공간분석을 이용한 강원도 지역의 강수분포 분석 (I): 강수지역 구분과 계절별 및 연평균 강수량 분석

엄명진,정창삼,조원철,Um,Myoung-Jin,Jeong,Chang-Sam,Cho,Won-Cheol 한국방재학회 2009 한국방재학회논문집 Vol.9 No.5

본 연구에서는 관측소의 지리적 위치 및 강수특성(월별, 계절별, 연평균)을 이용하여 강원도의 강수지역을 구분하였다. 강수지역 구분은 기상관측소 66개소(기상관서: 11개소, 자동기상시스템(AWS): 55개소)의 자료를 이용하였으며, 통계적 방법 중 군집 기법인 K-means 방법을 적용하였다. 지역구분 결과, 강수지역은 5개 지역(영동지방 1개 지역 및 영서지방 4개 지역)으로 구분하였다. 계절별 평균강수량은 봄에는 강원도 전체에 유사하게 발생하였으며, 여름에는 영서지방이 높게 나타났으며, 가을과 겨울에는 영동지방이 높게 발생하였다. 연평균 강수량 및 여름철 강수량의 공간분석 결과 강원도 중 일부 지역(미시령 및 대관령일원)은 산악형 강수 특성을 나타냈으나 전반적인 현상은 아닌 것으로 판단되었다. 그러나 보다 정확한 분석을 위해서는 관측소의 고도별 분포가 미흡한 것으로 나타난 관측소의 보완 및 AWS의 자료 확충이 필요할 것으로 판단된다. In this study, we separated the precipitation zones using the geographic location of stations and precipitation characteristics (monthly, seasonal, annual) in Gangwon province. Precipitation data of 66 weather stations (meterological office: 11 locations, auto weather system (AWS): 55 places) were used, and statistical method, K-means cluster method, was conducted for division of the precipitation regions. As the results of regional classification, the five zones of precipitation (Yongdong: 1 region, Youngseo: 4 regions) were separated. Seasonal average precipitation in spring is similar throughout Gangwon Province, seasonal average precipitation in summer has high values at Youngseo, and seasonal average precipitation in autumn and winter have high values at Youngdong. The some areas, the vicinity of Misiryeong and Daegwallyeong, happens the orographic precipitation in spatial analysis, but the orographic effects didn`t occur for the whole Gangwon areas. However, to achieve more accurate results, the expansion of observatories per elevation and AWS data are demanded.

CLM 및 CLM-VIC를 이용한 동아시아 지역의 과거 가뭄 분석

엄명진(Myoung-Jin Um),김정빈(Jeongbin Kim),김문모(Mun Mo Kim),김연주(Yeonjoo Kim) 응용생태공학회 2018 Ecology and resilient infrastructure Vol.5 No.3

본 연구에서는 CLM 및 CLM-VIC의 모의 자료를 이용하여 기존에 관측된 동아시아 지역의 가뭄을 분석하였다. 관측 자료는 CRU 자료를 활용하였으며, 연구기간으로 1951 - 2010년을 설정하였다. 기상학적 가뭄 지수인 SPEI를 산정하기 전에 연평균 강수량, 기온 및 증발량에 대한 각각의 비교 및 검토를 수행하였다. 각 모의 자료들이 국지적으로는 관측 자료와 미소한 차이를 보이나 동아시아 전반적으로는 유사한 시공간 패턴을 보이는 것으로 간주되어 SPEI 산정 시 적절할 것으로 판단되었다. SPEI 산정결과들을 기왕 대표 가뭄 및 연구 기간에 대한 빈도 해석을 통하여 검토한 결과, CLM 및 CLM-VIC는 관측 가뭄인 CRU와 공간적으로 유사한 분포를 나타내었다. 다만, 가뭄의 정도가 심해지면 그 유사성이 다소 감소하는 경향을 보였다. In this study, the historical drought in East Asia was analyzed with the Community Land Model (CLM) and CLM-Variable infiltration capacity (CLM-VIC). The observation dataset, Climate Research Unit (CRU), were also applied to check and estimate the historical drought for 1951 - 2010. The annual precipitation, temperature and evapotranspiration by CRU, CLM and CLM-VIC were investigated before estimating the meteorological drought index, which is the Standardized precipitation evapotranspiration index (SPEI). Three variables by observation and simulations have generally similar spatial pattern in East Asia even though there are some mere differences depending on the local area. These similar patterns are also founded in the results of SPEI by CRU, CLM and CLM-VIC. However, the similarity of SPEI becomes weaker as the drought severity goes severer from D1 to D4.

