• 한국환경과학회지
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• 제22권8호
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• pp.953-963
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• 2013

Reliable long-term streamflow forecasting is invaluable for water resource planning and management which allocates water supply according to the demand of water users. Forecasting of seasonal inflow to Andong dam is performed and assessed using statistical methods based on hydrometeorological data. Predictors which is used to forecast seasonal inflow to Andong dam are selected from southern oscillation index, sea surface temperature, and 500 hPa geopotential height data in northern hemisphere. Predictors are selected by the following procedure. Primary predictors sets are obtained, and then final predictors are determined from the sets. The primary predictor sets for each season are identified using cross correlation and mutual information. The final predictors are identified using partial cross correlation and partial mutual information. In each season, there are three selected predictors. The values are determined using bootstrapping technique considering a specific significance level for predictor selection. Seasonal inflow forecasting is performed by multiple linear regression analysis using the selected predictors for each season, and the results of forecast using cross validation are assessed. Multiple linear regression analysis is performed using SAS. The results of multiple linear regression analysis are assessed by mean squared error and mean absolute error. And contingency table is established and assessed by Heidke skill score. The assessment reveals that the forecasts by multiple linear regression analysis are better than the reference forecasts.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권2B호
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• pp.121-135
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• 2010

본 연구에서는 연구(I)에서 구축한 고도, 기상, 토지이용, 토양, 식생과 같은 기본 입력자료와 공도 수위관측소 상류유역을 대상으로 유역내에 포함되어 있는 농업용 저수지인 고삼과 금광저수지의 저수위, 저수량, 내용적 곡선 자료들을 이용하여 SLURP 모형의 물리적 매개변수들과 저수지의 방류량을 조정하여 저수지의 저수위와 유역 유출량을 검 보정하였다. 한편, 연구(I)에서의 편이보정과 CF 다운스케일기법에 의한 CCCma CGCM2 A2, B2 시나리오의 미래 기후자료, 개선된 CA-Markov 기법에 의한 미래 토지이용자료, 월 NDVI와 평균온도와의 선형회귀식에 의한 미래 식생자료 등을 모형에 입력하여 미래 기후변화에 따른 저수지 저수량과 유입량에 미치는 영향을 평가하고 전체적인 유역 수문(증발산량, 토양수분, 지하수충진량, 유출량)의 변화를 평가하였다. 저수지의 미래 저수량과 유입량은 가을시기에 크게 감소하는 것으로 평가되었고, 유역의 미래 연유출량, 토양수분, 지하수충진량은 다소 감소하고, 증발산량은 크게 증가하는 것으로 전망되었다. 마지막으로, 미래 기후변화, 토지이용변화와 식생변화 중 어떠한 요소가 미래의 농업용 저수지의 유입량, 저수량 및 하천유역의 수문에 큰 영향을 미치는 지를 평가하기 위해 각 요소의 기여도를 분석한 결과, 기후변화가 가장 크게 기여하는 것으로 평가되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1B호
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• pp.11-20
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• 2008

본 연구에서는 국내 중소규모 댐의 대부분을 차지하는 자연 월류형 여수로의 홍수배제능력 증대를 위해 여수로의 월류부 형상 개선에 따른 배제유량을 분석하였다. 대표적인 댐으로서 대수호지를 선정하였으며 여수로 배제유량 분석을 위해 3차원 수리해석 프로그램인 FLOW-3D를 적용하였다. 여수로 개축모형으로서 직선형 래버린스위어 및 곡선형 래버린스위어를 적용하여 각 모형별 월류양상 및 방류량을 현 상태인 선형 측수로식 여수로와 비교하였다. 수치해석 결과의 검증을 위해 Froude 상사법칙에 의해 1/40로 축소된 수리모형 실험 자료와 비교해 본 결과 측수로 내 흐름 및 월류양상이 서로 잘 일치하였으며 측벽 옹벽에서의 수위도 근사하였다. 설계홍수위 시 위어형상 별 측수로 내 월류양상을 비교해 보면 선형 측수로 여수로의 경우 위어를 통과한 측수로 내 흐름이 원활하였으나 직선형 및 곡선형 래버린스위어의 경우 방류량이 현 상태에 비해 40 cms 증가하여 위어를 월류한 흐름이 수면 위를 타고 반시계 방향으로 돌게 되며 잠류가 발생되는 것으로 나타났다. 저수지 수위-방류량 모의 결과 직선형 및 곡선형 래버린스위어 모두 현 상태인 선형 측수로식 위어에 비해 유효길이를 더 확보할 수 있어서 저수위에서는 최대 71%의 방류량 증가 효과를 보였지만 수위가 증가함에 따라 측수로 내 잠류가 발생하고 수맥간섭이 심해져 방류곡선의 경사가 점차 완만해졌다.

