• 한국습지학회지
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• 제19권1호
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• pp.132-143
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• 2017

유사의 침식 이송 퇴적으로 인해 발생할 수 있는 문제를 최소화하기 위해 하천에서의 정기적인 유사량 자료의 획득이 필수이다. 하지만 현재 국내에서의 유사량 측정 계획으로는 유사량 추정에 어려움이 있어 이를 대체하기 위해 경험식이나 수치모형을 활용하고 있다. 따라서 본 논문에서는 유역에서의 유사량 산정과 자료의 연속성 확보를 위해 국내에서 개발된 격자기반 강우-유출-유사 모형인 K-DRUM 모형을 적용하였다. 17개의 중권역에 대한 유량과 유사량을 산정하고 실측자료와 비교를 통해 모형의 적용성을 검토하였다. 정량적인 평가를 위해 NSE, PBIAS, RSR 등을 기준항목으로 사용하였으며, 유량에 대한 모의결과는 강우의 경향을 잘 반영하며 높은 통계값을 나타내었다. 유사량의 경우 유역의 토양침식과정을 물리적으로 잘 반영하였으며, 실측자료를 이용하여 보정을 수행하였을 때 그 유역에서 연속적인 유사량 자료를 산정하는데 적용성이 우수한 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권11호
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• pp.955-968
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• 2021

수자원 계획 수립시 인위적인 하천수의 사용 및 조절 과정을 거치지 않는 자연유량 상태를 기반으로 이루어지며, 관측자료를 이용하거나 장기유출모형을 이용한 방법 등을 통해 산정할 수 있다. 그러나, 자연적인 유출 상태를 보이는 유역은 매우 제한적이며, 미계측유역은 수문모형을 구축한 후 이를 전이시켜 산정하는 등 신뢰성 있는 수문자료는 여전히 부족한 실정이다. 본 연구에서는 GR4J 강우-유출모형을 활용하여 14개 댐 상류 유역에 대한 매개변수 최적화를 수행하여 자연유량의 재현성을 평가하였다. 매개변수의 불확실성을 정량적으로 고려하기 위해 Bayesian 이론을 도입하였으며, 매개변수의 사후분포로부터 추출되는 다수의 매개변수를 지역화에 활용하였다. 최종적으로 최적 매개변수와 유역의 특성을 갖는 인자에 대한 상관관계를 파악해 유역특성인자를 선별하였으며, 인자 사이의 상관성을 효과적으로 고려하기 위하여 Copula 함수를 활용해 매개변수 지역화 모델로 확장하였다. 결과적으로 지역 매개변수를 활용해 산정된 유량과 14개 댐 관측 유입량이 약 0.8 이상의 높은 상관성을 확인하였다. 본 연구에서 제안한 방법론은 미계측유역의 강우-유출모형 매개변수 추정시 유역특성을 고려한 지역 매개변수의 추정이 가능하다는 측면에서 유리한 장점을 확인할 수 있으며, 동시에 불확실성 정보를 제공함으로써 미계측유역의 자연유량 예측 모형으로 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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• pp.1321-1325
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• 2004

The continuous monitoring of the runoff in the small-scaled urban watershed and easily accessible experiment catchment is necessary to investigate the overall status of the development in the urban catchment and the varying aspects of the discharge characteristics due to the urbanization. However, the research on the management and the characteristics of the small-scaled model basin for discharge tests has not been actively performed up to now. This study selects the Dong-Eui university basin, which locates at Gaya-dong in Busan, as the experiment catchment to monitor the discharge rate in the urban watershed. EMS(DEMS, DATA-PCS EMS, mini rain gage & AWS(AWS-DEU, DATA-PCS AWS) monitoring system installed for the collection of hydrological data such as the rainfall and the waterlevel. This experiment catchment is the typical urban catchment and is under development, and it is possible to analyze the varying aspects of the discharge rate during and after the development.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.382-382
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• 2023

