• Journal of Korean Elementary Science Education
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• v.38 no.1
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• pp.43-54
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• 2019

In order to organize various places for science experience study, this study gathered and analyzed prior research on science experience study and various science experience perated in school. To that end, a total of 162 relevant prior studies of literature published from 2000 to 2016 were collected and 2,201 cases of science experience study conducted in 2015 were collected and analyzed. The place where the science experiential learning was done is divided into three areas of natural ecology, cultural history, facility experiential learning study, and the characteristics of participating subjects are examined. In terms of the number of articles published in the field of science-related experiential learning areas, 83 ecological experience study sites (51.2%), facilities institution experience study sites 56 (34.6%), and cultural history experience study books 23 (14.2%). Through this study, it was found out that research tendency to analyze science - related attitudes became prominent by setting study subjects using natural objects around and learning to play while playing and playing in nature. There was also an analysis by subjects of participation in science related experience learning centers. Cultural history experiential learning field was significantly lower than previous studies. In the lower grades, nature ecological experience learning was mainly performed. Combining the above findings, it can provide implications for the development of science-related experience activities. First, it is necessary to develop a technology-related experience learning center using local community resources. Second, it is necessary to expand the culture and history experience learning center related to science. Third, we need an education support center to support the expansion and operation of such a technology-related cultural history learning center.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.52 no.5
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• pp.373-380
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• 2019

In this study, the optimum pump operation technique is suggested to decrease the damage rate of water distribution system. Pump operation system was developed to achieve the effective pump operation. Pressure sensors which can communicate with pumps are installed at the end of water distribution system. Pump operation system can control the pressure of water pump according to data sent from the pressure sensors. Therefore, water distribution system can reduce the pressure and maintain enough pressure which can supply the demand of water users. For proving effectiveness of new system, reliability model was introduced to compare the results of damage rates between the maintaining high pressure and selective pressure in water pump. Unsteady analysis was conducted with several scenarios. And the results were used to calculate the probability of pipe breakage. From the results, it was found that new pump operation system can reduce the energy usage and probability of pipe breakage by applying to pumps.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.53 no.12
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• pp.1109-1117
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• 2020

In this study, results of RUSLE which is most popular equation for estimating sediment and MSDPM and LADMP have been compared and analyzed by applying to real watershed of mountain area. Crop factor (C), preservation factor (P), and soil erosion factor (VM) of RUSLE can be subjectively selected and differently applied. Therefore, effects of those factors were estimated and compared with different values of factors. Furthermore, sediment yield has been estimated by MSDPM and LADMP according to 10, 20, 30, 50, 100, and 200 year return period. From the results, it was found that sediment yield can be resulted with 400% diffrence. And it was also found that MSDPM and LADMP can be applied in mountain area of Korea.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.54 no.8
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• pp.589-597
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• 2021

In this study, corrosion depth equation was suggested according to real measured corrosion data, and then management indexes of pipe network which can determine the deterioration rate and safety rate has been established and applied to real pipe networks. Furthermore, reliability analysis and management index analysis have been conducted to estimate and compare the deterioration rate. From the results of reliability analysis, it was found that probability of failure of 200 mm steel pipe can be increased from 4.36% at present time to 8.23% after 20years at Gaduk and from 7.35% to 12.99% at Nami. From the results of management index analysis, it was found that deterioration rates of Gaduk and Nami are 1.009 and 1.174, respectively. Priority of improvement and replacement of water pipe can be determined by results of reliability analysis and management index analysis.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.54 no.11
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• pp.915-924
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• 2021

In this study, the probability of exceeding capacity for 4 check dams in Muju mountain region have been estimated. From the results, optimum design of check dam and safety according to wild fire have been discussed. Reliability model has been established by using MSDPM for calculating debris yield to estimate the probability of exceeding capacity of check dam. Probability of exceeding capacity for 4 check dams has been estimated according to maximum rainfall intensity of return periods (10year, 50year, 100year, and 200year). It was found that 1 check dam of Samga-ri basin and 1 check dam of Jeungsan-ri basin were designed by overestimation and 61% and 47% of capacity should be reduced, respectively. Furthermore, probability of exceeding capacity according to burned area has been estimated and compared. It was found that check dam of Sanga-ri basin is the weakest for the wild fire effect in this study area.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.482-482
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• 2023

