• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.429-429
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• 2019

최근 들어 이상기후 등 다양한 환경적 요인으로 인해 국지적이고 집중적인 호우가 빈발하고 있으며 도로상의 교통체증과 도로재해가 사회적으로 큰 문제가 되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 실시간, 단기간 이동성 강우정보 기술과 도로 기상정보를 활용할 수 있는 방법에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 차량의 AW(AutoWiping) 기능을 위해 장착된 강우센서를 이용하여 강우정보를 생산하는 기술을 개발하고자 하였다. 강우센서는 총 4개의 채널로 이루어져있고, 초당 250개의 광신호 데이터를 수집하며, 1시간이면 약 360만 개의 데이터가 생산되게 된다. 5단계의 인공강우를 재현하여 실내 인공강우실험을 실시하고 이를 통해 강우센서 데이터와 강우량과의 상관성을 W-S-R관계식으로 정의하였다. 실내실험데이터와 비교하여 외부환경 및 데이터 생성조건이 다른 실외 데이터의 누적값을 계산하기 위해 Threshold Map 방식을 개발하였다. 강우센서에서 생산되는 대량의 데이터를 이용하여 실시간으로 정확한 강우정보를 생산하기 위해 빅 데이터 처리기법을 사용하여 계산된 실내 데이터의 Threshold를 강우강도 및 채널에 따라 평균값을 계산하고 $4{\times}5$ Threshold Map(4 = 채널, 5 = 강우정보 사상)을 생성하였고 강우센서 기반의 강우정보 생산에 적합한 빅데이터 처리기법을 선정하기 위하여 빅데이터 처리기법 중 Gradient Descent와 Optima Rainfall Intensity을 적용하여 분석하고 결과를 지상 관측강우와 비교검증을 하였다. 이 결과 Optima Rainfall Intensity의 적합도를 검증하였고 실시간으로 관측한 8개 강우사상을 대상으로 강우센서 강우를 생산하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.894-898
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• 2012

본 연구는 밭에서 발생하는 비점오염물질을 저감하기 위하여 기존의 볏짚거적을 이용한 저감방법에 PAM과 Gypsum을 처리하였을 때, 표면유출량과 기저유출량, 유사량 그리고 탁도 등에 미치는 영향을 모의하고자 하였다. 연구 방법은 인공강우 시험기와 토양상자를 이용한 실내실험을 통하여 지표피복재의 종류와 강우강도 그리고 경사도에 따른 직접유출량과 유사량을 측정하고 비교하였다. 경사도 (10 %, 20 %)와 강우강도 (30 mm/hr) 그리고 지표피복재의 종류에 따라 실험처리를 하였으며, 지표피복재는 볏짚(Rice straw mat)+PAM (Polyacrylamide)+Gypsum, 볏짚+PAM+톱밥 (Sawdust)+Gypsum, 볏짚+PAM+왕겨 (Chaff)+Gypsum으로 구분하여 제작하였다. 실험 결과 볏짚을 이용한 다양한 피복소재를 이용해 지표를 피복할 경우, 대조구(나지)에 대비 유출수량, 토양유실 그리고 탁도 저감에 큰 효과가 있는 것으로 나타났다. 지표를 피복한 처리구의 평균 표면 유출수량은 대조구와 비교할 때 72~85.6 %가 저감되었다. 그러나 동일조건의 Gypsum을 첨가하지 않은 연구와 비교 시 Gypsum의 혼용으로 인한 효과는 크지 않은 것으로 나타났다. 세분화된 강우강도와 경사도 조건에 따른 실험이 필요하지만 본 연구의 결과에 기초할 때, 지표의 피복과 토양개량제를 첨가하는 방법은 강우 시 발생하는 표면유출수와 유사 그리고 탁수를 저감시킬 수 있는 최적영농관리방법 (Best management practice)의 하나로 판단된다.

• Applied Biological Chemistry
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• v.40 no.4
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• pp.334-341
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• 1997

In the laboratory experiment, concentration and rate of runoff of 7 pesticides were measured under the simulated rainfall. Total runoff rate of metolachlor, alachlor, chlorothalonil, chlorpyrifos, EPN, phorate and captafol were 57.0, 14.2, 13.2, 7.9, 7.2, 7.1 and 2.8%, respectively, and the average runoff concentrations were 940, 399, 55, 7.0, 9.3, 151 and 7.0 ppb, respectively. Significant relationship was observed between the runoff rate and water solubility in the laboratory experiment(r=0.923). Even though not very high, relatively significant results were obtained in other experimental conditions. Based on the results, runoff rate prediction$[Y=0.2812{\times}10exp(0.261logWS-0.366)+0.3594{\times}10exp(-0.545logKoc+1.747)+0.3594{\times}10exp(-0.362log\;Kow+1.105]$ and conversion equations were calculated to investigate the possibility of estimating runoff rate in the field by natural rain. Calculated runoff rate by conversion equation was similar to experimental result with captafol in the field while 6 times higher result was obtained by the prediction equation. Therefore, those prediction and conversion equations derived from the laboratory experiment data and physicochemical properties of the pesticides could be used for the prediction of field runoff rate of pesticides by natural rainfall.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.468-468
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• 2023

