• 한국지리정보학회지
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• 제14권3호
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• pp.36-51
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• 2011

본 연구의 목적은 지리정보를 활용하여 기후변화에 따른 지하수 함양량 산정 모델 개발 및 검증을 수행하는 것이다. 이를 위하여 기후변화에 따른 지하수 함양량 변화를 산정하는 방법론을 제시하였고, 지리정보시스템을 활용하여 연구지역의 시기별 미래 지하수 함양량을 추정하였다. 연구지역은 낙동강 본류를 포함하는 낙동강 유역을 선정하였다. 최종 연구결과는 미래 기후변화에 따른 시기별 강우량, 함양률, 함양량을 추정하였다. 함양량 및 함양률은 기후변화에 따른 강우량의 변화와 함께 변화하는 추세를 나타내고 있는 것으로 파악되었다. 본 연구에서는 지리정보를 활용하여 기존에 기후변화와 지하수 함양량의 불명확한 관계를 정량적으로 분석하였으며, 미래 기후변화 예측 결과를 반영한 연구지역 내 지하수 함양률 변화를 시-공간적으로 산정하였다. 또한 유역내 기저유출량과 비교 분석을 통하여 검증하였다. 앞으로 연계모델의 고도화 방안 및 현장조사가 추가 된다면 보다 정량적으로 기후변화와 지하수 함양량의 상관관계를 파악 할 수 있으며, 향후 본 연구는 수자원으로 이용이 증가되는 지하수의 전반적인 관리 및 효율적인 운영 체제 구축을 위한 한 축을 차지 할 수 있다는 점에서 중요성이 있다고 하겠다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제50권7호
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• pp.489-502
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• 2017

본 연구에서는 충주댐 유역에 대해 다목적 댐 예측유입량 산정기법 BAYES-ESP를 개발하고 평가하였다. BAYES-ESP 기법은 기존 ESP (Ensemble Streamflow Prediction) 기법에 베이지안 이론을 적용하여 개발하였으며, 수문모델은 ABCD를 활용하였다. 입력자료는 기온, 강수량 자료와 댐 관측유입량 자료를 활용하였으며, 기온 및 강수량은 기상청, 국토교통부, 한국수자원공사의 지점관측자료, 댐 관측유입량은 한국수자원공사의 자료를 이용하였다. 적용성 평가방법은 시계열 분석과 Skill Score를 활용하였으며, 평가기간은 1986~2015년이다. 시계열 분석 결과 ESP 댐 예측유입량(ESP)는 매년 전망값의 큰 차이가 없었으며, 다우년 및 과우년의 예측성이 떨어지는 것으로 나타났다. BAYES-ESP 댐 예측유입량(BAYES-ESP)는 ESP가 관측유입량에 비해 과소모의하는 경향을 보정하였으며, 특히 다우년에 개선효과가 있는 것으로 나타났다. 월별 평균 댐 관측유입량과의 Skill Score 비교분석결과 ESP는 1~3월에 SS가 비교적 높은 값을 보였으며, 나머지 월에는 음의 값을 나타내었다. BAYES-ESP는 ESP와 관측 값 간의 선형적 관계를 갖는 1~3월에 ESP의 정확도를 향상시키는 것으로 나타났다. ESP 기법은 국내 강수특성상 우리나라에 적용하기에는 한계가 있었으며, 이를 개선한 BAYES-ESP 기법은 댐 유입량 예측연구에 가치가 있다고 판단된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제5권2호
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• pp.9-16
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• 2005

본 논문에서는 유역 내 침수피해를 예측할 수 있는 실현가능한 수단으로써 인공신경망의 활용에 대해 제안하고자 한다. 유역 내 다양한 환경인자에 의한 침수피해 예측모형의 구축을 위해 108개 중유역을 대상으로 1990년부터 2000년까지 강우량, 침수피해면적, 토지이용 등 총 27개의 매개변수를 선정하여 총 49개의 데이터 세트를 구성하였다. 연구결과, 침수피해는 강우량과 같은 기상정보 뿐 만 아니라 다양한 유역환경의 특성에 영향을 받는 것으로 나타났으며 인공신경망 모형에 의해 R=0.92 수준에서 예측값과 관측값이 잘 일치하는 것으로 나타났다. 따라서 인공신경망은 입력값들과 대응된 출력값들을 알고 있는 경우 과거와 현재의 시공간 정보를 활용하여 특정유역의 강우량에 따른 침수피해면적을 산정 할 수 있으며, 복잡하고 비선형적 역동성을 지니고 있는 유역 내 환경변화에 대한 예측모형으로 활용이 가능하다고 판단된다. 또한 인공신경망은 입력자료의 중요도를 평가하는데 이용될 수 있으며, 기존 모형에서 다루어지는 매개변수중요도를 정량화 시킬 수 있어 다른 모형의 매개변수 추정이나 보정에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제2권2호
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• pp.37-45
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• 1977