상수도관은 사용년수가 경과함에 따라 노후화가 진행되며, 노후화된 상수관은 내부적으로 부식, 이물질 퇴적, 균열 등의 현상이 발생하게 되고, 이는 결국 수질문제로 연결되어, 탁수사고 발생 확률증가의 주요 원인이 되고 있다. 국내 상수도관의 경우 매설년수의 증가로 인해 내구연한이 도래한 상수관망의 비중이 점차 증가하고 있으며, 2019년 서울시 문래동 수질사고, 2019년 인천 붉은 수돗물 사고, 2022년 안양 동안구 탁수사고, 2022년 여수시 웅천 탁수사고 등 관의 노후화로인한 탁수 사고가 빈번하게 발생되고 있어 수도 사용자에게 불편함을 끼치고 있다. 현재 정수장 및 상수관망에 설치된 탁도계를 통해 수질에 대한 감시를 진행하고 있지만, 경제적인 문제로 인해 모든 상수도관에 탁도계를 설치하기에는 현실적으로 불가능하며, 제한적인 탁도계의 개수를 통해 수질에 대한 감시 및 관리를 진행하고 있는 실정이다. 이러한 상황으로 인해 탁수사고 발생 시 발생 원인분석 및 최초 발생위치 결정이 쉽지 않으며, 보수 보강을 통한 상수도관의 정상화까지 오랜 시간이 걸리게 된다. 이에 본 연구에서는 상수관망에서 탁수 발생 시 최초 발생 위치를 결정할 수 있는 기법을 개발하였으며, 이를 실제 상수도관망에 적용하여 탁수발생 파이프를 탐지하였다. 탁수사고 발생 시 실측된 수질 데이터의 부족으로 인해 임의의 파이프에서 탁수가 발생하였다고 가상의 탁수 발생시나리오를 가정하였으며, 완전혼합농도식을 통해 관망에 설치된 탁도계의 NTU(Nethelometric Paultity Unit) 농도를 계산하여 가상의 탁수발생 시나리오를 상수도관망에 적용하였다. 이후, 역추적 계산기법을 통해 파이프의 초기 NTU 농도를 변화시켜주며 관망내 설치된 탁도계의 NTU 농도를 계산하였으며, 가상 시나리오를 적용하여 계산된 탁도계의 NTU 농도와 역추적 계산법을 적용하여 계산된 탁도계의 NTU 농도의 Percentage Error를 비교/분석하여 탁수 발생 파이프를 탐지하였다. 분석결과, 가상 시나리오의 최초 탁수발생 파이프와 역추적 계산법을 적용하여 탐지한 최초 탁수발생 파이프의 위치가 일치하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 개발된 역추적계산을 통한 탁수발생 파이프 탐지기법을 실제 관로 교체사업에 활용한다면 파이프의 개선 우선순위를 보다 명확하게 판단할 수 있으며, 더 나아가 상수도 관망의 유지관리에 활용하여 경제적이고 효율적인 상수관망 시스템관리를 할 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.55 no.spc1
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• pp.1167-1175
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• 2022

In this study, management index method has been developed to estimate the level of deterioration, applied to Cheongju city, and compared with the previous estimation methods of deterioration level of water distribution system. From the results, distribution systems of Yullyang, Naedeok1 and Yongam2 are found to be seriously deteriorated. And it was also found that probability of pipe breakage was estimated as 3.21%, 4.64% which is highest level at the steel pipe of 200 mm and 300 mm diameter. It was found that risk degree was estimated as 0.2609, 0.2644 by using management index method in Naedeok1 which is the most dangerous distribution system in the city. It was also found that results of risk analysis by management index method have been similar with the results of safety analysis by reliability method and indirect estimation method of deterioration level. Therefore, newly developed management index method can be applied and may be useful to the estimation of deterioration level for the future maintenance and management of water distribution system.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.182-182
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• 2020

최근 지구 온난화나 기상이변으로 인해 세계각지에서 많은 자연재해가 발생하고 있고 우리나라도 최근 전국 각지에서 국지성호우에 의한 많은 피해가 발생하고 있다. 특히 국지성호우로 인해 발생하는 산간지역의 토석류는 많은 재산피해를 일으키고 있다. 최근 토석, 토사, 혹은 부유 잡목 등의 유출로 인한 피해를 막기 위해 많은 사방댐을 축조하고 있으나 표면침식에 의해서 유출되는 토석량 혹은 토사량을 정확히 예측하지 못한다면 축조된 사방댐은 금방 제구실을 못할 수 있거나 혹은 과대 설계 및 시공되어 건설비를 낭비할 수 있다. 따라서 최적의 사방댐 건설을 위해 정확한 토석량의 산정은 매우 중요한 전제조건이라 할 수 있다. 본 연구에서는 강원도 인제군 산간지역 4곳의 사방댐유역에 대해 토석량 예측모형 MSDPM(Multi-Sequence Debris Prediction Model)과 LADMP(Los Angeles District Method for Prediction of sediments yield)를 이용하여 산정한 토석량과 실제 준설량을 비교하였다. 이를 위해 강원 산간지역에 맞도록 예측모형을 보정하였으며 토석류 유발 강우강도(Threshold Maximum 1-hr Rainfall Intensity)와 토석류 유발 최소강우량(Total Minimum Rainfall Amount)개념을 도입하여 예측모형식을 적용하였다. 위 식이 갖고 있는 대표적 특징 중 하나인 산불계수를 사용해야 하지만 본 연구지역은 산불 피해규모가 미미하여 산불의 영향은 고려하지 않고 토석량을 산정하였다. 두 예측모형의 계산결과와 실제 준설량을 비교해본 결과, MSDPM의 결과가 LADMP의 결과보다 준설량과 더 일치하는 것으로 나타났다. 실제 준설량과 MSDPM의 계산결과는 평균 17.37%의 차이를 나타냈고 LADMP의 계산결과는 평균 41.87%의 차이를 나타냈다. 본 연구에서 사용된 토석량 예측 모형은 앞으로 많은 산지유역의 토석량 예측에 사용이 가능 할 것으로 판단된다. 하지만 본 연구에서 사용된 자료의 제한성 때문에 앞으로 많은 실측 준설자료를 통하여 예측모형식을 보정하는 작업이 우선되어야 할 것으로 판단된다. 이를 위해서 많은 산지유역의 토석량을 장시간 실측하여 데이터를 축적하고 이를 사용하여 다양한 토석량 예측모형을 검보정하는 노력이 필요할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.420-420
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• 2021

