강우장의 시공간적 특성 추출을 위한 기하학적 모멘트 기반 등가타원 모형 개발

권현한(Kwon Hyun-Han),소병진(So Byung-Jin),김민지(Kim Min-Ji),박세훈(Pack Se-Hoon) 대한토목학회 2011 대한토목학회논문집 B Vol.31 No.6B

기상학적으로 극치강수사상의 특성을 정확하게 이해하기가 어렵고 이를 모형을 통해서 구현하기는 더욱이 어려운 것이 현실이다. 이러한 점에서 본 연구는 극치시장과 연관된 대규모 기상장을 이해하기 위한 수단으로서 과거자료를 비탕으로 한강수장 추출기법을 개발하였다. 본 연구에서 관심을 가지는 수문기상학적 특성은 강수장의 위치 크기 방향 등이며 이를 전 지구자료로부터 추출할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 본 연구에서는 극치강수량에 따른 강우의 이동을 평가하기 위하여 NOAA에서 제공하는 NCEP 전지구기상자료를 활용하였으며 바람벡터자료와 비습도를 활용하여 우선적으로 강우장을 정의하였다. 본 연구에서는 정의된 강수장의 특성을 정의하기 위해서 감시 구역내 강우장의 1 2차모멘트를 계산하고 이를 토대로 강우장의 공분산을 추정하여 최종적으로 기하학적 타원체를 기본으로 하는 정의방법을 개발하였다. 합성자료를 대상으로 모형의 적합성을 평가한 결과 정규화된 분포를 가지는 강우장의 형태뿐만 아니라 불규칙하게 분포된 강우장에 대해서도 모멘트개념에 근거한 타원체를 통해서 강우장의 특성을 효과적으로 정의할 수 있었다. 마지막으로 실제 강우장을 대상으로 모멘트개념에 근거한 타원체를 정의하여 강우장의 위치 이동방향 영향반경 등을 효과적으로 추출할 수 있음을 확인할 수 있었다. It has been widely acknowledged that climate system associated with extreme rainfall events was difficult to understand and extreme rainfall simulation in climate model was more difficult. This study developed a new model for extracting rainfall filed associated with extreme events as a way to characterize large scale climate system. Main interests are to derive location size and direction of the rainfall field and this study developed an algorithm to extract the above characteristics from global climate data set. This study mainly utilized specific humidity and wind vectors driven by NCEP reanalysis data to define the rainfall field. Geometric first and second moments have been extensively employed in defining the rainfall field in selected zone and an ellipsoid based model were finally introduced. The proposed geometric moments based ellipsoid model works equally well with regularly and irregularly distributed synthetic grid data. Finally the proposed model was applied to space-time real rain-fall filed. It was found that location size and direction of the rainfall field was successfully extracted.

상태공간모형과 비선형 Support Vector Machine을 이용한 상수도 수요량 예측 모델 개발

권현한(Kwon, Hyun-Han),김민지(Kim, Min-Ji),김장경(Kim, Jang-Gyeong) 대한토목학회 2012 대한토목학회 학술대회 Vol.2012 No.10

기후변화에 따른 수자원 영향 평가를 위한 Regional Climate Model 강수 계열의 특성 분석

권현한(Kwon Hyun-Han),김병식(Kim Byung-Sik),김보경(Kim Bo-Kyung) 대한토목학회 2008 대한토목학회논문집 B Vol.28 No.5B

대부분의 기후변화 연구에서 Global Circulation Model (GCM)을 수문 모형에 입력하여 수자원 영향 분석을 실시해오고 있다. 국외를 중심으로 기존 GCM보다 해상도가 높은 Regional Climate Model(RCM)을 이용한 분석이 일부 시행되고 있으나, 국내에서는 자료에 가용 여부 및 적용성의 검토가 아직 미비한 실정이다. 이러한 관점에서 본 연구에서는 27 ㎞의 해상도를 갖는 기상청 RegCM3 RCM에서 도출된 기후변화 SRES 시나리오 자료에 대한 적합성을 평가하기 위해서 국내 주요지점에 근접한 격자자료를 RCM으로부터 추출하였다. 이에 대한 수문학적 통계 특성치 분석, Wavelet Transform 분석, EOF 분석 등을 실시하여 실측 강수자료와 비교 검토하였다. RegCM3로부터 유도된 기후변화 시나리오는 수문학적 저빈도 특성을 비교적 잘 모의하는 것으로 나타났으며, 이에 대한 시공간적 특성 또한 실측자료와 대체적으로 유사한 거동을 보여주었다. 그러나 일부 시공간적으로 왜곡되어 발생하는 지역을 발견할 수 있었으며, 또한 RCM으로부터 유도된 기상자료는 실측치에 비해 상대적으로 자료의 변동성(분산)이 약하게 나타나는 경향이 있었다. 이러한 관점에서 이들 자료를 수자원분야에 활용하기 위해서는 실측치를 바탕으로 이들 편의에 대한 보정(bias correction)이 고려되어야 할 것으로 사료된다. Global circulation models (GCMs) have been used to study impact of climate change on water resources for hydrologic models as inputs. Recently, regional circulation models (RCMs) have been used widely for climate change study, but the RCMs have been rarely used in the climate change impacts on water resources in Korea. Therefore, this study is intended to use a set of climate scenarios derived by RegCM3 RCM (27 ㎞×27 ㎞), which is operated by Korea Meteorological Administration. To begin with, the RCM precipitation data surrounding major rainfall stations are extracted to assess validation of the scenarios in terms of reproducing low frequency behavior. A comprehensive comparison between observation and precipitation scenario is performed through statistical analysis, wavelet transform analysis and EOF analysis. Overall analysis confirmed that the precipitation data driven by RegCM3 shows capabilities in simulating hydrological low frequency behavior and reproducing spatio-temporal patterns, However, it is found that spatio-temporal patterns are slightly biased and amplitudes (variances) from the RCMs precipitation tend to be lower than the observations. Therefore, a bias correction scheme to correct the systematic bias needs to be considered in case the RCMs are applied to water resources assessment under climate change.

