• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.246-246
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• 2023

Multi-purpose dams are operated accounting for both physical and socioeconomic factors. This study aims to evaluate the utility of a deep learning algorithm-based model for three multi-purpose dam operation (Seomjin River dam, Juam dam, and Juam Control dam) in Seomjin River. In this study, the Gated Recurrent Unit (GRU) algorithm is applied to predict hourly water level of the dam reservoirs over 2002-2021. The hyper-parameters are optimized by the Bayesian optimization algorithm to enhance the prediction skill of the GRU model. The GRU models are set by the following cases: single dam input - single dam output (S-S), multi-dam input - single dam output (M-S), and multi-dam input - multi-dam output (M-M). Results show that the S-S cases with the local dam information have the highest accuracy above 0.8 of NSE. Results from the M-S and M-M model cases confirm that upstream dam information can bring important information for downstream dam operation prediction. The S-S models are simulated with altered outflows (-40% to +40%) to generate the simulated water level of the dam reservoir as alternative dam operational scenarios. The alternative S-S model simulations show physically inconsistent results, indicating that our deep learning algorithm-based model is not explainable for multi-purpose dam operation patterns. To better understand this limitation, we further analyze the relationship between observed water level and outflow of each dam. Results show that complexity in outflow-water level relationship causes the limited predictability of the GRU algorithm-based model. This study highlights the importance of socioeconomic factors from hidden multi-purpose dam operation processes on not only physical processes-based modeling but also aritificial intelligence modeling.

• 상하수도학회지
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• 제22권1호
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• pp.39-48
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• 2008

This study was carried out to investigate the characteristics of the pollutant discharge from non-point source and to estimate the unit loads of the pollutant discharge from the upper watershed of Seomjin Dam during rainy season. The upper watershed of Seomjin Dam is located in the middle of Jeonbuk province is formed two tributaries mainly. A sub-branch stream of those tributaries is Imsil stream of which flow rate is about 13% of the main stream of Seomjin reservoir normally. On the basis of measurement result in this study, the water quality of Imsil stream was fluctuated highly and the quantity of measured pollutant discharge was higher than the value calculated with the proportion of flow rate during dry season. On the contrary, during rainy season the mean values of flow rate and water quality were higher than the quartile according to the statistical analysis. That means rainfall can influence strongly on the water quality of the upper watershed of Seomjin reservoir. Among the several criteria of water quality, SS discharge was most sensitive to the flow rate variation of stream, which was fluctuated in proportion of rainfall, basically. It was evaluated the event mean concentration (EMC) of non-point source pollutants depending on rainfall events as well. Though the pollutant discharge unit of Imsil stream was lower than the main stream of Seomjin reservoir, the EMC value of Imsil stream was higher than the main stream of Seomjin reservoir.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권2B호
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• pp.93-101
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• 2012

댐 운영에 의한 합리적인 용수공급과 홍수조절을 위하여 HEC-ResSim 모형을 섬진강 댐에 적용하였다. 섬진강 댐과 인근 하류 지역의 홍수피해를 최소화하기 위해 다양한 빈도별로 유입되는 홍수사상에 대하여 홍수기 운영룰을 적용하여 저수지추적을 수행하였고 하류 지역의 수문학적 거동특성을 검토하였다. 홍수기 예비방류에 따른 빈도별 저수지 홍수추적을 수행하여 상시만수위 운영에 따른 댐의 안정성을 검토하였고 가변제한 상시만수위를 이용한 댐 운영시 댐의 용수공급능력 변화와 댐하류단의 유황분석을 통해 수문학적 거동 특성을 검토하여 댐의 운영 수위 설정을 위한 합리적인 평가방법을 제시하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.67-75
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• 2011

본 연구에서는 우리나라의 남해안 및 서해안으로 유입되는 주요 하천인 낙동강, 섬진강, 금강을 대상으로 다목적 댐 건설과 같은 하천환경의 변화가 하천의 상 중 하류부에 미치는 영향에 대하여 검토하기 위하여 비교적 수위자료와 수위-유량곡선 자료가 잘 구비되어 있으며, 자료의 보유년수, 관측개시일 등 양질의 자료가 축적되어 있는 지점을 대상으로 다목적 댐의 건설 시점을 기준으로 유황분석을 실시하였다. 유황의 변화를 분석한 결과 낙동강 중류부에 위치한 적포교 지점을 제외한 모든 지점에서 풍수량, 평수량, 저수량, 갈수량이 증가한 것으로 나타났으며, 하류부의 유황개선효과가 중 상류부에 비해 큰 것으로 나타났다. 하상계수와 유황계수 또한 감소된 것으로 나타났으나 유황계수의 감소폭은 하상계수에 비해 작게 나타났다. 이는 유황계수가 유량의 극치값에 대한 영향을 하상계수에 비해 작게 받기 때문인 것으로 사료되며, 본 연구를 통해서 중 상류부에 위치한 다목적 댐의 긍정적인 효과를 확인할 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국안전학회지
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• 제38권2호
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• pp.81-86
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• 2023

