• Ecology and Resilient Infrastructure
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• v.5 no.4
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• pp.219-228
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• 2018

This study measured the Physiological Equivalent Temperature (PET) of the hottest day time in a day, in order to verify the characteristics of human thermal comfort in case of heat wave during summer time in each region, by subdividing the urban areas in accordance with the climatic characteristics with the use of Local Climate Zone (LCZ) as a method of classifying the type of urban climate and the land cover map, targeting the Homaesil residential development district in Suwon. In the results of measurement, the forest and paddy field showed the moderate heat stress while the urban park showed the strong heat stress. Other developed areas showed the extreme heat stress. Such results show the possibility of institutional utilization for the improvement of human thermal comfort through the verification of climatic characteristics and differences in each type of urban areas, and the efficient placement of green infrastructure and the planning of land use to cope with the heat wave even in the planning stage for the establishment of urban planning.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.478-478
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• 2023

우리나라는 기후변화로 인해 태풍과 집중호우에 의한 산지재해 피해가 증가하고 있다. 이러한 산지재해를 저감하기 위해 토석류 수치모의를 하여 피해규모를 예측하거나 저감시설을 설치한다. 토석류 저감시설에는 사방댐, 방호벽, 유도수로 등이 있다. 국내에서는 사방댐을 많이 설치하고 있으나 사방댐을 설치할 시 주변 시설물의 규모와 위치를 고려해야 하는 어려움이 있다. 본 연구에서는 토석류를 저감하기 위한 시설 중 사방댐의 대안으로 방호벽을 설치하여 저감효과를 분석하였다. 2022년 8월 토석류 피해가 발생한 강원도 횡성군을 대상지역으로 선정하고 수치 지도를 이용하여 DEM자료를 구축하였다. 그리고 토석류 수치모의가 가능한 FLO-2D 모형에 적용하여 유동특성을 분석하였다. 또한 저감효과를 분석하기 위해 방호벽을 창고 주변과 주택 주변에 설치하여 해당 위치에서의 유동특성을 비교·분석하였다. 방호벽을 설치하고 토사가 퇴적되기 시작한 부분을 고려하여 설치한 후 건물 주변에서의 토석류 저감효과를 분석한 결과 창고 주변과 주택 주변에 단일로 설치하여 저감효과가 나타났으나 한계점이 나타났다. 한계점을 보완하고자 방호벽을 이중으로 설치하고 모형을 적용하여 저감효과를 비교·분석하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.182-182
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• 2018

한강의 제1지류인 홍제천 수계에 속하는 지방2급 하천인 불광천 유역을 연구대상지로 선정하여 기후변화에 따른 유출량 영향성 분석을 수행하였다. 연구대상지인 불광천은 서울특별시의 서북쪽에 위치하여 $21.72km^2$의 유역면적과 9.83km의 유로연장을 갖고 행정구역상 은평구, 마포구, 서대문구에 걸쳐있다. 본 연구에서는 불광천 유역을 503개의 소유역으로 분할하였으며, 유역의 하수관망은 976개의 노드와 989개의 링크를 사용하여 XP-SWMM 모형으로 구축하였다. 또한 국토지리정보원에서 제공하는 1:5000축척의 수치지도를 DTM으로 변환하여 하수관에서 월류된 이후의 2차원 흐름분석을 위한 지형자료로 활용하였다. 기후변화를 고려한 유출량을 분석하기 위해 S0(1961년~2016년)인 1개의 과거기간과 S1(2017년~2046년), S2(2047년~2076년), S3(2077년~2100년)인 3개의 미래기간을 설정하여 총 4개의 시나리오를 구성하였다. 과거기간인 S0는 강우관측소에서 계측된 자료를 사용하여 빈도별 확률강우량을 구하였으며, 미래기간인 S1, S2, S3는 기상청에서 제공하는 기후변화 시나리오인 RCP 4.5의 강우자료를 사용하여 확률강우량을 산출하였다. 빈도별 확률강우량은 S0기간의 강우자료와 가장 유사한 Gumbel 모형을 사용하였으며, 도출된 확률강우량은 치수에 가장 보수적인 Huff의 4분위로 강우를 분포시켜 유출모형에 적용하였다. 976개의 노드 중 불광천 유역의 주요 76개 지점을 선정하여 유역면적에 따른 기후변화의 영향성을 분석하였다. 그 결과 유역면적과 재현기간이 작을수록 최대 유출량은 큰 변동성을 보이는 것으로 나타났으며, 과거기간인 S0 대비 미래기간인 S1, S2, S3의 최대 유출량 비율은 유역면적 100ha를 기준으로 100ha 미만은 80%~200%의 변동성을 100ha이상에서는 120%에 수렴하는 양상을 보이는 것으로 확인되었다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2008.02a
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• pp.339-342
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• 2008

Recently the life and property damage caused by urban inundation have increased. In order to prevent the damage by inundation the researches for displaying the flooded areas through integrating SWMM and GIS have been progressed. However most of flood analysis systems only have used the GIS to display the flooded areas, and don't provide the integration disaster information to prevent the inundation. In this paper, we design a prototype for the Map Viewer based Spatial DB for the integrated urban floooded area management system. And we implement the spatial DB conversion module.

• Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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• v.25 no.2
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• pp.30-47
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• 2022

This study analyzed the characteristics of cold air flow according to spatial types in urban areas of Changwon-si, Gyeongsangnam-do. The spatial types were classified by cluster analysis considering the land use map, building information, and topographic characteristics produced on the Changwon biotope map. The amount of cold air and wind speed were derived by KLAM_21 modeling. As a result, spatial types were classified into a total of 14 types considering the density and height of buildings, land use types, and topographic characteristics. Cold air flow was found to generate cold air in the valley of the forest area outside urban area, move through roads and open spaces, and accumulate in the low-lying national industrial complex, and then spread cold air throughout the urban areas. There was a lot of cold air flow in the tall building area, and the cold air accumulation was less in the slope and ridge areas. The results of this study were able to understand the characteristics of cold air flow according to building density, land use type, and topography, which will be usefully used as basic data for urban wind road construction to mitigate climate and improve air quality in urban areas.

• Journal of the Korean Institute of Landscape Architecture
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• v.41 no.1
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• pp.21-33
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• 2013

The purpose of this study is to find applicabilities of human bioclimatic maps, using human thermal sensation(comfort) in summer, with microclimatic in situ data and computer simulation results at the study site of downtown Daegu. This includes the central business district(CBD) area and two urban parks, the Debt Redemption Movement Memorial Park and the 2.28 Park, for urban and landscape planning and design. Climatic data and urban setting information for the analysis of human thermal sensation were obtained from in situ measurement and the geographic information system data. As a result, the CBD had higher air temperature than the parks when the wind speed was low. Relative humidities were opposite to the air temperature. Especially, same directional streets with local wind direction had lower air temperature than streets perpendicular to the wind direction. The most important climatic variable of human thermal sensation in summer was direct beam solar radiation. Also, creating shadow areas would be the most relevant method for modifying hot thermal environments in urban areas. The most effective method of creating shadow patterns was making a tree shadow over a pergola, and the second best one was making a tree shadow on the front of north directional building walls. Moreover, how to plant trees for creating shadow patterns was important as well as what kind of trees should be planted. The results of human thermal sensation were warm to very hot at sunny areas and neutral to warm at shaded ones. At the sunny areas, wide, squared shape areas had a little bit higher thermal sensation than those of narrow streets. The albedo change of building walls 0.15 and ground surface 0.1 could change 1/6 of a sensation level at the shaded areas and 1/3 at the sunny ones. These microclimatic approaches will be useful to find appropriate methods for modifying thermal environments in urban areas.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.37 no.5_3
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• pp.1447-1460
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• 2021

Urbanization increases the amount of impervious surface and artificial heat emission, resulting in urban heat island (UHI) effect. Local climate zones (LCZ) are a classification scheme for urban areas considering urban land cover characteristics and the geometry and structure of buildings, which can be used for analyzing urban heat island effect in detail. This study aimed to examine the UHI effect by urban structure in Suwon and Daegu using the LCZ scheme. First, the LCZ maps were generated using Landsat 8 images and convolutional neural network (CNN) deep learning over the two cities. Then, Surface UHI (SUHI), which indicates the land surface temperature (LST) difference between urban and rural areas, was analyzed by LCZ class. The results showed that the overall accuracies of the CNN models for LCZ classification were relatively high 87.9% and 81.7% for Suwon and Daegu, respectively. In general, Daegu had higher LST for all LCZ classes than Suwon. For both cities, LST tended to increase with increasing building density with relatively low building height. For both cities, the intensity of SUHI was very high in summer regardless of LCZ classes and was also relatively high except for a few classes in spring and fall. In winter the SUHI intensity was low, resulting in negative values for many LCZ classes. This implies that UHI is very strong in summer, and some urban areas often are colder than rural areas in winter. The research findings demonstrated the applicability of the LCZ data for SUHI analysis and can provide a basis for establishing timely strategies to respond urban on-going climate change over urban areas.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.6-6
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• 2018

