• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.495-499
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• 2012

토사유출량이란 강우가 발생한 지점에서 토양침식에 의해 생산된 토사가 퇴적 및 이송 등의 과정을 거쳐 유역의 특정 지점까지 도달한 토사량을 의미한다. 토사유출량을 정확하게 산정하는 방법은 현재까지 없다. 그러나 유역단위의 대략적인 토사유출량 산정을 위해서는 경험적 모형인 USLE 모형과 수정된 형태의 RUSLE 모형 또는 MUSLE 모형이 보편적으로 사용되고 있다. 최근에는 지형정보시스템(GIS)의 발달로 RUSLE 모형과 MUSLE 모형이 주로 사용되는데 연평균 토사량 산정에는 RUSLE 모형이 사용되며 단일호우에 대한 토사량은 MUSLE 모형이 사용된다. 그러나 이 모형들은 구곡 및 하천에서의 수리학적 특성 반영하기 힘든 단점이 있어서 유출지점에 따라 유사전달률(SDR)의 개념이 요구된다. RUSLE 모형과 MUSLE 모형에 사용되는 유사전달률은 외국에서의 경험적 공식으로서 우리나라 유역 실정을 제대로 반영하지 못하는 단점이 있다. 그러므로 추후 연구에는 8~10년 이상의 토사유출량 자료를 바탕으로 그 유역의 유사전달률을 결정하고, 그 결과 값을 이용하여 단일호우 사상의 유출량과 모의유출량을 비교하여 MUSLE 모형의 강우인자인 R값을 산정해야 할 것으로 판단된다. 그 선행 작업으로, 본 연구에서는 RUSLE 모형과 기존의 유사전달률을 사용하여 낙동강 상주보까지의 토사유출량을 산정하였다. 상주보유역은 안동댐유역, 임하댐유역, 안동댐하류유역, 내성천유역, 영강유역으로 구성되며 안동댐유역과 임하댐유역은 댐의 차단으로 본 연구의 토사유출량 산정에서 제외하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권3호
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• pp.223-233
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• 2005

본 연구에서는 분포형 모형과 셀의 유입, 유출 및 저류량에 대한 질량보존의 법칙을 이용하여 토사의 이송 및 퇴적분포예측기법을 개발하였다. 모형은 (a) 토사침식 예측 (b) 흐름방향 및 유출량 산정 그리고 (c) 토사에 대한 질량보존의 법칙에 따른 셀별 토사이동량 산정의 세 단계로 구성되었다. 토양침식은 범용토양손실공식(USLE)을 활용하였으며 분포형 모형에서의 경사장(L) 산정은 일방향(SF)과 다방향 흐름 알고리즘(MF)을 사용하였다. 경사(S) 산정을 위해서는 Maximum Downhill Slope Method (MDS) and the Neighborhood Method (NBH) 기법을 활용하였고 셀별 토양의 이동은 Ferro등(1998)과 Swift (2000)의 토사전달률(DR)개념을 적용하였다. 개발된 모형은 시험유역의 실측 토사량과의 비교검토를 통하여 검증하였다. 3개의 농업용 저수지 유역에 적용한 결과, Ferro의 토사전달률 산정공식과 MDS, MF 기법을 이용한 해석이 저수지의 운영기록과 가장 유사한 결과를 제시한다는 사실을 확인할 수 있었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.199-207
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• 2001

개발에 의하여 증가된 토사유출량의 유역외 배출을 최소화하기 위한 침사지 등의 설계에 필요한 검증된 토사유출량 산정기법이 국내에는 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 현재까지 개발된 각종 장·단시간 호우에 대한 외국의 토사유출량 산정 기법들 중 개정범용토양손실공식(RUSLE)의 국내 적용 가능성을 검토하였다. 전국 7개 개발현장에서 실측한 강우 및 토사유출량 자료를 RUSLE공식에 적용, 그 적용범위 및 한계성 등을 검토한 결과 국내 개발지역에 대한 토사생산량 산정기법으로써의 가능성을 확인하였으며 RUSLE공식의 적용시 우리나라에서 많이 범하고 있는 각 인자별 산정 오류에 대해서도 검토하였다. RUSLE공식 적용시 필요한 토사전달률에 대해서도 우리나라에 적합한 두 가지 기법을 제시하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제7권1호통권24호
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• pp.67-72
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• 2007