Solar energy is a potential source of power that offers much promise being used for low-temperature applications like drying farm crops, space heating, and water heating for domestic uses. Already much of it are being used for those purpose in foreign countries. However, very little research has been done to determine the possibility of using the solar energy in Korea. This study was conducted to develop the general prediction equation of the total radiation on a horizontal surface in Daejeon area based on 5 years 91972, Jun.1-1976. Dec.31) meteorological data (bright sunshine hours, average total horizontal radiation), and to obtain experimentally the thermal efficiency of solar air and water collectors, which will be used as a basic data of designing flat-plate solar collector system.In addition to the thermal efficiency of the collectorsthe relationship among those factors affecting it such as weather condition, orientation factor, and tilted angle of collector was analyzed. The results of this study were as follows. 1. The general predicted equation of the total radiation on a horizontal surface in Daejeon area based on bright sunshine hours was developed as $H_{av} =(1.546\frac{n}{N}-0.582)H_o$. Predicting the total radiation on a horizontal surface by the above equation was thought to be possible because to values of 0.882 was smaller than any t values at above 0.05 level on the basis of two tailed test of the difference between the calculated and the recorded values. 2.It was observed that optimum tilt angle of the collector in the summer and the autumn drying season was 13 degrees and 51 degrees respectively, these values could be obtained by adding or substracting approximately 25 degrees from the latitude of this area $(36.3^{\circ}N)$ .The relationship between orientation factor and declination of sun at suitable tilt angle of 33 degrees $(s=0.9\O)$ was shown at Fig.4. 3.The thermal efficiency of solar wdter collector was shown 13.4-51. 6% on Aug. 15 (the minimum radiation recorded) and 43.8 ~537% Aug.20 (the maximum radiation recorded), and 13.8~ 46.6 and 44.3~ 49.7 were shown on each corresponding day. 4.The thermal efficiency of the collectors according to the weather condition was shown a big difference of about 10% between the day of the maximum radiation recorded and the minimum, but the differen of efficiency between the air and the water collector was at most 2 ~ 3%. 5. Even if the efficiency of the solar water collector was a little higher than the solar air collector, for drying farm products, the solar air collector was thought to be more effective because the air heated by collector could be directly used for drying them.

• 식물병연구
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• 제24권3호
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• pp.182-192
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• 2018

화상병은 우리나라에서 그동안 존재하지 않았던 금지병으로서 2015년 최초로 발병한 후 아직 박멸되지 않아, 국내 확산 연구가 필요하다. 병 삼각형 원리를 바탕으로 화상병 발병에 적합한 환경 요인을 추론하기 위해서, 최근 4년(2014-2017년) 우리나라 기상관측 자료 및 미래(2020-2100년) 기후변화 시나리오 RCP8.5 예측 기상자료를 입력하여 화상병 발병 예측프로그램인 MARYBLYT로 꽃감염을 예측하였다. 이 예측 프로그램은 신고배 개화기간을 먼저 계산한 후, 개화기간 중 매일매일의 화상병 꽃감염 위험 경보를 출력하였다. 최근 4년 동안 꽃감염 결과 화상병 발생지인 경기 안성과 천안뿐만 아니라 인근 주산지인 평택, 아산 모두 2014년과 2015년에 "Infection" 경보가 나타났다. 또한 배 주산지인 전남 나주는 2016-2017년 "Infection" 경보가 나타났다. 최근 4년간 방제 권고 수준인 "Infection" 또는 "High" 경보 발령은 우리나라 전체 중 80% 지역에서 나타나 우리나라는 화상병 발병에 적합한 환경이었다. 80년간 미래 기후변화 기상자료로 개화기간 동안 화상병 꽃감염을 예측한 결과 해마다 감염위험 지역이 급변하였다. 하루 이상 "Infection" 경보가 발령되는 지역이 전국의 50%가 넘을 정도로 광범위할 것으로 예측되는 해는 총 20년이었던 반면 "Infection" 경보가 전국의 10% 미만 지역일 것으로 예측된 해는 8년이었다. 이들 두 그룹의 환경요인 비교분석 결과, 개화기간 중 평균온도와 누적 강수량이 유의하게 달랐다. 본 연구 결과는 외래 침입균인 화상병 관리를 담당하는 정책 당국에 적절한 정보를 제공할 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제31권3호
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• pp.317-326
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• 1998

