• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.144-144
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• 2020

국내의 하천은 급격한 도시화 및 산업화로 인해 자연하천의 모습은 사라지고 이수와 치수 기능 위주의 하천관리가 이루어졌다. 하천은 치수기능을 강조하여 인공적으로 변화하였을 뿐만 아니라 하천생태환경 내에 서식하는 동식물의 서식 환경에도 교란을 야기하였다. 최근 하천관리의 패러다임이 변화함에 따라서, 하천이 갖는 자연적 특성을 회복하는 환경적 측면을 강조한 생태하천 복원사업에 대한 관심이 높아지고 있으나, 수생생물 서식지 복원과 생태계에 필요한 환경유량에 관한 정량적인 평가를 위한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구는 경상북도 김천시와 구미시를 관류하여 낙동강으로 합류되는 감천을 대상으로 하였으며, 댐 건설로 인한 하천 생태계 변화 및 하천유량에 대한 통계적 분석, 수리 모델링, 하천구역의 공간적 분석을 진행하였다. 통계적 분석을 위한 시계열 자료 구축은 감천 하류에 있는 선산관측소의 2002년 ~ 2019년까지 수위, 유량을 사용하였으며, 김천부항댐이 건설 된 2014년 1월 1일을 기점으로 댐 건설 전(2002 ~ 2013)과 댐 건설 후(2014 ~ 2019)로 구분하였다. HEC-EFM(Ecosystem Function Model)을 활용하여 어류를 포함한 수생생물의 성공적인 서식을 위한 환경유량을 산정하였다. 산정된 환경유량을 HEC-GeoRAS(Geographic River Analysis System)와 HEC-GeoEFM(Geographic Ecosystem Function Model)을 적용·연계하여 수생식생 도입이 가능한 하천 구간과 어류 산란 및 성장에 적합한 하천구간을 표현하였으며, 댐 건설 전후의 서식지 면적을 계산하여 수생생물의 성공적인 서식환경이 조성되었는지 확인하였다. 본 연구를 바탕으로 수생생물의 하천 서식지 개선을 위한 명확한 환경유량을 수립하는 데 도움이 될 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.934-938
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• 2009

금강상류유역에 위치한 용담다목적댐은 2001년에 준공되어 전북지역과 서해안 산업 개발지역에 공급하고 있다. 용담댐 하류유역에 관한 연구는 많이 진행되고 있지만, 상류유역에 관한 연구는 그 수가 미비하여 본 연구에서는 SWAT 모델을 이용하여 용담댐 상류유역에 대한 유출량과 유사량을 기측정된 자료와 비교 검토함으로써, 적정성을 평가하고자 한다. 본 연구에서는 준 분포형 강우-유출 모델인 SWAT 모델을 이용하여 용담댐유역에 대한 유출량과 유사량을 산정하였다. 모형을 구축하고자 DEM과 토지이용도, 토양도를 사용하여, 총 208개의 HRU를 생성하였으며, 천천과 동향 수위국 및 용담댐에 대해서 월유출량을 Calibration 결과는 천천의 EI와 $R^2$는 각각 0951과 0.952이며, 동향의 EI와 $R^2$는 각각 0.868과 0.869로 나타났으며, 용담댐의 EI와 $R^2$는 각각 0.938과 0.964로 나타났다. 월 유사량에 대한 천천의 EI와 $R^2$는 각각 0.943과 0.947이며, 동향의 EI와 $R^2$는 각각 0.759과 0.772으로 나타났다. 이로서, 본 연구에서는 용담댐 상류유역에 대한 하천유입량과 유사량의 변화를 기구축된 자료와 비교 검토한 결과 SWAT 모델이 용담댐 상류유역의 유출특성을 잘 반영하는 것으로 나타나, 향후 용담댐 하천 유입량과 유사량 변화를 예측하는데에 많은 도움이 될 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.841-845
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• 2012

