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실측 강우량과 센서 계측 강우량 관계식을 이용한 미계측 유역의 강우량 예측 기법 개발 및 평가
이충대(Lee,Chungdae),김하룡(Kim,Hayong) 한국방재학회 2021 한국방재학회논문집 Vol.21 No.6
최근 정보통신기술과 사물인터넷 기술의 발전으로 센서를 이용한 관측 기술도 다양하게 적용되고 있다. 센서 기술을 활용하여 강우를 관측할 수 있게 된다면 미계측 지역에서의 강우를 산정할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 인공강우발생 장치에서 실험을 통해 강우센서 신호(S)와 강우량(R)과의 관계를 규명하여 관계식을 개발하고 적용성을 평가하였다. 실내 실험을 통해 개발된 관계식의 결정계수는 0.95;평균절대오차 2.66 mm/hr;평균제곱근오차 3.87 mm/hr;효율성계수 0.89;일치도지수 0.97로 매우 높은 신뢰도를 보여주었다. 실외 실험 결과에서는 강우센서와 강수량관측소 자료를 비교한 결과 오차율은 7.96%로 나타났다. 오차가 발생한 원인은 차량용 강우센서와 강수량관측소가 동일한 위치에서 관측된 것이 아니기 때문에 이동 강우에 따라 강우량의 변화가 발생하여 오차가 발생한 것이다. 이와 같이 일부 오차가 발생하지만 강수량관측소가 설치되지 않은 지역에서는 강우센서를 이용한 강우 관측이 가능할 것으로 판단된다. Recently;with the development of information and communication technology and the Internet of Things (IoT);observation technology using sensors is being applied in a variety of ways;such as using a sensor to observe rainfall in an unmeasured area. In this study;the relationship between the rainfall sensor signal (S) and the amount of rainfall (R) was developed through an experiment in an artificial rainfall generator;and the applicability was evaluated through outdoor observation. The coefficient of determination of the relational expression developed through the indoor experiment was 0.95;the mean absolute error was 2.66 mm/hr;the root mean square error was 3.87 mm/hr;the efficiency coefficient was 0.89;and the concordance index was 0.97;showing very high reliability. In the outdoor test results;the error rate was 7.96% when comparing the data from the rainfall sensors in vehicles and the precipitation station;which were not observed at the same location. Despite such errors;it is judged that accurate rainfall observation using a rainfall sensor is possible in an area where a precipitation station is not installed.
신문기,이충대,하현섭,최춘석,김용희,Shin, Moon-Khee,Lee, Choong-Dae,Ha, Hyun-Sup,Choe, Choon-Suck,Kim, Yong-Hee 한국대기환경학회 2007 한국대기환경학회지 Vol.23 No.3
In this study, we have analyzed $PM_{10}$ concentration measured at Incheon Regional Air Monitoring Network (10 stations) and meteorological data at Incheon Weather Station to investigate factors (i.e. wind direction, wind speed, relative humidity, major meteorological phenomenon, and sea-land breezes existence) influencing $PM_{10}$ concentration in Incheon during 2005. Statistical differences among meteorological factors were assessed by Kruskal-Wallis test or Mann-Whitney U test. The main conditions causing high $PM_{10}$ concentration are summarized below; 1. When westerly wind prevailed (however, $PM_{10}$ decreased when winds were blowing from the east or north). 2. When the winds were calm, owing to accumulation of nearby emissions under stagnant conditions, or when the wind speed is in excess of 6 m/s, which shows the effect of fugitive dust produced by wind erosion. 3. Under the condition of high relative humidity and poor diffusion based on meteorological phenomenon such as fog, mist, and haze. 4. When the Sea-Land breezes existed, which occurred 70 days in Incheon during 2005 and contributed significantly to high $PM_{10}$ concentration in the coastal urban area. In conclusion, we have found that the meteorological factors have influence on $PM_{10}$ concentration in Incheon.
