• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.377-381
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• 2011

지구는 지속적으로 변화하는 동력학적 시스템이며, 지표면 형상 및 지구 내부의 질량분포도 계속 변화하고 있다. 지구시스템의 질량재분배 과정에서 발생되는 밀도 차이는 중력장의 미세한 변이를 초래한다. 미 항공우주센터(NASA)와 독일 국립 항공우주연구센터(DLR)에서 공동으로 개발한 GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiment) 인공위성은 지구의 중력장을 측정하는 위성으로, 2002년부터 현재까지 9년 동안 활동해왔다. 본 연구에서는 한반도(북위 $37.5^{\circ}\sim41.5^{\circ}$, 동경 $125.5^{\circ}\sim130.5^{\circ}$)의 월평균 수자원변화량(TWSC: Terrestrial Water Storage Change)을 산정하기 위해 미국 텍사스대학교 공간연구센터(CSR)에서 가우시안 필터링을 통해 구면조화함수의 계수 형태로 제공된 총 94개월(2002 년 8월~2010년 6월)의 자료(Level-2)를 이용하였다. Level-2 자료는 해양조석, 고체지구조석 및 지구자전으로 인한 극조석 등 조석의 영향과 대기와 해양의 변동성으로 인한 비조석 영향을 보정한 것이다. 이렇게 산정한 TWSC를 수자원관리정보시스템(WAMIS)과 전지구지표동계화시스템(GLDAS)을 통해 제공되는 자료와 비교 분석하였다. 본 연구를 통해 GRACE 중력장 자료가 수자원총량의 산정과 검증을 위한 대안으로 활용될 수 있음과, 수문요소의 불확실성을 낮출 수 있는 새로운 수문자료로의 활용 가능성을 확인하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.232-236
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• 2011

우리나라의 물관련 정보는 국토해양부 및 관련 기관에서 구축 및 운영, 개발 중에 있다. 이러한 시스템들은 치수, 이수, 환경 및 생태분야에 다양한 정보를 제공하고 있으나 제방에 관련된 다양하고 구체적인 정보를 획득하지 못하며, 시스템 DB간의 상호 연계가 어려운 실정이다. 따라서 제방에 대한 DB관리 및 향후 제방의 안전모니터링을 위해 정확하고 다양한 제방관련 DB구축이 요구된다. 이러한 제방관련 DB구축을 위한 과정은 다음과 같다. 제방제원 및 관리정보의 DB구축을 위하여 국내에서 수행하고 있는 사업인 하천일람의 "하천이력관리체계", 유역조사사업의 "WAMIS", 하천정보를 제공하고 있는 "RIMGIS"의 관련 자료를 분석한다. 기구축된 시스템과의 연계를 고려하여 물관리정보 표준과 RIMGIS 관련코드를 적용한 도형 및 속성 정보의 테이블 설계를 수행하며, 기구축된 시스템의 제방관련 수집자료 DB 및 관련 항목을 추가함으로써 제방제원 및 관리정보의 DB를 구축하도록 한다. 또한 향후 제방의 안전모니터링을 위한 관련항목을 포함하여 제방 유지 및 보수에 활용될 수 있도록 한다. 제방관련 DB구축은 치수시설물 안전모니터링의 기초를 마련하여 홍수방어 및 관리시스템 구축에 활용되어 인명 및 재산피해를 절감하고 기술수준을 향상시킴으로서 홍수 재해로부터 안전한 국토 건설 및 국민의 삶의 질을 향상시킬 것이다. 이러한 제방관련 DB구축은 기구축된 시스템과 연계하여 국가 홍수관리 시스템 구축, 치수능력증대, 장래유역단위 통합홍수방어 및 관리기술 개발에 기여할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.576-580
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• 2010

NRCS의 유출곡선지수 산정법(CN; Runoff Curve Number method)은 유역내의 토지 이용 및 토지 피복, 토양특성, 수문학적 조건 등을 이용하여 총 강우량으로부터 유효 유출량을 계산하는 방법으로서 이론의 간편성과 적용성으로 인하여 여러 분야에 적용되고 있다. 그러나, 유출곡선지수의 특성상 지역적인 특성에 따라 차이가 발생할 수 밖에 없음에도 국내에서는 대부분 미국 NEH(National Engineering Handbook)에서 제시한 기준을 이용하고 있는 실정이다. 이에 대하여 본 연구에서는 국내 유역의 강우-유출 특성을 반영한 유출곡선지수를 산정하고 강우에 따른 직접 유출량을 모의하기 위한 방법을 연구하였다. 이를 위하여 보청천 유역의 관측 강우-유출 자료에 Hawkins et al(1993)등이 제시한 점근 유출곡선지수방법을 적용하고 이를 국가수자원관리종합정보시스템(WAMIS)에서 제시한 값과 비교하였다. 또한 유역의 대표 유출곡선지수에 대한 회귀식을 유도하고 이를 이용하여 보청천 유역의 하계 유출을 모의하고 그 결과를 비교 분석 하였다. 연구결과 대표 유출곡선지수식을 이용한 유역의 직접유출 모의결과가 단일 유출곡선지수시의 모의결과보다 더 우수한 결과를 나타내었다.

• Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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• v.54 no.3
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• pp.65-74
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• 2012

In this study, three different unit hydrograph methods (NRCS, Snyder and Clark) in the HEC-HMS were compared to find better fit with the observed data in the Namgang-Dam watershed. The Sancheong, Shinan, and Changchon in Namgang-Dam watershed were selected as the study watersheds. The input data for HEC-HMS were calculated land use, digital elevation map, stream, and watershed map provided by WAter Management Information System (WAMIS). Sixty six storms from 2004 to 2011 were selected for model calibration and validation. Three unit hydrograph methods were compared with the observed data in terms of simulated runoff volume, and peak runoff for the selected storms. The results showed that the coefficient of determination ($R^2$) for the peak runoff was 0.8295~0.9999 and root mean square error (RMSE) was 0.029~0.086 mm/day for calibration stages. In the model validation, $R^2$ for the peak runoff was 0.9061~0.9916 and RMSE was 0.030~0.088 mm/day which were more accurate than calibrated data. Analysis of variance showed that there was no significant difference among the three unit hydrograph methods.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.641-641
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• 2012

하천관련 정보관리기술의 발전을 위해서는 관련자료 출처 발굴과 자료의 통합관리 및 분석 기술개발 등의 노력이 필요하다. 이에 따라 하천관련 정보에 대한 관리기술의 선진사례 분석을 통하여 국외의 앞선 기술을 살펴보고 국내 적용 방안을 제시하고자 한다. 본 연구에서 분석한 미국의 HIS (Hydrologic Information System)는 CUAHSI (Consortium of Universities for the Advancement of Hydrologic Science, Inc)에서 수행하는 연구 활동의 하나로서 개방형 프로젝트로 개발되고 있으며 수문분석에 필요한 정보를 통합하여 관리하고 배포하는 기능을 수행하고 있다. CUAHSI-HIS는 웹기반 시스템이며 HIS 중심부(데이터 목록), Hydro 서버(데이터 게시), HydroDesktop (사용자 검색툴)으로 구성되어 있다. 이 세 개의 핵심 요소들은 상호작용을 통해 운영되며 미국 내의 모든 물관련 자료를 발굴하고 수집한다. 이렇게 발굴 수집된 자료는 WaterML로 표준화하여 다양한 사용자가 쉽게 사용할 수 있도록 제공된다. 국내의 경우 RIMGIS와 WAMIS 등이 하천정보를 제공하고 있지만 변화된 하천운영 환경을 반영하여 사용자에게 보다 체계적이고 효율적인 정보를 제공하기 위해서는 정보의 표준화 및 시스템 구성환경 등 다양한 측면에서 검토가 필요하다. 이를 위해 CUAHSI-HIS 연구사례를 벤치마킹하여 국내 실정에 맞는 적용방안을 수립하여 구축하게 된다며 체계적인 정보관리 및 활용성을 극대화할 수 있을 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.460-460
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• 2011

국내에서는 수자원 정보화 사업에 일환으로 국가수자원종합정보시스템(WAMIS)을 개발하여 수자원에 관련된 많은 기초 자료 정보를 일반에 공개 제공하고 있으나, 주 이용 계층은 수자원관련 종사자 또는 연구자들이 대부분이다. 국가수자원종합정보시스템에서 제공하는 양질의 수자원 정보를 일반 국민들이 보다 쉽게 이해하고, 이용할 수 있도록 국내에서는 이들 기초자료를 바탕으로 다양한 수자원 지표 및 지수를 개발하였다. 이러한 수자원 관련 지표 및 지수를 개발하기 위해서는 서로 다른 단위와 특성을 가진 자료들을 모아 하나의 지표로 정의하는 과정이 필요하며, 하나의 지표로 정의되기 위해서는 반드시 표준화(normalization)과정이 필요하다. 국내에서 가장 보편적으로 사용하고 있는 방법은 Z-score법이며, 이외에도 가장 단순하고 간단한 방법인 Ranking 법, 자료의 극값(최대값, 최소값)을 이용하는 Re-scaling법, 일정 지표를 기준으로 하는 Distance to a reference country법 등이 있다. 표준화 방법은 각기 다른 장 단점을 가지고 있으며, 그 특성에 따라 정의되는 지표값은 다르게 나타날 수 있기에 지수값의 변화를 야기시킬 수 있다. 본 연구에서는 기 개발된 물이용안전성지수를 이용하여 기존 분석과 다양한 표준화 방법을 이용하여 지표를 산정하였을 때 표준화 방법에 따른 변화를 분석해 보고자 한다. 기존 연구에서 사용된 표준화 방법은 Z-score법이며, 다른 표준화 방법을 적용해 봄으로서 기존 산정 결과와의 차이를 비교 분석하였다. 지수를 구성하는 세부지표에 따라 수집되는 기초자료의 단위 및 특성은 다양하기 때문에 적합한 표준화 방법을 찾는 과정은 매우 중요하며, 이는 지표를 보다 정확하게 산정할 수 있도록 한다. 합리적인 표준화 방법을 통해 올바른 지수를 도출할 수 있고 객관적으로 수자원 환경을 평가할 수 있으며, 또한 수자원 계획 및 정책 개발에 있어 중요한 기준으로서 적용 할 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.351-351
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• 2020