최근 중국과 인도는 공유하천인 야루짱부(중국명: 아로장포(雅魯藏布), 인도명:Brahmaputra)강 유역 내 수력발전용 댐 건설을 놓고 갈등 중이다. 발단은 중국이 2010년 9월에 정식으로 착공한 짱무수력발전댐(장목수전참(藏木水電站))의 건설이다. 총길이 3,848km, 유역면적 71만여 $km^2$인 야루짱부강은 중국과 인도, 방글라데시, 부탄 4개국이 공유하고 있다. 야루짱부강의 발원지는 히말라야 산맥 북쪽 기슭의 지에마양쫑 빙하(걸마앙종(杰馬央宗) 빙천(冰川))이고 중국내 길이가 2,057km에 달한다. 강은 중국의 씨짱(서장(西藏))지역, 인도의 아루나찰 프라데시(Arunachal Pradesh)주와 아쌈(Assam)주를 경유하여 부탄, 방글라데시로 흐른다. 야루짱부강은 티베트로 잘 알려진 시짱자치구에서 발원하여 중국과 인도의 영토 분쟁지역인 아루나찰 프라데시주를 관통함으로 인해 지정학적으로 중요한 의미를 갖고 있다. 짱무수력발전댐은 시짱 지역 최대 수력개발댐으로, 인도와 방글라데시는 중국의 댐 건설로 인해 자국의 수자원의 감소와 생태계 파괴가 발생할 것을 우려하고 있다. 그러나 최근 중국과 인도의 관방은 이 같은 우려를 부인하며 인도의 아루나찰 연방당국 또한 5개 주요 지류에 1,750MW 규모의 수력발전댐을 건설할 계획을 발표하였다. 이와 같이 수력발전댐 건설과 수자원확보를 놓고 중국과 인도가 팽팽하게 경쟁하게 된 데는 중국과 인도 간의 역내 힘겨루기와 자국 내 정치적 이해, 영토분쟁지역의 존재 등이 원인으로 작용하고 있다. 본 연구는 중국의 짱무수력발전댐(장목수전참(藏木水電站)) 건설원인을 중국정부가 가진 시짱지역관리 및 개발의 필요성에서 찾고 짱무수력발전댐(장목수전참(藏木水電站)) 건설에 드러난 중국의 표면적, 내재적 의도의 분석을 통해 중국의 공유하천 접근 방식의 특징과 원인을 규명하였다. 발원지에 위치한 중국이 수자원확보경쟁에서 유리한 입장을 점하고 있는 가운데 중국에 비해 상대적으로 정치적, 경제적 열세에 놓인 하류국가들은 공유하천의 동등하게 이용할 권리를 쟁취하기 위해 필요한 협상력을 갖고 있지 못하다. 따라서 하류국가들은 중국의 의도를 파악하여 이를 토대로 적절한 대안을 마련해야 할 필요성이 있다. 중국의 공유하천접근방식의 원인과 특징에 대한 분석은 남북통일 후 중국과 하천을 공유하게 될 우리나라에 시사하는 바가 클 것이라 생각된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.240-240
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• 2022

하천을 안전하고 효율적으로 관리하기 위해서는 하상재료, 하천형태, 하천유황 등 자연적 또는 인위적 변화에 의한 하상변동의 해석과 예측이 수행되어야 한다. 하상변동은 하천의 일정구간을 기준으로 상류단면으로부터 유입되는 유입 유사량과 하류단면을 통해 유출되는 유사량의 차이에 의해 구간 내에서 발생하는 하상의 상승 또는 저하가 발생하는 현상을 말한다. 이러한 하상변동은 하천의 이수와 치수, 환경변화에 복합적으로 영향을 미치게 된다. 이에 본 연구에서는 댐 직하류를 대상으로 K-River 모형과 HEC-RAS 모형을 이용하여 하상변동을 계산하고, 각 모형으로부터 얻어진 모의 결과를 비교 분석하였다. K-River 모형의 하상변동 모의를 위한 경계조건을 구성하기 위해 하상토의 입도분포를 입력하고, 유역의 월별 평균 강수량과 댐 유입량을 이용하여 비유량법을 이용하였으며, 산출된 유입량을 바탕으로 댐방류량을 결정하였다. 유사량 공식의 선정은 하천 및 하상토의 특성에 맞추어 적절히 활용하여야 하나, 본 연구에서는 테스트를 목적으로 Engelund-Hansen 공식, Yang 공식, Laursen 공식 등 5가지의 유사량 공식을 선정하였다. HEC-RAS 모형의 경우 최근 유사 부정류모의 기능이 개발되었으나, 테스트 결과 안정적으로 모의가 수행되지 않아 준정류 조건을 적용하여 수행하였다. HEC-RAS와 K-River의 모의 결과를 비교한 바에 따르면 정량적인 차이가 나타나지만, 하상고의 상승 및 하강 경향은 대체로 일치하는 것으로 확인되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제44권4호
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• pp.305-314
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• 2011

