• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.21-21
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• 2022

충적하천의 하상과 제방은 흐름에 의해 쉽게 침식되는 사립자들로 구성되어 있다. 흐름이 더욱 강해지면 커다란 입자들도 움직이게 되고 더욱 커지면 결국 모든 입자들이 움직인다. 이렇게 흐름에 의해 하상과 제방을 구성하는 사립자들이 움직이기 시작하는 상태를 한계운동이라 하며, 이때의 흐름조건을 한계조건이라 한다. 한계조건은 이동상 수리학의 시작으로, 이때부터 흐름은 물과 유사의 혼합이라는 이상류가 되어 순수한 물의 흐름보다 더 복잡하게 된다. 개수로는 관수로와 달리 반드시 자유수면이 있으며, 따라서 물과 공기와의 마찰은 상대적으로 매우 작으므로 개수로의 전단응력 분포는 관수로와 달리 근본적으로 비대칭이다. 따라서 전단응력은 수로 바닥이나 측벽에서만 작용하게 된다. 한계조건은 이러한 추상적인 의미에 앞서 바닥이 침식되지 않는 하도나 수로의 설계 등에 기본적인 자료가 된다. 개수로에서 경계면의 전단응력을 힘으로 표시하는 것을 통상 소류력이라 하며, 개수로 경계면에서 전단응력의 분포도; 이른바 단면의 평균 전단응력의 개념을 도입하여 해석하고 설계기준으로 제시되고 있다. 본 연구에서는 자연하천과 유사한 조건의 건설기술연구원 하천실험센터의 급경사수로에서 연구를 진행하였으며, 기존 연구를 바탕으로 제작된 소류력 측정장치를 이용하였다. 하천의 설계나 평가에 적용되는 평균 소류력 개념은 복잡한 난류흐름에서 평가지표로써 대표하기 힘들기 때문에 유사 하천환경의 바닥에서 발생하는 소류력을 직접 측정하고자 연구를 진행하였고, 연구결과를 기존의 소류력 산정방법과 비교하였다. 본 연구에 사용된 장치는 실규모 실험을 위해 제작되었으며, 실규모 적용성 검토를 위해 실험실에서 충분한 검증실험을 거친 후 실규모 실험에 적용하였다.

• 한국지역지리학회지
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• 제17권6호
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• pp.649-665
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• 2011

우리나라 동남해안에 위치하고 있는 낙동강 하구 만입에는 대규모의 충적지형이 발달되어 있다. 외형적으로 이들은 하천과 해양의 상호작용에 의해 형성된 델타의 성격을 보이지만 만입 충적물의 퇴적층후는 일반적인 델타와는 다른 층서적 특징을 나타낸다. 이들의 발달과정을 파악하기 위해 남-북, 동-서 횡단면의 총 108개 지점의 시추 주상도를 검토하고 이 중 53개 지점에 대해서는 층후, 구성물질, 패각의 존재유무, 퇴적상을 도식화하고 연대분석(AMS)을 시도하였다. 지형적 배경, 구성물질의 특징과 규모, 층서적 특징, 연대측정 결과를 고려할 때, 낙동강 하구 만입 충적지는 지구조 운동에 의해 다양한 방향의 산지들이 만입을 형성한 후, 여기에 사면 쇄설성 물질, 하천 퇴적물, 홀로세해진시기의 해양퇴적물($7830{\pm}40BP{\sim}5680{\pm}50BP$)이 시기와 공간을 달리하며 퇴적된 것으로 파악될 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제40권1호
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• pp.29-45
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• 2007

전라북도 전주시 지역의 만경강 하천변 충적 대수층에 심도 30m까지 설치된 다중 심도 관정을 이용하여 산화-환원 환경과 관련된 지하수의 생물지구화학적 특성을 조사하였다. 대체로 용존 산소(DO)가 1 mg/L이하의 혐기성 환경이 지배적이었으며, 10-20m 구간에서는 높은 농도의 Fe($14{\sim}37mg/L$)와 Mn($1{\sim}4mg/L$)이 나타나고 그 하부에서는 S(-II) 이온이 검출되었다. 용존 Fe와 Mn이 높은 구간에서는 $O_2,\;NO_3$가 거의 없고, 퇴적물내의 Fe와 Mn의 함량은 심도에 따라 큰 차이 없이 분포하고 있어 전자수용체로서 이용된 Fe(III), Mn(IV)의 환원에 의해 지하수내의 용존 Fe와 Mn의 농도가 높아진 것으로 볼 수 있다. 용존 농도에서 Mn이 Fe에 비해 상대적으로 농도가 높게 나타나는 구간이 더 넓다. 환원 과정에서 전자공여체(electron donor)로 이용될 수 있는 유기 탄소(DOC) 농도가 지하수면 부근에서 급격히 감소하는 것으로 보아 지하수내 유기물은 상부에서 유입되는 것으로 보인다. 20m 하부에서는 $SO_4$가 감소하고 S(-II) 이온이 검출되는 것으로 보아 상부 구간보다는 하부구간에서 $SO_4$ 환원작용이 활발함을 지시한다. 여러 산화-환원쌍으로부터 계산된 산화-환원 전위는 Fe를 포함하는 쌍들간을 제외하고는 모두 일치하지 않아 전체적으로 산화-환원적으로 비평형 상태에 있다고 볼 수 있다. 지하수면 부근을 제외하고는 siderite, rhodochrosite 등의 탄산염 광물의 포화지수가 -2에서 +1의 범위를 보여 이들 광물에 의해 각각 Fe(II), Mn(II) 이온의 농도가 지하수내에서 조절될 수 있음을 보여주며, 20m 하부 심도 구간에서 S(-II) 이온이 검출되는 지점에서는 Fe(II)의 경우 FeS 광물에 의해서도 농도가 조절될 수 있다.

