• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.832-836
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• 2009

공유수면을 간척 또는 매립하여 국토를 확장하여 산업화 도시화에 따른 토지수요 용도변경에 대처하여 국가발전의 균형을 유지하는 목적으로 수행하는 간척사업 시설중 중요한 시설인 배수갑문은 외수(해수)의 차단 및 내수배제를 통한 침수피해 경감의 역할을 수행하고 있다. '02년 태풍 "루사" 등 수공구조물의 설계빈도를 초과하는 폭우 발생으로 인한 홍수피해가 발생하고 배수갑문 설계시보다 유입홍수량이 증가하여 홍수시 수위가 계획홍수위 이상으로 형성되는 경우가 많아 이를 해결하기 위하여 배수갑문의 확장사업이 실시되고 있다. 그 첫 번째 사업으로 아산만방조제 배수갑문의 확장을 실시하였다. 아산만방조재 신설 배수갑문의 위치가 연약지반으로 형성되어 있어 신설 배수갑문을 통한 방류시 고속의 수류로 인한 바다측 물받이공 하류부의 세굴이 발생할 가능성이 크며, 이로 인한 배수갑문의 붕괴 우려가 있다. 그러므로 이를 방지하기 위하여 배수갑문 하류에 정수지형 물받이공을 설치하여 고속으로 방류되는 방류수의 유속을 저감시켜 세굴의 발생이 최소화하여 안정성이 확보되도록 하였다. 정수지형 물받이공의 효과 및 안정성을 검증하기 위하여 3차원 수치해석 FLOW-3D모형을 적용하여 수평물받이공과 정수지형 물받이공의 유속차이를 비교분석하였다. 분석한 결과 정수지 말단부에서 정수지 시점부와 비교하여 유속감소는 최대 약 49%, 평균 약 39%의 유속 감세효과를 나타내는 것으로 나타나 정수지형 물받이공을 통한 세굴 감소효과로 아산만방조제 배수갑문의 세굴에 의한 안정성은 확보되는 것으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.557-558
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• 2009

새만금 간척지의 배수갑문 트러니언 구조물에 대한 피로해석을 수행하였다. 배수갑문 트러니언은 배수갑문과 교각을 연결하는 콘크리트 구조물로써 갑문에서 전달되는 하중의 크기와 방향이 주기적으로 변화한다. 해석결과, 하중의 방향이 일정한 구조물과 다소 상이한 양상이 나타났다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.211-222
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• 2020

입자추적 실험 결과를 이용하여 새만금 배수갑문 유출수의 영향 범위 파악을 위한 방법론을 수립하고, 2017년을 대상으로 새만금 배수갑문 유출수의 영향 범위를 계절별 확률 분포로 제시하였다. 물질 수송 시간의 지표 중 하나인 water age를 계산하고 입자추적 실험 결과와 비교하여 계산 결과의 타당성을 입증하였다. 배수갑문 유출수는 신시 또는 가력 배수갑문을 중심으로 그 영향 범위가 방사형으로 증가하는데 계절풍의 영향으로 동계에는 남측으로, 하계에는 북측으로 영향 범위가 치우치는 것으로 예측되었다. 예측 결과는 2017년 상황에 한정되지만, 본 연구에서 수립한 입자추적 실험을 이용한 배수갑문 유출수 영향 범위 산정 기법은 현재 변화하고 있는 새만금 해역의 장래 배수갑문 유출수의 영향 범위 산정 연구에 활용이 가능하다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.84-84
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• 2020

새만금은 농업용지 확보 등 다양한 용도의 토지이용을 목적으로 방조제 공사를 수행하였으며, 새만금 종합개발계획(Master Plan, OPC, 2011)에 의하여 호내의 준설을 계획하고 있다. 그러나 방조제 준공 후 새만금 호내의 수질오염 문제가 지속적으로 발생되어 왔다. 수질오염의 문제를 해결하기위해서 강변저류지 설치, 하수종말 처리장 등 다양한 구조적 대책이 수립되고 시행되었지만, 수질개선 효과는 상대적으로 미비하였다(Kim et al, 2016; KRCC, 2016). 본 연구에서는 새만금 호내의 수질개선을 위하여, 다양한 배수갑문 운영에 따른 수질인자의 잔존률 및 하상의 변화를 SCHISM-CoSiNE(Semi-implicit Cross-scale Hydroscience Integrated System Model and Carbon, Silicate, Nitrogen Ecosystem model) 모형을 통하여 검토하고자 한다. 수치모형의 하상변동 및 수질변화에 대한 정확한 수치계산 여부를 판단하기 위하여 van Rijn(1987) 실험 및 새만금호내의 수질 관측자료(DO, T-N, T-P, 온도, 염도, 새만금유역 통합환경관리시스템)를 이용하여 수치모형 검증을 수행하였고 10% 이내의 오차를 나타내었다. 배수갑문 운영기록(Jeong et al., 2018)을 참조하여 배수갑문 운영을 재현하였으며, 지형은 기 수립된 MP 내 새만금 종합개발계획이 완료된 시점인 2030년을 기준으로 하였다. 수치모의를 통하여, 배수갑문 운영 및 계절의 변화에 따른 최심 하상변동고 변화 및 하상변동량을 확인하여 침식 퇴적 구간을 구분하였고, 호내의 잔존하는 수질인자의 농도를 통하여 수질개선 효과를 평가하여 수질측면에서 최적의 배수갑문 운영방안을 제시하였다. 본 연구는 배수갑문 운영이 새만금 호내의 수질 및 지형에 미치는 영향에 대한 기초적인 연구이지만 향후에는 다양한 수질인자 및 시나리오를 고려한다면 보다 근본적인 수질오염 해결방안으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.333-333
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• 2011

