관측강우자료의 경향성과 기후변화 시나리오를 고려한 강우빈도해석기법 개발

전면호,서린,김태웅,김상단 한국방재학회 2011 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.10 No.-

본 연구는 관측강우자료의 경향성과 기후변화를 고려하여 미래의 확률강우량을 산정하는 강우빈도해석방법을 개발하기 위해서, 확률분포함수의 모수와 전지구모형(GCM)을 통해 모의된 연강수량, 그리고 관측자료로부터 구축된 연최대강우량 사이의 관계를 이용하였다. 본 연구에서 제안된 방법은 우리나라 10개 지점에 대해서 2030년의 확률강우량(지속기간 24시간)을 산정하고, 기후변화 시나리오와 GCM 모형에 따른 확률강우량의 불확실성을 분석하는데 적용되었다. 그 결과, 강릉, 대전, 서울, 속초 등의 지점은 2030년의 확률강우량이 현재(2009년)보다 크게 증가하는 것으로 나타났으며, 부산, 목포, 대구 등은 2030년의 확률강우량이 현재보다 작게 산정되었다. 이러한 결과는 각 지점에서 관측된 연최대강우시계열의 추세성분이 확률강우량 산정과정에 반영된 것이다.

강이야기 4 - 인더스강의 역사와 중요성

무하메드리즈완,전면호,Jeon, Myeon-Ho 한국하천협회 2009 하천과 문화 Vol.5 No.3

기후변화를 고려한 미래 목표연도 확률강우량의 앙상블 예측

서린,전면호,김태웅,김상단,Seo. Lynn,Jeon. Myeonho,Kim. Tae-Woong,Kim. Sangdan 한국방재학회 2012 한국방재학회논문집 Vol.12 No.2

본 연구는 기후변화를 고려하여 목표연도 설계강우량을 산정하기 위해서 확률분포함수의 모수와 GCMs(Global Circulation Models)을 통해 모의된 연강수량, 그리고 관측된 연최대강우량 사이의 관계를 이용하여 앙상블 확률강우량을 산정하는 방법을 제안하였다. 목표연도 확률분포함수의 모수는 연강수량을 기후변화의 외부인자로 반영하여 회귀모형에 의해 추정된다. 본 연구에서 제안된 방법은 기후변화 시나리오와 GCM 모형에 따른 불확실성을 고려하여 우리나라 10개 지점에 대해서 설계목표연도인 2020년과 2030년의 확률강우량(지속기간 24시간)을 산정하는데 적용되었다. 그 결과, 강릉, 대전, 서울, 속초 등의 지점은 설계목표연도에서의 확률강우량이 현재(2009년)보다 크게 증가하는 것으로 나타났으며, 광주, 서산, 제주의 경우는 비교적 큰 차이가 나타나지 않았다. 부산, 목포, 대구 등은 목표연도 확률강우량이 현재보다 작게 산정되었다. 이러한 결과는 각 지점에서 관측된 연최대강우시계열의 추세성분이 확률강우량 산정과정에 반영된 것으로 판단된다. 본 연구가 제안하는 설계목표연도 확률강우량 산정법은 기후변화의 영향을 고려하여 10년 후의 목표연도 확률강우량을 산정할 수 있으며, 이러한 확률강우량은 수공구조물 계획 및 설계 시 참고자료로 활용될 수 있을 것이다. This study proposed a practical approach to estimate design rainfalls that can be applied to design reference year using the relationships among distribution parameters, annual rainfalls estimated from GCMs(Global Circulation Models), and annual maximum rainfalls observed at gauging stations, leading to consider climate change. The highlight of this study is to estimate distribution parameters through regression models with annual rainfalls as a causal factor. The proposed model was applied to estimated ensemble design rainfalls with 24-hr duration in built-up design reference years of 2020 and 2030 at 10 stations considering the uncertainty induced by emission scenarios and GCMs. The overall results indicated that the design rainfalls of Gangneung, Daejeon, Seoul, and Sokcho in 2020 and 2030 are higher than those in 2009(assumed as the current), the design rainfalls of Gwangju, Seosan, and Jeju in 2020 and 2030 are very close to the current, and the design rainfalls of Busan, Mokpo, and Daegu in 2020 and 2030 are lower than the current. It is considered that the trend component of the annual maximum rainfalls is incorporated into the process of estimating design rainfalls. The proposed method can provide design rainfalls in the next 10 more years in which the effect of climate change is reflected, and thus may suggest useful reference or alternatives for the hydrologic plan and management.

