국내 유역 특성을 고려한 하천단면 정보 적용을 위한 SWAT 모형 개선

한정호 ( Jeongho Han ),이서로 ( Seoro Lee ),최순군 ( Soon-kun Choi ),임경재 ( Kyoung Jae Lim ),김종건 ( Jonggun Kim ) 한국농공학회 2018 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2018 No.-

SWAT(Soil and Water Assessment Tool) 모형은 전 세계적으로 유역에서의 유출량 및 수질 변화를 모의하기 위해 이용되고 있다. 본 연구에서는 SWAT 모형에서 하천단면과 관련된 입력변수들이 수문 및 수질 모의에 미치는 영향을 분석하였다. 그리고 국내 유역 특성에 맞는 하천단면 관련 입력변수 산정을 위한 새로운 회귀식을 개발하고 이를 적용하여 모형을 개선하였다. 연구 대상 지역은 낙동강 상류에 위치한 안동댐 유역이며, 구글어스, 다음, 네이버에서 제공하는 항공사진 영상을 활용하여 측정한 하천단면을 실측 하천단면으로 가정하여 연구를 진행하였다. 이렇게 구축된 실측 하천 단면 자료와 소유역별 면적 자료를 활용하여 만수시 하천단면 폭과 홍수시 하천단면 폭을 산정할 수 있는 회귀식을 개발하였다. 본 연구에서 개발된 회귀식과 기존 SWAT 모형으로 산정된 하천단면 폭을 실측 자료와 비교한 결과 본 연구에서 개발된 회귀식이 더 높은 정확도를 나타내었다. 또한 개발된 회귀식을 통해 산정된 하천단면 폭 자료를 모형에 적용할 수 있도록 SWAT 모형의 소스코드를 수정하였다. 개선된 SWAT 모형을 통해 안동댐에 대한 유량 및 유사량 모의를 비교한 결과 유역 최종 유출구에서는 유량 및 유사량 모두 큰 변화는 나타나지 않았다. 하지만 유량 및 유사량 모두 저유량 부분에서 다소 차이를 나타냈다. 이는 하천단면 관련 입력자료가 유속 산정에 유속 산정에 영향을 주고 이로 인해 유량 및 유사량 모의 결과에도 영향을 주는 것으로 판단되며, 유량이 적은 저유량 시기에 상대적으로 그 영향이 크게 작용하는 것으로 판단된다.

소유역 별 alpha factor를 적용한 기저유출 분석

한정호 ( Jeongho Han ),이서로 ( Seoro Lee ),아베이리살 ( Risal Avay ),성윤수 ( Yunsoo Sung ),임경재 ( Kyoung Jae Lim ) 한국농공학회 2016 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2016 No.-

최근 기후변화의 영향으로 홍수·가뭄과 같은 자연재해의 발생 빈도와 심각성이 증대됨에 따라 이에 대한 대안 방안으로 기후변화에 대비한 유역관리의 필요성이 대두되고 있다. 이를 위해서는 먼저 유역에서의 정확한 수문 예측이 요구된다. 그 중 수문 예측에 영향을 미치는 다양한 유역특성 중에서 수문곡선의 감수부는 유역의 토성, 경사, 대수층 특성 등에 영향을 받는다. 하지만 대부분 강우 유출 모형에서는 이를 고려하지 않고 유역 전체에 대하여 동일한 감수 특성을 가지고 있다고 가정한다. 이에 본 연구에서는 Soil and Water Assessement Tool(SWAT) 모형을 활용하여 소유역 별 수문곡선의 감수부 특성이 기저유출 모의 결과에 대한 영향을 분석하였다. Alpha factor는 수문곡선에서 감수부 특성을 나타내는 매개변수로써, 실측 유량자료로부터 산정할 수 있다. 이에 본 연구에서는 소유역 중에서 실측 유량자료가 가용한 소유역에 대하여 Web-based RECESS를 통해 alpha factor를 직접 산정하였다. 이렇게 산정한 alpha factor를 각 소유역에 적용하여 SWAT 모형 모의 결과로부터 기저유출을 분리하였다. SWAT 모형의 기본 입력값(default value)을 적용한 기저유출 분리결과와 실측 유량자료로부터 산정된 alpha factor 적용에 따른 기저유출 분리결과를 비교한 결과 실측 유량자료로부터 산정된 alpha factor를 적용한 경우의 기저유출 모의 결과 상대적으로 높을 정확도를 나타내었다.

