• 한국수자원학회논문집
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• 제56권11호
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• pp.775-784
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• 2023

최근 이상기후로 수공 구조물의 설계빈도를 상회하는 극한호우의 증가 경향이 뚜렷함에 따라 과거에 설계된 농업용 저수지의 안전성 검토가 필요하다. 그러나 한국농어촌공사 관할 일정 규모 이상의 저수지를 제외한 지자체 관리 저수지는 비상시 긴급 방류가 가능 저수지는 전무하다(13,685개소). 이러한 경우 이동식 사이펀을 현장에 빠르게 투입하여 사전 방류하는 방법이 긴요하며, 본 연구에서는 사전 및 긴급방류 기능을 동시에 수행할 수 있는 직경 200 mm, 최소 수위차 6 m, 420(m²/h), 10,000(m²/day)의 이동식 사이펀을 경주시 유금저수지를 대상으로 적용 가능성을 평가하였다. 테스트베드인 유금 저수지는 1945년 준공되어 공용기간이 78년 정도 경과한 시설물로 수문학적 안정성 분석 결과 현재 댐마루 구간의 최저높이는 27.15(EL.m)로 검토 홍수위 27.44(EL.m) 보다 0.29 m 낮아 제방을 통한 월류 가능성이 있고 여유고도 1.72 m 부족한 것으로 나타나 수문학 안전성을 확보하지 못하는 것으로 검토되었다. 유금저수지는 수위-유량 계측이 주기적으로 이루어진지 얼마 되지 않아 저수지의 수위-유량 관계 곡선식을 명확하게 확립하기 어려워 수위-용적 곡선을 임의로 도출하였으며 도출된 곡선을 기반으로 중소규모 노후저수지 운영 알고리즘을 통해 사전방류시간, 여수로 방류량을 고려하고 빈도별 홍수량에 따른 저수지 월류시간을 예측함으로써 사전에 대피 시간을 확보하고 붕괴위험을 저감할 수 있는 기술을 확보하였다. 직경 200 mm 이동식사이펀 1열 기준, 30년 빈도 홍수량 유입 시 상한수위 기준 80% 수준(약 30,000 m²)을 유지하면서 주민대피 시간(약 1시간)을 확보할 수 있는 최적 사전방류시간은 12시간 이전으로 분석되었다. 중소규모 노후저수지를 대상으로 사이펀 활용 사전방류기술 및 저수지 운영 알고리즘에 따라 이상기후 대비 사전에 방류를 시행하고 관리자의 의사결정을 돕는다면, 저수지 붕괴 위험지역 내의 주민들의 안전을 확보하고 주민대피 지원체계 구축을 통해 주민들의 불안감 해소, 저수지 위험상황 시 위험회피 수단 제공으로 위험요소 감소가 충분히 가능하다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제57권7호
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• pp.437-449
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• 2024

딥러닝을 활용하여 유역 특성을 반영한 유량 예측 및 비교 연구가 주목받고 있다. 본 연구는 셀프 어텐션 메커니즘을 통해 대용량 데이터 훈련에 적합한 Transformer와 인코더-디코더(Encoder-Decoder) 구조를 가지는 LSTM-based multi-state-vector sequence-to-sequence (LSTM-MSV-S2S) 모형을 선정하여 유역정보(catchment attributes)를 고려할 수 있는 모형을 구축하였고 이를 토대로 국내 10개 다목적댐 유역의 유입량을 예측하였다. 본 연구에서 설계한 실험 구성은 단일유역-단일훈련(Single-basin Training, ST), 다수유역-단일훈련(Pretraining, PT), 사전학습-파인튜닝(Pretraining-Finetuning, PT-FT)의 세 가지 훈련 방법을 사용하였다. 모형의 입력 자료는 선정된 10가지 유역정보와 함께 기상 자료를 사용하였으며, 훈련 방법에 따른 유입량 예측 성능을 비교하였다. 그 결과, Transformer 모형은 PT와 PT-FT 방법에서 LSTM-MSV-S2S보다 우수한 성능을 보였으며, 특히 PT-FT 기법 적용 시 가장 높은 성능을 나타냈다. LSTM-MSV-S2S는 ST 방법에서는 Transformer보다 높은 성능을 보였으나, PT 및 PT-FT 방법에서는 낮은 성능을 보였다. 또한, 임베딩 레이어 활성화 값과 원본 유역정보를 군집화하여 모형의 유역 간 유사성 학습 여부를 분석하였다. Transformer는 활성화 벡터가 유사한 유역들에서 성능이 향상되었으며, 이는 사전에 학습된 다른 유역의 정보를 활용해 성능이 개선됨을 입증하였다. 본 연구는 다목적댐별 적합한 모형 및 훈련 방법을 비교하고, 국내 유역에 PT 및 PT-FT 방법을 적용한 딥러닝 모형 구축의 필요성을 제시하였다. 또한, PT 및 PT-FT 방법 적용 시 Transformer가 LSTM-MSV-S2S보다 성능이 더 우수하였다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제5권1호
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• pp.22-32
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• 1985