기존의 GRM(Grid based rainfall-Runoff Model)에서는 강우-유출 사상에 대한 유출 모의를 주요 대상으로 하였다. 본 연구에서는 GRM 모형에서 연속형 모의가 가능하도록 차단, 증발산, 융설을 모의할 수 있는 모듈을 개발하였다. 차단은 LAI의 연최댓값과 해당월의 값의 비율을 이용해서 계산하며, 증발산은 Blaney-Criddle, Hamon, Hargreaves, Priestly-Taylor 방법을 적용하였다. 융설은 Anderson에 의해서 제안된 방법을 적용하였다. 연속형 모의를 위한 모델 매개변수 설정 인터페이스를 추가하였으며, 기온, 일사량, 일조시간 등의 기상자료를 입력할 수 있게 하고, 계산된 각 수문성분을 출력할 수 있도록 GRM 모형의 입력과 출력 모듈을 개선하였다. 충주댐 유역을 대상으로 개선된 모형을 적용하였다. 공간자료의 해상도는 500m × 500m로 구축하였으며, 수문학적 지형정보와 토양도, 토지피복도를 구축하였다. 기상자료를 강수량, 일최고 기온, 일최저 기온, 일조시간, 일사량을 적용하였다. 증발산은 Hargreaves 방법을 이용하여 모의하였다. 모의 기간은 2001년 ~ 2018년이며, 이 중 2004년까지의 4년은 모델 warming up 기간으로 하고, 적합도 평가는 2005년 ~ 2018년의 모의결과를 이용하였다. 충주댐 유입량 모의결과를 관측값과 비교하였을 때 Nash-Sutcliffe model efficiency coefficient(NSE) 0.84, 상관계수 0.92, 총용적 오차는 0.26%를 나타내어 관측유입량을 잘 재현하였다. 그러므로 본 연구에서 개발된 차단, 증발산, 융설 모의 기법은 적절히 구현된 것으로 판단되며, GRM을 이용한 연속형 모의가 가능한 것으로 나타났다. 향후 연구에서는 좀 더 다양한 유역에 대해 GRM을 이용한 연속형 유출모의 결과를 평가할 필요가 있다.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 2003년도 학술발표논문집
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• pp.523-526
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• 2003

This study is to test the applicability of SLURP (Semi-distributed Land Use-based runoff Process) model that is a semi-distributed, continuous hydrologic model developed by Kite (1997). The Soyanggang-dam watershed ($2,694km^2$) was selected. The DEM, land-cover map, monthly NDVI from NOAA/AVHRR and daily meteorological data of 2001 were prepared. By using the parameter optimization technique, SCE-UA (Shuffled Complex Evolution-University of Arizona), the model was calibrated and the Nash-Sutcliffe efficiency was 0.73.

• 한국수자원학회논문집
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• 제42권11호
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• pp.963-972
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• 2009

본 연구의 목적은 앙상블 칼만필터 기법과 연속형 저류함수모형을 연계하여 개발한 추계학적 연속형 저류함수모형의 적용성을 평가하고자 하는데 있다. 대상유역은 안동댐과 임하댐을 포함하는 지보 수위관측소 상류유역을 선정하였으며 2006년과 2007년 홍수기에 대해 분석을 수행하였다. 확정론적 모형을 적용한 결과 장기간의 모의기간에 대해 유출해석이 가능한 것을 확인하였다. 앙상블 칼만필터 기법을 적용하기 위해 Monte Carlo 모의기법을 적용하여 모형입력자료와 매개변수들에 대해 앙상블 멤버를 생성하였다. 추계학적 모형과 확정론적 모형의 누적절대오차를 비교한 결과 안동댐과 임하댐의 2007년 사상에서 각각 17.5 %와 18.3 %의 정확도가 향상되고 지보수위관측소에서는 40 % 이상의 정확도가 향상되는 것으로 나타났다. 이상의 결과로부터 관측유량과의 오차가 큰 모의결과에 있어서는 추계학적 모형이 보다 향상된 결과를 도출하는 것을 확인하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제24권3호
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• pp.345-353
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• 2008

In order to design storage-based non-point source management facilities, the aspect of statistical features of the entire precipitation time series should be considered since non-point source pollutions are delivered by continuous rainfall runoffs. The 3-parameter mixed exponential probability density function instead of traditional single-parameter exponential probability density function is applied to represent the probabilistic features of long-term precipitation time series and model urban stormwater runoff. Finally, probability density functions of water quality control basin overflow are derived under two extreme intial conditions. The 31-year continuous precipitation time series recorded in Busan are analyzed to show that the 3-parameter mixed exponential probability density function gives better resolution.