• 한국지형학회지
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• 제18권4호
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• pp.1-15
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• 2011

한반도에서 화강암은 볼록한 석산과 오목하고 넓은 하곡과 같이 극단적인 형태의 지형을 발달시키는 이중성을 드러낸다. 화강암은 강한 암석이어서 산지를 형성한다. 화강암 산지는 험준하고 깎아지른 능선과 깊고 가파른 계곡을 형성하기도 하고 완만하고 부드러운 산세를 보이기도 한다. 풍화미지형은 토르와 타포니, 나마, 그루브, S자형암벽 등이 대표적이다. 선캄브리아기의 단단한 기반암으로 이루어진 한반도는 신생대 중신세 요곡융기 이후 각종 지형형성작용을 받았다. 그 결과 대하천 중·상류 구간에는 크고 작은 침식분지가 형성되었다고들 한다. 침식분지로 소개되는 곳은 대부분 단층선이 지나가는 골짜기이다. 지질구조선이 둘 또는 세 방향으로 교차하는 골짜기는 시야가 트여 있어 분지로 이해하기 쉬웠다. 폐쇄적이고 고립적 어감을 지닌 '분지'라는 용어는 하천이 관류하지 않는 최상류 소규모 유역분지에 국한시켜 사용하는 것이 적절하다. 침식분지는 양구 펀치볼에서 그 전형을 보이는 바와 같이 접시를 닮았다. '소위' 침식분지의 경사급변점과 분지바닥을 이루는 충적지 사이 산록에는 완경사 지형면이 다양한 규모로 나타난다. 완만한 사면의 산록면에 대해서는 페디먼트, 주빙하성 사면퇴적물, 선상지, 하안단구 등 다양한 해석이 시도되었다. 한편 화강암이 심층풍화를 받으면 풍화층과 토양에 덮인 구릉성 산지와 평야를 형성하기도 한다. 심층풍화층은 규모가 작은 하천의 잦은 범람에도 쉽게 평탄화하는 성향을 보여 넓은 하곡과 평야를 발달시켰다. 한반도 서남부 해안지방은 해발고도가 낮고 기복이 작은 구릉지와 충적지가 넓게 펼쳐진다. 구릉지는 야산개발에 의해 밭 이외에 과수원, 목장, 임야로 이용된다. 하천 양안 충적지는 주로 논으로 이용된다.

• 자원환경지질
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• 제54권5호
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• pp.595-603
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• 2021

하천 및 육상 골재 자원의 주 대상인 모래층의 분포는 제4기 퇴적 환경 중 충적 및 하천 퇴적환경에 주로 속한다. 충청남도 금산군 일대의 골재 자원 분포는 특징적으로 감입곡류 하천이 우세한 퇴적 환경 중심으로 발달하고 있는 반면, 붕적이나 선상지성 퇴적환경에서 형성된 퇴적층은 육상 및 하천 골재 분포 비율이 상대적으로 낮다. 봉황천 주변과 소하천들이 합류하는 부근 일대는 소규모이지만 하천의 범람원이 발달하며 골재 분포 지역에 해당된다. 금산군 제4기 퇴적층의 수직 분포는 약 5~12m 범위와 평균 8m의 제4기 퇴적층 두께를 갖는다. 골재 부존 구간은 평균 3.6m 두께이며 평균 입도는 점토-실트 약 21%, 모래 67%, 그리고 자갈 12%이다. 골재 부존 구간의 주요 특징은 조립질 모래가 우세하고 자갈은 아각형 또는 아원형, 분급은 일반적으로 불량하고 괴상의 형태를 띠며 암회색~황갈색 범위의 토색을 보인다. 금산군 내에서 골재 개발 가능성이 큰 분포 지역은 금강본류, 봉황천과 소하천 지류의 현 하상과 구하상을 따라 분포하는 충적 퇴적층 및 하천 퇴적층이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.728-733
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• 2009

