• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.696-696
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• 2012

호안은 유수의 침입으로부터 제방 및 하안의 침식 피해를 방지하기 위해 제방에 설치되는 구조물이다. 침식에 의한 제방 및 호안의 대표적인 붕괴특성 중에는 만곡부, 하천 급경사, 지형의 간섭효과 등이 있다. 특히, 만곡부는 원심력, 2차류 등에 의한 수위상승 및 유속증가로 제체에 응력 집중이 발생되어 안정성 저하를 유발할 수 있다. 또한, 만곡부의 흐름 방향전환 현상은 하도내 통수능 저하를 발생시켜 홍수피해를 가중시킬 수 있다. 따라서 하천특성상 만곡부에 의해 발생할 수 있는 홍수피해 요소를 저감시킬 수 있도록 적합한 피해저감대책을 마련할 필요가 있다. 제방의 보강대책으로서 활용되고 있는 호안은 역학적인 측면에서 외력과 저항력의 크기에 따라 안정성이 평가되어야 하며 지역여건 등에 따른 만곡부의 수위상승 및 제방 침식 등을 고려한 설계가 수행되어야 한다. 국내 실무에서 적용되고 있는 호안설계방법은 하천설계기준 해설(2009)을 참고하고 있는데, 흐름현상 및 만곡부 특성 등에 대하여 경험과 이론의 양면을 고려한 설계를 수행하도록 제안하고 있다. 이는 호안 안정성에 대한 역학적 검토 방법의 한계로 비합리적 설계가 될 우려가 있다. 따라서 만곡부에 의한 유속 및 소류력 등 흐름특성을 고려한 정량적인 평가기법이 요구되는 상황이다. 본 연구에서는 수리실험을 통해 만곡에 의한 흐름영향과 수리학적 거동 및 설계요소를 파악하고자 만곡부에 사석호안공을 설치하여 흐름전환 및 유속변화에 따른 사석호안공의 이탈현상을 재현하였다. 실험수로는 곡률반경( )이 4.5 m인 만곡부가 3개소 발생하는 폭 2.3 m, 길이 25 m의 다중 사행수로 형태이다. 실험수로 우안의 1V:2H 경사면에 10, 20, 30, 40, 50 mm 사석을 크기별로 설치하여 만곡에 의한 유속변화 등 흐름현상과 호안공 이탈을 관찰하였다. 수리실험은 고정상으로 수행되었으며 정상류 흐름조건에서 공급유량별 하류단 수위 조절을 통해 만곡부내 호안 공 이탈을 발생시키는 설계인자를 도출하고자 유속과 수심을 측정하였다. 실험결과를 바탕으로 사석호안공 설계시 1차원 접근유속에 만곡 영향을 고려하여 대표유속으로 적용하는 방법의 특성을 파악하고, 사석호안공의 이탈유속과 만곡에 의한 흐름특성간의 상관관계를 분석하여 제원결정기법을 제안하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.605-605
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• 2015

최근 지구온난화로 인해 전 세계적으로 기상이변이 발생하여 강우량과 집중호우 발생빈도가 증가하는 추세이다. 특히 동북아시아 지역은 인구밀도가 높아 강우량 및 집중호우 발생빈도 증가에 따른 도시홍수 발생확률이 높으며 홍수피해가 가중될 수 있다. 또한 도심지에 위치한 하천의 외수위 상승 및 배수시설 설계빈도 이상의 강우의 발생빈도가 증가하여, 기존 홍수방어대책으로는 제어하기 어려운 실정이다. "수자원장기종합계획(2011~2020), 2011, 국토해양부"에 따르면 기상청의 한반도 장기 미래 전망을 21세기말(2071년~2100년)에 대해 한국 평년 기온은 $4^{\circ}C$정도 상승하고, 강우량도 증가할 것으로 전망하고 있다. 따라서 도심지에 위치한 하천의 외수위 상승 및 배수실 설계빈도 이상의 강우가 빈번히 발생하여 기존 홍수방어대책으로는 제어하기 어려운 실정이다. 본 연구에서는 연구 대상지역인 서울, 북경, 도쿄 지역의 과거 도시홍수 사례의 비교분석을 통하여 집중호우 빈발, 기존 방재시설물의 기후변화 대응능력 부족, 저지대지역 지형적 영향, 무분별한 도시개발로 인한 도시지역 불투수면적의 증가, 고령화와 재해취약계층 등 여러 가지 도시홍수 재해 영향인자들을 제시하였다. 앞으로 도시홍수 발생의 근본 원인 파악 및 홍수관리 효과를 최대화 시킬 수 있는 대책 설립에 대한 연구가 필수적이다. 본 연구에서는 동북아시아 지역 도시홍수로 인한 인명 재산 피해를 최소화하기 위해 기존 한국, 중국, 일본 삼국의 주요 도시별 홍수에 대한 구조적 비구조적 방어대책을 종합하고 비교분석을 실시하였다. 향후, 국내외 도시홍수 저감대책 수립을 위한 참고자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Food Science and Industry
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• v.54 no.4
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• pp.293-300
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• 2021

