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- 저자 : 황순호 ( Hwang¸ Soonho ) (검색결과 33 건)
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미계측 유역에서의 위성영상 기반 토양 수분 자료를 이용한 자료 동화 기법의 TANK 모형 적용
황순호 ( Soonho Hwang ),전상민 ( Sang Min Jun ),김석현 ( Seok Hyeon Kim ),이현지 ( Hyunji Lee ),김계웅 ( Kyeung Kim ),강문성 ( Moon Seong Kang ) 한국농공학회 2019 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2019 No.-
유량 관측 정보가 없는 미계측 유역의 경우, 수문모형을 이용한 유량 모의에 있어 모형의 매개변수를 결정하기 위해서는 어려움이 많다. 따라서, 유역 특성이 비슷하고 유량 관측 정보를 가지고 있는 유역에 대해 검보정을 실시하여 그 매개변수를 적용하거나 경험적인 식을 통해 도출한 매개변수를 이용하기도 한다. 하지만 그 역시 대상 유역에 부합하는 매개변수가 아니기 때문에 수문 모형의 모의 불확실성이 커질 수 밖에 없고, 이를 극복하기 위한 대안이 필요하다고 할 수 있다. 현재, 다양한 토양수분 관측 위성자료가 웹을 통해 제공되고 있는데, TANK 모형의 물수지 기반 알고리즘에서 가장 근본이 되는 자료는 토양수분 정보이기 때문에 위성영상 추출 토양수분 자료를 활용한다면 유량 관측 정보가 부족한 유역에 대하여 매개변수 도출에 관한 문제를 해결할 수도 있을 것이다. 그 대표적인 방법으로는 토양 수분 자료를 이용한 자료동화 기법을 이용하여 토양수분 관측 시점에 따라 수문모형의 매개변수를 업데이트하는 방법을 고려할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 경험식을 이용한 알고리즘을 기반으로 매개변수를 도출하여 TANK 모형을 모의 한 결과(a)와 경험식을 이용한 알고리즘을 기반으로 도출된 매개변수를 자료동화 기법을 활용해 업데이트하여 모의 한 결과(b)를 비교하여 위성영상 기반 토양수분 자료를 이용한 자료동화 기법의 미계측 유역에 대한 수문모형 적용성을 평가하였다. 대상유역은 통계적 분석을 위하여 유량 관측 자료가 존재하고 비교적 토지이용이 단순한 평창유역을 선정하였고, 본 유역을 미계측 유역이라 가정하여 결과(a)와 결과(b)를 비교 검토하였다.
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빈도별 배제량에 따른 농업용저수지 하류하천 홍수위험도 평가
황순호 ( Soonho Hwang ),강문성 ( Moonseong Kang ),안지현 ( Jihyun An ),이상현 ( Sanghyun Lee ),최진용 ( Jinyong Choi ) 한국농공학회 2011 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2011 No.-
현재 전국적으로 96개 농업용저수지를 대상으로 농업용 저수지 둑 높임 사업이 이루어지고 있다. 둑 높임 사업 후 저수지 설계홍수량은 저수지 규모에 따라 설계빈도가 변화하지만, 저수지 하류 하천의 기점홍수량은 사업전과 동일하게 적용되어지고 있다. 이로 인해 둑 높임 사업 후 저수지 배제량으로 인한 하류하천 수위에 대한 영향을 평가해야 하며, 이를 바탕으로 하류 하천의 설계빈도를 재설정하여야 할 것이다. 규모가 큰 둑높임 대상 농업용저수지의 물넘이는 200년 빈도x1.2배 혹은 PMF설계홍수량을 기준으로 산정된 극치값에 해당하며, 이는 대부분의 경우 하류하천의 설계홍수량보다 큰 값을 나타냄으로 하류하천 위험도를 평가하기에는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 강우빈도별 물넘이 배제량 값을 산정하여, 그 배제량과 하류하천 기점홍수량을 비교함으로써 저수지 하류하천의 기점홍수량에 대한 홍수위험도를 평가하고자 하였다. 단일 저수지는 설계홍수량이 PMF로 설계된 황룡강 유역 내에 있는 장성호, 수양호 그리고 증암천 유역 내에 광주호 3개 저수지를 선정하여 하류하천 홍수위험도를 평가하였다. 저수지 군에 대한 평가는 황룡강 유역의 PMF 대상 저수지 2개와 둑 높임 대상 저수지인 유탕, 왕동 저수지를 포함하는 4개 저수지군을 선정하여 하류하천 홍수위험도를 평가하였다. 물넘이 배제량 산정은 다목적 저수지군 운영 프로그램인 HEC-5모형을 이용하였다. 기존의 농업용 저수지는 수문이 설치되어 있지 않아 홍수조절능력이 없는 것으로 나타났으나, 대규모 농업용 저수지 둑 높임사업의 경우에는 수문이 설치될 계획이다. 따라서 본 연구에서는 황룡강 유역 내의 수문 설치 예정인 장성, 수양 저수지에 대해서는 방류시기 및 방류량 등의 저수지 운영 조작을 고려하여 물넘이 배제량을 산정하였다. 본 연구에서는 단일 저수지 및 저수지 군에서의 물넘이 배제량을 산정하여 하류 하천의 기점 홍수량과 비교/평가하였으며, 하류 하천의 적정 설계빈도를 제시하였다.