• 물과 미래
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• 제17권1호
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• pp.37-43
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• 1984

선형 추적 문제는 2차 목적함수에서는 해석적으로 풀 수 있다. 그러나 이 이론은 제어 및 상태 변수를 무제약으로 가정하기 때문에 저수지운영에 대한 적응에 취약점을 갖고 있다. 이 추적은 이산형 시스템에 대하여 수행하였으며 제약조건에 위배될 경우에 추적을 중단하였다. 이러한 다단계추적은 벨만의 최적성의 원리에 근거를 두고 시도되었다. 적용 실례로서 한강유역의 6개 기존 저수지에 36개월간의 자료로서 최적운영값을 계산하였다.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 대한산업공학회/한국경영과학회 2004년도 춘계공동학술대회 논문집
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• pp.685-688
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• 2004

본 연구에서는 저수지군 연계운영을 위한 표본 추계학적 선형 계획(SSLP, Sampling Stochastic Linear Programming) 모형을 제안한다. 일반적 추계학적 모형은 과거 자료로부터 확률변수의 확률분포를 추정하고 이를 몇 개 구간으로 나누어 이산 확률 값을 산정하여 기댓값이 최대가 되는 운영방안을 도출하지만 저수지 유입량 예측시 고려되어야할 지속성 효과(Persistemcy Effect)와 유역간 또는 시점별 공분산 효과(The joint spatial and temporal correlations)를 반영하는데 많은 한계가 있다. 이를 극복하기 위하여 과거자료 자체를 유입량 시나리오로 적용하여 시${\cdot}$공간적 상관관계를 유지하는 표본 추계학적(Sampling Stochastic)기법을 바탕으로 Simple Recourse Model로 구성한 추계학적 선형 계획 모형을 제시한다. 이 모형은 미국 기상청(NWS)에서 발생 가능한 유입량의 시나리오를 예측하는 방법인 앙상블 유량 예측(ESP, Ensemble Streamflow Prediction)을 통한 시나리오를 적용함으로써 좀더 신뢰성 있는 저수지군 연계운영 계획을 도출 할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제40권2호
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• pp.125-135
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• 2016

Background: The objectives of this study were to establish a swimming capability model for largemouth bass using the FishXing (version 3) program, and to determine the swimming speed and feasibility of fish passage through a waterway tunnel. This modeling aimed to replicate the waterway tunnel connecting the Andong and Imha Reservoirs in South Korea, where there is a concern that largemouth bass may be able to pass through this structure. As largemouth bass are considered an invasive species, this spread could have repercussions for the local environment. Results: Flow regime of water through the waterway tunnel was calculated via the simulation of waterway tunnel operation, and the capability of largemouth bass to pass through the waterway tunnel was then estimated. The swimming speed and distance of the largemouth bass had a positive linear function with total length and negative linear function with the flow rate of the waterway tunnel. The passing rate of small-size largemouth bass (10-30 cm) was 0%at a flow of $10m^3/s$ due to rapid exhaustion from prolonged upstream swimming through the long (1.952 km) waterway tunnel. Conclusions: The results of FishXing showed that the potential passing rate of large size largemouth bass (>40 cm) through the waterway tunnel was greater than 10%; however, the passage of largemouth bass was not possible because of the mesh size ($3.4{\times}6.0cm$) of the pre-screening structures at the entrance of the waterway tunnel. Overall, this study suggests that the spread of largemouth bass population in the Imha Reservoir through the waterway tunnel is most likely impossible.

• 대한토목학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.1-12
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• 1985

저수지계(貯水池系)의 최적운영(最適運營)은 다차원문제(多次元問題)로서 일반적으로 O.R. 기법(技法)으로 해를 구할 수 있다. 본(本) 연구(硏究)에서는 선형추적리론(線型追跡理論)을 이산화(離散化)하여 2점(點) 경계치문제(境界値問題)를 풀었다. 이 이론의 적용에는 두가지 문제가 제기되는데 첫째, 추적(追跡)을 위한 기준(基準)이 미지수(未知數)이므로 무제약(無制約) 조건(條件)의 최적률(最適律)을 반복 적용하여 수렴치(收斂値)를 구하여 이로부터 추적기준(追跡基準)을 산출했다. 둘째, 상태 및 제어벡터의 제약조건(制約條件)의 처리는 Pontryagin의 최소원리(最小原理)로 해결하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권6호
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• pp.381-395
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• 2019

