본 연구의 목적은 앙상블 칼만필터링 기법과 연속형 강우-유출모형을 연계한 SURF 모형과 Auto ROM을 결합한 실시간 댐 수문량 예측모형(DHVPM)을 개발하고 그 적용성을 평가하는데 있다. 대상유역은 충주댐 상류유역을 선정하였으며 2006∼2009년 동안 연최대 유입량이 발생한 4개 사례를 선정하였다. 관측유량 자료동화 적용에 따른 선행시간 1시간 유입량에 대한 첨두유량 상대오차, 평균제곱근오차, 모형효율성계수를 산정한 결과, 2007년 첨두유량 상대오차 결과를 제외한 모든 사례에서 자료동화기법을 적용한 결과가 우수한 것으로 나타났다. 현시점으로 가정한 가상시점에서 예측선행시간 10시간에 대해 유입량을 예측한 결과에서, 유역평균강우량의 오차가 큰 경우에 대해 자료동화기법을 적용함으로써 예측 유입량의 오차가 줄어드는 것을 확인하였다. 이상의 결과로부터 실시간 예측유입량의 정확도를 향상시키기 위해서는 관측유입량의 실시간 활용이 가능한 환경에서 자료동화기법을 연계한 유입량 예측모형을 이용하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

Fluctuation patterns of groundwater level as a factor that reflects the characteristics of groundwater system can be categorized as the various types of aquifer with the time-series data. Time-series data on groundwater level obtained from 115 monitoring wells in Jeju Island were classified according to variation types, which were largely affected by rainfall(Dr), rainfall and pumping(Drp), and unknown cause(De). Analysis results indicate that 106 wells belong to Dr and Drp and the ratio of the wells with the wide range of fluctuation in the western and northern regions was higher than that in the eastern and southern regions. From the results that Drp is relatively higher than Dr in the western region which has the largest agricultural areas, groundwater level fluctuations may be affected significantly due to the intensive agricultural use. Non-parametric trend analysis results for 115 monitoring wells show that the increasing and decreasing trends as the ratio of groundwater levels were 14.8% and 22.6%, respectively, and groundwater levels revealed to be increased in the western, southern and northern regions excluding eastern region. Results of correlation analysis that cross-correlation coefficients and the time lags in the eastern and western regions are relatively high and short, respectively, indicate that the rainfall recharge effect in these regions is relatively larger due to the gentle slope of topography compared to that in the southern and northern regions.

Acoustic Doppler Current Profilers (ADCPs) are increasingly popular in the river research and management communities being primarily used for estimation of stream flows. ADCPs capabilities, however, entail additional features that are not fully explored, such as morphological representation of river or reservoir bed based upon multi-beam depth measurements. In addition to flow velocity, ADCP measurements include river bathymetry information through the depth measurements acquired in individual 4 or 5 beams with a given oblique angle. Such sounding capability indicates that multi-beam ADCPs can be utilized as an efficient depth-sounder to be more capable than the conventional single-beam eco-sounders. The paper introduces the post-processing algorithms required to deal with raw ADCP bathymetry measurements including the following aspects: a) correcting the individual beam depths for tilt (pitch and roll); b) filtering outliers using SMART filters; d) transforming the corrected depths into geographical coordinates by UTM conversion; and, e) tag the beam detecting locations with the concurrent GPS information; f) spatial representation in a GIS package. The developed algorithms are applied for the ADCP bathymetric dataset acquired from Han-Cheon in Jeju Island to validate themselves applicability.