Alpha factor 적용에 따른 수문곡선의 감수부 모의 정확도 평가

한정호 ( Jeongho Han ),금동혁 ( Donghyuk Kum ),성윤수 ( Yunsoo Sung ),임경재 ( Kyoung Jae Lim ) 한국물환경학회(구 한국수질보전학회) 2016 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2016 No.-

복합재 평판의 두께변화가 램파의 전파에 미치는 영향

한정호(Jeongho Han),김천곤(Chun-Gon Kim) 한국항공우주학회 2006 韓國航空宇宙學會誌 Vol.34 No.6

본 연구는 두께변화가 있는 복합소재 평판을 전파하는 램파의 전파특성을 실험을 통하여 살펴보았다. 상용 항공우주구조물에는 두께변화가 존재하는 부품이 많이 사용되고 있고 구조변화에 의해 두께가 변할 수도 있기 때문에 구조건전성 모니터링을 위하여 램파를 사용하고자 한다면, 이러한 구조물에 대한 램파의 특성을 면밀히 분석해 볼 필요가 있다. 본 연구는 앓은 두께의 PZT를 구조물 표면에 부착하여 실험을 수행하였다. 두께변화가 있는 전파경로를 선택하여 측정된 신호의 전파속도 및 주파수 분석 결과를 이상적 전파조건과 비교를 통하여 두께변화가 존재하는 영역에서 전파특성의 변화가 이루어지는 과정 중에 전이영역이 발생함을 제시하였다. This study experimentally investigates the characteristics of Lamb wave propagating in a composite plate of varied thickness. In practical aerospace structures, there are so many parts that have varied thickness. Therefore, in order to employ the Lamb wave in a structural health monitoring of those parts, it is necessary to understand correctly the characteristics of Lamb wave for the structure with thickness variation. Thin surface-bonded piezoelectric transducers, which have great potential in integrated monitoring systems for structural health, were used to generate and receive Lamb waves. The predicted propagation velocity under the assumptions of ideal mode conversions was compared with the experimentally measured one. The validity of the results was supported by the frequency analysis of the signals. Consequently, the results show that the transient region is occurred when Lamb waves propagate across the region that thickness variation over some gradient exists.

국내 주요 수계에서 하천변동성에 미치는 기저유출의 영향

한정호(Han, Jeongho),성연정(Sung, Yeonjeong),임경재(Lim, KyoungJae),정영훈(Jung, Younghun) 한국지반환경공학회 2017 한국지반환경공학회 학술발표회논문집 Vol.2017 No.9

국내 경작지 특성을 고려한 SWAT 모형의 식생여과대 유사저감 효율 산정식 개선

한정호 ( Jeongho Han ),박윤식 ( Younshik Park ),금동혁 ( Donghyuk Kum ),정영훈 ( Younghun Jung ),정교철 ( Gyocheol Jung ),김기성 ( Kisung Kim ),임경재 ( Kyoungjae Lim ) 한국물환경학회 2015 한국물환경학회지 Vol.31 No.5

In this study, considering the factors that affects sediment trapping efficiency of Vegetative Filter Strips (VFS), the scenarios were designed to develop a regression equation to estimate sediment trapping efficiency of VFS for agricultural fields in South-Korea. For this, general conditions of agricultural fields in South-Korea were investigated. Then, based on these results, total 53,460 scenarios were set and simulated by Vegetative Filter Strip MODel (VFSMOD-w). Two variables were determined from the results of 53,460 scenarios. These two variables were applied to CurveExpert for development of a equation, which can estimate sediment trapping efficiency of VFS. The equation developed in this study can be used in SWAT model for estimation of sediment reduction efficiency of VFS to upland field in Korea. Moreover, it is expected that VFS will be effectively applied to agricultural fields in South-Korea.

