• 헤리티지:역사와 과학
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• 제44권2호
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• pp.76-95
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• 2011

문화재를 수리 연구하기 위해 각 대상물의 현재 상태를 파악하고 실측하는 일은 가장 기초적이며 중요한 일이다. 지금까지 연구 목적에 따라 적절한 장비가 선택되었으며 이들을 이용한 실측이 이루어졌다. 최근에는 과학기술의 발달로 실측대상의 3차원적 형상정보를 취득할 수 있는 3차원 레이저 스캐너가 실측작업에 도입되어 활용되고 있다. 3차원 스캐너에 의해 생성된 결과물들은 종래의 2차원적 실측과는 다른 입체적 정보이며, 장비에 따라 대략적인 형상 정보에서부터 극히 세밀한 부분의 정보에 이르기까지 다양한 결과물을 얻어낼 수 있다. 따라서 실측대상의 특징에 따른 장비의 대입과 여기서 얻어진 결과물의 표현 및 활용방법에 있어서도 다양한 방법이 시도되고 있다. 미륵사지석탑의 경우, 문화재 현장에서는 최초로 3차원 기반 문화재 조사계획을 수립하고 해체의 전 과정에서 기존의 실측조사방법들과 더불어 3차원 스캐너를 이용한 각 부재의 위치 및 개별부재에 대한 3차원적인 조사가 상호보완적으로 이루어졌다. 따라서 석탑의 3차원적인 형상자료와 3차원 스캔 데이터의 활용을 위한 기초자료가 확보된 상태였다. 최근 이러한 기초자료를 이용하여 미륵사지석탑의 입체적 파악과, 복원설계 안의 확정에 활용하기 위한 미륵사지석탑의 정밀복원모형이 제작됨에 따라 "문화재 해체 복원현장에서의 3차원 기반 조사 및 활용"이란 측면에서 일련의 단계가 완성되었다. 본고에서는 3차원 스캔 데이터를 이용한 미륵사지석탑 정밀복원모형 제작과정과 이를 통해 파악할 수 있었던 내용을 중심으로 문화재 해체조사 과정에서의 3차원 스캔, 디지털 모델링, 데이터 베이스화, 복원모형 제작 등 3차원 기반 문화재조사의 단계적 과정과 생성된 데이터를 활용하는 방안을 제시하였다. 단계별 과정을 거친 미륵사지석탑 복원모형 제작을 통하여 다음과 같은 결과를 얻어낼 수 있었다. 첫째, 석탑의 해체 이후 단위 부재별로 파악되었던 석탑의 모습을 석탑의 내 외부가 전체로 구축된 보다 실제적이고 명확한 형태로 파악할 수 있었다. 둘째, 3차원 복원설계를 위한 기초자료를 취득함으로써 부재 결합성 등 현재 작성된 2차원적 설계 안에 대한 3차원적인 검토가 가능하였다. 셋째, 부재 상호 간의 비교 분석과 인접 부재와의 결구상태를 고려하여 부재의 위치 변경 등 각 부재의 개별적인 특징을 파악할 수 있었다. 넷째, 구조적인 관점에서 구조 취약부 및 석탑의 파괴양상을 파악하여 향후 구조보강 설계에 참고자료로 활용할 수 있게 되었다. 결과적으로 미륵사지석탑의 복원을 위한 실제적이고도 구체적인 다각도의 검토는 복원 안을 좀 더 정밀하고 정확하게 도출하는데 기여할 것으로 기대된다. 세심한 주의와 정확성이 요구되는 문화재의 해체보수 및 복원 공사에서 2차원적인 도면에 의한 보수 계획 및 복원 안의 수립과 검토는 어느 정도 시공상의 오류를 피할 수 없다. 특히 복잡하고 규모가 큰 대상일수록 현상에 대한 명확한 파악과 정확한 계획 수립에 상당한 어려움이 있다. 이 같은 상황에서 앞서 기술한 3차원 실측데이터에 기초한 일련의 사전 검토는 이러한 어려움을 해소하고 더욱 세밀한 계획을 수립하게 하여 시공상의 오류를 최대로 줄여줄 수 있는 효과적인 방법 중 하나로 제시될 수 있을 것이다.

