• 한국물환경학회지
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• 제36권5호
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• pp.405-422
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• 2020

Land use change by urbanization has significantly affected the hydrological process including the runoff characteristics. Due to this situation, it has been becoming more complicated to manage non-point source pollutions caused by rainfall. In order to effectively control non-point sources, it is necessary to identify the reduction efficiency of the various management method based on land use characteristics. Thus, the purpose of this study is to analyze the reduction efficiency of non-point source pollution management practices targeting three different watersheds with the different land use characteristics using the Soil and Water Assessment Tool (SWAT). To do this, the vulnerable subwatersheds to non-point source pollution occurrence within each watershed were selected based on the streamflow and water quality simulation results. Then, considering the land use, low impact development (LID) or best management practices (BMPs) were applied to the selected subwatersheds and the efficiency of each management was analyzed. As a result of analysis of the non-point source pollution reduction efficiency, when LID was applied to urban areas, the average reduction efficiencies of SS, NO₃-N, and TP were 5.92%, 4.62%, and 10.35%, respectively. When BMPs were applied to rural areas, the average reduction efficiencies of SS, TN and TP were 35.45%, 4.37%, and 10.16%, respectively. The results of this study can be used as a reference for determining appropriate management methods for non-point source pollution in urban, rural, and complex watersheds.

• 한국방재학회 논문집
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• 제5권3호
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• pp.29-39
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• 2005

본 연구는 도시유역인 성내와 반포배수구역과 동의대시험유역에서 수문학적 특성에 따른 임계지속기간의 변화를 구명한 것이다. 유출해석을 위한 도시유출모형으로는 RRL, ILLUDAS, SWMM과 SMADA 모형을 사용하였으며, 수문학적 특성으로는 강우의 시간분포방법, 확률강우강도식, 선행함수조건, 재현기간과 유출모형을 이용하였다. 도시유역에서 최대 첨두유량을 발생시키는 강우의 시간분포방법은 Huff의 4분위로 나타났으며, 첨두유량은 수문학적 특성에 따라 차이를 보였으나 유출모형을 제외한 수문학적 특성들은 임계지속기간에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 임계지속기간은 유출모형에 따라 차이를 나타내고 있으며, SWMM 모형에 Huff의 4분위를 적용하였을 경우 임계지속기간이 가장 크게 나타났다.

• 농촌계획
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• 제26권3호
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• pp.91-102
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• 2020

The purpose of study was analyze the pumping characteristics, Irrigation Efficiency(IE), and irrigation pattern by period of rice growing stage with based on the performance of design irrigation water requirement and operational Galshin Pumping(GP) station in GP irrigation district constructed under rural water development project master plan. GP station was located in Yedang reservoir, Yesan-gun, Chungcheongnam-do and has been supplying irrigation water since 2006. The research data are the Irrigation Water Requirement(IWR) and the Pumping Water Amount(PWA) from 2006 to 2015 at the GP station, which is the supplied amount. The IWR were calculated using the Blaney-Criddle formula of the HOMWRS program, Hydrological Operation Model for Water Resource System, developed by Korea Rural Community Corporation. The Blaney-Criddle formula was used to calculate design irrigation water requirement of Galshin rural water development project master plan. During 2006-2015, the study period, the annual average IWR is 763.2(±149.1)mm, the annual PWA of the GP station is 397.4mm to 1,056.9mm, and those average annual PWA is 643.4(±208.4)mm. The annual IE of GP station 96.5% to 169.0%, and the average annual IE is 124.3%, which is higher than the research results conducted in other pumping stations. Analyzing the irrigation patterns of the GP irrigation district, the IWR Ratio per 10days(IWRR) and the PWA Ratio per 10days(PWAR) of the G P station were obtained. The IWRR is the percentage of IWR for each 10 days of a month to total IWR per year, and the PWAR is the percentage of PWA for each 10 days of a month to total PWA per year. The Kolmogorov- Smirnov(K-S) test results of IWRR and PWAR showed the characteristics classification by rice growing stage and stable normal distribution characteristics. Average IWRR(AIWRR) and Average PWAR(APWAR) are presented as irrigation patterns. Irrigation pattern analysis will be able to standardize comparison, analysis and probability calculation of the pumping station characteristics of different pumping stations and apply to objective evaluation of the pumping station district.