최근 급격한 기후변화에 의한 이상가뭄 발생 등을 대비하기 위한 비상용수 또는 대체 수자원으로서의 지하수 개발수요가 증가함에 따라 기저유량 확보 및 수질개선 방안을 수립하는 것은 지속가능한 수자원 이용 관리 측면에 있어서 매우 중요하다. 국내 지하수 사용에 따른 하천유량의 변동에 관한 연구는 활발히 진행되었으나, 실질적으로 적용가능한 지하수 저감 방안 및 지하 수질개선방안에 대한 연구는 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 바이오차를 이용하여 시험포를 설계 및 시공하였으며, 실내 인공강우 실험을 통해 지하 침투수 확보 능력 및 수질개선 효과를 평가하였다. 대조구는 폭 1 m × 길이 1 m × 깊이 0.60 m로 시공하였으며, 바이오차 시험포는 폭 1 m × 길이 1 m, 시험포 상단과 하단 각 0.10 m씩 대조구와 동일한 흙으로 채웠으며, 그 사이 0.40 m만큼은 바이오차를 채워서 시공하였다. 시험의 정밀도를 높이기 위해 동일한 조건으로 대조구와 바이오차 시험포 각 2개씩, 총 4개의 시험포를 시공하여 실내 인공강우 실험을 진행하였으며, 시험포에서 발생한 직접유출수와 기저유출수를 이용하여 바이오차의 지하 침투량 확보 및 수질개선효과를 분석하였다. 시험포 완공 후 총 2번의 실내인공강우 실험 결과 대조구에서 발생한 직접유출량은 총 0.214 m³, 바이오차 시험포에서는 총 0.194 m³로 대조구 대비 총 직접유출량 저감효과는 9.4%로 나타났다. 기저유출의 경우 바이오차 시험포(0.036 m³)에서 대조구(0.003 m³) 대비 약13배 많은 양의 기저유출수가 발생한 것으로 나타났다. 각 시험포에서 발생한 유출수의 오염부하를 산정해 대조구 시험포 대비 바이오차 시험포에서 발생한 직접유출수의 오염부하 저감효과를 분석한 결과 BOD₅ 항목과 COD_Mn 항목, 그리고 TOC 항목의 경우 26.3%과 22.0%, 그리고 27.6%로 저감 된 것으로 나타났으나, SS 항목과 T-N 항목, 그리고 T-P 항목의 경우 저감효과가 없는 것으로 나타났다. 이와 같이 바이오차는 지하 침투수 확보 능력은 효과적인 것으로 나타났으나, 직접유출수의 수질개선 효과는 미비한 것으로 나타났다. 그러나 바이오차의 지하 침투량 및 수질개선 효과는 바이오차 생산 시 사용된 열분해 방식, 사용된 바이오차의 양 등에 따라 편차가 클것으로 판단되며, 바이오차의 생산 방법, 토양 흡착 기간, 바이오차의 양 등 다양한 조건에서의 모니터링을 통해 정량화 되어야 할 것으로 판단된다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.12
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• pp.828-835
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• 2019

An artificial rainfall system is used widely as a research tool for generating model experiment data. Artificial rainfall devices have been used in many studies, but studies of the rainfall distribution are not considered as important issues. To simulate various rainfall characteristics, it should be possible to simulate from low to high intensity, and the homogeneity of the rainfall distribution should be ensured. In this study, the maximum rainfall intensity was set to 130mm/hr and controlled by 10mm/hr. In addition, the aim was to secure a uniform coefficient value of 80% or more. To this end, rainfall tests were performed according to the nozzle type, diameter, position, and pump pressure. The rainfall test showed that the circular nozzle was suitable, and the nozzle size was 1.9mm and 1.4mm. The optimal pump pressure was found to be 3~6kg/㎠. The rainfall intensity tended to increase linearly with increasing pump pressure. Based on the rainfall test results, a rainfall control manual was produced with variables, such as pump pressure, nozzle type, and number of nozzles. As a result of rainfall verification, rainfall intensity showed a 3.1% error with a uniformity coefficient of 86%.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.24 no.1
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• pp.69-79
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• 2014

This study aims to elucidate the relative importance of geological characteristics, soil slope, and rainfall intensity in relation to soil erosion. To this end, indoor rainfall simulation experiments were carried out under different conditions of rainfall intensities, soil slope, and geological characteristics. The test results show that the factors affect soil erosion in the order of soil slope > rainfall intensity > organic content in the soil. Erosion rates were proportional to rainfall, and increase with increasing clay content. Therefore, the soil erosion rate increases strongly with increasing organic content and clay content. The results show that the soil erosion rate in areas of metamorphic rocks shows a marked increase compared with areas of steep slope and sedimentary rocks. These results indicate that the geological characteristics to produce soil are closely related to sedimentation before and after erosion, providing basic information for the development of models to predict soil erosion rates.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.302-302
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• 2023