수자원 전문가 양성을 위한 대학실무교육 개선방안

김태웅,전면호 한국수자원학회 2009 한국수자원학회논문집 Vol.42 No.3

수자원 전문가 양성을 위한 대학실무교육 개선방안

김태웅,전면호,Kim, Tae-Ung,Jeon, Myeon-Ho 한국수자원학회 2009 물과 미래(한국수자원학회지) Vol.42 No.3

파키스탄의 교육과 한국에서의 HEC 장학생

무하메드 리즈완(Muhammad Rizwan),전면호(Myeon-Ho Jeon) 대한토목학회 2009 대한토목학회지 Vol.57 No.4

기후변화를 고려한 한강유역 저수지의 적응능력 평가

정건희(Chung,Gunhui),전면호(Jeon,Myeonho),김형수(Kim,Hungsoo),김태웅(Kim,Tae-Woong ) 대한토목학회 2011 대한토목학회논문집 B Vol.31 No.5B

변화할 것으로 예측되고 있는 기후환경에서 현재 수공구조물의 적응능력을 평가하고 지속가능한 시스템을 만들고자 하는 것은 최근의 수행 관리의 핵심이다. 본 연구에서는 한강수계 5개의 댐을 대상으로 다양한 유입량에 따른 방류량 및 저류량의 변화를 퍼지 추론 시스템을 이용하여 분석하였다. 유입량의 변화에 대한 최대 저류량 및 최소 저류량의 변화를 저수지의 적응능력이라 정의하여 분석한 결과, 저류용량이 상대적으로 작은 광동댐은 유입량의 급격한 증가를 감당하기 어려우며, 소양강댐은 강우량 변화에 대한 적응능력이 가장 뛰어난 것으로 판단되었다. 그러나 퍼지 추론 시스템은 소속함수를 임의로 지정하고, 과거 자료를 이용하여 검증하기가 용이하지 않으므로, 보다 정확하고 효율적인 모의를 위해 소양강댐을 대상으로 적응 신경망-퍼지추론 시스템을 구축하여 적응능력을 평가하였다. 과거 자료의 빈도분석 결과와 기후변화 시나리오를 바탕으로 구축된 9개의 강우 시나리오에 대해 소양강댐의 방류량 및 저류량을 모의한 결과, 유입 시나리오에 따라 매우 상이한 저수지 운영결과를 나타냄을 알 수 있으며, 적응 신경망-퍼지 추론 시스템이 변화하는 강우량과 패턴에도 불구하고 안정적으로 저수지를 운영함을 알 수 있었다. It is a main concern for sustainable development in water resources management to evaluate adaptation capability of water resources structures under the future climate conditions. This study introduced the Fuzzy Inference System (FIS) to represent the change of release and storage of reservoirs in the Han River basin corresponding to various inflows. Defining the adaptation capability of reservoirs as the change of maximum and/or minimum of storage corresponding to the change of inflow, the study showed that Gangdong Dam has the worst adaptation capability on the variation of inflow, while Soyanggang Dam has the best capability. This study also constructed an Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) for the more accurate and efficient simulation of the adaptation capability of the Soyanggang Dam. Nine Inflow scenarios were generated using historical data from frequency analysis and synthetic data from two general circulation models with different climate change scenarios. The ANFIS showed significantly different consequences of the release and reservoir storage upon inflow scenarios of Soyanggang Dam, whilst it provides stable reservoir operations despite the variability of rainfall pattern.