• 한국지형학회지
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• 제15권2호
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• pp.55-65
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• 2008

한라산 어승생오름에서 수문 관측을 실시하여 제주도 스코리아콘 소유역의 유출 특성을 규명하였다. 실험유역은 면적이 5.1ha이며, 식생은 서어나무와 졸참나무가 우점하고 있다. 실험 유역에서는 전 기간에 걸쳐 유출이 발생하였으며, 기저 유출은 4월부터 점진적으로 증가하다가 10월 이후에 다시 감소하였다. 강우량이 현저하게 작거나 선행 강우가 없는 일부 강우 이벤트를 제외하면 강우 발생시에는 대부분 유출의 피크가 출현하였다. 또한 하이드로그래프의 상승 곡선과 하강 곡선이 급격하게 변화하는 섬광적인 유출 특성을 보이며, 지체 시간도 매우 짧아 평균 35.8분에 불과하다. 연속 강우량이 증가하면 빠른 유출 성분의 유출률도 증가하나, 그 증가율은 크지 않고 최대 유출률도 24.7%에 불과하다. 또한 68.3%의 강우 이벤트에서 빠른 유출 성분의 유출률은 1%를 넘지 못할 만큼 총강우량에 대하여 빠른 유출 성분이 차지하는 비율은 높지 않다. 비교적 지속 시간이 긴 강우 이벤트에서는 측방침투류에 기인하는 것으로 보이는 완만한 2차 피크도 출현하였다. 이런 유출 특성에는 실험 유역의 국지적인 불투수층이 관여하는 것으로 보인다.

• 생태와환경
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• 제34권1호통권93호
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• pp.1-8
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• 2001

본 연구에서는 1993년 4월부터 1994년 11월까지, 대청호내 이온농도에 대한 하절기 강우의 영향을 파악하기 위한 일환으로 양이온, 음이온, 및 전기전도도를 분석하였다. 이온 농도의 뚜렷한 연변화는 수리수문학적 특성을 반영하였다. 1993년 이온농도의 극한 공간적 이질성은 하절기 동안 $Ca^{2+}$ 및 $HCO_3\;^-$ 농도 감소에 기인하였다. 특히, 1993년 장마기간의 중충수 유입현상은 염분농도의호수 상${\sim}$하류 구간 분포 및 수직분포(표층${\sim}$심층)의 공간적 페턴을 변경시키는 주된 요인으로 작용하였다. 상류의 유입수는 댐으로부터 27${\sim}$37 km의 호수 중류역에서 중층으로 유입되어 10${\sim}$30 m의 수충을 통과함으로서, 표층의 높은 전기전도도를 갖는 호수물(>100\;{mu}S/cm$)은 전기전도도가낮은 하천수(>$65{\sim}75\;{\mu}S/cm$)와 혼합되지 않음으로서 표층수 고립 현상을 가져왔다. 1993년 장마후, 염분도를 조절하는 요인은 공간적으로 차이를 보였다; 호수의 댐근처에서 염분도는 유입수와호수물의 혼합에 의한 희석의 결과로서 현저한 감소를 보인 반면, 호수 상류역에서 염분도는 호수로 유입되는 지하수에 포함된 $CaCO_3$(석회암으로부터 기원)영향으로 인해 급격한 증가를 보였다. 이런 결과는 수리수문학적 특성과 함께 유역내 지질적 특성도 이온농도에 영향을 주었음을 시사하였다. 1994년의 경우 염분도는 1993년에 비해 현저히 높았으며 (p<0.001),하절기 동안 감소된 유입수의 영향으로 이온 희석현상은 보이지 않았다. 따라서,　본 호수내 계절적 이온농도 및 성분에　영향을 주는 1차적인 요인은 하절기 몬순 강도에 의존하는 희석효과로서 사료된다.