최근 도시의 왜곡된 물순환 문제를 해결하기 위해서 저영향개발(Low Impact Development, LID) 기법을 적극적으로 도입하고 있다. 저영향개발은 자연의 침투, 증발산, 여과 등의 자연기작을 모방하여 강우유출수를 침투 및 저류시키는 기법으로 물순환 체계를 회복시킬 수 있다. 저영향개발 기법의 하나인 벽면녹화는 건축물이나 기반 시설물의 벽면과 같은 인공지반에 기반을 조성하고 식물을 식재하는 시설로 짧은 시간에 녹지 면적을 만들 수 있다. 또한, 건축물로 인해 생겨난 수직적인 면을 녹지로 활용할 수 있어 도시에 매우 특화된 시설이다. 본 연구는 벽면녹화의 저영향개발 시설로서의 성능을 확인하기 위해 실내 실험을 진행하여 강우유출수 저감효과 및 지체시간 지연효과를 확인하였다. 강우유출수 저감효과는 유입량 대비 저류량을 기준으로 유출저감률을 산정하여 분석하였으며, 총 유출시간을 측정하여 지연효과를 판단하였다. 벽면녹화 현장실험 대상지는 경상남도 양산시 물금읍 부산대학교 양산캠퍼스에 위치한 한국 녹색인프라저영향개발센터이며, 실내에 플랜터형 벽면녹화 시스템을 적용하였다. 부산시 금정구 2012년~2021년의 강수량을 사용해 백분위수 강우사상을 기준으로 30, 50, 70mm/hr의 강우 시나리오를 선정하였다. 물순환 효과를 판단하기 위해 불투수면을 대조군으로 설정하여 불투수면의 유출이 종료되는 시점까지 지표면 유출을 모니터링 하였다. 그 결과, 30, 50, 70mm/hr 시나리오별 유출률은 91.76%, 92.18%, 94.54%로 불투수면과 대비하여 유출이 적게 발생하였으며 총 유출시간은 불투수면대비 47분, 88분, 58분 증가하여 지연효과가 있음을 확인하였다. 본 연구는 실험을 통해 벽면녹화의 수문학적 성능을 분석하고자 유출량 저감효과와 지연효과를 확인하였다. 추후 다양한 강우 시나리오와 제원에 따라 실험이 수행된다면 더 정확히 벽면녹화의 물순환 효과를 확인할 수 있을 것이다.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.16 no.3 s.49
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• pp.275-282
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• 2006

This study was conducted laboratory flume tests to identify landslide features and flow characteristics of debris using a flume test equipment. Under the several test conditions dependent on rainfall intensity and slope angle, the authors measured pore water pressure, slope failure and displacement, spreading area of debris on a regular time interval. The test processes were also recorded by video cameras and digital still cameras. According to the test results, pore water pressures have trends of direct proportion to the rainfall intensity and the slope angle, resulting in high potential of landslide triggering. The spreading area of debris is also increased with the slope angle and the rainfall intensity as well as the rainfall duration.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.14 no.12
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• pp.5-12
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• 2013

In this study, weathered granite model tests were performed to investigate the variation of volumetric water content and matric suction by the adsorption and desorption processes of artificial rainfall. It has been compared with numerical analysis in unsaturated condition. As the results, the behaviors of volumetric water content and matric suction were distinguished by the seepage distance separated into higher, middle and lower area, and the drainage layer located at the bottom of the experimental device. In the adsorption process, the instantaneously large change of matric suction and water content were related to the increase of permeability in soil. However, in the desorption process, the change of matric suction and water content were gradually small because of the decrease of permeability. The volumetric water content and matric suction showed the difference according to the seepage distance, however the typical characteristic curves were made by the adsorption and desorption processes.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.32 no.2
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• pp.209-219
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• 2022

To experimentally investigate the variation of soil characteristics in slope during rainfall and the shape of slope failure, the model test was performed using soil box and artificial rainfall simulator. The model test of slope formed by the homogenous sand was performed, and the saturation pattern in the model slope due to rainfall infiltration was observed. The slope model with the inclination of 35° was set up on the slope of 30°, and the rainfall intensity of 50 mm/hr was applied in the test. The soil depth of 35 cm was selected by considering the size of soil box, and the TDR (time domain reflectometry) sensors were installed at various depths to investigate the change of soil characteristics with time. As the result of model test, the slope model during rainfall was saturated from the soil surface to the subsurface, and from the toe part to the crest part due to rainfall infiltration. That is, the toe part of slope was firstly saturated by rainfall infiltration, and then due to continuous rainfall the saturation range was enlarged from the toe part to the crest part in the slope model. The failure of slope model was started at the toe part of slope and then enlarged to the crest part, which is called as the retrogressive failure. At the end of slope failure, the collapsed area increased rapidly. Also, the mode of slope failure was rotational. Meanwhile, the slope failure was occurred when the matric suction in the slope was reached to the air entry value (AEV) estimated in soil-water characteristic curve (SWCC).