뼈건강 지표를 이용한 유기태 칼슘 급원의 생체이용성 및 소화율

한정호(Han Jeongho),김은미(Kim Eunmi),정만기(Cheong Manki),지성규(Chee Sungkew),지규만(Chee Kewmahn) 韓國營養學會 2010 Journal of Nutrition and Health Vol.43 No.1

본 연구는 CaCO₃를 표준으로 장내 칼슘 흡수를 촉진하는 peptide-Ca, anchovy-Ca, methionine hydroxyl analogue calcium의 생체이용성과 소화율을 평가하였다. 표준군은 CaCO₃를 AIN-93G (1993)를 기준으로 칼슘 요구량의 0%, 30%, 60%로 첨가하여 모든 분석 항목에 대한 비교기준으로 삼았다. 실험군은 요구량의 40% 수준으로 각기 다른 칼슘 공급원으로 실험하였다. 실험결과는 대부분 칼슘 함량이 높은 Ca-60%군이 가장 높은 수치를 보여 주어 칼슘의 섭취량과 비례하여 양의 상관 관계를 보여 주었다. 생체이용성 평가에서는 MHA-Ca 군이 체중 증가량, BMD, BS, BBS 항목에서 높은 이용성을 보여 주었다. peptide-Ca은 회귀계수가 높은 회분함량(R² = 0.98)과 BMC (R² = 0.935)를 이용한 평가에서 표준군에 비해 11%, 7% 높은 이용성을 보여주었다. Anchovy-Ca군 역시 여러 생체이용성 평가항목에서 높은 이용성을 나타냈다. 이는 동일한 양의 칼슘을 섭취했을 때 실험군이 표준으로 사용된 CaCO₃ 보다 높은 칼슘 이용성을 가지고 있음을 의미한다. 하지만 본 연구로는 유기태 칼슘이 어떤 생리 활성 작용을 통해 이러한 결과를 나타냈는지는 알 수 없었으며, 이 부분을 분명하게 규명하는 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다. 소화율 측정항목에서는 Ca-0%군을 제외하고는 90% 이상 높은 칼슘 소화율을 나타냈다. 소화율과 보유율에서 peptide-Ca군이 유의한 차이는 없었지만 다른 실험군에 비해 미세하게 높았다. 이러한 차이의 축적으로 인해 생체이용성 평가시 실험군간 차이를 보여 주었다. 결국 공급한 칼슘에 대한 소화 및 흡수의 차이에 의해 뼈 건강관련 지표가 좋아지고 이로 인해 실험군의 생체 이용성이 높게 평가 되었다. Peptide-Ca와 순수한 식품 칼슘 급원인 멸치 뼈는 높은 칼슘 이용성을 나타내어, 체내칼슘 영양개선에 상당한 효과가 있슴이 증명되었다. This study was carried out to evaluate the bioavailabilities and the digestibilities of oligopeptide chelated (peptide-Ca), anchovy bone (anchovy-Ca) and methionine hydroxyl analogue (MHA-Ca) calcium compared to those of calcium carbonate in rats. In exp1, CaCO₃, were added to the basal diet at level of 0, 30 and 60% calcium of the AIN-93G diet. In test groups, peptide-Ca, anchovy-Ca and MHA-Ca, were added to the basal diet to provide calcium at the level of 40% of AIN-93G. In exp1, the bioavailabilities were evaluated from the regression equation of the ratios of theological/ actual calcium intakes of each dietary treatment. In exp2, urine and feces was to evaluate the true- and apparent digestibility and apparent retention. In exp1, Ca-60% group had higher bone mineral density (BMD), bone mineral content (BMC) and bone breaking strength (BBS) than those of the other standard groups. The bone weight and ash content of the peptide-Ca and anchovy-Ca groups were significantly higher than those of the MHA-Ca. Bone calcium content were not significantly different from the test group. The bioavailability of the MHA-Ca group was shown higher BMD (71%), BS (38%) and BBS (27%) compared to another control group. But the regression coefficient for BMD, BS and BBS were lower compare with that of bone ash and BMC. In exp2, the true- and apparent digestibility of test groups were shown to over 90%. Peptide-Ca was not significantly different from other test group, but digestibility and retention were higher compare to other test groups. In conclusion, peptide-Ca, anchovy-Ca and MHA-Ca improved Ca bioavailability in the rats. The compounds were higher Ca digestibility compared with those of CaCO₃. It is assumed that difference of digestibility for test groups may be correlated to the bioavailability of test groups in BMD, BMC, BS, BBS and bone ash respectively.

