• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.2033-2037
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• 2008

최근 들어 국지성호우와 장마, 태풍에 의한 자연재해는 모든 분야에서 심각한 영향을 미치고 있다. 자연재해로 발생한 토사는 하천, 농업용 저수지, 댐 및 하구를 메워 흐름을 방해하고 저서생태계에 미치는 영향은 매우 크다. 이러한 토사는 농업용 저수지와 홍수 조절용 구조물의 사용 수명을 단축시키고, 하상을 높여 흐름을 방해하거나 변화시켜 하천 범람을 발생하기도 한다. 한편 하천범람과 제방 붕괴 등은 농지 침수는 물론 작물의 성장을 방해하는 등 많은 경제적 손실을 가져오고 있다. 본 연구에서는 토사의 농도와 분광반사특성의 상호관계를 알아보기 위하여 분광복사계(Li-1800)를 이용하여 미리 제작한 수조 안의 토사(실트질, 모래질) 농도를 변화시켜 토사농도에 따른 분광반사 특성을 파악하고, 그 특징에 대해 검토, 고찰하였다. 연구결과 실트질의 체적반사율이 모래에 비해 약 40% 높게 나타났으며, 실트와 모래 모두 $554{\sim}588nm$영역에서 최대반사율을 나타내었다. 상관분석 결과 각 토사의 상관계수는 실트질이 $0.63{\sim}0.99$, 모래가 $0.73{\sim}0.96$의 값을 나타냈으며, 두 토양 모두 $550{\sim}900nm$영역에서 r>0.90의 높은 상관성을 보였다. 또한, 토사농도에 따른 반사특성은 실트질의 경우 토사 농도가 $0{\sim}60%$까지 $470{\sim}740nm$영역에서 큰 상승폭을 보인 반면, 모래의 경우 토사농도가 25%까지 크게 증가하였으나 30%이상의 농도에서는 변화 폭이 매우 적어지는 특징을 보였다. 토사농도의 변화에 따른 탁수의 분광 반사특성은 토사의 종류에 따라 크게 다르다는 것을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.2073-2077
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• 2009

지구 온난화의 영향으로 생각되는 이상기온이 세계각지에서 발생하고 있고, 우리나라도 최근 몇 년 동안 각지에서 집중호우에 의한 재해가 발생하고 있다. 이러한 자연재해는 모든 분야에서 심각한 영향을 미치고 있으며, 이중 산과 택지개발 및 도로공사 등에서 발생하는 토사는 하천, 저수지, 댐 및 하구를 빠르게 메우고 탁수환경을 지속시켜 수질악화와 오염원이 되며 저서생태계에 많은 영향을 미치고 있는 실정이다. 또한 토사는 농업용저수지와 수리구조물의 수명을 단축시키고, 하상을 높여 흐름을 방해하거나 변화시켜 하천의 범람을 유도하기도 한다. 이와 같이 토사는 토사농도변화에 따라 인명피해와 재산피해를 초래하고 있어 그 특징을 다각도로 분석 파악할 필요성이 있다. 본 연구에서는 토사의 농도와 분광반사특성의 상호관계를 알아보기 위해 원격탐사(RS)기법을 이용하였다. 탁수환경을 분광복사계(Li-1800)를 이용하여 미리 제작한 2개의 수조(흑색, 백색) 안 토사(실트질, 모래질)의 농도를 변화시켜 반사값을 측정하였다. 측정된 반사값을 이용하여 토사농도에 따른 분광반사 특성을 파악하였고, 토사 정보를 추정하는데 유용한 파장영역에 대해 검토, 고찰하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.1063-1068
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• 2010

