• 한국수자원학회논문집
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• 제53권6호
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• pp.427-436
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• 2020

기후 변화는 한반도 가뭄 특성에 영향을 미칠 것으로 예측되지만 불확실성이 존재한다. 이에, 본 연구는 지면 모델링 시스템 중 하나인 WRF-Hydro 모형에 기후변화와 토지이용 시나리오를 이용하여 한반도 미래 가뭄을 예측하는 것을 목표로 하였다. 기후 변화 자료는 RCP2.6과 RCP8.5 시나리오, 지표면 변화 자료는 공통사회경제경로(Shared Socio-economic Pathway, SSP) 시나리오를 사용하였다. 임계수준 방법을 적용하여 유출량과 순일차 생산량(Net Primary Productivity, NPP)값을 이용한 미래 수문학적 가뭄과 생태학적 가뭄을 정의하였고, 각 시나리오 별 가뭄의 기간과 강도의 특성을 평가하였다. 수문학적 가뭄 기간은 RCP2.6-SSP2 가까운 미래(2031-2050)와 RCP8.5-SSP2 먼 미래(2080-2099) 시나리오에서, 생태학적 가뭄 기간은 RCP2.6-SSP2 먼 미래와 RCP8.5-SSP2 가까운 미래에서 긴 가뭄 기간을 보였다. 가뭄 강도는 가뭄 기간과 다르게, 두 가뭄 모두 RCP2.6-SSP2 먼 미래와 RCP8.5-SSP2 가까운 미래에서 큰 강도를 보였다. 수문학적 가뭄의 경우 RCP2.6-SSP2 먼 미래가 가장 심도가 크고 임계수준의 크기의 영향을 많이 받았다. 그러나 생태학적 가뭄 심도는 RCP2.6-SSP2 가까운 미래와 RCP2.6-SSP2 먼 미래에서 큰 심도를 보이고, 임계수준에 따른 심도 크기의 시나리오 별 차이는 작았다. 이 연구는 기후변화와 토지이용변화에 따른 한반도 미래 수문학적 및 생태학적 가뭄 특성을 이해하고 관리하는데 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국산림과학회지
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• 제85권4호
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• pp.571-576
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• 1996

충청북도(忠淸北道) 단양군(丹陽郡) 영춘면(永春面) 상리(上里) 휴석동(休石洞) 땅밀림형 산사태지(山沙汰地)의 지질특성(地質特性) 및 수문상황(水文狀況)을 조사 분석한 결과, 연구대상지의 토질(土質)은 고결도(固結度)가 낮고, 투수성이 높은 혈암(頁岩), 사암(砂岩), 석회암(石灰岩) 등이 혼재한 사력층(砂礫層)으로 구성되고 대규모 돌너덜지대가 여러 곳에 분포하고 있었으며, 지표토양은 하부로 갈수록 토양(土壤) 용적밀도(容積密度)가 증가하고, 공극비(孔隙比)가 감소하는 경향을 보여 땅밀림형 산사태(山沙汰) 발생에 의한 지표토양(地表土壤)의 압축현상(壓軸現象)이 나타난 것으로 해석되었다. 또한, 지표(地表)에는 투수성이 높은 토양구조상(土壤構造上)의 특성(균열(龜裂) 및 함몰현상(陷沒現象) 발생 등)으로 인하여 강우수(降雨水)의 대부분이 지중(地中)으로 침투(浸透)하여 지표류거수량(地表流去水量)이 적고, 하단부 포락(浦落)벼랑에서 용출수(湧出水) 지점(地點)이 다수(多數) 확인되었다. 한편, 연구대상지에서는 산사태(山沙汰) 토괴(土塊)의 급속한 운동(運動)을 초래하는 70mm/day 이상의 강우강도를 가진 집중호우(集中豪雨)의 발생이 많음으로 인해, 이러한 집중호우가 산사태(山沙汰)를 발생시킨 주요 원인중 하나인 것으로 판단되었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때, 휴석동 땅밀림형 산사태지(山沙汰地)는 지질(地質) 및 수문적(水文的) 상황(狀況)과 기상요인(氣象要因) 등의 여러 인자(因子)들이 상호 밀접하게 관련(關聯)되어 발생됨을 알 수 있었으며, 향후(向後) 이러한 관련인자(關聯因子)들에 대한 정밀한 조사(調査)와 연구(硏究)가 지속적으로 수행되어져야 할 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권6호
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• pp.471-479
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• 2018