• 월간 기계설비
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• 통권297호
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• pp.94-103
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• 2015

삶의 터전이 부족한 자연환경을 극복하기 위해 인간은 쓸모없는 땅을 개척하고, 다리를 놓고, 둑을 막는 등 끊임없이 노력함으로써 좀더 풍요로운 삶으로 발전시켜왔다. 그 중 호수나 바닷가에 제방을 쌓고 육지를 만드는 간척은 좁은 땅덩어리를 넓힘으로써 삶의 터전을 좀더 확대시킬 수 있다. 우리나라는 삼면이 바다로 둘러싸여 있고 특히 서해안과 남해안은 리아스식 해안에 갯벌이 발달하여 간척에 유리하다. 간척은 삼국시대부터 그 흔적을 찾을 수 있고 조선시대까지는 작은 갯고랑이나 해변을 막는 정도였으나 일제 강점기 때 주로 군량미 조달 등을 목적으로 본격적인 간척이 이루어졌다. 해방 후에도 간척은 계속되었고 1980년대 이후 중장비가 등장하면서 수천 미터의 제방 길이와 거대한 물목을 틀어막는 대규모 공사로 발전하였다. 근대의 간척사업이 군량미 확보와 미곡 증산 중심이었다면 최근의 간척사업은 생태환경 복원, 관광 등 다목적 용도로 쓰임새가 변화하는 추세이다. 서해안에서는 지금 국토를 넓히는 역사적인 사업이자 최대 규모의 국책사업인 간척사업이 한창 진행 중이다. 중국 동해안을 중심으로 한국과 일본 큐슈를 잇는 환황해권이 세계 최대 경제로 떠오를 것으로 예상됨에 따라 정부가 환황해권의 주도권을 잡기 위해 새만금개발사업을 적극 추진하고 있다. 세계 최장 33km의 방조제와 $401km^2$의 땅을 매립하여 농업 산업단지, 복합도시, 21세기 동북아 관광레저의 허브 등 다용도로 활용하기 위함이다. 본지는 바닷내음 물씬 풍기는 광활한 새만금 벌판에서 새만금집단에너지시설 건설공사를 시공 중인 (주)정호이앤씨(대표 최호선) 양석동 현장소장과 원도급 업체인 두산중공업 용환윤 소장을 만났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.517-517
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• 2022

세계는 기후 위기, Covid-19에 직면함에 따라 물 산업 분야 탄소감축에 대한 목소리가 높아지고 있다. GWI(Global Water Intelligence)에서는 2030 물 분야 탄소감축 목표를 달성하기 위하여 17억 8,500만 달러, 노후자산 교체를 위한 신규 인프라 건설에 40억5600만 달러의 비용이 들 것으로 추산하였다. 이에 본 연구는 국내 물산업의 탄소중립 목표 달성을 위한 물 기업 혁신 전략 마련에 앞서 '영국 물 산업 2050 혁신 전략' 사례를 고찰하였다. '영국 물 산업 2050 혁신 전략'은 물 산업의 변화를 자극하고 장기적으로 고객과 환경, 그리고 국제사회에 이바지하는 것을 목표하고 있다. 본 전략은 현재와 미래에 제공할 물 서비스에 영향을 미치는 주요 요인과 이해관계자의 요구(Needs)에 집중한다는 특징이 있다. 문제점에 대한 시스템적 관점을 취하면서, 물 부문이 더 넓은 사회적 요인(물, 식량, 에너지 등)에 대해 대응할 수 있는 역할을 제고하기 위함이다. 결과적으로, 산업 인프라 및 환경 관련 다양한 부문 간 협력에 의한 시너지 창출은 온실가스 배출 'Zero'(2050년) 목표 달성에 한발 다가설 것으로 기대되며, 에너지, 제조, 데이터 과학, 식량 안보, 생태 복원 등의 분야는 물 산업 간 연계성이 높아 물 분야 혁신의 기회로 작용할 것으로 예상된다. 본 연구는 물 산업 혁신 전략으로 첫째, 중장기적인 혁신을 제공할 수 있는 통합 혁신 센터를 설치하여 인적·물적 자원을 네트워크화하는 방안을 제시하였다. 둘째, 물 분야 데이터 개방을 통하여 일반, 학계, 중소기업, 스타트업 등과 공동성장 지원을 제시하였다. 셋째, 다양한 물 문제와 경영 의사결정에 환경성을 고려할 것을 제시하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.592-592
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• 2016