최근 들어 지구온난화의 영향 등 기후변화에 따라 호우의 빈도와 강도가 증가하여 홍수피해가 확대되고 토사재해, 댐과 저수지의 퇴사 문제가 심각하게 대두되고 있다. 특히 농업용저수지의 경우 제체가 노후화되고 유입토사에 의한 퇴사는 심각한 수준에 있다. 또한 도심중심의 다양한 공사 등은 토지 이용과 피복을 변화시켜 많은 토사 유출의 원인이 되고 있다. 이렇게 노출된 토사는 탁수발생원이 되고, 토사와 부유물로 형성된 탁수환경은 수중의 태양복사에너지 전달을 방해하여 수중생태계의 먹이사슬과 저서생물의 서식환경에 악영향을 미치고 있다. 특히 농업용 저수지는 반폐쇄성 수역으로써 탁수환경에 노출되기 쉬우며, 수질회복에는 많은 노력과 비용이 소요된다. 또한 탁수환경의 변화는 시 공간적으로 발생하고 지속적으로 일어나기 때문에 탁수환경에 미치는 토사에 대한 연구는 우선적으로 시행되어야 한다. 이러한 토사 정보의 추출 및 분석에 RS기법의 활용은 증대되고 있으나 우리나라에서는 아직 연구가 미진하여, 이에 대한 기초연구가 시급한 실정이다. 본 연구는 2단계로 진행하였다. 먼저 1단계는 탁도계(2100P turbidimeter)를 이용하여 토사농도 변화에 따른 탁도를 측정하여 탁도 관계식을 추정하였다. 2단계는 분광복사계(LI-1800)를 이용하여 토사농도 변화에 따른 분광반사율을 측정하고, 얻어진 결과는 도함수와 적분의 수치해석 방법으로 토사농도를 측정할 수 있는 최적밴드를 구하였다. 다음으로 각 밴드간의 비를 계산하여 탁수환경을 측정할 수 있는 가장 적합한 밴드 조합식을 구하였다. 얻어진 밴드 조합식은 1단계에서 추정한 토사농도에 따른 탁도 관계식과의 상관관계를 분석하여 분광복사계를 이용한 탁도 관계식을 추정하였다. 그 결과, 6개의 탁도 관계식이 추정되었으며 결정계수 $R^2$는 0.67의 높은 상관성을 보였다.

• Journal of Korean Society of Disaster and Security
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• v.15 no.3
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• pp.15-21
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• 2022

The purpose of this study is to investigate the sedimentation area and runout distance in the downstream when debris flow occurred on a mountain slope through an experimental performance. Super typhoons and torrential rains caused by climate change cause large-scale debris flow disasters in the downstream areas of mountainous areas, mainly where sediments are deposited and flowed downstream. To analyze the characteristics of the sediment deposited downstream, the disposition area and runout distance were investigated through experiments in the case of a straight channel and channel with berm, respectively. As experimental conditions, changes in sediment volume concentration and channel slope, and channel with or without berm, reduction rates in sedimentation area and runout distance were investigated. In the straight channel, the steeper the channel slope and the lower the sedimentation concentration, the sedimentation area and runout distnace were increased. In a channel with berm, the runout distance and sediment area increased as the slope became steeper and the sediment area decreased.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.29 no.5B
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• pp.483-491
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• 2009

In this study, a jetty construction is taken into account for the reduction of sediment diffusive concentration incoming from the upstream river due to the urbanization and industrial development and to minimize the effects on the coastal ecosystems. The field observation and numerical calculation are conducted to analyze the diffusion zone of sediment concentration in the small estuary and coastal area. The specification of the installed jetty which is able to control the sediment concentration was decided based on the prediction of the dispersion area changes in space and time. The selected size and layout for the jetty design were examined for the dispersion zone by numerical calculation and field observation. As a result, the jetties constructed in the estuary retarded the dispersion rate of sediment concentration, so that the effect area of sediment dispersion was obviously decreased. In addition, the measured field data indicated that the sediment deposition in the inside of dikes could be controlled and the right side area of jetties could be preserved without influx sediment diffusion.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.183-187
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• 2007

유역에서 토사유실로 인한 고농도 탁수의 발생은 현장조사와 수치모형 해석으로 평가될 수 있다. 하지만 현장조사로는 토사유실을 정량화하기에는 제한적이므로 수치모형의 적용이 요구된다. 토사유사예측을 위한 모형 적용 시, 시공간 분석을 위해서 물리적 기반 분포형 혹은 준 분포형 모형이 선호된다. 본 연구에서는 임하 안동 유역의 유출 및 토사유실 분석을 위하여 SWAT 모형 및 HSPF 모형을 적용하였다. 두 모델의 유량 검 보정은 유역 내에 수위 관측 자료(1999년${\sim}$2006년)를 이용하였으며 유사농도는 2006년 하절기 현장 조사를 통해 보정되었다. SWAT 모형의 일별 유출량 변화에 대한 Nash-Sutcliffe 효율계수는 $0.43{\sim}0.76$의 범위로 전반적으로 측정 유량을 잘 모의 하는 것으로 나타났다. HSPF 모형은 SWAT 모형과 마찬가지로 높은 효율의 일별 유출량 예측성을 보였다. 그러나 두 모델은 첨두 유량을 과소산정 하였다. 두 모형의 그래픽 분석결과 측정 유사 농도를 잘 모의하였고, 특히 HSPF 모형은 강우사상에 따른 시간별 실측값의 경향을 잘 예측하였다. 두 모형의 예측성 비교 시, 유출량은 SWAT 모형이 HSPF 모형이 비해 더 잘 모의하였으며 유사 농도는 HSPF 모형이 더 높은 정확성을 보였다. 본 연구의 결과는 향후 각 소유역별로 탁수를 유발하는 토사 유실량 평가, 유역의 토사유실 저감대책 효과분석 및 저수지 모형과의 연계를 통한 유입된 탁수의 효율적인 관리대책 수립에 이용될 것으로 사료된다.