200m 이하의 아치 교량에서 동적 내풍 안정성은 일반적으로 일본의 Wind Resistant Design Manual for Highway Bridges에 따라 검토된다. 또한 내풍 안정성 검토는 모드 형상에 관계없이 1차 연직 진동수를 적용한다. 일본의 매뉴얼에 따라 설계된 경간장 183m의 닐슨 아치 교량에서 예상치 못한 와류 진동이 발생하였으며 이는 태풍시 교량의 모니터링 시스템에 의해 계측되었다. 본 논문에서는 태풍 발생시에 계측된 풍속, 풍향, 진동 변위와 가속도를 기반으로 닐슨 아치교량의 와류진동 특성을 분석하였다. 분석 결과 1차 연직 진동 모드가 역대칭 형상이고 2차 연직 진동 모드가 대칭 형상인 닐슨 아치교의 경우 와류 진동이 2차 연직 모드에서 지배적이다. 따라서 본 논문에서는 2차 연직 진동 모드가 대칭 형상인 닐슨 아치교의 내풍 안정성 평가시에는 1차 보다 2차 연직 진동 모드가 중요한 설계 요소임을 제시하였다.

TMDL에서 효율적이고 체계적인 수질관리를 위하여 하천 네트워크 공간자료 구축 및 이를 이용한 GIS기반의 수질모델링, 자료 관리, 공간분석 등이 요구된다. 본 연구에서는 국내 하천 네트워크에 관한 프레임워크 데이터로서 TMDL 실무에서 다양한 활용이 가능하도록 KRF(Korean Reach File) 설계안을 개선하여 제시하는 것을 목표로 하였다. 이를 위해 우선 미국 EPA RF(River Reach File) 사례를 검토하였고, EPA RF 설계 내역을 참고하여 개선된 KRF의 도형 및 속성 설계안을 제시하였다. 결과 검증을 위해 한강수계를 대상으로 KRF를 시범 구축하였으며, 총 2,047개의 stream reach 분할이 가능하였고, 총 2,048개 지점에 대한 노드 생성이 가능하였다. 각 공간객체에 대한 고유식별자가 중복 없이 입력됨이 확인되었고, 이를 통해 유관 DB와의 자료연계에도 KRF가 활용될 수 있을 것으로 판단되었다. 또한 KRF에 위상정보가 강화되어 입력됨에 따라 향후 다양한 네트워크 분석에도 활용이 가능할 것으로 판단되었다. 향후에는 KRF를 이용한 수질모델링 및 자료관리, 공간분석 등 다양한 TMDL 실무 활용에 대한 연구가 필요하다.

이글은 학교도서관의 다대출 자료를 살펴 초등학교 저, 중, 고학년별 아동의 동화선호경향을 밝히고, 실질적인 동화선호경향 양상이 아동문학교육과 문학교육과정 개발에 주는 함의를 제시하는 데 목적이 있다. 그러기 위해 우선, 아동의 동화선호경향 분석을 위한 이론적 기저를 살펴보았다. 기존의 연구와의 차별성을 두기 위한 귀납적 접근의 방법으로서 DLS프로그램의 통계자료를 활용하였으며, 동화의 범주, 동화의 구성요소를 한정하였다. 이를 토대로 동화선호경향을 분석함으로써 학년군별로 동화의 범주와 구성요소 면에서 특별한 경향성을 드러내고 있음을 밝혔다. 본 연구를 기초로 실질적인 아동문학교육과 문학교육과정 구성 방안을 제안하고, 이에 따른 교육적 함의를 제시하였다.

기후변화로 야기될 수 있는 태양복사에너지의 공간적인 불균형은 수자원을 포함한 전반적인 생태 시스템에서의 에너지 불균형을 초래한다. 따라서 정확한 에너지의 흐름을 이해하기 위하여 정량적인 관측을 목적으로 하는 플럭스 타워가 세계 곳곳에 설치되어 운영되고 있다. 국내의 주요 지역에서도 플럭스 타워를 통안 관측이 실시되고 있는 데, 본 연구에서는 이 중 설마천과 청미천 유역의 플럭스 타워의 자료를 대상으로 수문기상 및 생태학적으로 중요한 역할을 하는 에너지원인 하향 단파 및 장파 복사량과 순복사량을 기존의 연구에서 제안된 물리식을 기반으로 계산하고, 산정된 순복사량과 관측 자료를 비교·검증하였다. 이를 통하여 관측이 미흡한 수문기상인자에 대해 기존의 물리적인 방법의 사용 가능성 및 관측 자료의 활용 가능성을 확인하였다.

