• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.53 no.7
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• pp.545-555
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• 2020

A feasibility modeling for potential hydroelectric dam site selection was suggested using 1 sec ASTGTM (ASTER Global Digital Elevation Model) and Terra/Aqua MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) derived land use (MCD12Q1) data. The modeling includes DEM pre-processing of peak, sink, and flat, river network generation, watershed delineation and segmentation, terrain analysis of stream cross section and reservoir storage, and estimation of submerged area for compensation. The modeling algorithms were developed using Python and as an open source GIS. When a user-defined stream point is selected, the model evaluates potential hydroelectric head, reservoir surface area and storage capacity curve, watershed time of concentration from DEM, and compensation area from land use data. The model was tested for 4 locations of already constructed Buhang, BohyunMountain, Sungdeok, and Yeongju dams. The modeling results obtained maximum possible heads of 37.0, 67.0, 73.0, 42.0 m, surface areas of 1.81, 2.4, 2.8, 8.8 ㎢, storages of 35.9, 68.0, 91.3, 168.3×10⁶ ㎥ respectively. BohyunMountain and Sungdeok show validity but in case of Buhang and Yeongju dams have maximum head errors. These errors came from the stream generation error due to ASTGTM. So, wrong dam watershed boundary limit the head. This study showed a possibility to estimate potential hydroelectric dam sites before field investigation especially for overseas project.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.206-212
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• 2012

2012년 상반기를 기점으로 '4대강 살리기 사업' 1 단계가 완료 되었다. 추후 안동댐과 임하댐의 연결 사업과 낙동강 상류 내성천의 영주 댐과 금호강 상류에 보현 댐 건설이 예정 되어 있지만, 낙동강 수계에는 8개 보 건설이 완료되어 하천의 물리적 환경이 바뀌었다. 따라서 앞으로는 보의 유지 및 운영 관리(주로 수질관리, 어도관리, 토사퇴적 및 세굴관리)가 중요하게 될 것이므로 기존의 상류 댐 운영 목표와 방식도 변해야 한다. 낙동강 수계는 11월부터 다음해 6월 까지가 갈수기에 해당한다. 따라서 갈수기에 수질을 담보할 유량이 실제로 흐를 수 있는지를 낙동강 유역 총체적인 관점에서 분석을 하고, 방류계획을 세울 필요가 있다. 수량이 수질을 항상 보장해 주지는 못하지만, 용수공급 목표를 저해할 환경과 생태계를 위한 무리한 초과 방류를 해야만 할 경우가 발생한다면, 그로 인한 기존의 농업, 공업 및 생활용수 공급에 미칠 영향을 가늠해서 대책을 세워야 한다. 본 연구에서는 좀 더 정교한 수질사고 시뮬레이션 모형, Water Pollution Accident Response Management System (WARMS)과, 하천수질예측시스템(Water Quality Forecasting System)모형 등, 수질을 고려한 3차원 모형과의 연동 및 연계를 염두에 두고, 시스템적 측면에서 수질과 수량을 한꺼번에 고려함으로써 궁극적으로 시간과 비용을 절약한다는 점에서 효율이 높을 것으로 생각되는 댐-보 연계운영을 위한 분석 방법을 제안한다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.32 no.4B
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• pp.233-242
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• 2012

In the past, the domestic water supply benefit of dam has been estimated by replacement dam cost approach. But it is logically inappropriate that we use the second priority dam as a replaced facility. Therefore, this study aims to suggest the estimation method of the domestic water supply benefit by using demand function, which is deduced from Willingness-To-Pay (WTP) of consumers. For this purpose, a survey concerning the marginal WTP is carried out according to the change of water use amount used, targeted 1,000 households in metropolitan area. And by using the marginal WPT, we estimated the demand function of a family. Finally, the monthly benefit equation is derived. The approach is demonstrated and discussed for an example, the Song-Li-Won dam project which is now renamed Young-Ju dam. From the example study, the total benefit for the durable years (50 years), was about 90 billion won. The method proposed herein is expected to be practical and useful in the economic analysis of the domestic water supply project including dam construction, as well as in further studies.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.440-440
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• 2022