• 한국습지학회지
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• 제21권spc호
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• pp.39-50
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• 2019

본 논문의 목적은 기후변화가 북한지역에서 유역규모의 수문순환에 미치는 영향을 평가하는데 있다. 먼저, CMIP5(Coupled Model Intercomparison Project Phase 5)의 모형인 MRI-CGCM3모델을 선택하였으며, 추계학적 축소기법의 하나인 SDQDM(Spatial Disaggregation-Quantile Delta Mapping)기법을 이용하여 기후변화시나리오 자료를 편의보정 하였다. 또한 관측치와 SDQDM 기법의 적용 전·후의 비교를 통해 SDQDM기법의 타당성을 검토하였다. 또한 기후변화에 따른 극한기후가 북한의 유역규모 수문순환과 유출에 미치는 영향을 평가하고자 한다. 일반적으로 기후변화에 따른 수문순환을 전망하기에 앞서 분석에 사용되는 유출모형의 매개변수 최적화가 우선적으로 수행되어야 하지만 북한지역은 정치적 이유로 인해 미계측 유역으로 분류되어 있어 관측 유출량 자료를 확보하기 어렵다. 따라서 본 논문에서는 양질의 유출량자료가 있는 남한의 16개 유역을 대상으로 M-RAT모형의 최적 매개변수를 산정하였다. 또한 유역특성변수 간 상관분석을 통해 다중공선성을 고려하였고, 단계적 회귀분석을 통해 미계측 유역에 적용 할 수 있는 매개변수 추정식을 산정하였다. 매개변수 추정식의 검증을 위해 남한의 오십천, 남대천, 용담댐, 영강 유역을 미계측 유역이라고 가정하고 교차검증을 수행한 결과 4개 유역 모두 효율계수 NSE가 0.8이상으로 높은 효율성을 확인하였다. 본 논문에서는 기후변화시나리오와 추정된 유출모형의 매개변수를 이용하여 북한의 압록강 유역의 기후변화에 따른 유역규모의 수문순환과정의 변화를 평가하였다. 분석 결과, 기후변화시 강수량이 증가하였고, 기온상승으로 인해 증발산량의 증가되는 것으로 전망되었고, 유역 내 유역 저류량은 감소하는 것을 확인하였다. 유황 분석결과 Future 1, 2 기간에 풍수량은 증가하고, 갈수량이 감소하고 Future 3 기간에 풍수량과 갈수량이 증가하는 것으로 전망되었다.

• 생태와환경
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• 제51권4호
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• pp.287-298
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• 2018

강우부족현상이 지속되었던 2015년 팔당호에서의 이화학적 요인과 동물플랑크톤 군집 특성은 선행연구에서의 몬순기후에 의한 강우와 수리 수문학적 요인의 영향을 받아 변화하던 동물플랑크톤 군집과 다른 양상을 나타냈다. 조사기간 동안 팔당호의 수리학적 체류시간은 2014년부터 지속된 강우부족현상에 영향을 받아 2013년대비 크게 증가하였다. 이에 따라 유입 방류량이 감소하여 팔당댐앞(St.1)의 이화학적 수질은 호소형 특성의 남한강수역(St.2) 수질보다 하천형 특성의 북한강수역(St.3) 수질과 비슷한 특성이 나타났다. 동물플랑크톤의 군집변화는 봄(3~5월)에는 주로 소형 윤충류(Syncheata, Keratella)가 우점하였으며, 여름(7~9월)에는 집중호우가 적어 연중 가장 높은 현존량을 기록했으며 우점종은 윤충류인 Keratella cochlearis와 원생동물인 Difflugia corona로 나타났다. 가을(9~11월)에는 수온이 감소함에 따라 윤충류와 원생동물의 현존량이 감소하고 요각류 유생(Nauplius)이 우점하는 천이를 보였다. 통계분석결과 복합적 수계의 특성을 보여주는 팔당호에서 북한강수역은 하천형, 남한강수역과 경안천수역은 호소형 특성으로 지점별 상이하게 구분되며, 이에 따라 동물플랑크톤 군집 또한 영향을 받을 수 있음을 나타냈다.