In this study we have produced daily maximum temperature, daily mean temperature, daily minimum, and daily precipitation data with 1 km horizontal resolution in daily time scale for 10 years from 2001 to 2010 using MK(Modified Korean)-PRISM(Parameter-elevation Regressions an Independent Slopes Model). Using the data produced in this study, we have investigated topographic effect and data histogram, and we have verified MK-PRISM using cross validation and grid point validation. Daily temperature and precipitation estimated by MK-PRISM have topographic effect which shows an decrease of daily mean temperature and an increase of daily precipitation at higher altitude. Histogram analysis result for daily mean temperature shows the distribution shift toward colder temperature due to temperature lapse rate with altitude at mountain area compared to observed daily mean temperature. On the other hand, no precipitation and light rain less than 1mm per day occur less frequently than observation due to rain shadow effect, while precipitation over 1mm per day occur more frequently than observation due to topographic effect.

We compared equilibrium evaporation(Eequili) eddy-covariance(Eequili) with soil moisture data(ESMseries) which were measured with a 2 hours sampling interval at three points for a humid forest hillslope from May 5th to May 31th in 2009. Accumulations of Eeddy, Eequili for the study period were estimated as 2.52, 3.28 mm and those of ESMseries were ranged from 1.91 to 2.88 mm. It suggested that the eddy-covariance method considering the spatial heterogeneity of soil evaporation is useful to evaluate the soil evaporation. Method A, B and C were proposed using mean meterological data and daily moisture variation and the computations were compared to eddy-covariance method and equilibrium evaporation. The methods using soil moisture data can describe the variations of soil evaporation from eddy-covariance through simple moving average analysis. Method B showed a good matched with eddy-covariance method. This indicated that Dry Surface Layer (DSL) at 14:00 which was used for method B is important variable for the evaluation of soil evaporation. The total equilibrium evaporation was not significantly different to those of the others. However, equilibrium evaporation showed a problem in estimating soil evaporation because the temporal tendency of Eequili was not related with the those of the other methods. The improved understanding of the soil evaporation presented in this study will contribute to the understandings of water cycles in a forest hillslope.

스마트 기기의 폭발적인 보급에 힘입어 이를 교실 현장에 적용하려는 스마트 교육 움직임이 크게 일어나고 있다. 그러나 이를 실제로 적용하기에는 몇 가지 선행되어야할 조건이 있다. 그 중 하나가 스마트 기기에 교육자료를 탑재하여 실제 교육에 적용하였을 경우 일반 수업에 비하여 얼마나 효과적이겠는가라는 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 초등 정보과학 영재학생들을 위한 스마트 앱 교수학습 자료를 개발하고 스마트 교육 수업을 실시하였다. 그리고 그 결과로 수업 만족도를 측정하여 활동지를 사용하는 전통적 수업과의 차이를 분석하였다.