지역빈도해석 및 회귀분석을 이용한 산악형 강수 해석

엄명진(Um Myoung-Jin),윤혜선(Yun Hye Seon),조원철(Cho Woncheol),허준행(Heo Jun-Haeng) 대한토목학회 2008 대한토목학회 학술대회 Vol.2008 No.10

GPD 모형 산정을 위한 임계값 산정방법의 비교

엄명진(Um Myoung Jin),조원철(Cho Woncheol),허준행(Heo Jun-Haeng) 대한토목학회 2007 대한토목학회 학술대회 Vol.2007 No.10

우리나라의 지역 가뭄 평가를 위한 MODIS DSI 활용

박혜선,엄명진,김정빈,김연주,Park, Hye Sun,Um, Myoung-Jin,Kim, Jeong Bin,Kim, Yeonjoo 대한토목학회 2015 대한토목학회논문집 Vol.35 No.6

전 세계적으로 가뭄 재해가 증가함에 따라 최근 위성영상 자료를 활용한 연구의 필요성이 대두되고 있다. 기존 연구는 대부분 실제 사례와의 연계성이 낮다는 한계점을 가지고 있다. 본 연구에서는 위성영상을 활용하여 지역적 분석을 실시하고, 영상 자료와 표준강수지수(SPI) 및 실제 가뭄 사례의 상관성 분석을 실시하고자 하였다. 국내 주요 가뭄(2001년, 2008-2009년)을 대상으로 각각 동두천과 태백 지역을 선정하였다. 8일 간격의 $0.05^{\circ}$ 공간해상도 MODIS DSI (Drought Severity Index)를 이용하여 SPI 및 수위 자료와의 상관관계 분석을 실시하였다. 동두천의 경우 6개월 DSI는 30일 SPI와 0.71의 상관관계를 나타냈으며, 태백 지역의 6개월 DSI와 90일 SPI의 상관성은 0.40을 보였다. DSI와 대상지역의 관측 저수위를 비교한 결과 6개월 DSI가 평균 65.7% 수준의 적중률을 보였다. 연구를 통하여 위성영상 자료 기반 가뭄지수인 DSI와 기상학적 가뭄지수인 SPI의 상관성을 부분적으로 제시할 수 있었으며, 실제 관측 자료와 비교를 실시한 결과 국내 연구에서의 활용 가능성을 확인하였다. As the drought disasters are increased in the world, the need of study using satellite image data is on the rise. This study is conducted to analyze the drought in the region using satellite image, and to analyze the correlation with the standard precipitation index (SPI) and the actual drought cases. We selected Dongducheon and Taebaek region for domestic major drought (2001, 2008-2009). The correlation with the SPI and the observed water level data was analyzed using the $0.05^{\circ}$ spatial resolution and 8days MODIS DSI (Drought Severity Index). In Dongducheon, 6-months DSI has a correlation of 0.71 with the SPI (30). In Taebaek, the correlation between 6-months DSI and SPI (90) was a 0.40 and showed an average hit ratio of 65.7% in comparing with the observed water level of study area. In summary, this study showed a limited correlation between DSI based on satellite images and meteorological drought index SPI and confirmed the possibility of using DSI for the domestic study.

미계측 관측 강수 자료 생성을 통한 제주도 지역의 수문총량 추정

김남원,엄명진,정일문,허준행,Kim, Nam-Won,Um, Myoung-Jin,Chung, Il-Moon,Heo, Jun-Haeng 한국수자원학회 2012 한국수자원학회논문집 Vol.45 No.9

In this study, the total precipitation amount in Jeju Island was estimated with the simulated precipitation for ungauged stations missing precipitation data using the spatial precipitation analysis. The missing data were generated through the modified multiple linear regression in this study, and the analysis of spatial precipitation was conducted with the PRISM(Parameter-elevation Regression on Independent Slope Model). The generated data with modified multiple linear regression model have similar pattern with original data. Thus, the model in this study shows good applicability to estimate the missing data. The difference of annual average precipitation between Case 1 (original data) and Case 2 (modified data) appears very small ratio which is about 1.5%. However, the difference of annual average precipitation according to elevation shows the large ratio up to 37.4%. As the results, the method of estimating missing data in this study would be useful to calculate the total precipitation amount at the low station density area and the places with the high spatial variation of precipitation. 본 연구에서는 미계측 강수자료를 생성하여 공간 해석함으로써 제주도의 정확한 수문총량을 산정하였다. 미계측 강수자료는 본 연구에서 제시된 수정된 다중회귀선형 모형으로 생성하였으며 공간강수량은 PRISM을 적용하여 구하였다. 수정된 다중선형회귀 모형에 의한 미계측 강수자료의 추정 값들은 기존의 강수 패턴과 유사한 양상을 나타내어 모형의 정확도가 우수한 것으로 나타났으며, 공간강수량의 해석결과는 Case 1(원자료)과 Case 2(미계측 강수자료를 보완한 자료)의 연평균 강수량이 약 1.5%의 미미한 차이를나타내었으나 고도별 연평균 강수량 차이는 최대 37.4%가 증가하는 것으로 산정되었다. 따라서 본 연구에서 제안한 미계측 관측 자료 생성방법은 현재 관측소의 밀도가 낮은 곳과 국지적으로 강수량의 변화가 큰 곳에서의 수문총량의 산정시 유용할 것으로 판단된다.

