• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.28 no.6B
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• pp.697-707
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• 2008

The grid-based KIneMatic wave STOrm Runoff Model (KIMSTORM) by Kim (1998) predicts the temporal variation and spatial distribution of overland flow, subsurface flow and stream flow in a watershed. The model programmed with C++ language on Unix operating system adopts single flowpath algorithm for water balance simulation of flow at each grid element. In this study, we attempted to improve the model by converting the code into FORTRAN 90 on MS Windows operating system and named as ModKIMSTORM. The improved functions are the addition of GAML (Green-Ampt & Mein-Larson) infiltration model, control of paddy runoff rate by flow depth and Manning's roughness coefficient, addition of baseflow layer, treatment of both spatial and point rainfall data, development of the pre- and post-processor, and development of automatic model evaluation function using five evaluation criteria (Pearson's coefficient of determination, Nash and Sutcliffe model efficiency, the deviation of runoff volume, relative error of the peak runoff rate, and absolute error of the time to peak runoff). The modified model adopts Shell Sort algorithm to enhance the computational performance. Input data formats are accepted as raster and MS Excel, and model outputs viz. soil moisture, discharge, flow depth and velocity are generated as BSQ, ASCII grid, binary grid and raster formats.

• Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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• 1995.10a
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• pp.15.1-20
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• 1995

일반적으로 일반 및 유해폐기물 매립지에서 진흙층의 기능적 수행목적은 다음과 같다고 할 수 있다. 지표면 유출의 증진을 위하고, 우수의 침투억제 및 폐기물의 표면 노출 시 완충작용, 따라서 최종복토의 붕괴는 이러한 중요 기능을 마비시키고 있다. 본 연구는 추운 날씨상태의 폐기물 매립지 최종복토의 거동을 수행하였으며, 실제로 설계된 세 개의 거대한 실험실 Tank에서 복토에 대한 실험이 시행되었다. 이 거대한 실험장비의 제원은 0.75m x 2.4m와 2.0m 깊이로 되어 있다. Tank안은 시방서적으로 폐기물 매립지가 요구하는 진흙층과 최종복토를 위한 물질로 채워졌다. 그들의 실험결과는 동질/융해에 따른 진흙과 복토층의 붕괴현상은 물리적, 공학적인 측면에 영향을 주는 것으로 나타났다. 본문은 실험에 사용된 복토층의 묘사, 그들의 실험결과들과 실험을 통한 결과분석 및 결론을 설명하고 있다. 실험결과로서는 각 모형들의 우수와 침출수 자료, 온도변화의 배경과 최종복토에서의 Water Balance를 포함하고 있다. 또한 결과로서 시험된 세 개의 모형들은 매립지에서의 동결깊이(29cm~32cm)를 나타내주며 그들 중 하나의 모형은 배수층을 가지고 있어 침출수억제에 효과적이므로 다른 모형보다 복토층으로서 우위에 있다는 것을 지적하고 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.1742-1746
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• 2007

현재 우리나라는 건설교통부, 한국수자원공사 등에서 많은 수위 관측소를 설치 운영하고 있지만 대부분의 수위 관측지점은 유량환산시에 이용되는 수위-유량관계곡선이 지속적으로 개발되지 못하고 있기 때문에 신뢰성 높은 유출량 자료를 제공하지 못하고 있을 뿐만아니라 유출에 기여하고 있는 유출성분에 따른 유출비율 등을 파악하지 못함으로서 유동적인 유역 수자원관리가 어려운 실정이다. 따라서 과학적이고 통합적인 수자원 관리를 위해서는 유역내 수자원의 이동경로를 비롯해서 수자원의 정량적 변화를 명확하게 파악할 수 있어야 하며 또한 강수로 인해 발생될 수 있는 유출량을 보다 정확하고 상세하게 파악할 수 있어야만 하기 때문에 본 연구에서는 다년간 유역정밀조사와 현장조사를 실시한 바 있는 금강유역을 대상으로 유출성분별 유출량을 상세히 분석하고자 인위적요소인 용수이용량 및 회귀율 등을 반영한 사실적인 유출을 모의하는 유역관리모형을 통해 유출량을 검증하고 이를 유출성분별로 분리한 후 유역내 물수지분석을 실시하였다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.30 no.4
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• pp.379-387
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• 1997

