수문학 (기초와 응용)

본서는 전부 15개 장(章)으로 되어 있으며 장별 주요내용을 요약하면 다음과 같다. 제1장 서론 수문학에 관한 전반적인 소개를 위해 수문학의 정의, 물의 순환과 물 순환시스템, 수문학에서 취급하는 주요 분야의 분류 및 타 과학 분야와의 관계, 수문학의 역사적 발달과정, 그리고 지구상의 물의 분포와 우리나라 수자원 현황 등을 소개하였다. 제2장 수문기상론 각종 수문현상을 지배하는 일기와 기후의 형성, 대기압, 기온, 습도, 바람 등 기상인자들의 측정방법과 시간적 및 지리적 변동 특성 등을 소개하였다. 제3장 강수 강수의 유형과 종류를 살펴본 후 강수량의 측정방법, 강수계측망의 적정밀도, 국내 우량관측소 운영현황 및 우량자료의 보관 · 제공현황을 소개하였다. 강수량 자료의 해석에 앞서 실시하는 자료의 일관성 검사와 보삽 및 확충방법, 유역평균우량산정방법, 각종 목적의 단기 강우량 자료의 분석방법과 가능최대강수량의 산정방법 등을 다루었다. 제4장 증발과 증산 증발현상에 영향을 미치는 인자를 살펴본 후 저수지 증발량의 산정방법, 저수지 증발이 하류의 유출에 미치는 영향, 증산량과 증발산량의 측정 및 산정방법, 그리고 농작물의 소비수량 산정방법 등을 다루었다. 제5장 침투와 침루 차단과 지면저류현상을 개관하고 침투현상에 영향을 미치는 인자를 살펴본 후 토양의 침투능 결정방법과 침투지수법에 의한 유역평균침투능 결정방법, SCS 방법에 의한 유역의 유효우량산정방법, 총 우량-유출량 관계 곡선방법 등을 다루었다. 제6장 지하수 지하수의 생성과 지하암석의 성질 및 지하수의 연직분포, 대수층의 종류와 투수능 정도 등을 살펴본 후 지하수 흐름의 기본방정식인 Darcy 공식을 소개하였으며, 유선망에 의한 정상 지하수 흐름의 도식적 해법, 정상 일방향 흐름해석, 양수정으로의 방사상 부정류해석, 피압대수층 내 양수정으로의 방사상 부정류해석, 영상정 방법에 의한 양수정의 해석방법 등을 살펴보았으며, 해수침입에 의한 지하수 오염, 지하수의 인공함양, 지하수의 채취방법 등도 소개하였다. 제7장 하천유량과 유출 하천수위 및 유량의 측정방법과 국내 하천유량관측소 운영현황을 살펴본 후 수위-유량관계 곡선의 작성 및 연장이용방법을 정리하고, 유량자료의 보관 및 제공현황에 관해 살펴보았다. 또한, 하천유출의 구성과 유출순환과정의 특성, 유출에 영향을 미치는 인자, 강우-유출관계 및 유역크기에 따른 관계 분석방법, 소유역의 첨두홍수량 산정 방법을 소개하였으며, 월 강우량과 월 유출고 간의 관계분석방법에 관해서도 살펴보았다. 제8장 수문곡선해석 및 합성 수문곡선의 구성과 호우 및 토양수분조건에 따른 수문곡선의 모양이 어떻게 나타나는지를 검토하고 수문곡선의 분리방법, 수문곡선해석을 위한 시간매개변수 간의 관계, 단위유량도이론 및 유도방법, 단위유량도의 지속기간 변경방법, 합성단위유량도 방법 등을 소개하였으며, 유도된 단위도를 적용하여 홍수수문곡선을 합성하는 방법과 표면류의 수문곡선 작성방법에 대해서도 살펴보았다. 제9장 수문학적 홍수추적 수문학적 홍수추적의 기본 방정식인 저류 방정식을 소개하고 저수지와 자연하도의 저류량 결정방법을 살펴보았으며, 저수지를 통한 홍수추적방법과 하도홍수추적방법, 그리고 유역을 일련의 선형저수지로 구성되었다고 가정하여 유출의 전이와 지체에 의해 유출수문곡선을 계산하는 유역추적법을 소개하였다. 또한, 유역을 일련의 비선형저수지와 하도구간으로 구성되었다고 가정하여 유역으로부터의 유출을 계산하는 저류함수법에 의한 유출수문곡선의 계산방법에 대해서도 살펴보았다. 제10장 수리학적 홍수추적 수리학적 홍수추적은 부정류인 홍수류의 연속 및 운동량방정식을 연립하여 풀어서 지점별로 시간별 유속과 수심을 산정하여 홍수수문곡선을 계산하는 방법이라 할 수 있으며, 지배 방정식의 유도 및 변형방법에 대해 소개한 후 간략해법인 운동파 추적기법을 살펴보았다. 수리학적 하도추적을 위한 3가지 수치해석기법과 초기 및 경계조건의 내용을 소개하였으며 확산파 추적기법에 속하는 Muskingum-Cunge 홍수추적방법에 관해 자세하게 살펴보았다. 또한, 동역학파 홍수추적을 위해 널리 사용되고 있는 각종 범용 컴퓨터 프로그램을 간략하게 소개하였다. 제11장 도시수문 및 도시유출관리 도시유역의 수문분석을 위한 접근방법을 살펴본 후 도시화가 도시유역으로부터의 유출에 미치는 영향과 각종 유출계산방법을 다루었으며, 비점 오염부하량과 토양손실량의 산정방법을 광범위하게 살펴보았다. 