• 한국물환경학회지
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• 제36권4호
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• pp.284-299
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• 2020

Dam reservoirs play a particularly crucial role in processing the allochthonous and the autochthonous dissolved (DOC) and the particulate (POC) organic carbon and in the budget of global carbon cycle. However, the complex physical and biogeochemical processes make it difficult to capture the temporal and spatial dynamics of the DOC and the POC in reservoirs. The purpose of this study was to simulate the dynamics of the DOC and the POC in Daecheong Reservoir using the 3-D hydrodynamics and water quality model (AEM3D), and to quantify the mass balance through the source and sink fluxes analysis. The AEM3D model was calibrated using field data collected in 2017 and showed reasonable performance in the water temperature and the water quality simulations. The results showed that the allochthonous and autochthonous proportions of the annual total organic carbon (TOC) loads in the reservoir were 55.5% and 44.5%, respectively. In season, the allochthonous loading was the highest (72.7%) in summer, while in autumn, the autochthonous loading was the majority (77.1%) because of the basal metabolism of the phytoplankton. The amount of the DOC discharged to downstream of the dam was similar to the allochthonous load into the reservoir. However, the POC was removed by approximately 96.6% in the reservoir mainly by the sedimentation. The POC sedimentation flux was 36.21 g-C/㎡/yr. In terms of space, the contribution rate of the autochthonous organic carbon loading was high in order of the riverine zone, the transitional zone, and the lacustrine zone. The results of the study provide important information on the TOC management in the watersheds with extensive stagnant water, such as dam reservoirs and weir pools.

• 한국수자원학회논문집
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• 제40권6호
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• pp.459-468
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• 2007

본 연구에서는 대상유역인 경안천 유역 (유역면적 $260km^2$)에 대한 지하수 함양량 추정을 위해, 완전 분포형 모형인 MIKE SHE를 적용하였다. 모형 입력자료로서 DEM 토지이용도, 정밀토양도 등과 같은 GIS 자료를 구축하고, 기상자료를 이용하여 증발산 입력자료를 생성하였다. 유역 최종 출구점인 경안 수위표 지점에서의 유출자료를 활용하여 모형 보정과 검증을 수행한 결과, 관측치의 경향을 잘 모의하는 것으로 나타났으며, 유역내 운영되고 있는 마평 지하수위 관측소의 관측지하수위와 모의치를 비교한 결과도 매우 양호하게 나타났다. 모형을 이용하여 대상유역에 대한 연간 지하수 함양량을 산정하고, 기존의 감수곡선법에 의해 계산된 값과 비교한 결과 비슷한 모의값을 보였다. 결론적으로 모형을 통한 지하수위 모의 및 함양량 모의에 신뢰성이 높게 나타났으며, 함양량의 시공간적인 분포 특성 파악에 유의하게 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국물환경학회지
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• 제28권3호
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• pp.347-358
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• 2012

The SWAT (Soil and Water Assessment Tool) should be calibrated and validated with observed data to secure accuracy of model prediction. Recently, the SWAT-CUP (Calibration and Uncertainty Program for SWAT) software, which can calibrate SWAT using various algorithms, were developed to help SWAT users calibrate model efficiently. In this study, three algorithms (GLUE: Generalized Likelihood Uncertainty Estimation, PARASOL: Parameter solution, SUFI-2: Sequential Uncertainty Fitting ver. 2) in the SWAT-CUP were applied for the Soyang-gang dam watershed to evaluate these algorithms. Simulated total streamflow and 0~75% percentile streamflow were compared with observed data, respectively. The NSE (Nash-Sutcliffe Efficiency) and $R^2$ (Coefficient of Determination) values were the same from three algorithms but the P-factor for confidence of calibration ranged from 0.27 to 0.81 . the PARASOL shows the lowest p-factor (0.27), SUFI-2 gives the greatest P-factor (0.81) among these three algorithms. Based on calibration results, the SUFI-2 was found to be suitable for calibration in Soyang-gang dam watershed. Although the NSE and $R^2$ values were satisfactory for total streamflow estimation, the SWAT simulated values for low flow regime were not satisfactory (negative NSE values) in this study. This is because of limitations in semi-distributed SWAT modeling structure, which cannot simulated effects of spatial locations of HRUs (Hydrologic Response Unit) within subwatersheds in SWAT. To solve this problem, a module capable of simulating groundwater/baseflow should be developed and added to the SWAT system. With this enhancement in SWAT/SWAT-CUP, the SWAT estimated streamflow values could be used in determining standard flow rate in TMDLs (Total Maximum Daily Load) application at a watershed.