시계열자료의 분해능력이 뛰어난 wavelet 변환을 사용하여 물소비특성을 분석하였다. Wavelet 변환의 기저함수로는 물수요량의 경우 Coiflets5 함수, 기온측정치의 경우 Coiflets3 함수를 사용하였으며 해석결과 212 scale에서 목표된 장기간에 걸친 변화추이는 hyperbolic tangent 함수의 형태로 전기간에 걸처 꾸준한 증가세를 보였다. 또한 절기혹은 경기주기와 밀접한 관련이 있을 것으로 생각되는 추가수요가 6월과 12월말을 정점으로 발생하였으며 이 추가 수요량은 하절기의 경우 $1,700\;\textrm{cm}^3/hr$, 동절기의 경우 $500\;\textrm{cm}^3/hr$ 정도인 것으로 관측되었다. 정수장 생산량 시계열자료에 내재한 주기성분은 주기가 각각 3.13day, 33.33 hr, 23.98hr와 12hr인 것으로 규명되었다. 진폭은 주기가 23,98hr인 성분이 가장 큰 것으로 밝혀졌으며 2i[i = 1,2,…12] scale에서 목도된 단주기성분들은 Gaussian PDF를 따르는 것이 확인되엇다. 잔차성분의 상호독립성, 자색파여부와 FPE의 최소화를 기준으로 할 경우 물수요량의 최적예측모형으로는 기온을 입력자료로한 다원 AR[32, 16, 23]과 다원 ARM [20, 16, 10, 23]인 것으로 판단된다.

• 수산해양기술연구
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• 제27권4호
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• pp.293-302
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• 1991

태풍해일의 변동양상과 특성을 파악하기 위하여, 한국 남해안의 7개 검조소의 조석관측자료와 기상자료를 사용하여 태풍 Thelma 통과기간 중 각 항에서의 추산조위와 해일을 추정하여, 시간영역별 기상 및 해면변동에 관한 EOF분석을 하고 태풍해일, 기압, 바람응력의 spectrum분석을 실시하였다. 반폐쇄성 만(여수)인 경우 바람응력이 기압보다 해일발생에 큰 영향을 미치며, 개방된 항만(제주)은 기압이 해일에 큰 역할을 하는 것으로 나타났다. 해일의 값은 13.1~91.7cm 범위로서 여수에서 최고치를 보였다. 태풍 Thelma 통과시 EOF 제 1 모드는 전체 해일변동의 63%를 차지하였고, 제 1 모드에 수반된 해일의 시간변동은 18 시간 동안 쌍봉의 peak를 가진 변동을 보였다. 제 1 모드에 대한 남해안 7개 지점에서의 해일의 공간적 변동은 여수를 중심으로 동시에 해면이 상승하였다. 남해안 4개항(부산, 충무, 여수, 제주)의 해일, 기압 및 바람응력 spectrum의 peak 에너지는 0.008-0.076cph(약 3-10시간)의 저주파수대에 밀집되어 있고, 해일의 경우 여수와 제주에서 에너지 밀도가 크게 나타났다. 기압의 에너지 변동은 탁월하지 않았으며, 바람응력은 부산, 여수, 제주에서 에너지 밀도가 잘 나타났다. 또한, 세 변동성분의 자기상관은 해일의 경우 주기적 변동을 나타내었고, 기압과 바람응력은 모두 불규칙적인 상관을 보였다.