본 연구에서는 RHESSys (Regional Hydro-Ecologic Simulation System) 모형과 관측 자료를 이용하여 유출량, 증발산량, 토양수분량, 총일차생산량과 순광합성량을 평가하고자 한다. 수문생태모형인 RHESSys는 물, 탄소 및 질소 순환과 지형공간적 변화에 따른 물질이동을 모의할 수 있다. 대상유역은 설마천 유역(8.5 km2)으로 우리나라 북서쪽에 위치하고 있다. 유역의 90% 이상이 산림유역이고, 토양은 대부분 사양토이다. 2007～2009년의 관측 일유출량을 이용하여 유출량을 검·보정하였고, 증발산량은 에디 공분산 방법에 의한 플럭스 타워로부터 관측되었으며 토양수분은 신뢰할만한 실측자료를 바탕으로 모형의 보정(2007～2008) 및 검증(2009)을 실시하였다. 또한 지구의 탄소순환을 규명할 수 있는 식생의 순광합성량과 총일차생산량에 대한 모형의 검·보정은 Terra 위성의 MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 센서를 이용한 산출물인 순광합성량과 총일차생산량 자료를 바탕으로 모형의 보정(2007) 및 검증(2008)을 실시하였다. 모의 결과 보정기간 동안의 상관계수와 Nash-Sutcliffe 모형 효율은 유출량은 0.74와 0.63이었고, 증발산량과 총일차생산량의 상관계수는 각각 0.54와 0.93이었다. 모형 검정결과 유출량의 상관계수와 Nash-Sutcliffe 모형 효율 각각 0.92와 0.84였으며, 총일차생산량의 상관계수는 0.93이었다.

본 연구에서는 지역기후모델(RegCM4)로 모의한 남한지역에서의 월 평균기온 및 최고/최저기온 자료의 모의수준을 개선하기 위해 모델의 모의자료와 남한의 59개 관측지점자료를 이용하여 선형 회귀식을 개발하였다. RegCM4의 25년(1981~2005년) 모의자료 중 20년(1981~2000년)의 자료를 이용하여 선형 회귀식을 개발하고 그 결과를 남은 5년(2001~2005년)에 적용하여 모의수준 향상을 평가하였다. 선형 회귀식은 RegCM4가 모의한 지상 2m 기온자료를 예측인자로 이용하는 방법(LR_T2m)과 모델의 잠재예측인자 중 관측기온(평균, 최고/최저)과 가장 높은 상관성을 보이는 예측인자를 선택하는 방법(LR_Corr)으로 나누어 연구를 수행하였다. 전반적으로 선형 회귀 기법들은 지리적 위치, 계절 및 변수에 관계없이 기온의 정확도를 크게 향상시키는 것으로 나타났다. 그 결과 RegCM4의 각 계절별 평균기온 및 최고/최저기온 모의결과에서 나타나는 여름철 내륙에서의 한랭편이와 겨울철 해안가의 온난편이 현상을 크게 감소시켜 관측과 유사한 공간분포를 보였다. 선형 회귀 기법 2가지 모두 계절별 평균기온 및 최고/최저기온의 공간상관계수, 편이 그리고 평균제곱근오차를 계절에 관계없이 각각 0.90 이상, -0.68℃ 및 1.35℃ 이하로 향상시키는 성능을 보였다. 하지만 LR_T2m 기법과 LR_Corr 기법은 매우 유사한 성능을 보여 두 기법 간의 차이는 거의 없는 것으로 나타났다.

눈은 지표에너지, 대기순환, 지구냉각, 강수에 영향을 미치는 설빙권의 중요한 요소 중의 하나이다. 1980년대 이후로 북반구의 설빙권은 급격하게 감소하고 있으며, 고위도 빙하뿐 아니라 고산지대의 만년설 또한 영향을 받고 있다. 본 연구에서는 히말라야 산맥 만년설의 변화를 2001년부터 2011년까지 11년간의 MODIS 적설역 탐지자료를 사용하여 분석하였으며 만년설 면적변화에 영향을 줄 수 있는 지역별, 고도별, 위도별, 기후대 별 특성을 고려하여 연구를 수행하였다. 지역별 분석결과 히말라야 서부 지역에서 77,781km2의 만년설의 증가가 나타났고, 중부와 동부지역에서는 각각 3,453km2, 19,230km2의 감소가 나타났다. 고도별 분석결과 면적대비 만년설 분포는 고도에 영향을 받으나 변화경향은 고도에 직접적으로 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 위도별 분석결과에서는 30°N~35°N 에서 증가 경향을 나타내었고, 27°N~28°N 에서는 증감을 반복하며 감소하는 경향을 나타내었다. 기후대별 분석에 따르면 연구영역 중 거의 대부분을 차지하는 툰드라기후(87.6%)에서는 특별한 경향을 확인 할 수 없었지만, 전체 중 12.4%를 차지하는 열대기후에서는 만년설이 증가하였으며, 그 결과를 통해 기후의 변화가 만년설 변화에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 히말라야 산맥의 지역, 고도, 위도, 기후 등 다양한 조건에 따른 만년설 변화경향을 분석하였으며, 이는 최근 북반구 설빙권의 급격한 감소 경향과 유사함을 확인하였다. 본 연구의 결과는 만년설의 변화와 관련된 해당지역 국가의 수자원 관련 정책수립과 운영에 참고자료로 활용 될 수 있을 것으로 사료된다.