• 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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• 한국공간정보시스템학회 2000년도 학술회의 논문집 3권2호
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• pp.181-186
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• 2000

국가지리정보체계사업을 시작으로 여러 응용분야에서 지리정보시스템을 구축하고 있으며, 특히 지자체에서는 도시정보화 차원에서 UIS(Urban Information System;도시정보시스템)를 구축하고 있다. 지자체의 업무들은 지자체의 상황에 따라 조금씩 차이를 보이지만 업무 단위로 따져 볼 때 공통적으로 수행되는 업무들이 많으며, 지리정보 관련 업무 또한 예외가 아니다. 지금까지 각 지자체의 도시정보시스템은 공통업무에 대하여 중복개발이 불가피 하였으며, 재사용성을 기대하기 어려웠다. 이런 비효율을 극복하는 방안으로 컴포넌트 기술이 대두되었으며, 컴포넌트 기술을 이용하여 업무변화에 유연하고 재활용을 극대화할 수 있는 업무 컴포넌트 개발이 필요한 시점이다. 본 논문은 지자체의 지리정보 관련 업무의 하나인 하수도 업무 중 하수배출용량 산정을 위한 하수도 관망해석 컴포넌트 설계를 제시하였다. 하수도 관망해석 컴포넌트는 하수배출용량을 산정하고, 하수 배출용량을 토대로 통수능이 부족한 하수관거를 추출하며, 통수능 부족 관거에 대하여 적정한 교체 관경 결정을 지원할 수 있도록 설계하였다 컴포넌트 설계과정은 표준업무를 지원할 수 있도록 업무분석을 수행하였으며, 이의 결과물로 하수도 관망해석 알고리즘을 도출하였으며, 알고리즘을 기반으로 하수도 관망해석 업무를 수행하는 하수도 관망해석 컴포넌트를 설계하고 설계 내용을 UML(Unified Modeling Language)로써 명세화 하였다. 현재 설계에 따라 하수도 관망해석 컴포넌트가 개발되고 있으며, 개발된 컴포넌트를 이용한 하수도 관망해석 시스템을 구축할 예정이다. 추후에는 하수도 관망해석 컴포넌트와 하수도 업무 컴포넌트와의 통합부분에 대한 연구가 진행되어야 할 것이다.7.0로 하고 표준(標準) EDTA 용액(溶液)을 소량(少量)넣고 8N-KOH로 pH $12{\sim}13$으로 하고 N-N 희석분말(稀釋粉末)을 지시약(指示藥) 으로써 표준(標準) EDTA 용액(溶液)으로 적정(滴定)하여 Ca 치(値)를 얻었다. Ca와 Mg의 합계결정치(合計決定値)와 Ca 적정치(滴定値) 차(差)로 Mg 치(値)를 얻었다. 음(陰) ion 구분(區分)으로부터 상법(常法)에 의하여 $MgNH_4PO_4$의 침전(沈澱)을 만들어서 HCl에 녹키고 일정량(一定量)의 표준(標準) EDTA 용액(溶液)을 넣어 pH 7.0로 한다음 완충액(緩衝液)으로 pH 10으로 하고 BT 지시약(指示藥)을 써서 표준(標準) Mg $SO_4$용액(溶液)으로 적정(滴定)하여 P 치(値)를 얻었다. 본법(本法)으로 Na-phytate를 분석(分析)한 결과(結果) Na-phytate의 분자식(分子式)을 $C_6H_6O_{24}P_6Mg_4CaNa_2{\cdot}5H_2O$라고 하였을 때의 이론치(理論値)에 비(比)하여 P가 98.9% Cark 97.1%, Mg가 99.1%이고 통계처리(統計處理)한 결과분석치(結果分析値)와 이론치(理論値)는 잘 일치(一致)된다. 그러나 종래법(從來法)에 의(依)한 분석치(分析値)는 이론치(理論値)에 비(比)하여 P가 92.40%, Cark 86.80%, Mg가 93.80%로서 이론치(理論値)와 일치(一致)하지 않는다. 3) Na-phytate를 전분(澱粉)과 일정(一定)한 비(比)로 혼합(混合)하고 본법(本法)으로 P,Ca 및 Mc를 정량(定量)한 결과(結果) 이들의 회수율(回收率)은 거의 100%이었다. 4) 본분석법