지금까지의 하천 설계는 하천의 유량, 유사량, 하상토 입도분포, 강턱의 입자 또는 하도 표면의 특성, 하곡의 경사 등을 고려하여 안정한 횡단면을 결정하기 위한 목적으로 발전되어 왔다. 하지만, 하천 복원에 있어서 이동 하상의 안정 하도 및 하천을 설계하는 작업은 수리학적, 하천 형태학적, 그리고 유사 수리학적 측면에서 매우 복잡한 문제들을 포함하고 있으며 더 나아가 다양한 생태서식처 및 환경을 제공할 수 있는 측면까지도 고려하도록 요구되어 지고 있다. 자연하천 복원 설계시 가장 선행되어야 할 작업은 복원하고자 하는 현재의 하천 및 하도의 안정성에 대한 평가이며 이러한 과정에서 평형 하천의 개념을 반드시 고려해야 한다. 안정하도 및 평형하천 형태를 계산하는 방법들이 여러 연구자들에 의해 제안되어 왔고 여러 해석적 방법들 중 Copeland의 방법은 실제로 충적하천에서의 안정 하도 평가 및 설계에 가장 많이 이용되고 있으며 미공병단에 의해 개발된 SAM(Stable Channel Analysis Model) 모형에서 채택하고 있는 해석적 방법 중 하나이다. 본 연구에서는 Copeland의 해석적 안정하도 분석 방법을 기본 모듈로 채택하고 있는 미공병단에서 개발한 SAM(Stable Channel Analysis Model)의 기본적인 특성과 활용도에 대해서 알아보고 이를 남한강 제1지류인 청미천의 구하도 복원 예정 구간에 적용시켜 현재하도의 안정성을 평가하였다. 분석 결과, 안정하도 경사는 현재 하도 경사보다 완만한 것으로 나타났으나 SAM에서 예측하고 있는 청미천의 안정 하폭은 현재 하도의 하폭보다 훨씬 작은 것으로 나타났다. 이는 현재 청미천의 복원 구간에서 사주가 많이 발생하는 이유를 뒷받침 하는 결과라고 할 수 있다. 안정수심은 현재 하도의 수심보다 깊은 것으로 계산되었다. SAM을 이용한 계산 결과들은 현재하도의 안정성 평가뿐만 아니라 복원 구간의 안정하도 설계를 위한 기초자료로 활용될 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.347-347
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• 2011

하천에서의 유사량의 추정은 하천유사 해결을 위한 자료획득이 기본이고, 하천내의 수리구조물의 설계 및 유지관리, 하천개수 및 하도의 안정, 홍수터 관리, 저수지의 설계 및 운영 등 하천계획에 필요한 기본적 요소 중 하나이다. 유사량을 추정하는 방법은 Einstein(1950) 공식이나 Toffaleti(1968) 공식 등과 같은 하천 유사량 공식을 이용한 간접적인 계산방법과 현장 실측을 통한 직접적인 방법이 있다. 그러나 유사량 공식을 이용한 추정은 아직도 그 신뢰성이 떨어지며, 대부분의 기존 유사량 공식들이 하상토 유사량을 위주로 추정하여, 소류사가 지배적인 경우에는 이런 공식들을 이용하여도 어느 정도 신뢰성이 확보되는 결과를 얻을 수 있을 것으로 판단되나, 부유사가 지배적인 하천의 경우 정확도가 많이 떨어지는 것으로 알려져 있다. 따라서, 현재까지 가장 신뢰할 수 있는 방법은 현장실측에 의한 방법이며, 유사량 공식은 부득이한 경우에만 이용하는 것이 바람직하다. 실측 유사량 산정을 위하여 하천 규모에 따라 구분하였으며, 국가하천인 경우 임진강을 대상으로 민간인 출입이 가능한 구간(L = 84.5km), 중소규모하천인 경우 안성천 수계의 황구지천과 인천의 계양천을 대상으로 하였고, 임진강의 경우에는 부유사의 대부분이 이토나 점토로 구성되어 있고 중 상류에서 하상재료의 구성이 대체로 호박돌이나 암반으로 이루어진 부분이 많아 주로 모래로 이루어진 충적하천에서 이용되는 수정 Einstein(1955) 방법에 의한 총 유사랑 추정은 의미가 없기 때문에(한국건설기술연구원, 1992) 본 조사에서는 임진강의 총유사량을 부유사양으로 간주하였으며 다른 유사량 공식을 이용한 부유사량과 비교를 통하여 공식을 제안하였다. 유사량 측정은 하천별로 2007년부터 2009년까지 평수기와 홍수기로 구분하여 측정하였으며, 수리량과 하상토자료를 이용하여 종유사량을 산정하는 Einstein(1950) 공식, Rijn(1984) 공식, Toffaleti(1968) 공식, Shen & Hung(1971) 공식, Yang(1973) 공식, Yang(1979)공식, Ackers & White(1973) 공식, Engelud & Hansen(1967) 공식, Ranga Raju(1981) 공식을 이용하여 결과 값을 비교하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.61-61
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• 2023