위성항법중앙사무소는 다수의 DGNSS 기준국을 운영하고 있으며 이 중 일부 기준국은 타 기준국에 비해 TEQC 품질평가 결과가 저조하다. 이에 이 연구에서는 GPS 관측자료의 품질향상을 위해 품질을 저하시키는 요인을 찾아 규명하고자 한다. 비교실험 대상은 TEQC 품질평가가 상대적으로 저조한 충주기준국을 대상으로 진행하였다. 현장조사를 통해 GPS 신호를 차단 또는 방해하는 장애물은 존재하지 않는 것으로 확인되었다. 비교실험은 주변의 환경적 요인을 고려한 동시관측 비교실험과 관측장비의 이상요인을 고려한 장비교체 비교실험으로 진행하였다. 동시관측 비교실험 결과에서는 실험용 관측기기에서 양질의 데이터가 기록되어 충주기준국 주변의 환경적인 부분은 품질저하의 주된 요인이 아님을 확인하였다. 기준국의 주요 관측장비를 하나씩 교체하며 진행한 장비교체 비교실험에서는 실험용 수신기에 기록된 데이터의 품질이 가장 양호함을 확인하였다. 상위 2가지 비교실험을 통해 수신기의 이상이 GPS 관측자료의 품질을 저하시키는 주된 요인임을 확인하였다.

본 연구는 장애학생 통합교육 현장의 사례를 제시한 영상자료 활용 교육이 예비교사들의 통합교육에 대한 태도와 장애학생 교수에 대한 효능감에 어떠한 영향을 미치는 지를 검증하고자 하였다. 이에 110명의 중등 예비교사들을 대상으로 인식조사와 중재가 이루어졌다. 통합교육에 대한 태도와 교사효능감 조사를 사전검사로 실시하고 나서 3회기의 영상자료 활용 교육이 이루어졌고, 이 후에 사후검사로 동일한 인식조사를 실시하였다. 본 연구에서 중재는 영상자료의 시청, 소그룹 토론과 성찰노트 작성, 통합교육의 방법 설명으로 이루어졌다. 연구결과, 영상자료 활용 교육을 통해 예비교사들의 통합교육에 대한 태도 측면에서 유의미한 차이가 나타났으며, 대부분 태도가 긍정적으로 변화되었음을 알 수 있었다. 또한 영상자료 활용 교육을 통해 통합교육 상황에서 장애학생의 행동을 관리하는 측면의 교사효능감이 유의미하게 향상되었다.