상수도관은 시간이 경과됨에 따라 부식이 발생하고 이로 인해 관의 두께 및 강도가 감소하여 점차 상수도관의 기능을 상실하게 된다. 이러한 노후 상수도관은 누수, 적수 등 수자원에 막대한 경제적인 손실을 발생시키고 사람들에게 많은 불편을 끼친다. 현재 우리나라도 전체 상수도관 중 노후 상수도관이 많은 부분을 차지하고 있기 때문에 교체나 개선이 시급한 실정이다. 하지만 전체 상수도관을 교체하는 것은 막대한 예산이 필요하기 때문에 현실적으로 어려운 문제이다. 따라서 상수도관의 노후도 분석을 통하여 상수관망의 최적 교체 우선순위를 판단하고 교체를 실시하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 노후도 분석에 중요한 관의 부식깊이와 잔존수명을 예측하고 신뢰성해석을 통해 파괴확률을 산정하였다. 이를 위해 Romanoff(1957)와 환경부(2002)에서 실측한 상수관의 관종에 따른 관두께 변화를 적용하여 해석하였다. 실측 자료를 통해 부식깊이, 잔존수명 예측 모델을 수립하였으며 이에 따른 관의 파괴확률을 산정하였다. Romanoff(1957)의 혼합강관과 주철관에 대한 실측 자료를 사용하여 상수관의 사용연수가 10년, 20년, 30년 경과됨에 따른 부식깊이와 관파괴확률을 산정하였다. 혼합강관의 경우 사용연수에 따른 부식깊이는 0.57mm, 0.92mm, 1.21mm으로 산정되었으며, 주철관의 경우 0.16mm, 0.24mm, 0.31mm으로 산정되었다. 또한 신뢰성모형을 직경 300mm관에 적용한 결과 최대 상수도압 15kg/cm²에서 혼합강관의 사용연수에 따른 파괴확률은 3.36%, 4.65%, 6.18%로 나타났으며 주철관은 1.36%, 2.50%, 2.68%로 나타났다. 환경부(2002)의 주철관에 대한 부식 실측 자료를 통해 상수관의 사용연수 10년, 20년, 30년 경과에 따른 부식깊이와 관파괴확률을 산정하였으며 초기 관두께 측정 자료를 통해 잔존수명도 예측하였다. 부식깊이는 1.02mm, 1.25mm, 1.41mm으로 산정되었으며, 파괴확률은 5.15%, 6.30%, 7.35%로 산정되었다. 그리고 잔존수명의 경우 부식률이 20%일 때, 잔존수명은 약 30년으로 산정되었다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.56 no.7
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• pp.451-460
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• 2023

In this study, the risk of red water and turbid water occurrence was analyzed by classifying it into detachment risk and deposition risk. First, risk factors for red water and turbid water were determined, and hydraulic analysis was conducted considering seasonal water consumption. The applied area was Cheongju City, and the risk analysis was conducted across 13 areas, and the areas with high deposition risk and high detachment risk were selected. The high risk of both detachment and deposition can be judged as an area with a very high probability of causing water quality problems. The areas with the highest deposition risk and detachment risk are the old towns of Nae deok1-dong and Yul1yang-dong, which are the oldest areas in Cheongju City with an age of more than 30 service years of pipe installation. By analyzing the risk of deposition and detachment, it will be possible to strengthen the maintenance function of the water supply network to provide the safe water to citizens and increase their confidence for tap water.