북한강 수계의 경우 북한이 임남댐을 개발하여 유역변경식으로 물을 이용하고 있어 하류지역에서 여러 가지 문제가 나타나고 있다. 따라서 남 북한이 공유하천을 효과적으로 관리하기 위해서는 수량이나 수질 등 다양한 분야에서의 협력이 절실히 요구되고 있다. 그러나 남 북공유하천에서 상 하류국가간 물이용의 공평성을 실현하기 위한 노력은 매우 미흡한 실정이다. 본 논문에서는 남북공유하천의 공평한 물이용의 판단기준이 되는 수리권을 검토하기 위해 북한의 임남댐에 의한 영향을 주요 분야별로 심도 있게 분석하였다. 분석결과, 한강유역의 용수공급은 1978년을 이수안전도 평가를 위한 기준갈수년으로 할 경우 임남댐으로 인해 379백만$m^3$/년의 공급부족이 발생하는 것으로 나타났다. 아울러 한강 수계의 발전용댐도 유입량 감소로 인하여 연간발전량이 234GWh/년 감소하게 되었고, 수질은 북한강 삼봉리 지점 기준 BOD 약 0.065 ppm 증가하는 것으로 분석되었다. 결과적으로 남북공유하천에서 북한의 절대영토주권주의에 입각한 불공평한 수자원 이용은 하류국가인 남한에 직 간접적으로 상당한 영향을 미치고 있음을 확인하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.67-75
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• 2011

본 연구에서는 우리나라의 남해안 및 서해안으로 유입되는 주요 하천인 낙동강, 섬진강, 금강을 대상으로 다목적 댐 건설과 같은 하천환경의 변화가 하천의 상 중 하류부에 미치는 영향에 대하여 검토하기 위하여 비교적 수위자료와 수위-유량곡선 자료가 잘 구비되어 있으며, 자료의 보유년수, 관측개시일 등 양질의 자료가 축적되어 있는 지점을 대상으로 다목적 댐의 건설 시점을 기준으로 유황분석을 실시하였다. 유황의 변화를 분석한 결과 낙동강 중류부에 위치한 적포교 지점을 제외한 모든 지점에서 풍수량, 평수량, 저수량, 갈수량이 증가한 것으로 나타났으며, 하류부의 유황개선효과가 중 상류부에 비해 큰 것으로 나타났다. 하상계수와 유황계수 또한 감소된 것으로 나타났으나 유황계수의 감소폭은 하상계수에 비해 작게 나타났다. 이는 유황계수가 유량의 극치값에 대한 영향을 하상계수에 비해 작게 받기 때문인 것으로 사료되며, 본 연구를 통해서 중 상류부에 위치한 다목적 댐의 긍정적인 효과를 확인할 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2006년도 추계 종합학술대회 논문집
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• pp.408-412
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• 2006

본 연구는 수계별 한정된 수자원의 효율적 관리를 위한 기존 댐의 연계운영과 병행하여 댐 상 하류 유출을 고려한 종합적인 수자원관리방안 수립의 필요성이 대두됨에 따라, 저수기 댐 상 하류의 수계주요지점에 대한 하천 유출상황을 모의할 수 있는 수문모형을 제시하는데 목적이 있다. 강우유출 모형을 모의하기 위해서는 강우량, 유출량, 용수수요자료, 취수량 등을 입력자료로 한다. 여기에 활용되는 입력자료는 실시간 물관리 정보 시스템에 있는 DB의 자료를 사용한다. RRFS의 기반 모형은 미 공병단에서 개발한 SSARR 모형으로 하였으며 일단위 유출량을 산정하여 하천의 장단기 유출 예측을 실시한다.