본 연구는 기상학적 및 수문학적 가뭄지수를 이용하여 가뭄사상의 첨두 심도 발생시점과 가뭄발생 기간에 대한 연구를 수행하였다. 연구를 수행하기 위해 사용한 가뭄지수로 기상학적 가뭄지수는 표준강수지수(Standardized Precipitation Index, SPI)를 사용하였으며, 수문학적 가뭄지수로는 하천가뭄지수(Streamflow Drought Index, SDI)와 표준하천유량지수(Standardized Streamflow Index, SSI)를 이용하였다. 연구 대상지역은 농촌과 도시가 공존하는 청미천 유역을 선택하였으며, 평가기간은 1985년 1월부터 2017년 6월까지 32.5년을 평가하였다 하천유량은 SWAT 모형을 이용하여 산정하였다. 수집한 데이터를 이용하여 가뭄지수를 산정한 후에 시계열을 토대로 가뭄의 특성을 분석하였다. 그 결과 수문학적 가뭄은 기상학적 가뭄이 발생한 후에 발생하는 것을 확인할 수 있다. SDI가 SSI보다 SPI와의 첨두 발생시점, 가뭄 시작일의 차이와 평균 가뭄기간이 더 크게 나지만, 가뭄지수의 심도를 비교해보면 일반적으로 SSI가 SDI 보다 심각한 심도를 나타내고 있다. 그러므로 가뭄의 특성을 확인하기 위해서는 기상학적, 수문학적 가뭄지수 등 다양한 가뭄지수를 검토해야 한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권11호
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• pp.1039-1047
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• 2020

중위도에서 내륙으로 많은 양의 수증기를 운반하는 대기천(Atmospheric rivers, AR)은 물 순환과 극한 수문현상에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 2000 - 2015년도에 한반도에 상륙한 AR이 수문학적으로 미치는 영향력을 분석하였다. 그 결과 AR은 한반도 지역의 강우, 하천수위 및 유량특성과 밀접하게 연관되어 있는 것으로 나타났다. AR의 상륙이 한반도 연 강우량의 약 57%에 영향을 주었고, 여름철 강우량에 큰 영향을 주는 결과를 보였다. AR은 한반도 5대강 주변의 하천 수위와 유량 발생에도 영향을 주었는데, AR이 상륙한 당시 홍수 주의보 및 경보 기준을 넘는 수위가 관측되었다. 또한 유량의 경우, 한반도 5대강 대부분 지역의 3분위 이상 유량 값의 발생에 영향을 주는 것으로 나타났다. 이러한 결과들은 AR이 한반도 수문학적 특성에 큰 영향을 미칠 뿐만 아니라, 홍수와 같은 극한 수문 현상 발생과 매우 밀접한 관련이 있음을 시사하고 있다. 본 연구는 한반도의 다양한 영역에 대한 AR의 영향 분석에 대한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대하는 바이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.238-238
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• 2015

There are demands for water environmental analysis of discharge processes in paddy fields, however, it is not fully understood in nutrients discharge process for watershed modeling. As hydrological processes both surface and ground water and agricultural water managements are so complex in paddy fields, the development of lowland paddy fields watershed model is more difficult than upland watershed model. In this research, the improvement of SWAT (Soil and Water Assessment Tool) model for a paddy watershed was conducted. First, modification of surface inundated process was developed in improved pot hole option. Those modification was evaluated by monitoring data. Second, the monitoring data in river and drainage channel in lowland paddy fields from 2012 to 2014 were analyzed to understand discharge characteristics. As a case study, Imbanuma basin, Japan, was chosen as typical land and water use in Asian countries. In this basin, lowland paddy fields are irrigated from river water using small pumps that were located in distribution within the watershed. Daily hydrological fluctuation was too complex to estimate. Then, to understand surface and ground water discharge characteristics in irrigation (Apr-Aug) and non-irrigation (Sep-Mar) period, the water and material balance analysis was conducted. The analysis was composed two parts, watershed and river channel blocks. As results of model simulation, output was satisfactory in NSE, but uncertainty was large. It would be coming from discharge process in return water. The river water and ground water in paddy fields were exchanged each other in 5.7% and 10.8% to river discharge in irrigation and non-irrigation periods, respectively. Through this exchange, nutrient loads were exchanged between river and paddy fields components. It suggested that discharge from paddy fields was not only responded to rainfall but dynamically related with river water table. In general, hydrological models is assumed that a discharge process is one way from watershed to river. However, in lowland paddy fields, discharge process is dynamically changed. This function of paddy fields showed that flood was mitigated and temporally held as storage in ground water. Then, it showed that water quality was changed in mitigated function in the water exchange process in lowland paddy fields. In future, it was expected that hydrological models for lowland paddy fields would be developed with this mitigation function.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권3B호
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• pp.161-168
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• 2012