실측 하천단면 정보 적용을 위한 SWAT 모형의 개선

한정호 ( Jeongho Han ),이서로 ( Seoro Lee ),양동석 ( Yang Dong Seok ),김종건 ( Jonggun Kim ),임경재 ( Kyoung Jae Lim ) 한국물환경학회 2017 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2017 No.-

하천단면 형상이 유랑 및 수질 모의에 미치는 영향 분석

한정호 ( Jeongho Han ),이동준 ( Dongjun Lee ),이서로 ( Seoro Lee ),임경재 ( Kyoung Jae Lim ),김종건 ( Jonggun Kim ) 한국물환경학회(구 한국수질보전학회) 2019 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2019 No.-

하천의 유량 변동성을 나타내는 지표들의 특성 분석

한정호 ( Jeongho Han ),리살아베이 ( Risal Avay ),권필주 ( Pil Ju Kwon ),임경재 ( Kyoung Jae Lim ),정영훈 ( Younghun Jung ) 한국농공학회 2015 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2015 No.-

우리나라는 연 강수량의 약 70%가 여름철에 집중 된 강수패턴으로 해외 주요 하천과 비교하여 국내 하천은 매우 큰 하천유량 변동성을 가지고 있다. 이에 하천관리를 위해서는 하천유량 변동성에 대한 정확한 분석이 필요하다. 하천유량 변동성을 분석하기 위하여 유황계수, R-B Index, 변동계수, Q5:Q95 등 다양한 하천유량 변동성 지표(Streamflow Variability Index)가 개발되어 활용되고 있다. 하지만 다양한 하천유량 변동성 지표들에 대한 각각의 특성에 대한 분석 없이 대부분 연구에서 하천유량 변동성 지표들이 활용되고 있다. 이에 본 연구에서는 국내 주요 하천을 대상으로 다양한 하천유량 변동성 지표들의 특성을 분석하고자 하였다. 본 연구에서는 전국 91개 유량관측소를 대상으로 유황계수, R-B Index, 변동계수, Q5:Q95 총 4가지의 하천유량 변동성 지표를 산정하였다. 또한 하천유량 변동성 지표들과 기저유출 기여도와의 관계를 분석하기 위하여 WHAT(Web based hydrograph analysis tool)을 활용하여 91개 유량관측소에 대하여 BFI(Baseflow Index)를 산정하였다. 각각의 하천유량 변동성 지표들의 특성을 분석한 결과 R-B Index와 WHAT 시스템을 통해 산정된 BFI와의 R2가 0.79로 가장 높게 나타났다. 다음으로 연중 최대/최소 일유량과 각 하천유량 변동성 지표들을 분석한 결과 유황계수와 Q5:Q95가 연중 최대/최소 일유량에 가장 민감한 것으로 나타났으며, R-B Index는 연중 최대/최소 일유량에 큰 영향을 받지 않고 1년 동안의 전반적인 하천유량 변동성을 가장 잘 나타내었다. 본 연구 결과 각각의 하천유량 변동성 지표는 서로 다른 특성을 나타냈다. 본 연구 결과는 하천유량 변동성 연구를 위해 하천유량 변동성 지표를 선정하는데 있어 참고자료로 활용할 될 수 있을 것으로 기대되며, 이를 통해 연구 목적에 맞는 정확한 하천 유량 변동성 분석이 가능할 것으로 기대된다.