• 한국습지학회지
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• 제8권1호
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• pp.73-82
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• 2006

본 연구에서는 홍수시 낙동강 유역에서 발생하는 수위거동양상을 분석하기 위해서 수리학적 하도추적모형을 적용하였다. 이를 위해 Saint-Venent 식의 가중 4점 음해법 유한차분해를 구하는 FLDWAV모형을 적용하는 방법을 제시하였다. 또한 합리적인 댐관리를 위해서 상류 댐방류량에 따른 하류부의 홍수도달시간에 대해서도 검토하였다. 모의 결과 수리학적 모형에 의한 방류량의 도달시간을 산정하기 위해서는 여러 가지 가정과 제한조건에 따른 방류시간산정이 수반되어야 할 것으로 판단되었다. 본 연구에서 구축된 모형을 적용함으로서 하류하천의 영향을 고려한 합리적인 댐방류 의사결정의 지침을 제공하며, 홍수시 하천에서의 과학적인 수리학적 분석이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.61-61
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• 2011

하천에서의 홍수 피해 발생을 예방하기 위한 대책은 크게 구조적인 대책과 비구조적인 대책으로 나눌 수 있다. 구조적인 대책은 댐이나 제방과 같이 하천을 중심으로 수공구조물을 설치하여 직접적인 홍수 발생을 억제하는 대책이지만, 비구조적인 대책은 무형의 체계를 통해 하천에서의 홍수발생을 억제하는 대책이다. 비구조적인 대책 가운데 대표적인 것이 홍수 예 경보인데, 한강홍수통제소에서는 1974년부터 홍수 예 경보시스템을 구축하여 운영하고 있다. 본 연구에서는 남한강 유역에 대한 홍수 방어능력 검토와 홍수 방어대책 강구에 필요한 충주 댐 수문 운영이 가능한 수리학적 홍수추적 모형을 구축하였으며, 충주댐을 중심으로 상 하류 구간에서 수위증가를 억제하기 위한 수문 운영기법을 검토하고자 하였다. 이를 위해 남한강 상류에 위치한 영월2 수위관측소로부터 팔당댐까지의 대상구간에 대해 최근 이루어진 하도측량자료를 이용하여 수리학적 모형을 구축하였다. 구축된 모형에 대해 2006년 홍수사상을 적용하여 모형의 보정을 실시하였으며, 2003년부터 2008년까지의 홍수사상을 대항으로 검증을 실시하였다. 충주댐 수문 운영은 HEC-RAS 모형 내의 E.C.G(Elevation Controlled Gate) 기법과 Rule Operation 기법을 이용하여 남한강 주요 지점에서의 홍수의 증가에 대한 억제효과를 검토하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권5D호
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• pp.749-757
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• 2008

최근 집중호우나 태풍에 의한 홍수피해가 급증하면서, 댐방류시 하류하천의 홍수범람지역에 대한 가시화 정보가 요구되고 있다. 본 연구에서는 남강댐 하류지역을 대상으로 홍수범람지역을 가시화할 수 있는 3차원 GIS 시스템을 개발하였다. 먼저, TextureMaker와 HeightMaker 모듈을 이용하여 NGIS 수치지형도에서 추출한 DEM과 IKONOS 위성영상을 iWorld 엔진에 탑재 가능한 형태로 최적화 하였으며, 홍수분석모형(COSFIM)과 FLDWAV 수리모델을 이용하여 예측한 하천 횡단측선별 실시간 홍수위정보를 기반으로 댐하류 지역에 대한 홍수범람지역을 효과적으로 추출할 수 있게 되었다. 이러한 홍수범람 가시화 정보는 실시간 댐운영에 필요한 침수취약지역 파악 및 신속한 홍수재해 대처계획 수립에도 효과적으로 이용될 수 있다.