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황순호 ( Soonho Hwang ),전상민 ( Sang Min Jun ),이도길 ( Do Gil Lee ),김석현 ( Seok Hyeon Kim ),이현지 ( Hyunji Lee ),김계웅 ( Kyeung Kim ),강문성 ( Moon Seong Kang ) 한국농공학회 2018 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2018 No.-
간월호는 서산시에 위치한 수혜면적이 6,446 ha에 이르는 담수화된 농업용 저수지로서, 해수 차단 후 수질이 지속적으로 악화되어 최근 들어 호내 수질이 농업용수 목표수질인 Ⅳ등급을 상회하는 등 농업용수로 활용에 어려움을 겪고 있다. 이에 따라 수질 악화 원인을 규명하기 위한 다양한 연구가 이루어지고 있으며, 수질 오염을 야기하는 상류 유역에 대한 연구뿐만 아니라 호내 퇴적물 관리 및 퇴적물로 인한 영양염류의 용출 문제에 대한 연구도 중요하다고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 간월호 퇴적토로부터의 호내 수질 오염 기여도를 평가하기 위한 기초자료로서 용출 실험을 실시하였다. 용출 실험은 간월호 호내 3지점 (상류, 중류, 하류)에 대해 각각 호기성, 혐기성 실험을 2회 반복하였으며, 오염물질 조사 항목은 TOC, NH<sub>4</sub>-N, NO<sub>2</sub>-N, NO<sub>3</sub>-N, PO<sub>4</sub>-P, T-P, T-N, COD로 총 8항목이다. 간월호 용출 실험에 앞서 용출 실험 재료인 퇴적토의 간월호 퇴적물의 오염도를 확인하기 위하여, 입도 분석뿐만 아니라 강열감량, 유기물함량, T-N, T-P 항목에 대한 분석을 실시하였으며, 퇴적토는 풍건 및 2 mm 체 선별 후 지름 10cm, 높이 44cm의 유리컬럼에 충진하여 이용하였다. 현장 조건 중 호기 및 혐기 조건을 모의하기 위해, 호기성 조건은 DO의 일정 농도가 유지되도록 폭기 장치를 이용하였으며, 혐기조건은 알루미늄 호일로 컬럼 외부를 감싸 빛을 차단하는 동시에 질소가스를 계속 주입하여 혐기상태를 유지하였다.
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황순호 ( Soonho Hwang ),강문성 ( Moonseong Kang ) 한국농공학회 2010 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2010 No.-
유역 개발에 의한 불투수면 증가는 강수의 직접 유출률을 증가시킨다. 그 결과 유출량의 도달 시간이 빨라지고 첨두 유량이 증가하여 홍수 피해가 증가한다. 또한 강우 시 불투수면에 축적된 비점오염원 유출은 고강도 오염물질을 수반하며 불투수면 비율은 오염부하량을 산정하는 물리적 모형과 경험적 모형에서 가장 중요한 예측 변수로 작용하기도 한다. 하지만 총 불투수면의 면적은 유역관리에 있어서 불투수면이 수환경에 미치는 영향을 정확히 반영하는 데는 한계가 있으며, 보다 정확한 수문 분석을 위해선 유효불투수면의 면적 평가가 필요하다. 본 연구의 목적은 대전천 유역의 인동 수위관측서를 대상으로 도시유역 물순환 해석 모형인 CAT (Catchment Hydrologic Cycle Assesment Tool, 2010)을 이용하여 관심 토지이용에 대한 유효 불투수면적을 산정하는 데 있다. 대상유역의 토지피복분류는 WAMIS에서 제공하는 영상자료를 이용하여 1975년에서 2000년까지 매 5년 주기로 분석하였고, 최근의 토지피복변화는 2005년의 Landsat-TM 영상을 취득하여 ISODATA 무감독 분류를 수행하여 적용하였다. 대상유역의 토지피복분류는 시가화지역, 산림지역, 그리고 농경지의 면적이 전체면적의 99%을 차지하는 것으로 분석되었다. 따라서 CAT 모형의 적용은 토지피복을 Urban, Forest, 그리고 Paddy 등에 대해서 노드를 구성하고 수행되었다. 유효 불투수율은 관측 유량 자료와 모형에서 추정된 강우사상별 유출량 모의값과 비교하여 산정하였다. 또한 인터넷 항공사진을 지적도와 중첩하여 전체 면적 중 투수면으로 판단되는 면적을 제외하는 방법으로 구한 유효불투수율 값과 모형을 이용한 유효 불투수율을 추정 값을 비교/평가 하였다.