국내에는 17,500여개의 농업용 저수지가 전국적으로 분포하고 있다. 국내 농업용 저수지는 대부분이 소규모이며, 연중 수량 변동이 심하고, 유역배율이 작아 태생적으로 수질오염에 취약한 구조로 되어 있다. 특히 농업용 저수지는 도시 근교나 농촌지역에 많이 위치하고 있어 유역 내 축산 농가나 미처리 생활하수에서 유래된 유기물 및 영양염류 유입에 의한 수질오염도가 높다. 저수지에 고농도로 유입되는 유기물, TN, TP를 처리하기 위하여 농어촌연구원과 수생태복원(주)에서는 공동으로 친환경 수처리시설인 생태융합형 접촉산화시스템을 개발하였다. 생태융합 접촉산화수로는 상부 식생과 수로 내의 섬유상 끈상 미생물 접촉재를 이용하여 오염수가 수로를 흐르면서 침전, 여과, 흡착, 산화, 흡수 등 물리학적, 화학적, 생물학적 원리를 이용하여 고농도의 유기물과 질소, 인을 제거하는 물리적, 생물학적 공정을 융복합 기술이다. 본 연구에서는 경기도 시흥시에 소재하고 있는 M 저수지에 현장 Test-bed를 구축하여 수질정화효율을 평가하였다. M 저수지는 유효저수지량이 약 23만톤에 해당하는 소규모 저수지로, 1941년도 준공된 아주 노후화된 저수지로 평균 수심이 2m 이하이고 연중 수질오염도가 높은 저수지이다. 매화저수지 수변에 설치된 생태융합형 접촉산화수로의 전체규모는 길이 8.6m, 폭 2m, 수심 2m에 해당하며, 끈상 미생물 메디아조 3개($2{\times}2{\times}6m^3$), 침전조 1개($2{\times}2{\times}2m^3$)로 구성되어 있다. 기타 부대 장치로는 끈상 메디아조에 산소공급을 위한 Air-mist(마이크로 버블 발생장치), 자동운전계기판, 유입펌프 등이 있다. 생태융합형 접촉산화수로의 처리 공정은 유입수${\rightarrow}$에어미스트${\rightarrow}$고속복합응집장치${\rightarrow}$융복합 산화조(3조)${\rightarrow}$침전조${\rightarrow}$방류로 구성되어 있다. 테스트 베드는 2015년 8월 말경에 구축 완료하였으며, 끈상 미생물 메디아조의 수질정화효율을 평가하기 위하여 9월부터 11월까지 총 7회 걸쳐 유입수와 유출수를 각각 조사하였다. 현장 측정항목인 수온, pH, EC, DO 등은 유입수 및 유출수간 큰 차이가 없었고, COD, SS, Chl-a, TP 등은 수처리시스템 초기 가동시에는 메디아에 미생물 부착율 저조로 유입수 및 유출수 수질농도에 큰 차이가 없었으나, 운영시간의 경과와 함께 메디아의 미생물 충진율이 높아짐에 따라 처리효율이 최대 SS 69.6%, Chl-a 89.3%, TP 89%까지 도달하는 것으로 나타났다. 생태융합 접촉산화수로는 부지 집약적인 컴팩트한 수처리 시설로서 현재 널리 이용되고 있는 인공습지를 대체할 수 있는 경제적인 시설로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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• pp.1072-1076
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• 2004