배수갑문 외측에 발생하는 유사 퇴적 현상으로 인하여 배수갑문의 통수능이 감소하게 되는데, 이로 인하여 홍수 배제 능력과 조수 차단 능력이 감소하여 간척지의 홍수 피해와 침수 피해 등이 발생할 위험성이 증가한다. 본 연구에서는 대천 방조제 배수갑문 외측에 발생하는 유사 퇴적현상을 규명하기 위해, 3차원 수치 모형인 EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code) 모형을 이용하여 모의하였다. 격자망을 구성하기 위해서 SMS(Surface Water Modeling System) 모형을 이용하여 배수갑문이 위치하고 있는 방조제에 대한 격자체계를 구성하였다. 격자체계는 직교좌표계를 사용하여 4269개의 격자를 만들어 모형에 적용하였다. 수위 및 유량에 대한 경계조건은 기상자료, 조위관측소 자료, 배수갑문 운용자료를 통해 구축하였으며, 초기조건은 보령 조위자료를 이용하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2010년도 정기 학술발표대회
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• pp.54.1-54.1
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• 2010

현재 4대강 사업이 진행중인 금강 상류는 금남보, 금강보, 부여보의 설치 및 하도준설 등 저수량 증대와 기후변화 대비로 홍수방어구조물의 설계빈도를 200년 빈도로 계획하고 있으나, 금강하류에 위치한 금강하구둑의 설계빈도는 100년 빈도로 설계된 실정으로 금강하구둑의 설계빈도의 재설정이 요구된다. 본 연구는 금강하구둑의 홍수위 검토를 위하여 최근 강우사상이 고려된 금강수계하천기본계획 (2009)의 빈도별 홍수량을 HEC-RAS 모형에 적용하여 금강하구둑의 빈도별 홍수위를 검토하였다. 금강하구둑 배수갑문의 빈도별 홍수위 검토결과 100년 빈도 및 200년 빈도에 대하여 기준여유고 1.5m를 만족하지 못하였으며, 기준 여유고 확보대안으로 배수갑문 증설방안과 배수갑문 문비확장방안을 비교 검토한 결과 1.17m의 문비확장을 통하여 기준 여유고 1.5m를 만족하는 것으로 검토되었다. 이로 인해 금강하구둑은 200년 빈도 홍수위에도 안전할 것으로 기대된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.184-193
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• 2008

아산호 상류지역의 도시화 진행과 이상 기후 등에 따른 강수량 증가로 아산만 방조제 배수갑문 확장의 필요성이 제기됨에 따라 배수갑문 확장으로 인한 방류량 증가가 아산만 및 주변 해역에 미치는 영향을 수리모형실험과 범용 수치모의 코드인 Delft3D, FLOW-3D를 이용하여 검토하였다. 그 결과 아산만 방조제 배수갑문확장에 의한 영향은 미흡한 것으로 확인되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권3B호
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• pp.297-306
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• 2008

영산호의 배수갑문 확장, 영암호의 배수갑문, 연락수로의 확폭이 영산강 하류부 홍수위 조절에 미치는 영향을 분석하기 위하여, 영산호와 영암호를 하나의 연계시스템으로 구성하여 부정류 해석을 수행하였다. 영산호 배수갑문의 폭, 영암호 배수갑문의 폭, 연락수로의 폭이 현상태인 조건에서, 영산호-영암호 연계운영의 효과는 미미한 것으로 분석되었다. 영산호의 내수위를 낮추기 위해서는 연락수로의 폭과 영암호 배수갑문의 폭을 확장하는 것이 효과적이며, 영산호 배수갑문의 폭을 확장하는 것은 상대적으로 그 영향이 작은 것으로 분석되었다. 연락수로의 폭을 확장하는 것은 영암호의 내수위 상승을 유발하는데, 상승한 영암호의 내수위를 낮추기 위해서는 영암호 배수갑문과 영산호 배수갑문을 함께 확장하는 것이 필요하다. 연락수로의 폭을 확장함으로써 호소간 분기유량을 증대시키면, 연락수로 제수문의 개폐기준 조정을 통해 영산호의 내수위를 효과적으로 조절할 수 있는 것으로 분석되었다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권5호
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• pp.129-135
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• 2008

본 연구에서 미국 환경청에서 개발한 SWMM5 모형에 배수갑문 모의기능을 추가하여 수정한 USWMM 모형을 개발했다. 개발된 USWMM의 적용성을 검증하기 위해 안성천 유역을 81개의 소유역으로 분할하고 실제 강우사상을 적용하여 배수위 해석을 수행하고 동연수위표와 평택수위표 및 배수갑문 지점의 관측수위를 대상으로 검 보증을 시도하였다. 그 결과 관측치와 매우 근사했으며, HEC-HMS와 HEC-RAS로 모의한 결과보다 우수한 것으로 나타났다. 그 이유는 USWMM은 HEC-RAS에서 누락된 불완전수중오리피스 흐름과 배수갑문의 관리수위를 설정할 수 있어 실제 배수갑문 운영 현장상황을 동일하게 모의할 수있기 때문으로 보인다. 따라서, 배수갑문과 연계된 하천 배수위 해석에서 USWMM을 범용적인 도구로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2010년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.310-312
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• 2010

방조제 완공 후 호내 홍수 피해를 최소화시키기 위해 외조위에 따른 홍수배제용 배수갑문의 최적 규모를 결정하고자 한다.