우리나라는 여름철 집중호우 시 발생하는 홍수로 인해 중소하천의 확폭(Widening) 및 하안침식이 자주 발생하고 있으나, 이에 대해 홍수 피해 관점으로만 분석되고 있으며 체계적인 수리학적, 지형학적 분석은 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 먼저, 1982-2022년의 지도 및 항공사진, 정사영상 등을 분석하여 포항시 신광천과 냉천 중류의 하도 변화를 살펴보고, 2022년 9월 태풍 힌남노의 내습 시 발생한 홍수로 인해 초래된 하도 변화를 분석하였다. 신광천 항사리 지점의 경우, 하천 우안에 제방이 축조되지 않았던 1982년에는 하폭이 상대적으로 넓었으나, 1992년 제방 축조 이후 우안 충적지가 하도에서 분리되며 하폭이 감소하였다. 2011년의 하도는 대부분의 면적이 식생으로 덮여 하천의 흐름이 잘 관찰되지 않으나, 2021년에 식생 제거로 하도가 식별되지만 하폭은 과거에 비해 더욱 감소하였다. 태풍 힌남노 내습 시 포항시의 6시간 누적 강우량은 315.3 mm 로 100년 빈도를 초과하는 집중호우가 발생하였으며, 그 결과 확폭이 발생하였다. 단면에서 보면 좌안 활주사면은 5 m 가량의 퇴적고를 보였고, 우안 공격사면은 평균 23.3 m 측방으로 침식되었다. 그 결과 1982년 하폭과 유사한 수준으로 확대되었다. 문덕리 지점(공장지대)과 냉천 용산리(아파트)의 경우에도 각각 평균 14 m, 18 m 의 하안침식을 보였다. 이러한 결과는 지난 30여 년 전 축조된 기존 제방이 유실되면서 발생한 것으로 홍수로 인해 과거의 하폭으로 복귀할 수 있음을 의미한다. 2022년 홍수에 의한 하도 변화와 같은 지형학적 변화를 고려할 때, 보다 안정적인 하천관리를 위해서는 하천 설계 시 과거 지도상의 하도 범위 및 기왕홍수로 인한 하안선 변동을 고려하는 것이 필요하다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2005년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.94-98
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• 2005

강변여과방식의 시험 취수가 진행 중에 있는 범람원지역의 산화-환원 반응을 밝히기 위해 10개의 간이 관측정을 설치하여 수질 모니터링을 수행하였다. 분석 결과 하천수에 인접한 지역에서 강한 환원환경이 생성되는 것을 확인하였으며, 이는 하천수 내 용존 유기 탄소가 인근 범람원 지역에 퇴적 산화되어 나타난 결과였다. 즉 퇴적된 용존 유기 탄소가 감소하면서 용존 산소와 질산성 질소는 감소시키지만, 이러한 환경변화가 수처리 시 문제가 될 수 있는 용존 망간의 농도를 증가시키게 되며, 따라서 향후 이 지역에 대한 추가적인 분석과 함께 집수정으로 통해 유출되는 용존 망간에 대한 대책이 필요한 것으로 조사되었다.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 2002년도 춘계 공동학술발표회
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• pp.463-465
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• 2002

연구지역은 좁은 면적에 비하여 800m 이상의 지형기복을 보이며, 계곡과 하천 충적층을 따라 마을이 발달된 전형적인 수계 상류의 농촌지역이다. 주요 상수원은 천부지하수이며, 농업용으로는 하천수를 이용한다. 지표수는 연구지역의 소유역(A, B)간 계절별 수질차이를 보이나, 지하수의 경우 유역간 및 계절별 변동이 상대적으로 작게 나타난다. B 소유역의 하류부에서는 지질매체의 영향으로 보이는 Fe, Mn, Zn 농도의 부화현상이 나타났으며, 이는 방이리층과 길왕리층을 기반암으로 하는 지역에 대한 전체적인 지하수질 조사가 필요함을 지시한다. 국지적인 수질오염원으로 과거에 개발되었던 폐금광이 존재하며, 이로 인한 산성수의 발생도 인지되었다.