도시 개발에 의해 우수의 불투수지역 확대, 하천부지의 축소, 산림 및 유수지의 감소 등이 급속히 진행되어 하천유량의 변화, 지하수위의 저하, 용수의 고갈, 생태계의 파괴 등이 발생되어 왔다. 도시지역은 도시형 수해발생, 갈수시의 급수안전도 지하, 평시 하천유량의 감소, 공공수역의 수질악화, 지하수 오열 등 여러 가지 문제에 직면하고 있다. 이러한 문제들은 서울의 경우도 예외는 아니며 청계천 복원 사업과 더불어 그동안 방치되었던 도시유역의 물순환 체계를 분석할 필요가 있다. 본 연구에서는 SWAT 모형을 이용하여 도시하천 유역의 물순환을 해석하였다. SWAT모형은 미국 농무성 농업연구소(Agricultural Research Service, ARS)에서 개발된 모델로서, 내규모의 복잡한 유역에서 장기간에 걸친 다양한 종류의 토양과 토지이용 및 토지관리 상태에 따른 물과 유사 및 농업화학물질의 거동에 대한 토지관리 방법의 영향을 예측하기 위해 개발되었다. SWAT 모형은 물리적 이론에 근거한 연속모형으로 준분포형 (Semi-Distributed) 모형이다. 본 연구는 도시하천 유역의 물순환체계 변동을 고려한 물순환 정상화 기술을 개발하기 위한 기초단계로서, 청계천 유역에 내해 모형을 적용하였다. 청계천은 중랑천의 제1지류인 지방2급 하천으로 유역면적 $50.96km^2$, 유로연장 13.75km이며, 2003년 7월부터 ,5.9km의 본류구간에 대한 복원공사가 진행 중이다. 적용유역의 수문${\cdot}$기상${\cdot}$지하수 자료는 1993널 1월 1일 $\~$ 2002년 12월 31일까지의 서울 기상청 자료를 이용하였으며, 지형, 토양, 토지이용 자료는 기존에 구축된 GIS 자료를 이용하였다. 모형 적용결과, 도시하천 유역에 대한 SWAT 모형의 적용성을 확인할 수 있었으며 유역의 물순환계를 구성하는 강수, 지표수, 토양수, 지하수 및 하천수 등의 상호 관계 분석을 통해 장기간의 유역 물순환체계 변화를 분석할 수 있었다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.751-754
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• 2008

최근의 집중호우로 소하천의 피해가 빈번해짐에 따라 치수적 안전성을 확보함과 동시에 환경생태기능 및 경관보존 측면을 반영한 하천정비공법 개발이 필요하게 되었다. 본 연구에서는 국내 소하천에 적용가능한 자연형 하천정비공법 개발을 위해 $2002\sim2007$년에 걸쳐 전국의 7개 시범소하천을 대상으로 모니터링을 실시하였다. 시범소하천에 대한 정비공사 시행 후, 수변생태계에 교란이 발생하였으나 자연형호안공법 적용으로 생태계의 복원 정도 및 속도는 양호한 것으로 조사되었다. 그러나 국내 적용사례가 많은 호안공법에 대한 실측자료가 부족하여, 공법별 하천복원 및 허용소류력 검토가 어려운 실정이다. 따라서 향후 지속적인 모니터링 사업을 통해 보다 효과적인 자연형 호안공법을 제시해야할 것이다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제6권1호
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• pp.69-76
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• 2019

생태계는 우리의 생존과 삶의 질을 유지할 수 있게 하여 인간 복지에 직, 간접적으로 기여하고 있다. 그래서 생태적 기능의 계량화 방법이 필요하다. 본 연구에서는 응용생태공학에 생태계서비스를 도입하고 적용하는 것에 대하여 논의하였다. 하천의 경제적 가치, 도시 블루-그린-화이트 네트워크 구축, 생태복원 및 통합 물관리에 생태계서비스 개념 및 평가체계를 적용할 수 있는 방안을 모색하였다. 생태계서비스 개념 틀과 평가는 이해해당사자의 생태계 혜택 이해에 도움을 주고 응용생태공학 적용을 증가시켜 생태적 보호와 복원 가치의 증진에 이용될 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권6B호
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• pp.533-540
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• 2010

최근, 하천변에 분포된 식생관리는 하천의 안정성 뿐만 아니라 하천복원을 위해서도 매우 중요하다. 통상 하천변에 분포된 식생에 의하여 수리학적 저항이 증가되고 통수능이 감소되어 제방 범람을 초래한다. 본 논문에서는 1차원 및 2차원 수리해석 모형을 활용하여 소양강 댐 하류하천을 대상으로 서로 상이한 식생분포에 해당하는 조도계수를 적용함으로써 식생에 의한 제방월류 가능성을 검토하였다. 본 연구에서는 3가지 상이한 조도계수 즉, 관목부, 교목부, 그리고 주수로 부로 구분하여 해당되는 조도계수를 현장측정을 통해 작성한 식생도를 바탕으로 모형에 반영하여 이들에 의한 영향을 고려하였다. 전체적으로 식생에 의하여 약 0.1 m - 0.7 m 수위가 상승하는 것으로 모의되었으며 월류에 취약한 제방의 경우 범람방지를 위해 적절한 대책이 필요한 것으로 분석되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.492-492
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• 2022