• 한국농림기상학회지
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• 제12권3호
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• pp.183-196
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• 2010

아시아 주요 곡물 생산지의 경제 성장과 지표 이용 변화에 따른 인간 활동의 증가는 아시아 몬순의 경향을 변화 시켰다. 본 연구에서는 지표-해양 대비, 하층제트 기류(LLJ), 티벳 고층 및 상층 편동풍 제트 기류를 포함한 인도 여름 몬순의 중요한 구성 요소를 모사하여 지역기후 모형 (RegCM3)의 성능을 평가하였다. 3년(1994: 다우 해, 2002: 평균 해, 2002: 가뭄 해)의 비교 자료를 선택하여 RegCM3은 매년 4월 1일부터 10월 1일까지 60 km의 해상도로 적분하였다. 순환과 강수 모사 결과는 NCEP/NCAR 재해석 자료와 Global Precipitation Climatology Centre(GPCC)의 관측 자료로 검증하였다. RegCM3 모형 모사의 중요 결과는 다음과 같다. (a) LLJ 는 다소 강하였으며 아라비아해에서 다우 해에 두 개로 분할되었으나, 평균 및 가뭄 해에서는 분할되지 않았다. (b) 단일의 대형 고기압이 다우 해에 존재하였으나, 가뭄 해에는 약하고 두 개의 고기압대로 분할되었다. (c) 강수의 공간분포 모사는 대부분 인도 지역에서 GPCC의 관측 강수량과 유사하였다. (d) NIMBUS-7 SMMR 적설 자료를 이용한 민감도 실험에서 북동 및 남부 인도 반도 지역에서 주로 강수량의 감소가 나타났으며, 티벳 지역에서는 4월 적설량이 0.1m 감소하는 것으로 나타났다.

• 대한공간정보학회지
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• 제12권4호
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• pp.27-33
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• 2004

최근 NGIS 사업의 일환으로 문화재청과 각 지자체가 중심이 되어 문화유적지도 제작 사업이 진행되고 있다. 문화재 통합 지리정보 시스템은 문화재 관리자와 도시계획, 건축/토목 등의 토지와 관련한 사업을 진행하는 기관에서 설계단계 적용 시 반드시 필요한 사항이다. 급격하게 늘어나는 국토개발사업에서는 문화재보호법(제74조의 2)으로 지정하여 문화재 지표조사를 의무화 시켰다. 본 연구는 사천시 문화재 유적지도 제작 중 일부지역을 선정하여 유적수치지도로 제작되어진 2차원 수치자료를 GIS를 활용하여 3차원 입체지형 모델로 구축하였다. 또한, 관계형 구조로 설계되어진 기존의 데이터베이스를 개선하여 구체화한 모델로 설계하였다. 유적 지표조사에서부터 유적발굴 단계로 나아가 발굴되어질 유적 형상과 종류, 유물 등에 이르기까지 보다 정확하고 구체적인 정보를 3차원으로 구현할 수 있도록 방향을 제시하였다. 그리고 남해안 지역의 해수면 변화에 대한 과거의 연구에 기초하여 해당 지역의 과거 해수면에 대한 복원을 시도하였다. 해수면 변화의 적용 결과 현재 해수면 상황에서는 내륙쪽에 위치하고 있는 패총유적이 과거의 해수면에서는 강에 인접하여 위치함으로써 패총이라는 유적의 성격을 명확히 하는 결과를 얻을 수 있었다. 유적 지표조사에서부터 유적발굴 단계로 나아가 발굴될 유적 형상과 종류, 유물 등에 이르기까지 보다 정확하고 구체적인 정보를 3차원으로 구현할 수 있도록 방향을 제시하고자한 논문이다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.79-93
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• 2015

