 인해 댐 상류에서는 삼림의 증사와 초지의 감소로 알베도가 감소하였고 잠재증발산량과 토양수분량이 증가하였으며, 이로인해 실제증발산량이 증가하였다. 또한 댐 건설 후의 유출율이 약간 증가하였다. 이상의 분석을 통해 댐 건설에 따른 수문환경의 변화를 정량적으로 파악할 수 있었다.

• 한국물환경학회지
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• 제34권6호
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• pp.678-687
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• 2018

The purpose of this study was to understand the unique and complicated feature of urban stream receiving various inflows. The Yangjae stream, the second tier of the Han River, runs through the southern parts of Seoul, Korea and its middle part flows on the boundary of Seoul where land use is actively changing. Stream flow was greatly influenced by rainfall. Other than rainfall events, effluent discharge from wastewater treatment plant (WWTP) comprised 51 % of stream flux. As a result, majority ions water chemistry was changed at the receiving zone of the discharged effluent (Zone A). Its contribution increased to 69.9 % at the second sampling period with low stream flow. In the middle zone, inflows from the northern area, recently developed to a residential district showed low $NO_3-N$ and high $HCO_3$, Ca, $SO_4$, and $SiO_2$ indicating the effects of groundwater and concrete. One inflow (T-8), with extremely high Na and Cl, median $SiO_2$, was assessed to have anthropogenic influence, however its contribution to main stream was under 1 %. Road construction near Y-13 also affected water chemistry leading to the highest Na and Cl concentration. These hydro chemical changes can be critically used to evaluate the changes in water budget and fate of chemicals in a peri-urban watershed occasioned by human activities on the Yangjae.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5B호
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• pp.481-488
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• 2006

본 연구는 준분포형 장기유출모형인 SWAT과 3차원 분포형 지하수 모형인 MODFLOW를 통합한 새로운 시도에 관한 것이다. SWAT모형은 준분포형 특성상 지하수 성분중에서 투수계수나 저류계수등의 분포형 매개변수를 고려할 수 없으며 지하수 함양량, 수두와 양수량 분포 등을 고려하는데에도 어려움이 있다. 이와같은 문제점을 극복하기 위해 SWAT의 수문반응단위인 HRU와 MODFLOW의 기본단위인 셀간의 특성치들을 주고받을 수 있는 완전연동형 기법을 제시하였다. 이러한 결합은 하천망과 대수층간의 상호작용을 경계흐름으로 고려함으로써 완성되었다. SWAT-MODFLOW 결합모형을 우리나라 경안천 수위관측소 유역에 시험적으로 적용한 결과, 포화대와 하천지류간의 상호작용이 경안천 유역의 유출량 산정에 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다. 이와 함께 결합모형은 지하수두 및 함양량의 시공간적 변동성을 재현하는 등 광범위한 적용가능성을 보여주었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권3호
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• pp.301-316
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• 2012

본 연구에서는 한강수계 팔당댐 상류의 자연유출량에 대해 기존의 연구 결과를 바탕으로 TANK 모형 결과와 SWAT 모형결과를 비교함으로써, 기존 TANK 모형이 가지고 있는 한계및 문제점을 현실적으로 제시하고, 향후 SWAT 모형의 적용성 및 활용에 대해 검토하였다. TANK 모형의 매개변수 최적화가 이루어진 보정유역들(충주댐 및 소양강댐)의 모의결과를 볼 때 두 모형 모두 모형효율 0.8 이상의 높은 정도의 모의가 가능한 것으로 나타났으며, 첨두유량이 발생하는 홍수기에는 TANK의 결과가 SWAT보다 관측치에 근접하는 것으로 나타났다. 그러나 TANK 모형의 경우 주로 평수기 이상의 유량을 대상으로 보정을 수행하여 갈수기에 관측유량과 많은 차이를 보였으며, 특히 일정 유량 이하로 모의되지 않는 한계를 나타내었다. 반면, SWAT 모형은 일부 홍수사상을 제외하고 대체로 관측치의 경향을 잘 따르고 있으며, 유역 최종 출구인 팔당댐(한강F)에서의 상류댐 방류량을 고려한 모의유입량이 실제 관측유입량과 잘 일치하는 것으로 나타나(모형효율 0.9 수준), 댐 방류량과 인위적인 용수 수요가 없는 상태의 자연유출량의 추정이나 댐개발 전후에 따른 유량변동 평가 등에 있어 매우 높은 신뢰성을 보장하는 것으로 판단되었다. 아울러, TANK 모형의 최적화된 매개변수를 전이시켜 이용하는 대상유역들(평창A, 달천B, 섬강B, 인북A, 한강D, 홍천A)에 대한 결과를 SWAT 모형 결과와 비교할 때, 일부 홍수기를 제외하고는 평수기 이하에서 매우 불안정한 모의 결과를 나타내었으며, 보정유역들에 대한 결과와 마찬가지로 갈수기에 일정 유량이하로 모의되지 않는 문제가 나타났다. 이는 수자원 계획 및 관리의중요한 지표인 갈수량의 산정에 있어 TANK 모형의 적용에 많은 불확실성이 있음을 보여준다. 따라서 복잡 다양한 국내 유역의 특성을 보다 현실적으로 반영하고, 향후 유역내 도시화 등에 따른 토지이용 및 용수이용의 변화, 기후변화 등에 따른 수자원 계획 및 관리에 효율적으로 대처하기 위해서는 TANK와 같은 기존의 개념적 집중형 모형보다는 SWAT과 같은 물리적 기반의 유역모형 적용이 필요할 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제40권3호
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• pp.419-430
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• 2007