Kinematic Wave 방법과 Dynamic Wave 추적을 적용한 강우유출 해석

권현한(Kwon Hyun-Han),문영일(Moon Young-Il),김종석(Kim Jong-Suk),김재현(Kim Jae-Hyun) 대한토목학회 2003 대한토목학회 학술대회 Vol.2003 No.10

금화규(Abelmoschus manihot) 꽃 추출물의 In Vitro 피부 미백 및 주름 개선 효능 연구

권현지 ( Hyun-ji Kwon ),범석현 ( Seok-hyun Beom ),현진아 ( Jin-a Hyun ),강은빈 ( Eun-bin Kang ),박하은 ( Ha-eun Park ),한동근 ( Dong-geun Han ),김현정 ( Hyun-jeong Kim ),최은영 ( Eun-young Choi ),안봉전 ( Bong-jeon An ) 대한화장품학회 2021 대한화장품학회지 Vol.47 No.4

본 연구는 화장품 소재로서 금화규(Abelmoschus manihot) 꽃의 미백 활성율 및 항주름 활성을 평가하기 위해 수행하였다. 금화규 꽃은 물과 70% 에탄올을 이용하여 추출하였다. Tyrosinase 억제 활성은 물과 70% 에탄올 추출물 모두 농도 의존적으로 억제 활성이 증가 된다고 평가되었으며, B16F10 세포주에서 생존율에 영향을 미치지 않은 농도인 10, 25, 50, 75, 100 μg/mL에서 멜라닌 생합성을 저해하는 것으로 확인되었다. 금화규 꽃의 항주름 효능으로는 collagenase와 elastase의 활성 저해 능력을 측정한 결과 70% 에탄올 추출물이 물 추출물보다 높은 항주름 활성을 보였다. 본 연구 결과를 통하여 금화규 꽃 추출물은 미백 활성과 항주름 활성을 가지는 기능성 화장품 소재로 사용 가능할 것으로 사료된다. In this study, the skin whitening and anti-wrinkle activity of Abelmoschus manihot (A. manihot) flowers were evaluated as a cosmetic material. A. manihot flowers were extracted using water and 70% ethanol. Tyrosinase inhibitory activity was evaluated to increase concentration-dependent inhibitory activity in both water (AMW) and 70% ethanol extracts (AME), and was found to inhibit melanin biosynthesis at concentrations that did not affect survival in B16F10 cell lines at 10, 25, 50, 75, and 100 μg/mL. As a result of measuring the anti-wrinkle effectiveness of A. manihot flowers, 70% ethanol extract (AME) showed higher anti-wrinkle activity than water extract (AMW). Through the results of this study, it is considered that the A. manihot flower extract can be used as a functional cosmetic material with whitening and anti-wrinkle activity.