In this study, a one-dimensional numerical model was constructed to propose a flood control plan linked with the dam and river basin for the flood events of the Seomjin River in 2020. The flood level reduction of the downstream river was tested based on a scenario operation of the Seomjingang Dam and was also analyzed when a storage pocket was newly constructed as one of the river basin measures. It was confirmed that Seomjingang Dam's flood control capacity would be increased if the flood limit level was drastically lowered from the current EL. 196.5 m to EL. 188.0 m. In addition, if the upper area of the (old) Geumgok Bridge (which suffered great damage due to the loss of the levee) is used as a storage pocket, it would be effective in preventing floods in the lower area of it. In the era of the climate crisis, more integrated flood management is needed and basic river management must be observed.

• 생태와환경
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• 제40권2호
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• pp.273-284
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• 2007

동물플랑크톤의 공간적 시간적 동태 변화에 대해서 섬진강 중하 류(하구언 댐 무)및 영산강 중 하류(하구언 댐 유)약 100 km구획 내에서 2004년 11월부터 2006년 8월까지 월 간격으로 조사하였다. 두 수계 내 동물플랑크톤 생체량의 공간적 변이는 뚜렷하였다. 영산강 조사 구획 내 총 동물플랑크톤 밀도의 종적 변이는 뚜렷하였다. 강 하류 지역의 하구언 댐으로 향할수록 총 동물플랑크톤 밀도가 증가하였다. 이에 반해 섬진강의 조사 구획 내 총 동물플랑크톤 밀도 변이는 통계적으로 유의하지 않았다. 영산강 구획 내 평균 총 동물플랑크톤 밀도는(평균범위: $199{\sim}817$ 개체수 $L^{-1}$), 3 조사지점, n=20) 섬진강 구획 내 평균 총 동물플랑크톤 밀도(평균범위: $4{\sim}60$개체수 $L^{-1}$, 4 조사지점, n=20)보다 약 $4{\sim}60$ 배 정도 높았다. 영산강 수계(총 동물플랑크톤 밀도의 86% 이상)에서 윤충류의 상대 풍부도는 섬진강 수계에 비해 현저히 높았다. 두 수역에서 우점 한 종은 Polyarthra spp., Brachionus spp., Colurella spp., 및 Keratella spp. 였다. 섬진강 구획 내에서의 요각류의 탄소 생체량은 강 하류로 향할수록 증가하였다(총 동물플랑크톤 탄소 생체량의 40% 이상). 식물플랑크톤에 대한 총 동물플랑크톤 섭식률의 평균 범위는 영산강 구획 내에서는 $21.2{\sim}92.6mL\;L^{-1}\;D^{-1}$이며, 섬진강 구획 내에서는 $2.1{\sim}2.6mL\;L^{-1}\;D^{-1}$의 변동 범위를 보였다. 동물플랑크톤의 섭식률을 고려 해 볼 때, 영산강 구획 내에서 동물플랑크톤에 의한 플랑크톤 먹이환내에서의 역할의 중요성이 섬진강 구획 내에서 보다 상대적으로 높을 것으로 사료된다.

• 환경영향평가
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• 제20권3호
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• pp.325-335
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• 2011

Estuary is a transitional zone between river and ocean environment that receives the maritime and riverine influence simultaneously. Estuaries are the most productive habitats because their incoming water provides large quantities of nutrients. The Seomjin River estuary, located in the middle south of Korea, has no barrage and shows natural characteristic of estuary. However, due to dredging and reclamation the environment of the estuary has been changed significantly in the river mouth. In addition, increased freshwater intake in midstream of the Seomjin River results in salinity intrusion. In this paper salinity variation in downstream estuary of the Seomjin River has been simulated and tested using EFDC model. The results of simulation were compared with measured data collected at three points, Culture & Art Center, Sumjin Iron Bridge, and Mokdori, located at 9Km, 14Km, and 15.5Km respectively from downstream estuary. Based on the simulated results, the contribution of the flushing discharge has been evaluated in preventing the salinity intrusion by increasing the discharge flowrates released from the Juam dam.

