The earthquake risk prediction for dam structure has been considered as an important analysis. The dam has to interact with water in its lifetime, which maybe induces the chemo-mechanical phenomenon on the aging concrete and damage the capacity of the structure. The main aim of this research is to suggest a procedure to predict the operant condition of the dam based on Cumulative Absolute Velocity (CAV) values after some decades. CAV is a method ordinarily used in Nuclear Power Plant (NPP) fields, but in case of a concrete gravity dam, it will be the new addition along with the aging effect of concrete material.

Deterministic seismic analysis of cabinet facility does not reflect the real behavior of the system with the uncertainties of material parameters. This paper investigates the effects of uncertain properties in the context of random field theory for the stochastic dynamic response of cabinet. The influences of different decomposition methods (i.e. Cholesky, Eigen, and modified Cholesky) with various correlation lengths of the spatial material distribution are explored. The responses are compared to the case where no variation is applied in the properties of the model.

This study evaluated the performance of GFDL HiRAM, a fine resolution AGCM, in the simulation of GPI (Genesis Potential Index) of tropical cyclone and its temporal variation over the Western North Pacific (WNP). We analyzed the AMIP simulation by the AGCM for the 30-year (1979-2008) forced by observed sea surface temperatures as the lower boundary condition. Since GPI depends on the five large-scale environmental factors(850 hPa absolute vorticity, 700 hPa relative humidity, vertical wind shear, maximum potential intensity, and 500 hPa vertical velocity), the biases of the simulation are examined for these factors as well as GPI itself. The results are compared with the ECMWF Interim reanalysis (ERA-I), and the analyses show that both the mean spatial pattern and the seasonal cycle of GPI over the WNP are reasonably simulated by HiRAM. But the magnitude of GPI is significantly underestimated due to the combined contribution of negative biases in four factors excluding the low-level vorticity. It is demonstrated that the three leading modes of spatio-temporal variability of GPI in EOF analysis for ERA-I are associated with ENSO, climate change with long-term trends, and SST anomalies over the WNP. The response of GPI to ENSO is more or less captured by HiRAM, including the east-west shift of Typhoon genesis location. However, it is supposed that unrealistic response of GPI and its factors to La-Nina or eastern Pacific El-Nino is an important shortcoming of HiRAM. In addition, HiRAM fails to reproduce the characteristic spatiotemporal variation associated with the climate change mode of GPI. The key findings from this study provide helpful guidance for improvement of HiRAM.

대부분의 수문분석은 시 단위 강우를 기반으로 확률강우량과 강우시간분포를 산정하고, 확률강우량과 강우시간분포의 자료기간을 달리 적용하는 방법으로 강우-유출분석을 수행하고 있다. 본 연구에서는 자료형태(시 단위와 분 단위 강우자료)와 확률강우량과 강우시간분포의 다른 자료기간 적용에 따른 설계홍수량 변화를 정량화 하고자, 자료형태와 자료기간에 따라 지점빈도해석을 통한 확률강우량 산정과 Huff의 4분위 방법을 통한 강우시간분포를 산정하였다. 또한, 확률강우량과 설계강우 시간분포의 자료기간을 달리 적용한 강우-유출분석으로 설계홍수량 변동분석을 실시하였다. 분석결과, 자료형태에서는 분 단위 강우가 시 단위 강우보다 더욱 정확하고 효과적인 강우분석을 수행할 수 있는 것으로 나타났으며, 확률 강우량과 강우시간분포의 다른 자료기간을 적용하여 산정된 설계홍수량의 차 보다 자료형식에 따른 설계홍수량 결과가 보다 큰 차이를 보이는 것 으로 나타났다. 이는 향후 분 단위 강우를 활용한 수문분석에 크게 기여할 것으로 판단된다.