1970년대부터 집중 건설 된 우리나라의 다목적댐, 홍수조절댐, 용수전용댐 등의 대형 국가 수자원시설물들의 '고령화'가 급속히 진행되어 수리구조물에 대한 안정성을 주기적으로 파악할 수 있는 정밀안전모니터링 체계 구축이 시급한 시점이다. 주기적인 정밀안전모니터링 방법들 중에는 위성 등을 활용한 원격관측 기술들이 최근 시도되고 있다. 위성 영상레이더(SAR; Synthetic Aperture Radar)는 마이크로파 대역의 전자기파를 송·수신하는 능동센서로 날씨 및 주·야간에 영향을 받지 않고 지표면 관측이 가능한 장점이 있다. 특히, 고정산란체 영상레이더 간섭(PSInSAR; Permanent Scatterer Interferometry SAR)기법은 영상레이더 영상에서 긴밀도(coherence)가 상대적으로 높은 수자원시설물과 같은 고정산란체의 위상(phase) 정보를 이용하여 mm급의 측정민감도로 시계열 변위 분석이 가능하다. 또한, 여러 장의 InSAR 영상을 생성하였기 때문에 DEM 오차, 위성궤도 오차, 대기 성분에 의한 지연 오차 등을 보다 정밀하게 제거할 수 있는 장점이 있다 본 연구에서는 국내 중대형 수자원시설물의 정밀안전모니터링을 위하여 고정산란체 영상레이더 간섭 기법을 영암금호방조제, 영주댐, 소양강댐 등에 적용하여 시계열 변위 분석을 수행하였다. 2014년 11월부터 2022년 3월(현재)까지 획득된 Sentinel-1 SLC(Single Look Complex) 위성자료의 상승(Ascending) 궤도 126장 및 하강(Descending)궤도 187장을 각각 활용하였다. 두 위성궤도를 모두 활용하여 수직, 수평 변위 등 3차원 분석을 수행하였으며, 특히 소양강댐 GPS 관측 자료와 정확도 검증에서 연평균 2mm의 RMSE를 보였다. 이를 통해 위성 원격탐사 기술로도 댐, 보, 방조제와 같은 수자원시설물에 대한 시계열 변위 분석을 통한 댐 안전관리가 가능함을 보여주고 있다. 2025년 발사될 국내 C-밴드 SAR 탑재 수자원위성 개발을 통해 한반도 재방문주기를 단축시킴으로써, 한반도 전역의 수자원시설물 정밀안전진단체계 구축이 가능할 것으로 기대된다.

• Water for future
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• v.52 no.9
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• pp.68-72
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• 2019

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.51 no.3
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• pp.183-193
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• 2018

Channel-forming discharge for downstream section of Yeongju dam in Naesung stream was calculated to analyze stable channel geometry. Determined channel-forming discharge was applied to design stable channel slope, depth, and base width at Yonghyeol station. Used data for channel-forming discharge and stable channel analysis were collected in downstream section of Yeongju dam in Naesung stream before the dam construction. Specified recurrence interval discharge, effective discharge, and bankfull discharge were analyzed and compared to decide final channel-forming discharge which was $260m^3/s$ of bankfull discharge. Stable channel analysis and design program was applied to predict stable channel section of width, depth, and slope with various sediment transport equations of Ackers and White, Brownlie, Engelund and Hansen, and Yang's equations. As a result, all equations of sediment transport produced milder slopes compared to current bed slope of 0.00177 and Ackers and White equation presented the most similar flow depth of current section with the design constraint of current channel width.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.868-872
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• 2012