최근 집중 호우로 인한 내수침수 피해가 도시화와 기후변화로 늘어나고 있다. 내수침수 피해로 인한 복구비용과 시간이 증가하고 있으며 향후에는 이보다 더 크게 늘어날 것으로 예상된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 충분한 선행시간을 가지고 내수 침수 구역을 제시할 수 있어야 한다. 기존의 물리적 모델은 정확하고 정교한 결과를 제공하지만, 시뮬레이션을 준비하고 마치는 데에 시간이 많이 소요된다. 그 이유로서는 강우량, 지형적 특성, 배수관망 시스템, 수문학적 매개변수 등의 다양한 데이터도 필요하기 때문이다. 이는 도시유역에 대한 내수침수의 실시간 예측이 어렵게 되었으며, 충분한 선행시간을 확보하지 못하는 원인이 되었다. 본 연구에서는 이 문제에 대한 해결책으로 결정론적 방법과 확률론적 방법을 자료지향형 모형으로 결합하여 해결책을 제시하고자 하며, 특정 강우 조건하에 도시유역에서의 내수침수에 영향을 미치는 맨홀에 대한 정보를 제공하고자 한다. 위와 같은 과정을 수행하기 위하여 입력자료 조합에 대한 비선형 분석을 실시하였으며, 그 결과로 특정 강우 조건에 대하여 각 맨홀에 대한 누적월류량을 예측할 수 있는 비선형 인공신경망을 구축할 수 있었다. 본 연구에서 제시된 방법론은 국내의 강남 배수분구에 대하여 적용이 되었으며, 내수침수 예측결과와 2차원 해석결과를 비교하고자 하였다. 본 연구에서는 위 과정을 통하여 1차원 도시유출해석을 위한 입력 자료를 준비하는 시간을 절약하고, 다양한 강우 조건과 내수침수지도 사이의 연관성을 학습하는 예측 모형을 이용하여 도시유역의 내수침수에 대한 충분한 선행시간을 확보하고자 한다. 결론적으로, 이 연구의 결과는 도시유역에 대한 비구조적 대책 수립에 도움을 줄 것으로 확인이 되며 도시 유역 내에 맨홀 위치들을 고려한 위험지구를 파악하는 데에 유용할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.453-453
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• 2011

21세기에 들어 홍수의 규모가 대형화 되었고, 그 발생빈도 및 강도도 증가하고 있다. 최근에는 지구온난화가 지속화되면서 전 세계적으로 높은 강도의 기상이변들이 속출하고 있고, 이러한 이상기후에 따른 태풍, 집중호우 등의 대규모 호우로 인해 댐 및 제방 등의 수공구조물 붕괴와 같은 비상상황이 초래 될 수 있다. 이와 같은 피해들을 통해 홍수 침수 범위의 예측, 분석을 통한 홍수위험 및 다양한 홍수위험지도 작성의 필요성이 대두되었고, 실제로 국가 차원의 홍수위 험지도가 제작되고 있다. 특히, 홍수 위험도 분석에 있어서 홍수에 노출된 지역의 인구수, 홍수에 노출된 지역에서의 경제적 활동의 형태, 홍수가 발생했을 때 2차적 피해를 불러올 수 있는 설비 등을 나타내는 홍수 취약도(Flood Vulnerability)에 대한 정량적 평가는 홍수위험지표 및 홍수위험강도 등에 의한 Flood Risk 개념을 기반으로 한 홍수위험지도 제작을 위해 매우 중요한 사항이라 할 수 있다. 그러나 현재까지의 홍수취약도 산정방법은 방법론적인 면에 있어 다소 단순하고, 직관에 의한 위험도의 분류가 이루어지고 있는 실정이다. 또한 취약도 지표의 산정과정이 전문가의 의견에 의존하는 경우가 많아 홍수 취약도 선정과정과 가중치 결정과정에 전문가들의 주관이 개입되는 등 홍수위험지표의 정량화에 어려움을 겪는 경우가 많다. 본 연구에서는 위와 같은 문제를 극복하기 위해 Flood Risk Mapping 기술의 적용에 있어 중요한 요소인 홍수취약도를 다기준의사결정법에 의해 산정하고, 국내 낙동강 유역에 대해 행정구역별로 세분화된 홍수위험지도 제작을 위한 취약도 지표를 산정하고자 하였다. 이를 위해 다기준의사결정법중의 하나 인 PROMEETEE와 ELECTRE를 이용하여 민감도, 노출도, 저감성 지표를 낙동강 유역에 대해 정량화하여 도시하였다. 본 연구결과를 통해 홍수위험지표 및 지수들의 결합에 대한새로운 방법론을 제시하고, 그에 따른 지도화 기법을 확립할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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• v.21 no.1
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• pp.115-127
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• 2018

This study aims to propose management strategies of ventilation paths for improving urban thermal environments. For this purpose, Gimhae-si in Gyeongsangnamdo was selected as a study area. We analyzed hot spots and cool spots in Gimhae by using Landsat 8 satellite image data and spatial statistical analysis, and finally derived the vulnerable areas to thermal environment. In addition, the characteristics of ventilation paths including wind direction and wind speed were analyzed by using data of the wind resource map provided by Korea Meteorological Administration. As a result, it was found that a lot of hot spots were similar to those with weak wind such as Jinyoung-eup, Jillye-myeon, Juchon-myeon and the downtown area. Based on the analysis, management strategies of ventilation paths in Gimhye were presented as follows. Jinyoung-eup and Jillye-myeon with hot spot areas and week wind areas have a strong possibility that hot spot areas will be extended and strengthened, because industrial areas are being built. Hence, climate-friendly urban and architectural plans considering ventilation paths is required in these areas. In Juchon-myeon, where industrial complexes and agricultural complexes are located, climate-friendly plans are also required because high-rise apartment complexes and an urban development zone are planned, which may induce worse thermal environment in the future. It is expected that a planning of securing and enlarging ventilation paths will be established for climate-friendly urban management. and further the results will be utilized in urban renewal and environmental planning as well as urban basic plans. In addition, we expect that the results can be applied as basic data for climate change adaptation plan and the evaluation system for climate-friendly urban development of Gimhye.