Polarimetric Scanning Radiometer와 In-situ를 이용한 토양수분 자료의 통계분석

장선우(Jang Sun Woo),전면호(Jeon Myeon Ho),최민하(Choi Minha),김태웅(Kim Tae-Woong) 대한토목학회 2010 대한토목학회논문집 B Vol.30 No.5B

토양수분은 강우-유출, 에너지 수지, 증발 및 대기의 기후와 기상에 큰 영향을 미치고, 수문학적 거동에 중요한 역할을 한다. 미국의 NASA와 USDA는 전 지구 토양수분 관측을 위해 2002년부터 2005년까지 매년 Soil Moisture Experiment (SMEX)의 실험 실측, 항공기, 원격탐사를 이용한 토양수분 자료를 평가하여 지표와 대기의 수문학적 연구를 위해 기초가 되는 자료를 제공하고 있다. 본 연구의 목적은 SMEX02에 따른 항공기 원격탐사를 이용한 토양수분 데이터와 In-situ를 이용한 토양수분 데이터와의 상관관계를 분석하고, 항공기를 이용한 데이터의 활용성에 대해서 분석하는 것이다. 미국의 Iowa 주 Walnut Creek 유역을 대상으로 항공기를 이용한 Polarimetric Scanning Radiometer(PSR)의 C-band와 In-situ에 의한 데이터의 시공간적 스케일을 조합하여 4개 지점(WC15, WC16, WC23, WC24)에서 관측된 10일간의 토양수분 자료를 비교, 분석하였다. PSR의 C-band와 4개의 지점에 대한 7개 깊이의 In-situ 토양수분 데이터와의 상관성을 분석한 결과, 2-10 cm 깊이에서 상호 상관성이 가장 유의함을 보여 주었다. Rank Sum test와 t-test의 결과, 유의수준 10%에 대해 4개 지점 모두 10 cm에서 평균이 같고, 7 cm와 10 cm에서 중앙값이 같았다. 또한 확률분포의 적합도 검정을 위해 PPCC test를 실시한 결과, PSR에 의한 토양수분 데이터는 대체적으로 정규분포, 대수분포, Gumbel 분포 모두 성립하였고, 대상 지역별 깊이에 따라 토양수분의 분포형은 10 cm 깊이에서 정규분포보다 대수정규분포와 Gumbel 분포가 더 유의하였다. 본 연구를 통하여 PSR 토양수분은 7 cm와 10 cm 깊이의 관측 토양수분 자료로 대체될 수 있을 것으로 판단된다. 향후 우리나라에서도 항공기 및 인공위성을 이용한 토양수분 자료를 활용하여 수문학적 연구에 기초가 되는 자료로서 활용이 가능하며, PSR의 C-band를 이용하여 토양수분 관측 시 약 7-10 cm에 대한 토양수분을 증명할 수 있을 것으로 판단된다. Soil moisture is a crucial factor in hydrological system which influences runoff, energy balance, evaporation, and atmosphere. United States National Aeronautic and Space Administration (NASA) and Department of Agriculture (USDA) have established Soil Moisture Experiment (SMEX) since 2002 for the global observations. SMEX provides useful data for the hydrological science including soil moisture and hydrometeorological variables. The purpose of this study is to investigate the relationship between remotely sensed soil moisture data from aircraft and satellite and ground based experiment. C-band of Polarimetric Scanning Radiometer (PSR) that observed the brightness temperature provides soil moisture data using a retrieval algorithm. It was compared with the In-situ data for 2-30 cm depth at four sites. The most significant depth is 2-10 cm from the correlation analysis. Most of the sites, two data are similar to the mean of data at 10 cm and the median at 7 cm and 10 cm at the 10% significant level using the Rank Sum test and t-test. In general, soil moisture data using the C-band of the PSR was established to fit the Normal, Log-normal and Gumbel distribution. Soil moisture data using the aircraft and satellites will be used in hydrological science as fundamental data. Especially, the C-band of PSR will be used to prove soil moisture at 7-10 cm depths.