• 한국농공학회논문집
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• 제47권4호
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• pp.65-74
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• 2005

AnnAGNPS model was applied to a catchment mainly occupied with bushland for modeling non-point source pollution. Since the single event model cannot handle events longer than 24 hours duration, the event-based calibration was carried out using the continuous mode. As event flows affect sediment and nutrient generation and transport, the calibration of the model was performed in three steps: Hydrologic, Sediment and Nutrient calibrations. The results from hydrologic calibration for the catchment indicate a good prediction of the model with average ARE(Absolute Relative Error) of $24.6\%$ fur the runoff volume and $12\%$ for the peak flow. For the sediment calibration, the average ARE was $198.8\%$ indicating acceptable model performance for the sediment prediction. The predicted TN(Total Nitrogen) and TP(Total Phosphorus) were also found to be acceptable as the average ARE for TN and TP were $175.5\%\;and\;126.5\%$, respectively. The AnnAGNPS model was therefore approved to be appropriate to model non-point source pollution in bushland catchments. In general, the model was likely to result in underestimation for the larger events and overestimation fur the smaller events for the water quality predictions. It was also observed that the large errors in the hydrologic prediction also produced high errors in sediment and nutrient prediction. This was probably due to error propagation in which the error in the hydrologic prediction influenced the generation of error in the water quality prediction. Accurate hydrologic calibration should be hence obtained for a reliable water quality prediction.

• 한국농공학회지
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• 제45권7호
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• pp.57-69
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• 2003

To evaluate nutrient dynamics with different fertilization in paddy field and develop water quality model, mass balance analysis was performed during growing season of 2001-2002 in field experimental plots irrigated with groundwater. As a result of water balance analysis, most of outflow was surface drainage as about half of total outflow and about 500mm was lost by evapotranspiration. The water budget was well balanced. The runoff from paddy field was influenced by rainfall and forced drain. Especially runoff during early cultural periods more depends on the forced drain. As a result of mass balance analysis, most of nutrient was input by fertilization and lost by plant uptake. Significant amount of nitrogen were supplied by precipitation and input from upper paddy field, comprising 12%∼28% of total inflow. Nutrient loading by surface drainage was occurred showing about 15%∼29% for T-N and 6%∼13% for T-P. The response of rice yield with different fertilization was not significant in this study. Water quality model for paddy field developed using Dirac delta function and continuous source was calibrated and validated to surface water quality monitoring data. It demonstrates good agreement between observed and simulated. The nutrient concentration of surface water at paddy field was significantly influenced by fertilization. During early cultural periods when significant amount of fertilizer was applied, surface drainage from paddy field can cause serious water quality problem. Therefore, reducing surface drainage during fertilization period can reduce nutrient loading from paddy fields. Shallow irrigation, raising the weir height in diked rice fields, and minimizing forced surface drainage are suggested to reduce surface drainage outflow.

• 한국도로학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.75-83
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• 2013

PURPOSES: In this study, flood mitigation effect of drainage asphalt concrete pavement were analyzed by a SWMM 5.0 program in order to evaluate the low impact development (LID) based on the drainage asphalt concrete pavements. METHODS: In order to determine the porosity parameters of drainage asphalt concretes, the specimen mixtures were manufactured using the conditions presented in the previous study. The numerical simulation was conducted using the SWMM 5.0 program considering the flood mitigation effect of drainage asphalt concrete pavements. The effect of flood reduction can be observed when drainage asphalt concrete pavements were applied to Mokgamcheon watershed. The flood mitigation effect analysis of Mokgamcheon watershed as well as continuous simulation of subwatershed runoff were performed through this study. RESULTS : The analysis of drainage asphalt concrete pavements was carried out for evaluating the effect on runoff, resulting in: the peak flow decreases up to 1.26~9.53% after drainage asphalt concrete pavements applied in the SWMM 5.0 program furthermore, the discharge decreases up to 0.55~4.11%. CONCLUSIONS: As a result, the reduced peak flow and discharge were found through the SWMM 5.0 program. It can be concluded that the flood is effectively reduced when the drainage asphalt concrete pavements are used.