본 연구의 목적은 농업용 저수지 저수율 예측을 위해 개발된 회귀식에 미래 기후변화 시나리오 및 3개월 기반의 농업용 저수지 저수율 자료 및 기상자료를 이용하여 미래 저수율을 예측하는 것이다. 예측된 저수율을 3개월 자료기반의 저수지 가뭄지수로 지수화하여 가뭄 지속기간, 심도 및 규모를 산정하고 미래 가뭄을 평가하였다. 극한사상의 추정을 위해 6개의 RCP 8.5 기후변화 시나리오(HadGEM2-ES, CESM1-BGC, MPI-ESM-MR, INM-CM4, FGOALS-s2, and HadGEM3-RA)를 3개의 미래 평가기간(S1: 2011~2040, S2: 2041~2070, S3: 2071~2099)으로 구분하여 미래 저수율을 산정하였다. 산정 결과, 강수량 및 기온의 상승이 가장 큰 HadGEM2-ES 시나리오에서의 미래 저수율이 6개의 시나리오 중 S3 기간에 평년 저수율(1976~2005 기간, 77.3%)보다 가장 큰 폭으로 감소한 60.2%로 나타났다. 강수량 및 기온의 상승이 가장 적은 INM-CM4 시나리오의 저수율은 S3에서 72.8%로 가장 적게 감소했으며, CESM1-BGC, MPI-ESM-MR, FGOALS-s2, 및 HadGEM3-RA 시나리오에서 S3 구간 미래저수율은 각각 72.6%, 72.6%, 67.4%, 64.5%로 감소하였다. 미래 저수율을 이용해 RDI를 산정하고 절단수준 -0.25 이하의 심한 가뭄 경향성이 S3 기간으로 갈수록 빈번하게 나타나며 심도가 -2.0까지 나타났다.

• 한국환경농학회지
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• 제33권4호
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• pp.414-418
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• 2014

BACKGROUND: Benzene, toluene, ethylbenzene and xylene (BTEX), which are volatile aromatic hydrocarbons and main constituents of gasoline, are neuro-carcinogenic organic pollutants in soil and groundwater. Korea Ministry of Environment has established the maximum permissible level of BTEX in arable soil to 1, 20, 50 and 15 mg/kg, respectively. METHODS AND RESULTS: To understand an arable soil contamination by BTEX, we collected 92 samples from the arable lands around oil reservoir, and analyzed the BTEX residue using a GC-MS with head-space sampler. A linear correlation between BTEX concentration and peak areas was detected with coefficient correlations in the range of 0.9807-0.9995. The method LOQ of BTEX was 0.002, 0.014, 0.084, and 0.038 mg/kg, respectively. Recoveries of 0.5 mg/kg BTEX were found to be 73.7-96.9%. The precision was reliable since RSD percentage (0.7-7.5%) was below 30, which was the normal percent value. Also, BTEX in all samples were detected under the LOQ. CONCLUSION: These results showed that the investigated arable soils around airport and oil reservoir in Korea were not contaminated by oils.

• 생태와환경
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• 제42권4호
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• pp.452-464
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• 2009

The objectives of this study were to evaluate spatial and temporal variability of water quality in 10 reservoirs and identify the key nutrients (N, P) influencing chlorophyll-a (CHL) along with analysis of empirical models and zonal patterns of total phosphorus (TP) and CHL. We analyzed total nitrogen (TN), TP, CHL, water clarity (Secchi depth, SD), and evaluated potential limiting nutrient using ambient N:P ratios and previous criteria of ambient nutrients. Water clarity and CHL varied largely depending on the seasonal monsoon and type of reservoir, but trophic state was diagnosed as eutrophy, base on mean CHL in most reservoirs. The peak of TP did not match the contents of CHL due to rapid flushing during the high run-off period. In the reservoir of DR, regression coefficient in the $P_r$ was 0.510 but was 0.159 in the $M_o$, while the TP-CHL relation in the YR increased during the monsoon compared to the premonsoon. The regression coefficient in the $P_r$ was not statistically significant but the value of $M_o$ was 0.250. TP showed similar longitudinal zonal gradients among the reservoirs of DR, YR and JR. Empirical models of TP-CHL, based on overall data, showed that CHL was determined by phosphorus($R^2=0.244$, p=0.0019). Regression analysis of CHL-SD showed a stronger linear fit ($R^2=0.638$, p<0.001) than the TP-CHL model.