염해에 따라 발생하는 보수시기와 보수로 유지되는 내구수명은 보수비용 평가에 매우 중요한 요소이다. 일반적으로 사용하는 결정 론적 보수비용 평가는 사용기간의 연장에 따라 계단식으로 증가하게 되며, 보수로 인해 변동되는 내구수명의 변화를 고려하지 못한다. 본 연구 에서는 확률론적인 보수시기 및 비용을 평가하기 위해, 염해에 노출된 콘크리트 교각을 선정하였다. 두 가지 배합과 염화물에 노출된 외부 환 경조건을 고려하여 염화물 거동을 평가하였으며, 도출된 내구수명과 수명에 대한 확률변수를 변화시키면서 보수시기 및 비용 변화를 분석하 였다. 변동계수의 변화에 따른 보수회수는 큰 차이가 발생하지 않았으나, 초기의 내구수명 연장이 구조물의 보수시기 및 비용에 큰 영향을 미 치고 있었다. 또한 확률론적 보수비용 산정 모델은 결정론적 모델과 다르게 연속적인 보수비용이 평가되므로 목표내구수명에 따라 보수회수 를 감소시킬 수 있는 효과적인 기법임을 규명되었다.

본 연구에서는 안동댐유역을 대상으로 분포형 모형과 미계측유역 자료생성방법인 공간확장자료 생성방법을 사용하여 47개 미계측유역에 대해 홍수유출 시계열자료를 생성하고 3개 관측유역을 포함한 총 50개 유역에 대해 첨두유량을 추출하여 분석함으로써 강우의 공간분포가 유출에 미 치는 영향을 실제유역과 실제사상에 대해 자세히 분석하였다. 20개 사상에 대해 GRM 모형의 매개변수 보정 및 검증결과 적절한 모형효율 통계결 과를 얻었다. 이 추정된 매개변수와 실제강우(강우의 공간분포를 고려한 강우) 및 공간평균강우(실제강우를 공간적으로 평균한 강우)를 사용하여 50개 유역의 홍수유출 시계열자료를 생성하였으며 이 시계열 자료 중 첨두유량을 추출하여 분석한 결과 공간평균강우에 의한 첨두유량의 분포는 실제강우에 의한 첨두유량의 분포와 차이가 있었다. 강우의 분포가 유역전반에 비슷한 경우에는 실제강우와 공간평균강우에 의한 첨두유량의 분 포가 비슷하거나 약간의 차이가 있었다. 하지만 호우가 상류 또는 하류방향으로 이동하거나 강우가 무작위로 분포되는 경우에는 공간평균강우에 의한 첨두유량의 분포가 실제강우에 의한 첨두유량의 분포보다 크게 좁아지는 것을 보였다. 이러한 사상의 비율을 조사한 결과 강우의 공간적 변동 성을 고려하지 않고 홍수유출을 모의한다면 약 35%의 사상에 대해서는 적절하지 않은 첨두유량 모의결과를 얻을 수 있는 것으로 조사되었다. 따 라서 홍수량 산정 또는 수자원 설계 시 강우의 시간분포 뿐만 아니라 공간분포 또한 고려해야 한다. 계측유역과 미계측유역의 첨두유량의 관계를 조사한 결과 낙동강 지류들에 위치한 미계측유역들의 첨두유량들은 그 크기가 넓게 분포됨에 따라 계측유역의 첨두유량을 사용하여 생성한 power law 관계를 이 미계측유역들의 첨두유량 추정 시 사용할 수 없었다. 또한 계측유역들의 첨두유량 또는 미계측유역 중 상하류로 연결된 비독립적인 소유역들의 첨두유량간에는 power law 가 존재하였으나 낙동강 지류들에 위치한 독립된 소유역들의 첨두유량들 간에는 상관관계가 없었다.