This study involves field monitoring of hydrlolgic characteristics of paddy fields under common irrigation practice, statistical analysis of maximum retention storage, determination of CNs for antecedent moisture conditions. Curve numbers were estimated from observed rainfall-runoff relationship of two years data. The estimated CN for AMC-II was 78, and the CNs for AMC-I and II were 63 and 88, respectively. A water balance model was used to find the effect of ridge height changes and initial ponding depth in paddy fields on runoff. The probability distribution of initial ponding depth was also investigated. The initial ponding depth follows normal probability distribution. Initial ponding depth corresponding 10%, 50%, and 90% probability were considered to be equivalent to AMC-I, AMC-II, and AMC-III, respectively. Long-term runoff data from paddy fields were simulated by a water balance model using recorded climate data, ridge height and estimated initial ponding depth derived from probability distribution. The estimated CNs using simulated runoff were 70, 79, and 89 for CN-I, CN-II, and CN-III, respectively.

• Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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• v.44 no.5
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• pp.106-115
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• 2002

The objective of this study was to evaluate the GLEAMS-PADDY model by applying it to estimate nutrients loading from paddy-field areas. Field data from Soro region of Chungbuk province during May to September 1999 were used for model application. Field data collected include the amounts of rainfall, irrigation water, drainage water, ET, and Percolation in hydrology Part. T-N and T-P concentrations in the rain water, irrigation water, ponded water, drainage water and percolated water were measured. The comparisons of observed and simulated water balance components and nutrient concentrations showed reasonably good agreements and the GLEAMS-PADDY model may be used to simulate nutrients loading from paddy fields. Futher research was suggested to include the erosion submodel in the GLEAMS-PADDY model to better simulate the nutrient behavior. In addition, the pesticide submodel also recommended to be included in order to simulate the various pesticide applied in paddy fields.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.38 no.6_1
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• pp.1141-1180
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• 2022

The application of satellite imageries has increased in the field of hydrology and water resources in recent years. However, challenges have been encountered on obtaining accurate evapotranspiration and soil moisture. Therefore, present researches have emphasized the necessity to obtain estimations of satellite-based evapotranspiration and soil moisture with related development researches. In this study, we presented the research status in Korea by investigating the current trends and methodologies for evapotranspiration and soil moisture. As a result of examining the detailed methodologies, we have ascertained that, in general, evapotranspiration is estimated using Energy balance models, such as Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) and Mapping Evapotranspiration with Internalized Calibration (METRIC). In addition, Penman-Monteith and Priestley-Taylor equations are also used to estimate evapotranspiration. In the case of soil moisture, in general, active (AMSR-E, AMSR2, MIRAS, and SMAP) and passive (ASCAT and SAR)sensors are used for estimation. In terms of statistics, deep learning, as well as linear regression equations and artificial neural networks, are used for estimating these parameters. There were a number of research cases in which various indices were calculated using satellite-based data and applied to the characterization of drought. In some cases, hydrological cycle factors of evapotranspiration and soil moisture were calculated based on the Land Surface Model (LSM). Through this process, by comparing, reviewing, and presenting major detailed methodologies, we intend to use these references in related research, and lay the foundation for the advancement of researches on the calculation of satellite-based hydrological cycle data in the future.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.589-589
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• 2015

물은 인간생활에 있어 반드시 필요한 존재이다. 용수 수요량은 도시화로 인한 인구증가와 기상 이상화 현상으로 인해 점증되고 있는 실정이다. 특히 우리나라의 연평균강우량 2/3가 6, 7, 8월에걸쳐 3개월 동안의 강우량에 따라 가뭄빈도가 잦아지고 있어 이에 대한 피해는 앞으로 증가될 것으로 예상되어지고 있다. 실제로 2012년 5 ~ 6월 충남 서부지역에서는 예년평균의 20%로 관측되어 전국최대의 가뭄피해가 발생하였다. 이러한 문제점들을 해결하기 위한 방법으로 수자원의 안정적인 확보와 하천의 효율적인 이용 및 보전계획 등에 대한 관심이 증가되어지고 있다. 이러한 실정을 고려하여 한국건설기술연구원과 SEI-B(Stockholm Environment Institute-Boston Center)가 공동으로 개발한 통합수자원평가계획모형인 K-WEAP(Korea-Water Evaluation And Planning System) 을 이용하여 물수지 분석하였다. 본 연구에서는 K-WEAP 모형을 이용하여 금강유역의 물수지 분석을 기존 수자원장기종합계획의 중권역 단위의 물수지 분석에서 시군 행정구역단위로 분석을 통한 구체적인 공급방안 제시하였다. 이 때 이용된 권역별 유출량 자료는 강우-유출 모형인 Tank 모형을 통해 산정하였으며, 네트워크는 시군 행정구역단위 모의 목적에 따라 구현하여 적용하였다. 물수지 계산시간 간격은 최대 갈수년 1967년을 설정하여 목표연도 2025년까지 총 45년간 반순단위로 물수지 분석을 수행하였다. 개선된 물수급 분석 방안에 의한 산정결과 생공용수의 지역적 물수급 불균형과 농업용수의 월별 물부족량이 발생하는 것으로 검토되어 가뭄에 대비한 중장기적 이수전략, 다양한 수원을 이용한 수자원 안정성을 확보하는데 필요한 참고자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.513-513
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• 2022