Food safety accidents have been increasing by 2% over 5,000 cases every year since 2009. Most people know that the best method to prevent food safety accidents is a quick inspection, but there is a lack of inspection technology that can be used at the non-analytic level to food production and distribution sites. Among the recent on-site diagnostic technologies, the methods for testing gene-based food poisoning bacteria were introduced with the STA technology, which can range from sample to detection. If food safety information can be generated without forgery by directly inspecting food hazard factors by remote, unmanned, not human, pollution sources can be managed by predicting risks more accurately from current big-data and artificial intelligence technology. Since this information processing can be used on smartphones using the current cloud technology, it is judged that it can be used for food safety to small food businesses or catering services.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.269-269
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• 2023

기후 변화로 인한 강우 패턴의 변화는 도심지 방재성능 목표를 상회하는 홍수로 이어져 침수피해를 가중시키고 있다. 이로 인한 도시침수 피해를 저감하기 위하여 도시침수 예측모형 개발이 활발히 이루어지고 있으나, 대규모 관망으로 이루어진 복잡한 도심지 우수관망을 모의하기 때문에 분석속도가 느려 실시간 예측 적용에 한계점이 있다. 도시침수 분석에 가장 많이 활용되는 대표적인 모형인 SWMM(Storm Water Management Model)은 복잡한 관망을 비교적 빠르고 정확히 해석할 수 있어 유용하지만, 이 또한 대도심의 우수관망 모의 시 많은 시간이 소요되며, 관망 정밀도 기준이 정의되어 있지 않아 분석에 어려움이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 연구에서는 관망 간소화 기법(유역면적의 밀도, 관거 직경, 관로의 길이 등)을 적용하고, 이에 따른 주요 지선과 간선의 수위 변화와 침수흔적도를 비교하여 분석결과의 정확성을 담보하는 관망 간소화 수준을 파악하고 도시침수 분석 시 적정 간소화 기준과 자동 간소화 방안을 제시하고자 한다. 도시침수 분석 시 우수관망 자동 간소화를 위하여 Python을 활용한 코드를 작성하였으며, SWMM의 .inp 파일을 읽어들여 Dataframe형태로 저장한 후 분석을 위한 데이터 가공, 간소화 기준에 따른 분류, 간소화 대상 수리·수문인자 연산, 인접 간선에 연결, 간소화된 .inp파일 저장의 총 6단계로 구성하였다. 연구 대상지역은 도림천 유역으로 설정하였으며, 초기자료는 맨홀 30,469, 관거 32,443, 소유역 30,586개로 이루어져 있으며, 모의 시간은 약 2시간 30분이 소요되었다. 유역면적 100x100 미만을 대상으로 수행 시 맨홀 9,965, 관거 10,464, 소유역 9,240개로 관거의 복잡도가 약 1/3 감소하였으며, 모의 시간은 약 43분으로 기존대비 약 72% 단축되는 것으로 나타났다. 실제 침수가 발생한 주요지점들을 비교한 결과 R² 0.85 ~ 0.92로 예측모형의 정확도에 큰 영향을 끼치지 않는 것으로 나타났다. 도시침수모형 최적 간소화를 통해 모형의 복잡성을 줄이고, 계산량을 줄여 모형의 수행시간을 단축시킬 수 있으며, 불필요한 우수관망을 제거하거나 병합함으로써, 모형의 예측력 향상과 분석과 해석에 효율적으로 사용될 수 있을 것으로 기대한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.500-500
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• 2022