계절별 유량의 연간 변동성은 열대지역의 해수면 온도와 같은 기후요소들을 사용하여 예측될수 있으며, 일 유출량의 변동성은 기상요소들을 사용하여 예측할 수 있다. 또한, 유출량은 하천에서 비점오염원으로부터의 오염물질 부하량과 밀접한 관계를 가진다. 이러한 관계에 기초하여, 이 연구에서는 기후 및 기상 예측 값들을 활용하여 계절별 그리고 일별 영양물질 부하량을 예측한다. 영양물질으로는 총질소(TN)의 부하량을 예측하였으며, 미국 동남부 지역에 위치한 18개 관측 지점을 대상으로 하였다. 계절별 영양물질 부하량 예측을 위해서는, 우선 기후 예측값을 사용하여 계절별 유출량을 모의하고, 모의된 유출량값들을 사용하여 다시 영양물질 부하량을 예측 하였다. 이를 위해 겨울동안의 계절별 영양물질 부하량을 예측하기 위해 개발된 로그-선형 주성분 회귀분석 모형은 예측 강우량과 관측 강우량 사이의 유의한 관계를 나타내었으며, 예측 강우량을 사용하여 유출량을 성공적으로 예측할 수 있었다. 일 영양물질 예측을 위해서는 기상조건을 대표하는 일일 선행 강우 예측값과, 초기 유역 조건을 대표하는 과거 3일의 일유량 평균값을 두개의 예측치로 사용였으며, 모형으로는 비모수 재표본 방법을 사용하였다. 이상으로부터 예측 모의된 계절 그리고 일 영양물질 부하량은 해당 유역에서의 기준 영양물질 부하량을 초과하지 않도록 하는 영양물질 배분 모형에 활용될 수 있으며, 수질 관리 계획을 위한 영양물질 배분 모형의 잠재적 유용성에 대해서 논의 하였다.

We found that, in 1984, there was a climate regime shift in April mean precipitation in Gwangju of Jeollanam-do province, Korea using a statistical change-point analysis. During the period of post-1984(1985-2013), the April mean precipitation in the years post-1984 showed a distinct decrease, compared to the pre-1984 period(1954-1984). This regime shift was also observed in China and Japan, excluding southern China. One of the major causes for the decreasing April mean precipitation during the recent three decades was the increased snow depth in the mid-latitude regions of continental East Asia. The increased snow depth resulted in strengthened cold and dry anticyclone anomaly over continental East Asia and a relatively weakened subtropical anticyclone anomaly over the western North Pacific. The anomalous synoptic conditious supported a continuation of the typical winter pressure pattern of ‘high-West and low-East’ over East Asia in April. The intensified northerly winds from this zonal pressure pattern anomaly played a significant role in restricting the northern movement of the subtropical anticyclone and there by preventing the inflow of warm and humid air into Korea.

The variability of deflection for reinforced concrete flat plates is large because of the uncertainty of concrete. But there is the minimum thickness or maximum allowable deflection only in the current design criteria. That is based on experiential data and does not consider the variability. Thus, Deflection evaluation based on probabilistic method is needed. A parametric study has been conducted to verification of influence of several parameters. In order to predict the reasonable deflection of reinforced concrete flat plates, a layered degenerated shell element also was adopted for finite element analysis.

In the present study, changes in the activities of typhoons in the early typhoon season (April-June) in relation to the intensity of Siberian anticyclones and large scaled atmospheric circulations that cause those changes were analyzed. In years of positive Siberian anticyclones, typhoons occurred in the western waters of the subtropical western Pacific and went through the South China Sea to move toward the ashore to the southern coast of China or came north from the deep sea on the southeast of Philippines, changed directions and moved to the deep sea on the east of Japan. In years of negative Siberian anticyclones, typhoons occurred in the western waters of the subtropical western Pacific, went through the East China Sea and changed directions to move toward Korea and Japan. These differences between the two years were identified through stream flow differences at 850 hPa and 500 hPa between the year of positive Siberian anticyclones and the year of negative Siberian anticyclones. In both analyses, the cold northeasterly anomalies formed because anticyclonic circulation anomalies were centered on the Sea of Okhotsk and cyclonic circulation anomalies were center on the middle-latitude waters of the northwestern Pacific affected the Republic of Korea and Japan. Therefore, the cold northeasterly anomalies played the role of steering flows to prevent typhoons occurred in the subtropical western Pacific from moving toward Korea and Japan in years of positive Siberian anticyclone indexes. In particular, according to the analysis of stream flow at 850 hPa, cyclonic circulation anomalies were reinforced in the western waters of 140°E in the subtropical western Pacific and anticyclonic circulation anomalies were reinforced in the eastern waters of 140°E in the subtropical western Pacific and thus the former waters provided good environments for the occurrence of typhoons in years of positive Siberian anticyclone indexes and the latter waters provided good environments for the occurrence of typhoons in years of negative Siberian anticyclone indexes.