Gulf Stream 인근해역에서 해양 중규모 와동의 삼차원 구조분석을 HYCOM 수치모델을 사용하여 수행하였다. 시계방향 및 반시계 방향으로 회전하는 와동들의 구조를$1/12^{\circ}$와 $1/48^{\circ}$ 두개의 모델 해상도를 사용하여 비교하였다. 라그랑지안 모수인 Finite Size Lyapunov Exponent (FSLE) 와 Okubo-Weiss parameter(OW) 분포를 분석한 결과 표층의 와동구조가 수심 깊은 곳까지 영향을 미치는 것으로 나타났는데, 이는 와동에 의한 수평방향 해수운동이 수직방향 해수운동보다 크기 때문인 것으로 해석되었다. 고해상도 모델의 경우 와동근처에서 10 km 미만의 미세난류구조 들이 많이 발견되었으며, 이러한 미세난류구조들은 고해상도 모델의 와동근처에서 해수의 움직임을 저해상도 모델보다 불규칙하게 만드는 것으로 나타났다. 이러한 미세난류구조에 의한 해수의 불규칙한 움직임은 분산계수 (dispersion coefficient)에도 영향을 미치는데, 수평 분산계수의 경우 해수운동이 자유로운 고해상도 모델이 저해상도 모델보다 그 값이 더 크게 나타났다. 수직 분산계수의 값은 저해상도 모델에서 더 크게 나왔는데, 이는 와동의 경사진 궤도를 따라 움직이는 저해상도 모델의 해수운동이 수직 분산계수값을 증가시키기 때문인 것으로 들어났다. 상대 수직 분산계수의 경우 이러한 궤도의 영향이 줄어들기 때문에 해수의 수직운동을 측정하는데 있어 절대 수직 분산계수 보다 더 적합한 것으로 판명되었다.

• 대기
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• 제26권2호
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• pp.257-275
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• 2016

Asian dust is a seasonal meteorological phenomenon influencing most East Asia, irregularly occurring during spring. Unusual heavy Asian dust event in winter was observed in Seoul, Korea, with up to $1,044{\mu}g\;m^{-3}$ of hourly mean $PM_{10}$, in 22~23 February 2015. Causes of such infrequent event has been studied using both ground based and spaceborne observations, as well as numerical simulations including ECMWF ERA Interim reanalysis, NOAA HYSPLIT backward trajectory analysis, and ADAM2-Haze simulation. Analysis showed that southern Mongolia and northern China, one of the areas for dust origins, had been warm and dry condition, i.e. no snow depth, soil temperature of ${\sim}0^{\circ}C$, and cumulative rainfall of 1 mm in February, along with strong surface winds higher than critical wind speed of $6{\sim}7.5m\;s^{-1}$ during 20~21 February. While Jurihe, China, ($42^{\circ}23^{\prime}56^{{\prime}{\prime}}N$, $112^{\circ}53^{\prime}58^{{\prime}{\prime}}E$) experienced $9,308{\mu}g\;m^{-3}$ of hourly mean surface $PM_{10}$ during the period, the Asian dust had affected the Korean Peninsula within 24 hours traveling through strong north-westerly wind at ~2 km altitude. KMA issued Asian dust alert from 1100 KST on 22nd to 2200 KST on 23rd since above $400{\mu}g\;m^{-3}$ of hourly mean surface $PM_{10}$. It is also important to note that, previously to arrival of the Asian dust, the Korean Peninsula was affected by anthropogenic air pollutants ($NO_3^-$, $SO_4^{2-}$, and $NH_4^+$) originated from the megacities and large industrial areas in northeast China. In addition, this study suggests using various data sets from modeling and observations as well as improving predictability of the ADAM2-Haze model itself, in order to more accurately predict the occurrence and impacts of the Asian dust over the Korean peninsula.