하천은 이수, 치수 및 환경 등의 역할을 수행하며 문화생활의 공간 제공, 재해예방 기능, 생활용수 공급 등 다양한 형태로 국민의 생활과 문화의 발전에 기여한다. 국내에는 총 5,937개의 하천이 존재하며, 정부는 매년 많은 예산을 투자하여 다양한 하천사업을 추진 중에 있다. 하천사업의 경우 국토교통부, 환경부, 행정안전부를 중심으로 하천수변공간의 복원, 홍수예방 등에 관한 사업을 수행해 왔으나 현재 지방의 자율성, 책임성과 권한확대를 위해 지방하천 관련 사업들의 경우 각 지자체로 기능이 이양되고 있으며 국가하천을 대상으로 한 사업만을 중앙정부기관에서 관리하는 중이다. 그러나 중앙정부 기관에서 관리 중인 국가하천 관련 사업들에 대한 관리 또한 수월하지 않아 사업 현황관리, 예산 관리 등에 대한 필요성이 지속적으로 제기되는 실정이다. 한편, 국내에서는 수자원관리를 위한 시스템인 하천관리지리정보시스템(RIMGIS)과 국가수자원관리종합정보시스템(WAMIS)을 운영 중에 있으나 하천에 관한 제반사항 및 하천기본계획 등의 관리만을 수행하며 하천공사관리는 포함하고 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 하천사업(공사)관리 시스템 개발 방안을 제시하고자 한다. 이는 중앙부처에서 관리 중인 국가하천 관련 사업의 체계적인 관리와 사업수행 중 발생 가능한 문제 상황 대응력을 향상시켜줄 것으로 기대한다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.45 no.8
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• pp.805-814
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• 2012

Most hydrologic data are obtained by ground observations. New observation methods are needed for some regions to overcome difficulties in accessibility and durability of long-term observation. In 2002, NASA launched twin satellites named GRACE which were designed to measure the gravitational field of the earth. Using the GRACE monthly gravity level-2 data, we calculated terrestrial water storage change (TWSC) of the Korean peninsula in various spatial smoothing radii (0 km, 300 km, 500 km). For the validation of GRACE-based TWSC, we compared it with land-based TWSC which was obtained using the ground observation data: precipitation and evaporation from WAMIS, and runoff from GLDAS. According to the mean square-error test, GRACE-based TWSC best fits the land-based one at 500 km smoothing radius. The variation of the terrestrial water storage in the Korean peninsula turned out to be 0.986 cm/month, which means that appropriate measures should be prepared for sustainable water resources management.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.149-153
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• 2009

Physics-based distributed rainfall-runoff models are now commonly used in a variety of hydrologic applications such as to estimate flooding, water pollutant transport, sedimentation yield and so on. Moreover, it is not surprising that GIS has become an integral part of hydrologic research since this technology offers abundant information about spatial heterogeneity for both model parameters and input data that control hydrological processes. This study presents the development of a distributed rainfall-runoff prediction system for the Guem river basin ($9,835km^2$) using an Object-oriented Hydrological Modeling System (OHyMoS). We developed three types of element modules: Slope Runoff Module (SRM), Channel Routing Module (CRM), and Dam Reservoir Module (DRM) and then incorporated them systemically into a catchment modeling system under the OHyMoS. The study basin delineated by the 250m DEM (resampled from SRTM90) was divided into 14 midsize catchments and 80 sub-catchments where correspond to the WAMIS digital map. Each sub-catchment was represented by rectangular slope and channel components; water flows among these components were simulated by both SRM and CRM. In addition, outflows of two multi-purpose dams: Yongdam and Daechung dams were calculated by DRM reflecting decision makers' opinions. Therefore, the Guem river basin rainfall-runoff modeling system can provide not only each sub-catchment outflow but also dam inand outflow at one hour (or less) time step such that users can obtain comprehensive hydrological information readily for the effective and efficient flood control during a flood season.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.44 no.8
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• pp.683-694
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• 2011

To analyze the regional impact of air temperature increase and precipitation variation on water resources, the variability of precipitation-effectiveness (P-E) ratio which is estimated using precipitation and air temperature data of 59 weather stations operated by the Korean Meteorological Administration (KMA) during 1973~2009 was analyzed. Also runoff data resulting from the Precipitation-Runoff Modelling System (PRMS) modelling were analyzed during 1966~2007. The overall spatio-temporal variability of P-E ratio and runoff data in South Korea is corresponding to the variability of precipitation amount. However some region shows that the P-E ratio decreases even though the trend of precipitation amount increases which may be caused by the air temperature increase. Runoff trend is similar to that of P-E ratio. Precipitation and P-E ratio have decreased all seasons except summer season and it means the reduction of available water resources during those seasons. These variability should be reflected in the spring, fall, and winter water supply strategy.