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권1호
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• pp.57-70
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• 2020

본 연구는 SWAT(Soil and Water Assessment Tool)을 이용하여 섬진강유역과 영산강유역을 대상으로 유역간 물이동 모델링을 수행하였다. 먼저, 영산강과 섬진강유역에 대해 SWAT 모형을 구축하였고 저수지 운영 매개변수 WURESN(Water Use Reservoir Withdrawn)과 Inlet 기능을 이용하여 섬진강유역의 주암댐에서 영산강유역의 광주천으로의 물이동 모델링을 수행하였다. 섬진강유역의 주암댐과 영산강유역의 마륵 수위관측소의 2005년~2017년까지의 댐 방류량, 저수량 그리고 도수유량 자료를 이용하여 SWAT모형의 검보정을 하였다. 주암댐 검보정결과의 평균 RMSE, NSE, R²는 각각 2.22 mm/day, 0.62, 0.86로 나타났고 마륵 관측소는 각각 1.38 mm/day, 0.69, 0.84로 나타났다. 유역간 물이동에 의한 하류의 영향을 평가하기 위해, 영산강유역내 다기능보 2개(승촌보, 죽산보)와 섬진강유역의 곡성과 구례 수위관측소를 선택하여 검보정을 진행하였다. 승촌보, 죽산보, 곡성 및 구례 관측소의 검보정 결과에 대한 평균 RMSE, NSE, R²는 각각 1.49~2.49 mm/day, 0.45~0.76, 0.81~0.90로 분석되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권11호
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• pp.937-946
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• 2005

본 연구에서는 저수지의 용수수요 증가에 따른 용수공급능력 평가를 실시하여 추가 공급 가능량과 이를 위한 저수지 운영방법을 제안하였다. 이를 위하여 전역 최적해를 탐색하는 SCE-UA법과 다중 목적함수를 적용한 최적화 모형과 저수지의 유입량, 수요량, 발전량을 추정하는 저수지 운영 모형을 결합한 저수지 최적운영 모형을 개발하였다. 개발된 모형의 적용성은 섬진강댐의 최적운영에 모형을 적용하여 평가하였다. 모형의 적용기간은 유입량을 고려하여 풍수기, 평수기, 갈수기로 구분하였다. 풍수기에는 목표 운영수위별의 발전량이 실측발전량 보다 $-2.29{\~}14.61\%$, 갈수기에는 실측발전량 보다 $-5.94{\~}3.98\%$ 증가된 결과를 나타냈다. 평수기에는 실측발전량 보다 $-0.43{\~}6.35\%$ 증가 된 결과를 나타냈다. 섬진강댐의 하류 용수 증가에 따른 용수공급 가능량을 산정하기 위하여 댐하류 방류량을 0.17, 0.50, 0.70, 1.0, 1.5, $3.0\;m^3/sec$로 구분하여 최적 운영한 결과, 하류 방류량을 $0.70\;m^3/sec$ 이하, 목표 저수위를 194.0m 이하로 할 경우 실적 운영 결과 보다 향상된 결과를 나타냈다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권4호
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• pp.293-300
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• 2005

본 연구에서는 댐 건설 전후 수문기상자료의 변화에 대해 분석하고, 댐 건설이 국지 수문기상변화에 미치는 영향과 그 영향 범위에 대해 알아보았다. 모형화를 통해 댐 건설 전후의 수문기상변화에 대한 정량화를 수행하고자 하였으며, 댐의 영향 정도를 시공간적으로 정량화 할 수 있는 모형을 개발하였다. 개발된 모형은 섬진강댐, 소양강댐, 안동댐, 충주댐 등에 적용하였으며, 실제 댐 건설로 인한 수문기상학적 영향이 미치는 한계 범위를 파악하였다. 댐의 범위별로 산정된 알베도와 재순환계수의 상관관계를 분석한 결과 댐 건설 후 격자별 알베도와 재순환계수는 상당히 높은 상관관계(상관계수 0.88)를 가지고 있는 것으로 나타났으며, 댐 건설에 따른 토지이용의 변화가 궁극적으로 수분의 재순환에 큰 영향을 미치고 있는 것으로 평가되었다. 또한, 수문기상학적 영향범위와 댐 건설 후 생성되는 저수면적과 비교를 통해 저수면적과 영향범위는 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었으며, 신규 댐의 건설시에 댐 건설로 생성이 예상되는 저수면적을 이용해서 수문기상학적 영향의 범위를 추정할 수 있을 것으로 판단되었다.