• 대기
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• 제31권5호
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• pp.577-592
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• 2021

This study evaluates the predictability of the number of days of heat and cold damages by growth stages of rice in South Korea using the hindcast data (1986~2020) produced by Pusan National University Coupled General Circulation Model-Weather Research and Forecasting (PNU CGCM-WRF) model chain. The predictability is accessed in terms of Root Mean Square Error (RMSE), Normalized Standardized Deviations (NSD), Hit Rate (HR) and Heidke Skill Score (HSS). For the purpose, the model predictability to produce the daily maximum and minimum temperatures, which are the variables used to define heat and cold damages for rice, are evaluated first. The result shows that most of the predictions starting the initial conditions from January to May (01RUN to 05RUN) have reasonable predictability, although it varies to some extent depending on the month at which integration starts. In particular, the ensemble average of 01RUN to 05RUN with equal weighting (ENS) has more reasonable predictability (RMSE is in the range of 1.2~2.6℃ and NSD is about 1.0) than individual RUNs. Accordingly, the regional patterns and characteristics of the predicted damages for rice due to excessive high- and low-temperatures are well captured by the model chain when compared with observation, particularly in regions where the damages occur frequently, in spite that hindcasted data somewhat overestimate the damages in terms of number of occurrence days. In ENS, the HR and HSS for heat (cold) damages in rice is in the ranges of 0.44~0.84 and 0.05~0.13 (0.58~0.81 and -0.01~0.10) by growth stage. Overall, it is concluded that the PNU CGCM-WRF chain of 01RUN~05RUN and ENS has reasonable capability to predict the heat and cold damages for rice in South Korea.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권4호
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• pp.346-352
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• 2017

본 연구는 사과 '후지'의 과실 횡경 예측 모델을 개발하고 검증하고자, 수원지역에서 2000년부터 2014년까지의 연차간 과실 생장과 기상을 포함한 환경요인들을 분석하였다. 2000년부터 2014년까지의 평균 만개일은 4월 28일이었고, 만개 후 수확일까지의 성숙일수는 평균 181일이었다. 만개 후 약 36일 이후부터의 과실 생장은 단일 S자 곡선이었으며, 과실 횡경에 영향을 미치는 환경요인들은 BIO2, 9월강수량, 4월 최고 최저 평균기온, 8월 최저기온, 그리고 4월의 생육도일이었다. 그 중에서, 서로 간의 요인이 교차 상관관계를 나태내지 않는 BIO2와 9월 강수량을 각각 다른 요인들과 조합하여 모델을 만들었다. 선발된 모델 중에서 AICc가 92.61이며 보정된 $R^2$ 값이 0.53으로 가장 적합도가 높았던 모델을 선택하였으며 그 최종 모델식은 19.33095+(5.76242${\times}$BIO2)-(0.01891${\times}$9월강수량)+(2.63046${\times}$4월최저온도)이었다. 이 모델을 2000년부터 2014년까지의 실측치와 비교하였는데, 사과 '후지'과실 횡경의 실측치와 예측치의 평균차이는 ${\pm}2.9mm$, 표준편차는 3.54였다.

• 한국조경학회지
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• 제38권5호
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• pp.12-20
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• 2010

본 연구는 도시 소공간의 열환경을 개선하기 위한 방안을 모색하고자 공간 구조별 열특성을 평가하여 분석하였다. 도심 내 위치한 고려대학교 캠퍼스를 연구 대상지로 선정하였으며, 대상지 내에 공간 유형을 대표하는 각각의 장소에서 열환경을 조사하였다. 기상장비를 활용한 미기상 및 바이오 기상 측정, 어안렌즈 촬영사진(Fish-eye lens photography)를 활용한 공간구조 및 특성 분석, 그리고 온도나 습도와 같은 기상정보 및 이미지 정보를 활용한 열쾌적성 모델링의 순서로 공간의 열환경 및 인체 열쾌적성을 분석하였다. 열환경 평가 결과, 인체 열쾌적성의 정도는 캠퍼스 공간의 유형에 따라 차이가 나타났다. 건물이나 수목 등에 의해 위요된 폐쇄형 공간 유형에서 개방형 공간 유형에서 분석된 평균 복사온도, PMV, PET 지수보다 더 양호한 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 수목과 건물에 의한 태양복사열의 차단 및 그림자의 영향을 받기 때문이라고 할 수 있다. 그러므로 공간을 계획할 때 개방성이나 통풍성을 높이기 위한 수목의 배치를 고려하고 복사열을 차단할 수 있는 바닥포장이나 건물 외장재 종류를 선택할 필요가 있다. 본 연구는 도시 공간의 이용자가 실제적으로 느끼는 열쾌적성의 정도를 정량화하고 이를 평가함으로써 이용자를 고려한 공간계획 방안을 제안하였다.인체 열쾌적성을 평가하는 정량적 평가 방법 및 그에 따른 연구결과는 향후 도시 공간의 쾌적한 환경을 조성하는데 기여할 수 있을 것으로 판단된다.