기상정보 및 태풍특성을 고려한 계절 강수량의 확률론적 모형 구축

권현한(Kwon Hyun-Han),문영일(Moon Young-Il) 대한토목학회 2007 대한토목학회논문집 B Vol.27 No.1B

최근 연구에 의하면 기상 등의 외부적 요인이 수문학적 빈도를 변화시킨다고 알려지고 있다. 그러나 전통적인 수문학적 빈도해석은 자료의 정상성을 전제로 하기 때문에 어떤 외부인자의 따른 영향을 고려할 수 없다. 이러한 관점에서 본 연구에 서는 계절강수량에 영향을 줄 수 있는 인자를 고려함과 동시에 이들 인자를 조건부로 하는 10년 빈도 강수량의 발생 확률을 계층적 Bayesian 다중 Logistic 분석을 통해 제시하였다. 해수면온도, GCM 예측 강수량, 태풍 특성치를 주요 외부인자로 고려하였으며 10년 빈도 이상의 계절강수량(5월-10월)과 본 연구에서 이용된 기상인자에 대해서 통계적으로 유의한 상관관계를 추정할 수 있었다. Bayesian 방법으로 추정된 사후분포를 토대로 판단해보면 서울 및 목포 지점 모두에서 상대적으로 열대성 저기압 지속시간과 해수면온도가 갖는 중요도가 상대적으로 크게 나타났다. 계층적 Bayesian Logistic 회귀분석을 이용하여 10년 빈도 이상의 강수량이 발생할 확률을 추정하였으며 서울과 목포 2지점 모두에서 93%의 정분류율(right classification rate)을 얻을 수 있었다. lt is now widely acknowledged that climate variability modify hydrological frequency. However, traditional hydrological frequency analysis is not able to consider the effects on the exogenous factors. Because a traditional assumption underlying flood frequency analysis is that the underlying stochastic process is stationary in time. With regard to these points, this study is not only to consider exogenous factors which can influence on seasonal rainfall but also to provide the occurrence probability of a 10-year return period rainfall by employing hierarchical Bayesian multiple logistic regression model. The sea surface temperature, the GCM ensemble rainfall prediction and the characteristics of typhoon which can affect Korea are considered as potential predictors. It was found that those predictors are significantly correlated with exceeding 10-year return period rainfall. Given posterior distributions of parameters from Bayesian approach, the low pressure depression time and the SSTs relatively play an important role in both Seoul and Mokpo. Hierarchical Bayesian logistic model shows good performance in terms of classifying extreme events. The model indicates that the right classification rate is approximately 93% in both Seoul and Mokpo.

레이더 자료에 기반한 한강유역의 면적강수량 연구

권현한(Hyun-Han Kwon),소병진(Byung-Jin So),조봉연(Bong-Yeon Cho),김석우(Seok-Woo Kim),김태웅(Tae-Woong Kim) 한국방재학회 2023 한국방재학회논문집 Vol.23 No.5

면적강우량은 유역 단위 수문량 분석에 사용되는 필수적 인자로 정확한 면적강우량이 산출되어야 연계된 수문량의 신뢰성이 확보될 수 있다. 면적강우량은 유역내 발생된 강우량의 평균값을 의미한다. 지점 관측망에 기반한 면적강우량 산출 방법은 지점 강우량이 해당유역전체를 대표할 수 있다는 가정하에 적용된다. 레이더는 공간적으로 연속된 강우자료를 제공하여 실질적 의미의 면적강우량을 취득할 수 있다. 이에, 본 연구에서는 레이더 강우자료를 이용하여 기존 방식의 면적강우량과 실제 면적강우량 간의 관계성을 평가했다. 결과적으로 기존 면적강우량은 유역내 강우의 분포 특성과 양적 특성의 변동성을 반영하지 못해 실제 면적강우량과 유의미한 차이가 존재했다. 따라서, 유역 단위의 수문량 분석시 유역내 강우분포를 반영할 수 있는 레이더 강우량의 이용 방안을 고려할 필요성이 있으며, 기존 면적강우량 이용시 본 연구의 결과를 기반으로 적절한 보정 방안 마련이 필요할 것으로 판단된다. Areal rainfall is an essential factor used in the basin-scale hydrological analyses, and accurate areal rainfall is required to ensure the reliability of the associated hydrologic output. Areal rainfall is the average of the rainfall that occurs in a watershed. Areal rainfall calculation methods based on point observation networks are based on the assumption that point rainfall is representative of the entire basin. Radar can provide spatially continuous rainfall data to obtain realistic areal rainfall. In this study, radar rainfall data was used to evaluate the relationship between conventional and actual areal rainfall. Consequently, a significant difference was noted between the conventional area rainfall and the actual area rainfall because the conventional area rainfall did not reflect the distribution characteristics of rainfall in the basin and the variability of quantitative characteristics. Therefore, radar rainfall that can reflect the distribution of rainfall in the basin must be considered when analyzing the hydrological volume at the basin level, and an appropriate correction plan must be prepared based on the results of this study when using the conventional area rainfall.

Bayesian Logistic 다중회귀분석을 이용한 태풍의 발생 빈도 및 지속시간에 따른 여름강수량의 영향분석

권현한(Kwon Hyun-Han),문영일(Moon Young-Il),신동준(Shin Dong Jun),오근택(Oh Keun Taek) 대한토목학회 2006 대한토목학회 학술대회 Vol.2006 No.10

Palmer 가뭄지수(PDSI)와 ENSO 지수와의 상관성 분석

권현한(Kwon Hyun-Han),문영일(Moon Young-Il) 대한토목학회 2005 대한토목학회논문집 B Vol.25 No.5B

기후변화 시나리오별 미래 기상학적 특성 비교

권현한(Kwon, Hyun-Han),소병진(So, Byung-Jin),김민지(Kim, Min-Ji) 대한토목학회 2012 대한토목학회 학술대회 Vol.2012 No.10