• Journal of Korean Society of Disaster and Security
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• v.16 no.4
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• pp.1-7
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• 2023

The purpose of this study is an experimental research to investigate the effectiveness of debris flow reduction structures when a debris flow disaster occurs on a steep slope. The control structure for debris flow took the form of baffle, and the soil deposition area and soil runout distance due to debris flow from the downstream were investigated according to the installation number of baffle and each specification. As the slope of the channel became steeper, the sediment deposition area and runout distance increased, and as the sediment volume concentration decreased, the sediment deposition area and runout distance increased. When the sediment concentration was low, differences appeared depending on the slope of the channel because the debris flow had a high liquid content. Overall, the larger the sediment volume concentration, the greater the decrease in sediment deposition area and soil runout distance. As the number of baffles increases, the soil deposition area and runout decrease, showing that the baffles have the ability to control debris flows. The results of this research will provide good information when installing attenuation or control structures when sediment disasters occur in steep slopes.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.14 no.3
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• pp.183-187
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• 2008

Elevated concentrations of suspended solids in the marine enrironment caused by coastal developments have threatened to the marine ecosystem. Effects of suspended solids on the mortality and the modifications of glycogen levels of abalone, Haliotis discus hannai were studied. Abalone were exposed to suspended solids with concentrations of 0 (control), 1,000, 1,500 and 2,000 mg/ L for 96h. These suspended solids had no effect on the mortality of abalone. Significant decreases in the glycogen content of soft tissues were observed over 1,500 mg/ L concentration of suspended solids. These results suggested that abalone could tolerate a high level of suspended solids. However, it is necessary to observe further the long term effects of suspended solids on the physiological responses of abalone.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.20 no.4
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• pp.23-29
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• 2019

Heavy rainfall is in causing debris flow by recent climate change and causes much damage in the downstream. The debris flow from the mountainous area runs to the downstream, repeating sedimentation and erosion, and appears as a fluidized soil-water mixture. Continuity equation and momentum equation were applied to analyze the debris flow with strong mobility, and the sedimentation and erosion velocity with fine particle fractions were also applied. This study is to analyze the behavior of debris flow at the downstream end for the variation of the amount of sediments can occur in the upstream of the mountain. Analysis of sediment volume concentration at the downstream end of the channel due to the variance of the length of pavement of the granulated soils resulted in the higher the supply flow discharge and the longer the length of pavement, the greater the difference in the level of sediment concentration and the earlier the point of occurrence of the inflection point. The results of this study will provide good information for determining the erosion-sedimentation velocity rate which can detect erosion and sedimentation on steep slopes.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.15 no.12
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• pp.109-115
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• 2014

The purpose of this study is to estimate the sediment volume concentration of the liquified-solid mixture which is included fine sediment fractions, according to the variance of the channel slope and the water supply. The numerical model was performed by using the Finite Differential Element Method (FDM) based on the equation for the mass conservation, momentum conservation and the equation of coarse sediment an fine sediment. In comparison of varying the channel slope, the deeper the channel slope, the inflection point of the sediment concentration was occurred rapidly. In comparison of variance of the water supply, as the water supply increases fluctuation with high sediment concentration. In this situation, debris flow changes to the turbulent flow and the sediment becomes to be floated. In comparison varying the length paved saturated sediment, the longer the length, the high concentration of sediment occurred, for the safety of the slope it is needed to check the possibility of the erosion in the slope by debris flow. The results of this study will provide useful information in predicting of the disaster by the liquified-solid mixture and in prevention of the debris flow with various the slope in the mountain side.