• 한국물환경학회지
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• 제24권4호
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• pp.488-498
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• 2008

Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model have been widely used in simulating hydrology and water quality analysis at watershed scale. The SWAT model extracts topographic feature using the Digital Elevation Model (DEM) for hydrology and pollutant generation and transportation within watershed. Use of various DEM cell size in the SWAT leads to different results in extracting topographic feature for each subwatershed. So, it is recommended that model users use very detailed spatial resolution DEM for accurate hydrology analysis and water quality simulation. However, use of high resolution DEM is sometimes difficult to obtain and not efficient because of computer processing capacity and model execution time. Thus, the SWAT Topographic Feature Extraction Error (STOPFEE) Fix module, which can extract topographic feature of high resolution DEM from low resolution and updates SWAT topographic feature automatically, was developed and evaluated in this study. The analysis of average slope vs. DEM cell size revealed that average slope of watershed increases with decrease in DEM cell size, finer resolution of DEM. This falsification of topographic feature with low resolution DEM affects soil erosion and sediment behaviors in the watershed. The annual average sediment for Soyanggang-dam watershed with DEM cell size of 20 m was compared with DEM cell size of 100 m. There was 83.8% difference in simulated sediment without STOPFEE module and 4.4% difference with STOPFEE module applied although the same model input data were used in SWAT run. For Imha-dam watershed, there was 43.4% differences without STOPFEE module and 0.3% difference with STOPFEE module. Thus, the STOPFEE topographic database for Soyanggang-dam watershed was applied for Chungju-dam watershed because its topographic features are similar to Soyanggang-dam watershed. Without the STOPFEE module, there was 98.7% difference in simulated sediment for Chungju-dam watershed for DEM cell size of both 20 m and 100 m. However there was 20.7% difference in simulated sediment with STOPFEE topographic database for Soyanggang-dam watershed. The application results of STOPFEE for three watersheds showed that the STOPFEE module developed in this study is an effective tool to extract topographic feature of high resolution DEM from low resolution DEM. With the STOPFEE module, low-capacity computer can be also used for accurate hydrology and sediment modeling for bigger size watershed with the SWAT. It is deemed that the STOPFEE module database needs to be extended for various watersheds in Korea for wide application and accurate SWAT runs with lower resolution DEM.

• 한국농림기상학회지
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• 제9권2호
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• pp.88-99
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• 2007

토양수분은 토양으로의 침투나 지표유출 기작에 직접적인 영향을 주며 간접적으로 유역 단위의 수문학적, 수리화학적, 기상학적, 생태학적 반응에 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 광릉 슈퍼사이트 내 원두부 소유역을 대상으로 사면에서의 토양수분 전이과정이 토양수분의 추계학적 모형구조와 갖는 연계성을 규명하기 위해서 일련의 유도과정이 수행되었다. 유도된 단변량 추계학적 모형의 구조에 근거하여, 관측된 토양수분의 시계열을 모의하였다. 자료전처리, 모형구조의 규명, 후보 모형군의 구성, 모수추정, 검정 등의 과정을 통해서 도출된 모형들의 공간적인 분포는 대상사면의 지형학적인 특성들이 반영된 것으로 판단된다. 다방향 알고리즘에 의한 기여면적이나 습윤 지수와 함께 대상지점의 국부경사도가 중요변수로 도출되었다. 본 연구 결과는 광릉 슈퍼사이트와 같은 복잡 경관에서 토양수분의 공간분포를 결정짓는 중요한 요인들을 이해하고 이를 통해 현실성있는 토양수분 분포 지도를 작성하는데 기여 하게 될 것이다.