본 연구는 주암호, 동복호, 영산호 세 호소의 이화학적 인자, 식물플랑크톤 생체량(Chl ${\alpha}$) 및 일차생산력을 조사하기 위하여 2004년 4월부터 2006년 3월까지 총 8회에 걸쳐 계절별로 실시하였다. 소형식물플랑크톤이 우점(>60%)한 동복호의 식물플랑크톤 생체량은 상류에서 2004년 4월에 높았지만 하류에서는 2004년 6월에 높은 분포를 나타내었다. 주암호에서 식물플랑크톤 생체량이 높았던 2004련 4월에 미소형식물플랑크톤의 기여율이 높았다. 영산호는 8월 (2004, 2005)에 높은 생체량을 보였는데 이 시기 미소형식물플랑크톤의 기여율이 높았다. 일차생산력은 동복호, 영산호, 주암호 순으로 높게 분포되었다. 단순 회귀 분석결과, 동복호에서 젠체식물플랑크톤, 소형식물플랑크톤과 일차생산력은 투명도와 상관성을 보였다. 주암호에서는 하류에서 크기별 식물플랑크톤과 $PO_4^{3-}$가 상관성을 보였고 일차생산력은 수온, TN과 높은 상관성을 보였다. 영산호 상, 하류에서 식물플랑크톤은 TN/TP와 음의 상관성을 보였고 일차생산력은 상류에서 높은 상관성을 보였으나 하류에서는 탁도와 높은 상관성을 보였다. 주암호와 동복호는 기타 환경 인자와의 단순회귀분석결과로부터 인과 질소 관리의 필요성이 제기된다. 영산호는 부유물질을 관리할 필요성이 있고 하류의 높은 일차생산력으로 보아 식물플랑크톤의 내부생산 기여율에 대한 추가적인 조사를 통한 저감방안 마련도 필요한 것으로 사료된다.

• 한국환경농학회지
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• 제27권2호
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• pp.105-110
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• 2008

본 연구는 한강권역 농업용 소하천 88지점에 대하여 현재의 수질상태를 고려하여 수질등급모형을 구축하고자 실시하였다. 10개의 수질항목에 대하여 각 수질항목별 상위 20%씩 level을 부여한 후, 최저 등급을 기준으로 전체 수질등급을 부여하였는데, Level I에 해당하는 하천은 없었고, Level II는 1지점, Level III은 3지점, Level IV는 22지점, Level V는 62지점으로 조사되어 등급이 낮은 Level V로 갈수록 많은 하천들이 속하였다. 집단간 차이의 유무를 알아보기 위해 집단 평균의 동질성을 검정한 결과, DO, BOD, $COD_{Cr},\;NH_3-N$, 그리고 SS가 집단 간에 차이가 없는 것으로 조사되어 판별분석 시에는 제외되었다. 판별력이 가장 뛰어난 $NO_3-N$가 수질등급에 관여하는 변수로 선택되었으며, 분류함수계수에 의한 각 수질등급별 등급모형은 Level II=$-4.648+3.246{\times}[NO_3-N]$, Level III=$-5.084+3.456{\times}[NO_3-N]$, Level IV=$-4.298+3.067{\times}[NO_3-N]$, Level V=$-7.369+4.396{\times}[NO_3-N]$로 구축되었고, 적합도 평가에 의한 구축된 수질 등급모형의 적합도는 88.4%로 조사되어 높은 적합도를 보였지만, 향후 더 많은 자료의 확보와 축적으로 수질등급모형이 수정, 보완된다면 활용가능성은 더 높을 것으로 판단되며, 이를 바탕으로 각 권역별로도 실제 수질에 적합한 수질등급모형을 구축할 수 있으리라 생각된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제42권12호
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• pp.1069-1077
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• 2009

최근 수자원 분야에서는 미래의 기후변화 및 용수이용 증대에 따른 안정적인 물공급이 중요한 관심사이다. 특히 한강수계의 경우, 수도권의 취수원인 팔당호 상류유역의 약 10 %에 해당하는 유역의 수자원량이 북한의 임남댐(저수용량 27억$m^3$) 건설로 인하여 동해안으로 유역변경되고 있는 실정이다. 따라서, 북한강 수계의 하천유량이 감소되었으나, 그에 대한 정량적인 평가는 구체적으로 이루어지지 못하고 있다. 본 연구에서는 물리적 기반의 장기유출해석모형인 SWAT-K를 활용하여, 화천댐 상류유역의 인위적인 수문학적 조건의 변화로 인하여 실제 화천댐 지점으로 유입되는 수자원 감소량을 규명하고자 하였다. 북한지역의 모형입력자료는 전세계 기상통신망(Global Telecommunication System)에서 수집된 수문기상자료와 FAO/UNESCO (2003)의 토양도를 활용하였다. 화천댐 지점 유입량의 관측값과 모의값을 비교분석하여 수자원의 변화시점을 검토하였으며, 임남댐 유무에 따른 두 계열의 모의유량에 대한 유황분석을 통하여 연별, 월별, 계절별 수자원 감소상황을 검토하였다.