Mechanical performance of UHPC is known to be strongly influenced by placing method. In this study, in order to estimate variation in tensile behavior of hybrid fiber reinforced UHPC, two different placing methods were adopted in fabricating test specimens. Test results presents that placing method causes a noticeable variation in the tensile behavior

본 연구에서는 용담댐 상류, 천천 시험유역을 대상으로 분포형 수문모형을 이용하여 강우의 공간분포 특성에 의한 유역에서의 침식 및 퇴적양상을 분석하고, 유출 및 유사량 모의결과에 미치는 영향을 분석하였다. 일반적으로 강우의 공간적 분포를 묘사하기 위해 사용되는 지점 강우 내삽기법(Thiessen Polygon: TP, Inverse Distance Weighting: IDW, Kriging) 및 레이더 강우 합성기법(Gauge-Radar ratio: GR, Conditional Merging: CM)을 이용하여 태풍으로 인한 3개의 집중호우 사상기간동안의 강우장을 생성한 후 각 기법들에 의해 생성된 강우장의 양적, 공간적 특성을 평가하였다. 또한, 각 기법별로 생성된 공간분포형 강우를 분포형 수문모형에 적용하여 강우의 공간분포에 따른 유역에서의 강우-유사-유출 분석 및 유역에서의 침식 및 퇴적양상을 비교·분석하였다. 그 결과, 지상 우량계를 이용한 내삽기법의 경우 유사한 우량주상도 및 수문응답을 나타내었으며, 원시 레이더 자료 및 GR기법에 의한 결과는 각각 과소, 과대산정된 반면 CM기법은 레이더 강우의 공간적 특성을 유지하면서 양적으로도 개선된 결과를 보여주었다. 또한 양적으로 유사한 강우장임에도 불구하고, 각 기법에 의한 강우장의 공간적 특성으로 인하여 대상유역내 침식 및 퇴적양상은 매우 상이하게 나타났다.

Slope is the geographic factor reflecting the 3-dimensional features of basin and it can be considered as the important geomorphological factor which governs the morphology of basin and the dynamics of water movement. In this study the approach to the 3-dimensional structures of basin is attempted with statistical analysis of local slope which can be defined and measured in easy and objective manner by means of DEM. As a result local slope is confirmed to be a highly variable spatial factor in basin. And distribution map of local slope based on spatial autocorrelation length in this study would be a useful tool in the further research of hydrology and geomorphology.