가뭄은 인간과 자연 환경 모두에 큰 영향을 주는 자연현상으로 이러한 가뭄의 분석 및 예측은 수자원 관리 부분에서 매우 중요한 요소가 된다. 본 연구에서는 한강의 상류유역인 평창강과 남한강 상류 유역을 대상으로 수문학적 가뭄을 정의하고 copula 이론을 이용하여 수문학적 가뭄의 결합 확률 분포를 유도하였다. 또한 이를 이용하여 가뭄의 재현기간을 산정하여 분석하였다. 연구에서 도출된 주요한 결과로부터, 1967년부터 2007년 사이에서 평창강 유역은 1981년에 발생한 550년 빈도, 남한강 상류 유역은 1973년의 110년 빈도의 가뭄이 가장 큰 가뭄 사상으로 나타났다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제32권4호
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• pp.221-227
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• 2009

This study describes time lag responses between hydrological variables and phytoplankton biomass in a regulated river system, the lower Nakdong River in South Korea. The lower Nakdong is a typical flow-controlled lotic system, and its limnological characteristics are influenced by climatic variation such as monsoons and summer typhoons. Mean rainfall in the area during summer is about 1,200 mm, which comprises >60% of annual rainfall. Our results show that the regulation of flow in the Nakdong by multi-purpose dams from 1995 to 2004 affected phytoplankton dynamics. Diatom blooms occurred in winter, when the limited discharge allowed for proliferation of the phytoplankton community. Using multiple regression analysis, we detected significant time-delayed relationships between hydrological variables and phytoplankton biomass. These results may be useful for water resource managers, and suggest that 'smart flow' control would improve water quality in large regulated river systems of the Republic of Korea.

• Water Engineering Research
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• 제6권2호
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• pp.91-99
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• 2005

One of the most important factors for estimating a flood runoff from streams is the lag time. It is well known that the lag time is affected by the morphometric properties of basin which can be expressed by catchment shape descriptors. In this paper, the notion of the geometric characteristics of an equivalent ellipse proposed by Moussa(2003) was applied for calculating the lag time of geomorphologic instantaneous unit hydrograph(GIUH) at a basin outlet. The lag time was obtained from the observed data of rainfall and runoff by using the method of moments and the procedure based on geomorphology was used for GIUH. The relationships between the basin morphometric properties and the hydrological response were discussed based on application to 3 catchments in Korea. Additionally, the shapes of equivalent ellipse were examined how they are transformed from upstream area to downstream one. As a result, the relationship between the lag time and descriptors was shown to be close, and the shape of ellipse was presented to approach a circle along the river downwards. These results may be expanded to the estimation of hydrological response of ungauged catchment.

• 한국안전학회지
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• 제27권6호
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• pp.166-171
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• 2012

This study aims to analyze the hydrological characteristics of downstream areas by the dam discharge of Soyanggang dam by using HEC-RAS Model. As a result of analyzing the data of dam discharge divided into hydropeaking discharge and total discharge, it as found that the maximum hydro-peaking discharge and the maximum total discharge have been 254.4 CMS and 1567.7 CMS respectively for the past 11 years. When the hydro-peaking discharge was applied to HEC-RAS Model, there occurred some sections where the water level rapidly changed, but the velocity of moving water was quite stable in the range between 0.23 m/sec and 1.16m/sec. Besides, when the total discharge was applied to this model, the submersible bridge along the dam downstream was flooded, and in some sections, the water level increased over the flood plain. Accordingly, this study judged that it is required to necessarily consider all the influence made by an increase of Soyanggang Dam's discharge when waterfronts are installed or used at dam downstream areas.

• 한국수자원학회논문집
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• 제49권6호
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• pp.509-518
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• 2016

본 연구는 1985년부터 2015년까지 지속기간에 따른 청미천 유역의 가뭄을 분석하였다. 가뭄의 정량적 평가를 위해 기상학적 가뭄지수와 수문학적 가뭄지수를 사용하였다. 기상학적 가뭄지수로는 강수량을 변수로 하는 SPI(Standarized Precipitation Index)와 강수량과 증발산량을 변수로 하는 SPEI(Standarized Precipitation Evapotranspiration Index)를 사용하였다. SWAT 모형의 모의를 통해 도출된 결과를 바탕으로 농업학적 가뭄지수인 PDSI(Palmer Drought Severity Index)와 수문학적 가뭄지수인 SDI(Streamflow Drought Index)를 적용하였다. 산정 결과, 극한 및 평균 가뭄의 평균에서 2015년과 2014년이 가장 가뭄에 취약함이 확인되었다. 빈도분석에 따른 가뭄의 변동성은 서로 다른 형태를 보였다. 또한 상관분석에서 극한 가뭄 및 평균 가뭄은 PDSI를 제외한 SPI, SPEI, SDI 가뭄지수간에는 높은 상관관계가 확인되었다. 하지만 각 가뭄지수는 서로 다른 극한가뭄의 시기 및 강도를 보였다. 따라서 가뭄분석시 다양한 특성을 지닌 가뭄지수를 활용하는 것이 필요하다.