「물환경보전법」은 2007년의 「수질 및 수생태계 보전에 관한 법률」에서 개정된 법률로 그 목적이 수질과 수생태계로 국한되어 왔다. 하지만 통합물관리 도입으로 인하여 제정된 「물관리기본법」에서는 "국가와 지방자치단체가 물과 관련된 정책을 수립, 시행할 때에는 물순환 과정의 전주기를 고려하여야 한다"고 명시되어 있으며 「물환경보전법」의 물순환관리지표는 수량이 제외되어 물순환 왜곡으로 인한 문제점이 충분히 포함되지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 국민들의 안전을 도모하기 위하여 물순환관리지표에 도시유역의 물순환 왜곡으로 인한 수재해 현황을 추가적으로 고려하고자 한다. 수재해 현황은 행정안전부의 자연재해로 인한 최근 10년간 인명피해와 피해액 조사를 바탕으로 가장 심각한 피해를 불러일으킨 폭염과 태풍 및 호우를 고려대상으로 선정하였다. 그 중 도시유역에서의 폭염피해란 불투수면적률이 증가함에 따라 증발산량이 감소하며 발생하는 도심의 열섬현상과 깊은 관계가 있고, 태풍 및 호우피해는 첨두유량의 증가와 도시배수의 연결성에 의하여 발생하는 침수와 깊은 관계가 있기에 이를 본 연구에서의 수량의 대표인자로 결정하였다. 수계 단위의 물순환관리지표와 행정구역 단위의 수재해 현황을 공간적으로 비교하기 위해 면적가중평균법을 이용하여 물순환율과 불투수면적률을 행정구역별로 재척도화를 하였다. 그리고 고려할 요소를 판단하기 위해 행정구역 별 물순환관리지표와 열섬현상, 도시침수를 측정하는 지표의 순위를 매겨 등위상관계수를 계산하였다. 도시침수와 열섬현상을 대표하는 지표 중 물순환율과 상관계수가 낮은 지표부터 물순환관리지표에 포함시켜야 할 요소라고 판단하였으며, 이를 바탕으로 보다 개선된 물순환관리지표를 제안하였다. 기후변화에 따라 현재 수재해 위험성이 더욱 커지고 그의 패턴도 달라지고 있기에 본 연구의 결과를 바탕으로 물순환관리지표가 좀 더 국민들에게 실효성이 있는 평가지표로 개선되기를 기대한다.

• Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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• v.21 no.4
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• pp.73-81
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• 2013

Ordinary least squares (OLS) regression is the primary statistical method in previous studies for vegetation distribution patterns in relation to landform. However, this global regression lacks the ability to uncover some local-specific relationships and spatial autocorrelation in model residuals. This study employed geographically weighted regression (GWR) to examine the spatially varying relationships between NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) patterns and changing trends of landform (elevation, slope) and solar intensity (insolation and duration of sunshine) in Mt Geum-gang of North-Korea. Results denoted that GWR was more powerful than OLS in interpreting relationships between NDVI patterns and landform/solar intensity, since GWR was characterized by higher adjusted R2, and reduced spatial autocorrelations in model residuals. Unlike OLS regression, GWR allowed the coefficients of explanatory variables to differ by locality by giving relatively more weight to NDVI patterns which are affected by local landform and solar factors. The strength of the regression relationships in the GWR increased significantly, by showing regression coefficient of higher than 70% (0.744) in the southern ridge of the experimental area. It is anticipated that this research output will serve to increase the scientific and objective vegetation monitoring in relation to landform and solar intensity by overcoming serious constraints suffered from the past non-GWR-based approach.

• Korean Journal of Environmental Biology
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• v.20 no.3
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• pp.256-262
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• 2002

This research investigated experimentally on the population growth in the aquatic microcosm with the wastewater of plating factory. The purpose of this study was to evaluate the effect of culture conditions of the characteristic growth pattern of the examined species. Population of the system is consists of three organisms; Chlorella vulgaris as a producer, Cyclidium glaucoma as a consumer and Pseudomonas putida as a decomposer. The different growth patterns of each population are followed by surfactant type; Especially C. glaucoma was sensitive, Ch. uvlgaris was maintained population size stably even at high level of surfactant and p. putida was not significantly affected. After treatment of waste water from plating factory, it began to be affected at 1.0% solution treatment to Ch. vulgaris which the cell number was decreased prominently after 2 days, and C. glaucoma was disappeared at 2.5% solution treatment. P. putida was showed increasing pattern according to treatment concentration, at 2.5% solution and population size grew double. The result from current microcosm study indicates that this model system can be applied to environmental assessment method for various pollutants.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.53 no.10
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• pp.903-915
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• 2020