수문시스템은 강우를 입력자료로 이용하여 홍수량을 산정하는 일련의 과정을 의미하며 강우량은 최초의 입력자료로서 그 영향이 홍수량의 규모에 직접적으로 영향을 미치게 된다. 또한 강우발생시 바람이 동시에 발생하기 때문에 풍속의 영향을 받는다. 그러나 현재 국내에서 사용되는 강우량 측정은 대부분 자기우량계를 이용하고 있으나 강우관측소에서 제공 되어지는 강우자료는 풍속의 영향을 고려하지 않은 강우 관측자료를 제공하고 있다. 이러한 풍속의 영향을 고려하지 않은 강우 관측자료를 사용하여 모형을 통한 홍수량을 산정시 실제 발생되는 유출율과 맞는 않는 경우가 발생하게 된다. 따라서 본 연구에서는 강우발생시 풍속의 영향을 고려하였을 경우 강우특성 분석을 통하여 수리설계시 실무에 많은 도움을 주고자 한다. 본 연구에서는 강우자료 및 풍속자료는 대상유역인 서울시 금천구지역의 2007년부터 2011년까지의 기상청에서 제공하는 10분단위 AWS 자료를 이용하였다. 또한 강우자료의 경우 불규칙한 분포로 이루어져 있기 때문에 이를 IETD(Interevent Time Definition)를 이용하여 단일강우사상으로 분리하였으며 이 때 발생되는 강우사상의 횟수 및 특징을 확인하였다. 10분 단위 강우자료를 이용하여 단일강우사상으로 구분하였을 경우 IETD 분석방법으로 구분이 어렵기 때문에 기존의 참고문헌인 권재호(2003)논문을 인용하여 IETD를 채택 후 호우사상을 구분하였다. 또한 6, 7, 8, 9월의 경우 게릴라성 집중호우 및 태풍등과 같은 특이 호우가 많이 발생하며 이러한 특이 호우 발생시 강한 풍속을 동반하기 때문에 본 연구에서는 우기시, 건기시, 전기간으로 구분하여 강우의 특성을 분석하였다. 풍속의 영향에 따른 강우특성과 강우와 풍속간의 관계를 분석한 결과 우기시 및 건기시, 전기간에서 모두 풍속의 크기가 커질수록 풍속의 영향에 따른 증가율이 선형적으로 증가하였으며 상관성 모두 비슷한 결과를 보였다. 또한 우기 및 건기에서 비슷한 강우발생 횟수를 보였지만 우기시가 건기시보다 풍속의 영향을 고려했을 경우 증가율이 크게 나타났다. 풍속 구간별로 구분하여 분석한 결과에서는 풍속이 크기가 가장 큰 구간에서 증가율 또한 가장 큰 것으로 나타났다. 따라서 우기시 강한 바람을 동반한 강우가 많이 발생되며 이에 따른 강우특성을 분석하여 홍수량 산정시 실제 사상에 가까운 홍수량을 산정 할 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구는 수자원 상황을 평가하기 위해 기존에 개발된 물 빈곤지수에 지역적 기상 변동 및 홍수피해를 평가할 수 있는 세부지표를 추가하여 홍승진 등(2011)에 의해 개발된 기후 변동성지수(Climate Variability Index, CVI)를 국내에 적용하였다. 물이용 평가에 초점이 맞추어진 물 빈곤지수 세부지표를 선정하고 지역적 특성에 따른 치수 및 기후변동성 내용이 추가된 지역별 특성인자를 선정하여 1998년부터 2020년까지 물 빈곤지수와 기후 변동성지수에 대한 분석을 실시하여 지역별 변동성을 평가하고 물 부문 정책, 투자 및 적용에 대한 우선순위를 결정하는데 도움을 줄 수 있는 정보를 제공하고자 하였다. 근 미래의 자료는 수자원 장기종합계획에서 제시하는 미래 수요자료를 이용하였으며, 기상 관련 자료는 기상청에서 제시하고 있는 RCP 8.5 시나리오를 이용하여 미래 기후변동성을 평가하였다. 이렇게 기후변화가 추가된 내용을 기후변화 변동성지수(Climate Change Variability Index, CCVI)로 명명하여 제시하였다. 기후변화 변동성지수는 치수와 기후변동성을 함께 고려하여 지역별 특성인자를 추가하여 고려하였으며, 물이용에 영향을 미치는 인자와 치수 및 기후변화를 함께 고려할 수 있으므로, 지역별로 기후변화에 대응하는 물이용뿐만 아니라 홍수관리에도 사용할 수 있을 것이다.

현재 지구는 급속한 기후변화를 겪고 있으며, 이에 따라 기후변화와 그것이 인류에 미치게 될 영향에 대한 관심이 커지고 있다. 이로 인한 수자원 분야의 불가피한 변동에 따라 수문기상인자에 대한 정확한 이해가 필요하게 되었으며, 이를 위해 각종 지표모델을 활용한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 그 중 Noah LSM은 다층 토양 모델로 비교적 단순한 입력자료로 토양수분, 토양온도, 지표온도, 지표상의 물과 에너지의 흐름에 대한 결과를 산출할 수 있다. 국외에서는 Noah LSM을 활용한 다양한 연구가 진행되고 있지만, 이와 달리 국내에서의 Noah LSM을 이용한 연구는 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 해남지역에서의 KoFlux 타워의 관측자료를 Noah LSM의 강제입력자료로 사용하여 모형을 구동하였다. 모형의 결과로 산출된 에너지플럭스 중 순복사량, 현열 그리고 잠열을 지점 관측자료와 비교함으로서 Noah LSM의 국내 적용성을 평가하였다.