공간분석을 이용한 강원도 지역의 강수분포 분석 (II): 지속기간 및 재현기간별 확률강수량 분석

정창삼,엄명진,허준행,Jeong. Chang-Sam,Um. Myoung-Jin,Heo. Jun-Haeng 한국방재학회 2009 한국방재학회논문집 Vol.9 No.6

본 연구에서는 강원도내 정확한 극치강수분포를 파악하여 최근 증가하고 있는 재해를 예방하고자 지역빈도해석 방법을 이용하여 산정한 확률강수량과 공간분석을 통하여 강원도의 강수분포를 분석하였다. 강수자료는 강원도내 기상청 관할의 66개 관측소의 자료를 사용하였다. 지역빈도해석결과 GLO 분포형이 강원도에 가장 적합한 분포형으로 나타났다. 강수분포를 지속기간별로 분석한 결과 지속기간이 증가할수록 설악동, 대관령 및 청일 일원에서 높은 확률강수량을 나타내었으며, 지속기간에 따라서 강수의 공간분포가 확연히 변화됨을 확인하였다. 또한 재현기간별로 분석한 결과 재현기간이 길어질수록 지역별 강수 특성이 강하게 나타났다. 강원도 강수분포를 공간분석한 결과 영동지방에서는 일관적으로 높은 강수량이 발생하였으나 영서지방에서는 지속기간 및 재현기간에 따라 다양한 분포를 나타내었다. 따라서 지역별 강수량의 보다 정확한 예측을 위해서는 지역빈도해석 이외에 다양한 지리 및 기상조건을 고려할 수 있는 모형에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다. In this study, often the spatial distribution of precipitation was analyzed using the quantile with regional frequency analysis and spatial analysis to find out the detail distribution of extreme precipitation for preventing the disaster in the region of Gangwon. The hourly precipitation data of 66 stations in Gangwon were used. As the results of regional frequency analysis, it shows that the generalized logistic (GLO) distribution is the best for the region of Gangwon. As the results of spatial analysis, the quaniles have high vaules nearby Seolakdong, Daegwallyeong and Cheongil as the duration of precipitation increase, and the change of spatial distribution occurs severely according to the duration of precipitation. The spatial characteristics of precipitation appears clearly as the return period of quantile increases. As the results of the spatial distribution of precipitation in Gangwon heavy quantiles usually are appeared in Yongdong, and the spatial distributions of quantile in Yongseo are various according to the duration and the return period of quantile. Therefore, to estimate more accurate quantiles in Gangwon, various geographical and weather conditions are considered additionally for the regional precipitation frequency analysis.

시계열 분석 및 딥러닝 기법을 활용한 월강수량 예측 비교

정연지(Chung, YeonJi),엄명진(UM, Myoung-Jin),김민기(Kim, MinKi) 대한토목학회 2023 대한토목학회 학술대회 Vol.2023 No.10

서울 지역의 단기간 설계 호우 추정을 위한 DDF곡선의 신뢰도검정

최소영(Choi , So Yung),엄명진(Um, Myoung-Jin),정영훈(Jung, Younghun ),허준행(Heo, Jun-Haeng) 대한토목학회 2012 대한토목학회 학술대회 Vol.2012 No.10

MODIS 영상을 활용한 한반도의 시공간적 물 이용효율 변동 및 가뭄과의 연관성 분석

김정빈 ( Jeongbin Kim ),호현주 ( Hyunjoo Ho ),엄명진 ( Myoung-jin Um ),김연주 ( Yeonjoo Kim ) 대한원격탐사학회 2018 大韓遠隔探査學會誌 Vol.34 No.3

Water use efficiency (WUE) is the amount of carbon uptake per unit of water use, which is a key measure of the functions of terrestrial ecosystems, as it is related to both the hydrologic and carbon cycles. Furthermore, it can vary with many factors, such as climate conditions and land cover characteristics, in different regions. In this study, we aim to understand the spatial and temporal variations in WUE on the Korean Peninsula as well as the associated response to drought. The Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS)-derived gross primary productivity (GPP) and evapotranspiration (ET) datasets and climate data were used to derive a drought index. Based on the monthly WUE, we found that WUE decreased during the monsoon summer in all regions and for all vegetation types. Furthermore, the annual WUE was negatively correlated with the drought index, with increasing correlation coefficients from the northern region to the southern region of the Korean Peninsula.