도시지역의 홍수피해저감시설인 유수시설과 저류시설의 계획 및 수문․수리학적 설계방법을 소개하였으며, 도시지역의 빗물펌프장과 침사지의 설계절차에 관해서도 살펴보았다. 제12장 확정론적 수문모의기법 수문모의모형을 분류하고 확정론적 수문모의기법의 기본개념을 소개하였으며 이미 개발되어 있는 단일사상 모형과 연속형 모형 중 가장 많이 사용되고 있고 대표적인 강우-유출관계를 모의하는 모형들을 소개하였으며 모형의 검정 및 정확도 기준설정과 모형의 검정절차를 살펴보았다. 또한, 확정론적 수문모의모형의 적용분야로 자료관리, 수문학적설계, 수문시스템 운영조작, 하천유역관리, 교육 및 연구 등의 응용에 관해 소개하였다. 제13장 확률론적 수문해석기법 확률의 기본개념과 수문 빈도해석에서 흔히 사용되는 각종 확률 분포를 소개하였으며, 각종 확률분포의 몇 가지 매개변수 추정방법에 대해 살펴보았다. 특히, 최근에 확률분포의 매개변수 추정에 많이 사용되는 확률가중모멘트법과 L-모멘트법을 상세하게 소개하였으며 분석대상 자료집단의 최적확률분포형 결정절차도 소개하였다. 수문자료 계열의 구성방법과 구성된 자료계열의 점 빈도해석에 의한 지점 확률수문량의 결정방법과 지역빈도해석방법에 의한 대상유역의 확률수문량 결정방법에 관해 살펴보았으며, 수문자료 계열의 빈도해석에 범용되고 있는 국내외 컴퓨터 프로그램을 소개하였다. 제14장 추계학적 수문모의발생기법 한정된 수문자료계열을 사용하여 장기간 수문자료계열을 모의발생시키는 두 가지 방법인 무작위 발생방법과 자기 회귀형 발생방법의 이론과 절차를 살펴보았다. 두 방법 중 어느 방법을 선택해야 하는지는 표본자료계열의 수문학적 지속성 여부에 달려 있으므로 수문학적 지속석 판정방법으로서 1차 계열상관계수에 의한 방법과 계열상관도에 의한 방법을 각각 소개하였다. 또한, 이들 수문자료계열의 모의발생방법의 응용분야로서 저수지의 적정규모 결정 및 운영조작분석과 광역수자원시스템의 분석방법 등을 살펴보았다. 제15장 수공구조물의 수문학적 설계 수공구조물은 대상 유역면적의 크기 혹은 설계홍수량의 크기에 따라 소규모, 중규모 및 대규모 수공구조물로 분류할 수 있으며, 설계홍수량의 결정방법도 동일하지 않은 것이 보통이다. 따라서, 수공구조물의 규모분류기준과 수문설계방법을 분류하였으며, 수문설계에 필요한 기상 및 수문자료와 지상학적 자료의 획득방법을 제시하였다. 수공구조물의 설계빈도설정기준과 그에 따른 설계호우의 합성방법, 수공구조물의 규모에 따른 설계홍수량의 산정방법 및 절차에 관해 상세하게 살펴보았으며, 이수기능을 가지는 다목적댐의 경우 용수공급목적을 달성하기 위해 필요한 댐의 소요활용저수용량의 결정방법과 일정용량을 가진 저수지로부터의 용수공급 능력을 결정하는 절차에 관해서도 살펴보았다.

윤용남 학 력 1959. 2.∼1963. 2. 육군사관학교 졸업, 이학사 1965. 2.∼1967. 2. 미국 University of Illinois 대학원, 공학석사(수공학) 1968. 9.∼1970. 9. 미국 University of Illinois 대학원, 공학박사(수공학) 경 력 1971. 2.∼1982. 8. 육군사관학교 교수부 토목공학과, 조교수, 부교수, 교수 1983. 9.∼2006. 2. 고려대학교 토목 · 환경공학과 교수 1994. 5.∼2006. 2. 고려대학교 방재과학기술연구센터 소장 1996. 6.∼1998. 6. 고려대학교 대학본부 관리처장 1986. 9.∼1988. 2. 한국건설기술연구원 원장(제2대) 1999. 3.∼2001. 2. 한국수자원공사 비 상임이사 2002.11.∼2003. 4. 국무총리실 수해방지대책기획단 민간위원장 2006. 3.∼현 재 (주)삼안 상임고문 학술단체경력 1999. 3.∼2001. 2. 한국수자원학회 회장 2002. 2.∼2004. 2. 한국물학술단체연합회 회장 2002. 2.∼2004. 5. 한국방재협회 회장 1999. 3.∼2001. 2. 한국대댐회 부회장 1995. 5.∼1997. 2. 대한토목학회 부회장 2004. 5.∼2007. 6. 국제대댐회(ICOLD) 부총재 2004. 7.∼2007. 8. 아세아-대양주 지구과학회(AOGS) 수문과학부문 회장 2005. 5.∼현 재 한국방재협회 명예회장 2007.10.∼현 재 한국자연재해저감산업협회 회장