• 한국조경학회지
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• 제34권6호
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• pp.1-9
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• 2007

Land use types within a watershed closely are related with the water quality characteristics of receiving water bodies. Despite of a numerous studies suggesting a strong relationship between water quality and land use, there have been increasing concerns about the geographical variation and a lack of spatial integration in that relationship, which are essential to implementing these findings into land use planning and management. In the meantime, edges mediate the material flux between adjacent systems. This mediating effect of edges is strongly related to the complexity of their shapes. Land use activities within a watershed have a direct impact on the water quality of adjacent aquatic systems, and hydrological processes carry residuals from watershed into adjacent aquatic ecosystems through the edges. Therefore, the geometry of reservoirs theoretically affects the relationship between land uses in the watershed and the quality of receiving bodies of water. In this light, this study integrates the geo-spatial dimensions of land uses in the watershed using GIS and landscape indices in order to explore the relationship between land uses and water quality. Water quality characteristics, land uses and geometry of 133 randomly sampled reservoirs were correlated, based on buffer zones and types of reservoirs. The findings showed that land uses, particularly urban land uses, significantly affect water quality characteristics including BOD, COD, TN and TP, and geometry of reservoirs reduces the concentration of pollutant and nutrients in reservoirs. One of results indicates that the relationship between land use and water quality and effects of spatial dimension may vary with types of reservoirs and pollutants. These results suggest that lakeshore areas are important, particularly for TN reduction and call for a caution to land use activities nearby shoreline areas for sustaining better water quality.

• 한국농공학회논문집
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• 제60권3호
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• pp.37-50
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• 2018

Local climate characteristics for both urban and rural areas can be attributed to multiple factors. Two factors affecting these characteristics include: 1) greenhouse gases related to global warming, and 2) urban heat island (UHI) effects caused by changes in surface land use and energy balances related to rapid urbanization. Because of the unique hydrological and climatological characteristics of cities compared with rural and forested areas, distinguishing the impacts of global warming urbanization is important. In this study, we analyzed anthropogenic climatic changes caused by rapid urbanization. Weather elements (maximum temperature, minimum temperature, and precipitation) over the last 60 years (1955-2016) are compared in urban areas (Seoul, Incheon, Pohang, Daegu, Jeonju, Ulsan, Gwangju, Busan) and rural/forested areas (Gangneung, Chupungnyeong, Mokpo, and Yeosu). Temperature differences between these areas reveal the effects of urbanization and global warming. The findings of this study can be used to analyze and forecast the impacts of climate change and urbanization in other urban and non-urban areas.

• Wind and Structures
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• 제19권5호
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• pp.505-522
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• 2014

While effects of the atmospheric boundary layer flow on engineering infrastructure are more or less known, some local transient winds create difficulties for structures, traffic and human activities. Hence, further research is required to fully elucidate flow characteristics of some of those very unique local winds. In this study, important characteristics of observed vertical velocity profiles along the main wind direction for the gusty Bora wind blowing along the eastern Adriatic coast are presented. Commonly used empirical power-law and the logarithmic-law profiles are compared against unique 3-level high-frequency Bora measurements. The experimental data agree well with the power-law and logarithmic-law approximations. An interesting feature observed is a decrease in the power-law exponent and aerodynamic surface roughness length, and an increase in friction velocity with increasing Bora wind velocity. This indicates an urban-like velocity profile for smaller wind velocities and rural-like velocity profile for larger wind velocities, which is due to a stronger increase in absolute velocity at each of the heights observed as compared to the respective velocity gradient (difference in average velocity among two different heights). The trends observed are similar during both the day and night. The thermal stratification is near neutral due to a strong mechanical mixing. The differences in aerodynamic surface roughness length are negligible for different time averaging periods when using the median. For the friction velocity, the arithmetic mean proved to be independent of the time record length, while for the power-law exponent both the arithmetic mean and the median are not influenced by the time averaging period. Another issue is a large difference in aerodynamic surface roughness length when calculating using the arithmetic mean and the median. This indicates that the more robust median is a more suitable parameter to determine the aerodynamic surface roughness length than the arithmetic mean value. Variations in velocity profiles at the same site during different wind periods are interesting because, in the engineering community, it has been commonly accepted that the aerodynamic characteristics at a particular site remain the same during various wind regimes.