인천연안 갯벌의 특성조사(Ⅰ) - 퇴적환경 및 유기물분포
박정환 ( Jung-hwan Park ),이충대 ( Choong-dae Lee ),정종태 ( Jong-tai Jung ),김진한 ( Jin-han Kim ) 한국환경기술학회 2013 한국환경기술학회지 Vol.14 No.1
본 연구에서는 인천연안지역 8개지역 갯벌에 대하여 입도, 강열감량, 화학적산소요구량, 산휘발성황화물, 총유기탄소 등을 2011년 봄·가을 2회에 걸쳐 분석함으로서 퇴적물의 입도분포와 유기물의 수직적·계절적 변화특성을 조사하였다. 인천연안 갯벌은 대부분 실트질이 가장 우세하며 실트와 모래(Silt+Sand)의 평균함량이 95.3%에 해당하는 혼성갯벌로 나타났다. 표층퇴적물의 계절적 입도분포는 봄철보다 가을철에 모래성분이 증가하는 양상을 보이는 것으로 나타났다. 주상퇴적물의 수직적 입도분포특성은 동막갯벌의 경우 주상의 깊이에 따라 모래성분이 증가하는 경향을 보이고 있으나, 장화리, 소래, 북항갯벌은 주상의 깊이에 따라 모래성분이 감소하는 경향을 보이는 것으로 분석되었다. 인천연안 갯벌의 유기물 농도의 계절적분포양상은 황산도갯벌을 제외하고는 봄철에 비해 가을철에 낮게 나타나는 것으로 조사되었다. 북항갯벌과 소래갯벌을 제외하고는 인천연안갯벌의 유기물 농도는 우리나라 타 지역 및 일본수산환경기준치보다 훨씬 낮은 수준으로 나타나 양호한 저서생태환경으로 조사되었다. 인천연안 갯벌의 주상퇴적물의 유기물 수직분포는 비슷한 경향을 보이며, 공장밀집지역인 북항갯벌의 유기물 오염이 가장 심한 것으로 조사되었으며 이곳의 갯벌은 퇴적물의 깊이에 따른 유기물의 농도증감이 가장 현저하게 나타나 유기물 오염이 장기간 지속된 것으로 판단된다. This study was conducted to evaluate both seasonal and vertical characteristics of grain size distribution and organic matters in the tidal flat sediments of 8 costal areas in Incheon, in terms of analyzing the particle size, ignition loss, COD(chemical oxygen demand), acid volatile sulfide and TOC(total organic carbon) once in the spring and once in the fall in 2011. The tidal flat sediments in Incheon costal area consisted of predominantly silt and a mixed tidal flat of silt and sand as 95.3% of average contents. The seasonal grain size distribution in the surface sediment showed that the sand component tended to increase in the fall than in the spring. The vertical grain size distribution in the sediment core showed that the sand component tended to increase with the depth of sediment core in Dongmak site, whereas decrease in the sites of Janhwari, Sorae, and Northern Harbour. The seasonal concentration distribution of organic matters in the surface sediment was observed to be lower in the fall season compared with that in the spring season among all sediment sites except Hwangsando. An organism concentration of all the tidal flat sediments except Northern Harbour and Sorae areas was much lower than that of Japan Fisheries environmental standard and that of other regions in Korea, thus it seemed to be a good benthic ecological environment. The vertical concentration distribution of organic matters in the sediment core showed the similar trend among all costal areas in Incheon, and the most serious contamination of organic matters was observed at the sediment core in Northern Harbour near to industrial complex, where a concentration variation of organic matters in sediments with depth was most remarkable, therefore an organic pollution was considered the long-time sustained.
WAMIS 토지피복도를 활용한 토양유실량 분석 -무심천 유역을 대상으로-
김주훈 ( Joo Hun Kim ),이충대 ( Chung Dae Lee ),김경탁 ( Kyung Tak Kim ),최윤석 ( Yun Seok Choi ) 한국지리정보학회 2007 한국지리정보학회지 Vol.10 No.4
본 연구의 목적은 유역의 토지피복변화에 따라 토양유실량이 어떻게 변화되는지를 평가하는 것이다. 또한 유역전체에서 토양유실이 가장 많이 발생하는 토지피복형태에 대하여 분석하는 것을 목적으로 하고 있다. 연구대상유역으로는 금강의 제2지류인 무심천 유역으로 하였다. 분석결과 토지피복별 단위면적당 평균 토양유실량은 밭작물 재배지역과 논지역에서 크게 발생하는 것으로 분석되었다. 토양유실량 산정결과 100년빈도 강우량 자료를 이용한 경우 무심천 유역 전체의 연토양유실량은 약 14,000ton/yr 정도의 토양유실이 발생하는 것으로 나타났다. 토지피복별 토양유실량은 무심천 유역에서 가장 많은 면적을 차지하는 산림지역(48%)의 경우 약 1,000ton/yr 정도 토양유실이 발생하는 것으로 나타났으며, 밭 지역에서는 1985년도에 4,900ton/yr(34.6%)에서 2000년에 8,100ton/yr(56.1%) 토양유실량이 가장 크게 증가하는 것으로 나타났다. 이는 밭작물 재배지역의 토지피복변화가 8%에서 14%정도로 증가한 것이 토양유실량이 크게 증가한 원인으로 판단된다. 연토양유실량이 200ton/㎢/yr이상인 지역을 분석한 결과 밭작물 재배지역이 74%에서 96%정도를 차지하고 있는 것으로 분석되었다. This study estimates how soil loss in a basin has been occurred according to the change of land cover, and analyzes which type of land cover has the largest soil loss by classifying the land-cover type into each area and a whole basin. Musimcheon, the second branch stream of GeumGang, is chosen as a research area. The result of analysis shows that the average soil loss occurs most largely in a crop land and a paddy field. The yearly soil loss of watershed estimates approximately 14,000 ton/yr in case of using 100-year-frequency rainfall data. A forest area, which takes the largest area in watershed, shows the soil loss occurs approximately 1,000ton/yr. A crop field shows that soil loss increased most largely 4,900 ton/yr (34.6%) in 1985 to 8,100 ton/yr (56.1%) in 2000. The change of land cover in a crop land increased 8% to 14%, and this change influences on the increase of soil loss. As a result of analyzing the area over 200ton/㎢/yr, the soil loss in a crop field accounts for 74% to 96%.