유역의 유입 및 유출은 강수에 의해 발생하며 여러 가지 기후 조건과 토지 상태의 영향을 받는다. SWAT(Soil and Water Assessment Tool) 모형은 이러한 여러 가지 복잡한 기후 조건과 토지 상태를 반영하며, 장기간 입력 자료에 따른 유출량을 산출할 수 있다. 본 연구에서는 시험유역을 안동댐 유역으로 선정하였으며, SWAT 모형을 이용하여 10년(2000년 ~ 2010년) 동안의 유출량을 산정하였고 이를 안동댐의 실측 유입량과 비교 분석하였다. ArcSWAT을 이용하여 분석하였고 입력 자료는 SWAT의 분석단위인 HRU(Hydrologic Response Unit)를 산정하기 위한 정밀 토양도 및 토지피복도와 기상입력 자료인 강우 및 최고기온, 최저기온, 습도, 풍속, 일사량 등을 사용하였다. 강우관측소는 안동댐 유역의 고선, 남회룡, 도천, 미질, 석동, 석포, 석현, 의촌, 재산, 황지를 선정하였고, 일사량관측소는 안동, 대관령, 포항을 선정하였으며, 기온, 습도, 풍속관측소는 안동, 봉화, 태백, 영주를 선정하였다. 또한 기상입력자료 중 결측값은 역거리 자승법을 이용하여 보완하였다. SWAT 모형은 유출량 계산 시 여러 가지 다양한 매개변수가 사용되며, 이러한 매개변수들의 검 보정을 통하여 실제 유역의 특성과 하천 흐름특성을 반영할 수 있다. 본 연구의 시험유역인 안동댐유역은 산림과 초지가 많은 지역이기 때문에 식물에 의해 차단되는 강우에 관한 매개변수와 지하로 침투되는 강우량에 관한 매개변수 등을 보정하여 실제 유역특성을 반영하였다. 본 연구에서는 이러한 과정을 통해 안동댐 유역의 10년 동안의 일 유출량을 산정한 결과, 홍수기의 첨두유량 및 첨두시간에는 실측자료와 약간의 차이가 있었지만 전체적으로 실측자료와 매우 유사한 유출량을 산정하였다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.49 no.8
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• pp.693-705
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• 2016

In this study, the effects of sediment supply on the downstream of a large dam are investigated using a numerical model. The model simulation shows a good agreement with laboratory experiment results of sediment transport and diffusion from sediment pulses. The water surface changes from the various sediment bed elevations are also simulated using the model. The site which has a relatively stiff bed slope and meandering of a channel is selected as an appropriate location for sediment supply because of its shear stress enough to supply the sediment downstream. The model simulation shows the decrease of channel bed elevation through the simulation period with time. The well-deposition of sediment supplied from the downstream of dam is found in the location where the flow rate is relatively low. A bed relief index is increased with time and it is relatively greater in downstream compared to upstream. The channel bed variability increases as flow rate increases with a greater bed relief index. The results of this study demonstrate the importance of increasing water discharge of a large dam to increase the dynamic of channel bed and thus to enhance the efficiency of channel bed restoration by sediment supply.

• Economic and Environmental Geology
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• v.55 no.5
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• pp.439-445
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• 2022

Organic pollutants that contained in stream sediments have origins of mountain soil in natural and cattle manure in human activity. Nitrogen and carbon isotope analysis for mountain soil, cattle manure and stream sediment were performed for contribution evaluation of organic pollutants in Toil stream of Yeongju dam basin. Average carbon isotope ratio(δ¹³C) is -25.17‰, -22.34‰, and -26.39‰ for river sediments, cattle manure and mountain soil, respectively. Result of carbon isotope analysis suggests that river sediments are more affected by acid soils. Average value of the nitrogen isotope ratio (δ¹⁵N) is 9.46% for river sediment, 1.99% for mountain soil, and 19.53% for cattle manure. Result of nitrogen isotopic analysis show that contribution of cattle mature is slightly higher than that of mountain soil in Toil stream sediments.

• Korean Journal of Environmental Biology
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• v.37 no.4
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• pp.664-671
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• 2019

This study was conducted to investigate the environmental impact of the construction of the Yeongju Dam, located near the upper stream of the Nakdong River, on benthic macroinvertebrates. The investigation was conducted four times from 2015 to 2016 and the composition of the benthic macroinvertebrate fauna from the four surveyed sites was compared. After the dam construction, the number of benthic macroinvertebrate species decreased and the species composition ratio of the E.P.T taxa(Ephemeroptera, Plecoptera, and Trichoptera) decreased, which favored the previous environment and the large riverbed structure. However, the species composition ratio of the O.C.H taxa (Odonata, Coleoptera, and Hemiptera), which favored the reservoir environment, increased. For the pattern of changes in the functional habitat groups, the proportion of 'Clinger(CL)' taxa decreased and the 'Burrower(BU), Climber(CB), Sprawler(SP), Swimmer(SW)' taxa increased in all surveys after the dam construction. A cluster stability comparison showed that the 'Stability Group II' species of St.2 and St.3 showed a drastic decrease. The average Benthic Macroinvertebrate Index(BMI) of all the survey sites in 2016 was lower than that in 2015. This research confirmed the temporal and spatial changes in the habitat type and community structure of the benthic macroinvertebrates resulting from the dam construction.