Long-term high-resolution hydro-meteorological data has been recognized as an essential element in establishing the water resources plan. The increasing demand for spatial precipitation in various areas such as climate, hydrology, geography, ecology, and environment is apparent. However, potential limitations of the existing area-weighted and numerical interpolation methods for interpolating precipitation in high altitude areas remains less explored. The proposed PRISM (Precipitation-Elevation Regressions on Independent Slopes Model) model can produce gridded precipitation that can adequately consider topographic characteristics (e.g., slope and altitude), which are not substantially included in the existing interpolation techniques. In this study, the PRISM model was optimized with SCEM-UA (Shuffled Complex Evolution Metropolis-University of Arizona) to produce daily gridded precipitation. As a result, the minimum impact radius was calculated 9.10 km and the maximum 34.99 km. The altitude of coastal weighted was 681.03 m, the minimum and maximum distances from coastal were 9.85 km and 38.05 km. The distance weighting factor was calculated to be about 0.87, confirming that the PRISM result was very sensitive to distance. The results showed that the proposed PRISM model could reproduce the observed statistical properties reasonably well.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.43 no.5
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• pp.705-715
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• 2010

The adoption of carbon foot print system is being activated mostly in the developed countries as one of the long-term response towards tightened up regulations and standards on carbon emission in the agricultural sector. The Korean Ministry of Environment excluded the primary agricultural products from the carbon foot print system due to lack of LCI (life cycle inventory) database in agriculture. Therefore, the research on and establishment of LCI database in the agriculture for adoption of carbon foot print system is urgent. Development of LCA (life cycle assessment) methodology for application of LCA to agricultural environment in Korea is also very important. Application of LCA methodology to agricultural environment in Korea is an early stage. Therefore, this study was carried out to find out the effect of lettuce cultivation on agricultural environment by establishing LCA methodology. Data collection of agricultural input and output for establishing LCI was carried out by collecting statistical data and documents on income from agro and livestock products prepared by RDA. LCA methodology for agriculture was reviewed by investigating LCA methodology and LCA applications of foreign countries. Results based on 1 kg of lettuce production showed that inputs including N, P, organic fertilizers, compound fertilizers and crop protectants were the main sources of major emission factor during lettuce cropping process. The amount of inputs considering the amount of active ingredients was required to estimate the actual quantity of the inputs used. Major emissions due to agricultural activities were $N_2O$ (emission to air) and ${NO_3}^-$/${PO_4}^-$ (emission to water) from fertilizers, organic compounds from pesticides and air pollutants from fossil fuel combustion in using agricultural machines. The softwares for LCIA (life cycle impact assessment) and LCA used in Korea are 'PASS' and 'TOTAL' which have been developed by the Ministry of Knowledge Economy and the Ministry of Environment. However, the models used for the softwares are the ones developed in foreign countries. In the future, development of models and optimization of factors for characterization, normalization and weighting suitable to Korean agricultural environment need to be done for more precise LCA analysis in the agricultural area.

• Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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• v.33 no.4
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• pp.317-324
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• 2015

GNSS was firstly proposed for application in weather forecasting in the mid-1980s. It has continued to demonstrate the practical uses in GNSS meteorology, and other relevant researches are currently being conducted. Precipitable Water Vapor (PWV), calculated based on the GNSS signal delays due to the troposphere of the Earth, represents the amount of the water vapor in the atmosphere, and it is therefore widely used in the analysis of various weather phenomena such as monitoring of weather conditions and climate change detection. In this study we calculated the PWV through the meteorological information from an Automatic Weather Station (AWS) as well as GNSS data processing of a Continuously Operating Reference Station (CORS) in order to analyze the heavy snowfall of the Ulsan area in early 2014. Song’s model was adopted for the weighted mean temperature model (T_m), which is the most important parameter in the calculation of PWV. The study period is a total of 56 days (February 2013 and 2014). The average PWV of February 2014 was determined to be 11.29 mm, which is 11.34% lower than that of the heavy snowfall period. The average PWV of February 2013 was determined to be 10.34 mm, which is 8.41% lower than that of not the heavy snowfall period. In addition, certain meteorological factors obtained from AWS were compared as well, resulting in a very low correlation of 0.29 with the saturated vapor pressure calculated using the empirical formula of Magnus. The behavioral pattern of PWV has a tendency to change depending on the precipitation type, specifically, snow or rain. It was identified that the PWV showed a sudden increase and a subsequent rapid drop about 6.5 hours before precipitation. It can be concluded that the pattern analysis of GNSS PWV is an effective method to analyze the precursor phenomenon of precipitation.