이 연구의 목적은 과학과 기술 교과의 ‘뮤직 로봇’ STEAM 수업자료 개발에 의한 통합 교육을 통해 학생들의 학습동기를 부여하고 문제해결력을 향상시키는데 있다. STEAM 수업자료 개발을 위해 이 연구는 PDIE 절차 모형에 따라서 준비(Preparation), 개발(Development), 실행(Implementation), 평가(Evaluation)의 네 단계로 진행하였다. 이 연구에서 ‘뮤직 로봇’의 STEAM 수업자료 개발 결과는 다음과 같다. 첫째, 교사가 실제 수업에서 활용할 수 있는 교수자료로 학습과정안, 프리젠테이션 자료, 활동지의 답안자료 등을 개발하였다. 둘째, 학생들이 실제 수업에서 활용하고, 학생들 스스로가 수업의 내용을 파악하고 탐구할 수 있는 자료로 학습안내지, 활동지인 두 가지 학습 자료를 개발하였다. STEAM 수업자료의 검증을 위해 전문가 타당도 검사지와 학생 수업만족도 검사지를 개발하여 검증한 결과는 전문가 타당도가 평균 4.41점으로 나왔고, 학생의 수업만족도는 4.75점으로 나타났다. 이 결과를 바탕으로 개발된 수업자료는 타당도가 높음을 확인할 수 있었다. 따라서 개발된 ‘뮤직 로봇’ 만들기를 통한 STEAM 수업자료는 학생들에게 학습동기 부여와 흥미를 가지고 접근할 수 있는 방법임을 알 수 있었다.

석산은 6개의 소화(小花)가 완전 모양을 갖추고 출현한 뒤 개화되어 폐화까지의 기간은 7일 정도 소요되었다. 1번 소화의 개화에서 폐화까지는 5일 정도 소요되었다. 소화가 개화하는 시간대는 주로 15:00 이후인 것으로 나타났으며, 09:00-13:00까지는 소화의 형태 변화는 거의 없었다. 석산 꽃의 개화 과정은 본 연구에서와 같이 꽃봉오리의 출현 이후 경과 일과 시간에 따라 일정한 형태 변화를 나타내었다.

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 해석 결과는 Case 1(원자료)과 Case 2(미계측 강수자료를 보완한 자료)의 연평균 강수량이 약 1.5%의 미미한 차이를 나타내었으나 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.

Development of transportation and communication technology has affected our daily life and has caused to separate residential places from working places. Particularly in rural areas, the life zones are incorporated into larger towns or urban areas due to their lack of cultural, social and economic infrastructures. Thus, the analysis of the depended region and the life zone is important for the planning of regional revitalization programs and related project. The purpose of this study is to propose a regional dependency model (RDM) using the origin-destination(O-D) matrix of commuters and compare it with the Nystuen & Dacey model for regional correlation. The regional characteristics are analysed and our RDM were tested using the commuting data on Seoul metropolitan area(Seoul, Gyeong-gi, Incheon) and Chungchung area. The regional correlation model can only explain the determination of regional interaction without considering the direction of regional correlation but our model can show the direction of regional dependencies.

기존 Ordinary Regression (OR) 방법을 이용한 경향성 분석은 경향성을 과소평가하는 문제점을 나타낸다. 이러한 점에서 본 연구에서는 자료의 정규분포 가정과 평균을 중심으로 경향성 평가가 이루어지는 기존 Ordinary Regression (OR) 방법을 개선한 Quantile Regression (QR) 방법을 제안하였다. 본 연구에서는 64개 강우 관측지점의 연 최대 극대강수량 자료에 대하여 QR 방법과 OR 방법에 대하여 통계적 성능을 평가하였다. QR 방법의 경향성 분석결과 47개 지점에서 5% 오차수준 내에서 t-검정을 통과한 반면 OR 방법에서는 13개 지점 만이 통계적 유의성을 가지는 것으로 나타났다. 이는 OR 방법이 자료의 평균을 중심으로 경향성을 평가하는 기법인데 반해 QR은 자료의 다양한 분위에서 경향성을 평가함으로써 극대 및 극소 부분에서의 경향성을 보다 유연하게 감지하는 이유로 판단된다. QR 방법을 통한 경향성 평가는 평균 중심의 해석문제점을 개선할 수 있으며 자료가 정규분포를 따르지 않거나 왜곡된 분포형태를 갖는 자료의 수문학적 경향성 평가에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.