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홍수기 홍수조절률에 따른 황룡강 유역 내 둑높이기 저수지 홍수저감 영향 평가
황순호 ( Soonho Hwang ),강문성 ( Moonseong Kang ),전상민 ( Sangmin Jun ),박지훈 ( Jihoon Park ) 한국농공학회 2012 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2012 No.-
최근 이상 기후 현상의 영향으로 설계 빈도를 초과하는 강우 사상 등으로 인한 홍수의 위험이 증가하고 있고 이를 대비하기 위한 수공구조물의 역할이 강조되고 있다. 그동안 수공구조물 중 대규모 저수지의 치수 역할에 대한 연구는 많이 이루어져 왔으나, 상대적으로 소규모인 농업용 저수지는 대부분 농업용수 확보에 중점을 두고 설치되어 이수 중심의 연구가 주로 이루어져 왔고 치수 기능에 대한 평가는 상대적으로 부족한 실정이다. 농업용 저수지 둑높이기 사업은 제체 증고 및 제체 덧쌓기 등을 통해 기존 농업용 저수지의 추가 저류공간을 확보하는 사업이다. 이를 통해 농업 용수의 추가 확보뿐만 아니라 추가 확보된 저류 공간을 이용하고 홍수조절기능을 위한 수문 설치 등을 통해 홍수기시 치수역할을 수행할 것이라 기대한다. 따라서 농업용 저수지의 둑높이기를 통해 추가 확보되는 저류 공간의 활용과 저수지 운영에 따른 홍수기시 홍수저감효과 등에 대한 분석을 통해 농업용 저수지의 홍수 방어 대안으로서 치수 역할에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 황룡강 유역 내 둑높이기 저수지 중 가능최대홍수량 (Probable Maximum Flood, PMF)설계대상저수지인 장성저수지와 수양저수지를 대상으로 홍수기 운영 시나리오별 홍수저감효과를 분석하였다. 강우자료분석에는 장성저수지의 경우 Thiessen 경계에 위치하여 정읍기상관측소와 광주기상관측소의 자료, 수양저수지의 경우 광주기상관측소의 자료를 사용하였다. 확률강우량 산정에는 국립방재연구원에서 제공하는 FARD2006 (Frequency Analysis of Rainfall Data 2006) 프로그램을 이용하였다. 빈도별 저수지 유입량을 산정하기 위해 HEC-HMS (Hydrologic Modeling System) 모형의 홍수량 산정 방법 중 Clark 단위도법을 이용하였다. 홍수추적에는 HEC-5 모형을 이용하였고, 50년 빈도, 100년 빈도, 200년 빈도, 500년 빈도, 가능최대홍수량 유입시 저수지 유입-유출 수문곡선을 유도하였다. 홍수조절효과에 대한 분석에는 홍수조절효과 평가 지표 중 대표적이라고 할 수 있는 홍수조절률 지표를 통해 빈도별 홍수유입시 제한수위 설정 및 저수지 모의운영 시나리오별 홍수조절효과를 둑높이기 전과 후에 대하여 비교 분석하였다.
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황순호 ( Soonho Hwang ),강문성 ( Moonseong Kang ),송인홍 ( Inhong Song ),송정헌 ( Junghun Song ),안지현 ( Jihyun Ahn ),박지훈 ( Jihoon Park ) 한국농공학회 2012 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2012 No.-
현재까지 여러 포장을 단위로 하는 광역단위 논의 비점오염에 관한 연구는 강우사상별 모니터링 연구보다는 주로장기 유출 모니터링이 많이 이루어져왔다. 특히, 포장단위 논의 경우 비점오염 유출은 관개시뿐만 아니라 강우시 물꼬높이를 초과하여 유출이 발생할 경우에도 이루어진다. 또한 장기간 관개시의 유출특성과는 달리 강우시 비점오염 유출농도 특성은 초기세척효과 (first flush effect)에 의하여 초기에 높고 시간이 지날수록 낮아지며, 동일한 유역에서도 강우특성에 따라 비점오염 유출 농도가 달라지기도 한다. 따라서, 포장단위 논에서의 장기 유출 모니터링뿐만 아니라 강우시 초과 유출되는 유출수에 대한 비점오염 연구 역시 필요하다고 할 수 있다. EMC (Event Mean Concentration)는 강우사상에 따른 유출 오염물질 농도를 나타내는 대표적인 방법으로 유량을 가중평균하는 방법이다. 본 연구의 목적은 광역단위의 저수지 관개논을 대상으로 강우 사상별 유출 특성을 조사하고, 강우사상별 EMC를 산정하여 강우량, 강우강도 등 강우특성과의 상관분석과 강우사상별 비점오염 부하량을 산정하는 것이다. 기간 2011년 5월-7월 사이의 총 10개 강우사상에 대하여 조사한 결과 대상 강우사상의 평균 강수량은 46.7 mm였으며, 평균강우지속시간은 27.3 시간, 평균강우강도는 1.45 mm/hr로 나타났다. 수질항목의 평균 EMC는 SS가 242.4 mg/L, TN이 1.01 mg/L, TP가 0.12 mg/L로 나타났다.
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