최근 농업용 담수호 내에서 발생하는 녹조 및 수질오염으로 인한 민원이 증가하고 있다. 농업용수로 이용하고 있는 농업용 담수호의 수질관리는 상류유역에서 유입되는 오염원관리가 중요하나 장기적인 유역계획이 수립되어야하므로 즉각적인 수질개선효과를 기대하기 어렵다. 또한 호 내 수질관리는 광범위한 수면적으로 인해 인력 운영 및 시간적 소모가 크며, 일시적인 수질관리만 기대할 수 있다. 장치형 시설을 설치할 경우 막대한 시설비가 소요되며, 지속적으로 체계적인 유지관리가 필요하다. 따라서 담수호 내 수환경 특성을 고려하여 자율감시 및 수처리 장치를 이용한 지속가능한 수질관리가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 담수호의 자율적인 수질관리를 위해 무인항법장비와 자동 수처리 장치를 융합한 제품을 제작하여 현장적용을 통해 수질개선 효과를 분석하였다. 무인 자율 이동장치에 설치된 자동 수처리 장치는 녹조발생에 대응하기 위해 환경부에서 고시한 수처리체(황산알루미늄, Alum)를 이용한 약품 살포 장치를 제작하였다. 자율항법장치의 운행 구역을 지정하고, 총 5회 지정된 구역내에서 약품을 살포하고, 미살포 구역을 대조군으로 하여 살포 구역과 수질개선효과를 비교하였다. 비교 결과 수질 항목별 자동 수처리 장치에 의한 수질 저감효율은 ○ COD 13.8%, TOC 18.6%, SS 23.3%, T-N 8.4%, T-P 58.9%, Chl-a 74.4%로 나타났다.

• 한국환경생태학회지
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• 제36권3호
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• pp.327-337
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• 2022

생태복원은 생태계의 건강성과 지속성에 있어 생물다양성의 손실을 막을 수 있는 좋은 수단으로 인식되어 있으나 식물종 선정에 관한 환경, 생리·생태요인, 복원목표 설정 등 종합이고 객관적인 기준점이 없어 실행에 옮기는데 애로사항이 있다. 이에 전문가 그룹의 의견을 종합하는 델파이 기법을 활용하여 생태복원용 식물종을 선정하는데 필요한 평가지표를 개발하였다. 생태복원 등의 전문가를 대상으로 2회에 걸쳐 38부의 설문조사를 시행하여, 복원 대상지를 내륙과 도서 지역으로 나눠 평가지표의 중요도와 우선순위를 분석했다. 중요도 분석 결과, '자생식물'이라는 평가지표가 내륙과 도서 지역에서 모두 평균 4.9로 가장 높았다. 다음 '종자확보', '증식', 활착률' 순으로 높았다. 내륙의 지표우선순위는 '자생식물', '출현빈도', '활착율', '분포범위', '종자확보'로 도서 지역은 '자생식물', '활착율', '출현빈도', '분포범위', '내성' 순으로 나타났다. 중요도와 우선순위 분석을 수행한 결과 '내륙의 중요도 평균값은 4.1, 우선순위 2.9로 도서지역은 중요도 평균값은 4.2, 우선순위 2.9로 기준을 설정하였다. 생태복원용 식물종 선정의 중요도와 우선순위는 '자생식물'이 중요도와 우선순위가 가장 높은 것으로 나타났다. 다음은 '종자확보', '활착율', '지형', '증식', '내성', '토양조건', '생육특성', '천이초기', '분포범위', '출현빈도', '발아율'이 중요도와 우선순위가 낮은 하위 그룹으로 분류되었다. 가장 낮은 지표는 '천이 최종단계', '천이장기', '천이중기', '뿌리', '번식', '토양', '성상', '기술', '경관', '기후', '발아율'로 구분되었다. 이에, 생태복원용 식물종 선정을 위해 객관적 검증을 통한 생태복원용 자생식물 종 선정을 위한 평가지표로 복원사업에 활용되기를 기대한다.