본 연구는 한라산 고도상승에 따른 사면방향 별 기온변화의 특징을 파악하기 위하여 최근 10년간 (2001~2010) 자동기상관측자료를 바탕으로 동서남북 기온감률의 장기간 평균과 계절 내 아노말리의 변동폭을 분석하였다. 해안지역과 고산지역 간 월평균 기온감률은 강수량과 반비례 관계를 보이면서 5~7월에는 -0.46~0.47℃/100m로 습윤단열감소율 정도로 줄어들지만, 12~2월에는 -0.70~0.75℃/100m로 증가한다. 사면별로는 연중 여름장마 시기(6월 하순~7월 중순)를 제외한 대부분의 기간 동안 한라산 남사면의 기온감률이 북사면에 비하여 최대 0.20℃/100m 정도 더 큰 값을 보인다. 월평균 기온감률의 경년변화를 살펴보면, 대체로 평균에서 ±0.20℃/100m 이내의 편차를 보인다. 고도 상승에 따른 기온변화도 일정한 비율로 감소하는 것이 아니라, 고산지역보다는 중산간 지역에서 더 뚜렷하게 나타나 해안-고산지역간보다는 해안~중산간 지역 간에 기온감률이 최대 0.19℃/100m 정도 더 크게 나타난다. 특히 해발고도 상승에 따른 기온감률의 감소현상은 한라산 동서남북 사면 중에서 남사면을 따라, 시기적으로는 연중 겨울철일수록 더 크게 나타난다. 이러한 결과들은 한라산 산악 레저활동, 교통로 관리, 고산생태계 보호전략 수립에 필요한 기초정보로 활용될 수 있을 것이다.

강우량계에 대한 바람의 영향은 우량의 감소와 강우자료의 일관성에 영향을 미치게 된다. 이러한 강우량을 보정하기 위해서는 강우의 감소율을 산정 할 수 있는 연구가 필요하다. 이러한, 강우의 감소에 대한 연구는 거의 수행되지 않았으며, 적절한 보정기법에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 강우의 입자 크기에 따른 낙하속도를 산정하였다. 이를 이용하여 강우의 입자크기에 따라 강우의 감소율을 보정할 수 있는 모형을 실험을 통하여 검토하였다. 실험결과 강우의 감소율은 강우의 강도와는 상관없고 강우의 입자크기에 따라 영향을 받는 것으로 나타났다. 본 연구에서 산정된 강우감소율은 실험결과와 잘 일치하고 있으며, 보정계수로 사용가능 한 것으로 판단된다.

기후변화에 의해 집중호우의 빈도 및 강도가 증가하고 지속적인 유역개발에 따른 토지이용의 증가는 토양침식 및 토사유출로 인한 재해 및 환경문제를 야기한다. 현재 광범위하게 사용되고 있는 토양침식량 산정기법은 대부분 대상유역내의 평균 토양침식량을 산출하는 총량적 개념의 경험식이므로 호우기간동안의 침식 및 퇴적의 시 공간적 변화양상을 모의할 수 없다는 한계를 지니고 있다. 따라서 보다 합리적인 유역규모의 강우-유사-유출 메카니즘 해석을 위해서는 기존의 집중형

본 연구에서는 주위환경이 상이한 6개(부산, 추풍령, 대구, 대관령, 강릉, 서울) 지점에서의 최근 30년 간의 일 최고·최저기온과 일교차 자료를 이용하여 기온의 주-월내 변동성과 변화경향을 변동계수(CV)를 이용하여 분석하였다. 일 최고·최저기온과 일교차의 주-월내 변동성은 대관령 등 내륙의 비도시 지역에서 크고, 서울과 부산 등 대도시와 해안지역에서 작다. 계절적으로는 봄과 가을에 크고 여름에 작은 뚜렷한 계절변동을 보인다. 최저기온에 비해 최고기온 주-월내 변동성의 지리적 편차가 크며 일교차의 주-월내 변동성과지역편차는 봄과 가을에 크고, 여름과 겨울에 작아 쌍봉형 형태의 계절변동 패턴을 보인다. 일 최고·최저기온 주-월내 변동성은 내륙의 비도시 지역에서 증가 또는 약한 감소경향을 보이고 그 외 지역에서는 감소경향이 크게 나타나고 있다. 계절적으로는 겨울에 일 최고·최저기온의 주-월내 변동성의 감소경향이 크게 나타 나고 있다. 일교차의 주-월내 변동성은 추풍령을 제외한 전 지역에서 계절에 관계없이 감소하고 있으며 특히 대구와 대관령에서 크게 감소하고 있다.