본(本) 연구(硏究)는 고온기(高溫期) 초지(草地)의 예취관리(刈取管理)에 관(關)한 연구(硏究)로서 여름철 고온기간중(高溫期間中) 예취시기(刈取時期)와 예취(刈取)높이가 tall fescu 우점초지(優占草地)의 목초고사(牧草枯死), 잡초발생(雜草發生), 재생(再生)과 저장탄수화물함량(貯藏炭水化物含量) 및 수량(收量)에 미치는 영향을 구명(究明)하여 고온기(高溫期)의 적절한 예취방법(刈取方法) 모색하기 위해 실시(實施)되었다. 본(本) 시험(試驗)은 3차(次) 예취시기(刈取時期)(7월(月) 12일(日), 8월(月) 4일(日))를 주구(主區)로 하고 3차(次) 예취시(刈取時) 예취(刈取)높이(3, 6, 9cm)를 세구(細區)로 하여 4 반복 분할구 배치법으로 설계(設計)하였으며, 1984년도(年度) 수원(水原) 축산시험장(畜産試驗場) 초지시험포(草地試驗圃)에서 수행(遂行)된 결과(結果)의 요약(要約)은 다음과 같다. 1. 시험기간중(試驗期間中) 기상(氣象)을 요약(要約)하면 기온(氣溫)은 평년(平年)에 비해 $1{\sim}2^{\circ}C$높았으며 특(特)히 8월(月) 상(上) 중순(中旬)의 기온(氣溫)이 높았다. 강수량(降水量)은 7월(月) 상순(上旬), 8월(月) 하순(下旬) 및 9월(月) 상순(上旬)을 제외하고는 평년(平年)에 비해 적었다. 2. 고온기시(高溫期時) 지표(地表) 및 지중(地中)(10cm)온도(溫度)는 3차(次) 예취시(刈取時) 예취(刈取)높이가 낮을수록 높아지는 경향이었다(지표온도(地表溫度) : $2{\sim}4^{\circ}C$, 지중온도(地中溫度) : $1{\sim}2^{\circ}C$) 3. 3차(次) 예취후(刈取后) 예취(刈取)높이별(別) 재생초장(再生草長)과 재생엽면적(再生葉面積)은 예취(刈取)높이가 높을수록 빠른 생장(生長)을 보였다. 4. 3차(次) 예취후(刈取后) 그루터기내(內) 저장탄수화물(貯藏炭水化物)(TNC) 함량(含量)은 7월(月) 12일구(日區)가 8월(月) 4일구(日區)에 비해 회복이 빨랐으며 그 중 9cm 예취(刈取)높이구(區)에서 가장 빠른 회복을 보였고, 3cm구(區)가 가장 늦었다. 8월(月) 4일구(日區)에서는 고온(高溫)과 강우(降雨)로 인해 TNC의 회복이 더딘 것으로 생각되며 3cm높이구(區)에서 회복이 가장 늦은 경향을 보였다. 5. 고온기간(高溫期間)인 3차(次) 예취후(刈取后) 목초고사율(牧草枯死率)은 예취(刈取)높이가 낮아질수록 증가하였다(P<0.05). 6. 3차(次) 예취시(刈取時)에는 전체 시험포장에서 잡초발생(雜草發生)이 거의 없었으나 4차(次) 예취(刈取) 시(時)에는(7월(月) 12일구(日區)) 3cm구(區)에서는 60%의 잡초율(雜草率)을 보여 주었으며 6, 9cm로 예취(刈取)높이가 높아짐에 따라 잡초율(雜草率)은 21, 7%로 각각 감소하였다(P<0.05). 이는 5차(次) 예취시(刈取時)에도 비슷한 경향을 보였으며 주요발생잡초(主要發生雜草)로는 피>바램이>소리쟁이, 방동산이 등의 순으로 나타났다. 그러나 8월(月) 4일구(日區)에서는 예취(刈取)높이별(別) 잡초발생차이(雜草發生差異)는 크지 않았다. 7. 고온기시(高溫期時) 건물수량(乾物收量)(3차(次))은 8월(月) 4일구(日區)가 7월(月)12일구(日區)에 비해 많았으며, 예취(刈取)높이가 낮을수록 증가하였다(P<0.05). 그러나 4차(次)와 5차(次) 예취시(刈取時) 수량(收量)은 刈예취시기별(刈取時期別) 차이(差異)는 없었으나, 3차(次) 예취시(刈取時) 예취(刈取)높이가 높을수록 증가하였다(P<0.05). 8. 재생수량(再生收量)(4 + 5차(次))은 예취시기(刈取時期)에 관계없이 3차(次) 예취시(刈取時) 예취(刈取)높이가 높을수록 증가하였으며(P<0.05). 3, 4, 5차(次) 총건물수량(總乾物收量)을 볼 때 7월(月) 12일구(日區)에서는 예취(刈取)높이별(別) 차이(差異)가 인정되었으나(P<0.05), 8월(月) 4일구(日區)에서는 차이가 없었다. 9. 본(本) 시험(試驗)의 결과(結果)를 종합(綜合)하여 볼 때 여름철 고온기시(高溫期時) 목초(牧草)의 양호(良好)한 재생(再生)과 잡초발생억제(雜草發生抑制)를 위해서는 예취시기(刈取時期)에 관계없이 9cm의 높은 예취(刈取)높이가 바람직한 것으로 생각된다.