국가물관리기본법에 의거하여 통합물관리 정책에 부합하는 농어촌용수 계획 및 관리 요구에 따른 유역 및 용수구역 단위의 물관리 필요하며, 국가수자원계획의 물수급 정책 수립시 농업용수의 공급, 이용 및 관리 특성 고려되어야 한다. 현재 농업용수는 개수로 방식 용수공급체계 및 수문 직접조작에 의한 용수배분체계로 공급량 대비 사용량(벼의 생육에 사용된 수량)의 비율이 48%에 불과하고, 농경지 상류와 하류의 공급량 차이가 크게 발생하며, 경지면적 감소가 공급 필요량 감소로 연결되지 않는다. 현재 국가유역수자원모델 (K-WEAP, K-MODSIM)은 모델이 가진 분석 능력의 한계로 인하여 농업용수 물수급 해석에 왜곡이 발생하기 때문에, 농업용수 특성이 반영된 농업용수 수요·공급 표준화 모형이 필요하다. 본 연구에서는 기존 유역물수지모델 현황 및 농업용수 적용의 한계점을 파악하고, 농업용수의 공급 및 이용을 고려한 유역 물수지 모형 개발을 목표로 한다. 기존 농업용수 물수지 분석은 순물소모량 개념 적용에 따른 회귀수량 획일화와 이에 따른 공급량 왜곡, 유역내 복잡하고 다양한 농업용수 공급체계를 하나의 가상저수지로 단순화 함으로서 유역내 들녘별 농업용수 과부족 분석 불가능, 하천과 저수지 공급 우선순위 현장과 불일치, 노후된 기초자료 등의 한계가 존재하며, 이를 위한 개선방안을 도출하고자 한다. 또한, 농업용수 회귀수량의 경우 실측기반의 회귀수량 산정 방법을 제시하고자 하며, 단일 수원공 및 복합 수원공의농업용수 물수지 분석 방법을 개발하고자 한다. 본 연구의 목적은 농업용수 물수급 특성이 국가수자원계획에 반영할 수 있도록 기본 수자원모델(K-MODSIM)과 연계가능한 농업용수 표준 모형개발로써, 향후 국가수자원계획(국가물관리기본계획, 전국하천유역수자원관리계획, 농어촌용수이용 합리화계획 등) 수립에 반영될 수 있을 것으로 판단된다.

• Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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• v.42 no.6
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• pp.37-44
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• 2000

The objectives of the research were to modify and validate a daily water balance model, DIROM, for irrigation reservoirs using field data, and to estimate daily water supply from the reservoirs in the Han river basin. Modified DIROM was applied to three test sites, and validated with field data. The relative errors between the simulated and observed water supply were less than 10 percent. Historical records on daily or ten-day’s storage for 110 reservoirs from the twenty Farmland Improvement Associations, FIA were collected and used to estimate the daily water supply during 1993 to 1997. The results were applied to the other 723 reservoirs that are not owned by FIA. The five-year averaged annual water supply from the reservoirs was estimated to be 180 million ㎥/yr. Maximum yearly water supply was recorded to be 190 million ㎥/yr in 1996.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.31 no.3B
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• pp.285-291
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• 2011

Accurate assessment of the water and energy cycles is essential to understand hydrologic, climatologic, and ecological processes. Common Land Model (CLM) is one of the well-developed Soil-Vegetation-Atmosphere Transfer (SVAT) models based on the water and energy balance equation for accurate prediction of hydro-environmental cycles. The CLM can estimate realistic and reliable results using relatively simple parameters. It has been widely used in the world, however in Korea practical applications of the CLM are rare due to lack of information and input data. In this study, the CLM with Korea Flux network (KoFlux) and Kore Land Data Assimilation System (KLDAS) data were individually validated for domestic applications. This study showed that all comparisons between observations and model results from KoFlux and KLDAS had reasonable correlation with determination coefficient of 0.73~1.00 via regression. The results confirmed the applicability of the CLM and the possibility of the KLDAS usage for the region where input data are not existed.