본 연구에서는 토사에 대한 질량보존의 법칙을 이용하여 자연유역 내 토양의 침식 및 퇴적 잠재능을 산정할 수 있는 모델을 개발하였다. 이 프로그램은 각 셀 별 토사에 대한 질량보존의 법칙을 적용하여 GIS환경하에서 구동 가능하도록 구성되어있으며 셀 별 토사발생량은 RUSLE 공식을 이용하여 산정하였다. 토양의 침식 및 퇴적 잠재능은 토사의 유출량과 유입량의 차에 의해 각 셀이 침식되거나 퇴적된다는 질량보존의 법칙을 이용하여 산정하였다. 질량보존의 법칙을 적용하기 위한 셀 별 토사유출량은 토사발생량과 토사전달률을 곱하여 산정하였으며 이 토사 유출량이 흐름방향 알고리즘에 의해 결정되는 하류 셀의 토사유입량이 된다. 본 연구에서 개발된 모델을 이용하여 국내 소유역에 대해 적용하였으며 그 결과를 실측치와 비교함으로써 모델을 검증하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권2호
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• pp.175-182
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• 2018

토사유출에 대한 자료는 극히 제한되어 있으며 이에 대한 관측지점 또한 대하천에 국한되어 있다. 더욱이 대하천 하류의 해안부근 유사량 자료는 전무한 실정이다. 본 연구는 지속적인 토사유입으로 인하여 그 면적이 줄어들고 있는 동해안의 석호인 유역면적 $8.2km^2$의 향호를 대상으로 토사량 유출량을 계산하여 유호성을 검증하였다. 그 결과 향호로 유입되는 비유사량은 약 $280t/km^2/yr$이었으며 유사전달률은 약 0.78이었다. 본 접근방법은 현재 육역화가 대부분 진행되어 있는 동해안 석호의 토사유입 과정을 유추하는데 유효한 자료가 될 것으로 기대한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.774-778
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• 2010

상류에서 유입된 토사는 지표수를 오염시키고 때때로 퇴적이 발생시 심각한 문제들을 야기하게 된다. 본 연구에서는 GIS 기반의 경험적 토사유실모형을 통해 모의된 토사유실량과 관측된 유사량 자료를 이용하여 유사전달률 자료를 구축하였다. 모의된 토사유실량과 관측된 유사량과의 관계를 분석한 결과, 강우량에 의한 결정계수는 동향과 천천에 대해 각각 0.427과 0.667인 반면, 강우 강도에 의한 결정계수는 0.873과 0.927로 높게 나타났다. 자료의 검보정을 위해 2002-2005년도(보정)와 2006-2008년도(검증) 자료로 분류한 후 USLE 모형과 관측된 유사량을 이용하여 SDR을 계산하였다. 동향과 천천유역의 강우량에 의한 SDR의 평균은 각각 6.273과 3.353인 반면 강우강도에 의한 SDR의 평균은 4.799와 2.874로 낮게 나타났으며, 표준편차는 강우량의 3.746과 2.090에 비해 강우강도가 0.930과 0.407로 낮게 나타났다. 따라서 토사유실 모델링시 강우량에 의한 방법보다는 강우강도에 의한 SDR 추정값을 사용하는 것이 더 바람직함을 보여준다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.131-140
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• 2001

본 연구는 분포형 개념에 기초한 USLE(Universal Soil Loss Equation)의 매개변수의 산정방법과 유역에서 발생한 유사전달률을 중심으로 수행되었다. 그리드를 이용한 분포형 개념의 모형은 경사가 가장 급한 방향으로 한 그리드에서 다른 그리드로 유사를 추적할 수 있다. 여기서는 기존에 조사된 경기도 지역에 위치한 10개의 농업용 저수지의 토사유출량과 유역의 물리적인 특성을 수집하여 연구에 이용하였다. 한 그리드의 유사전달률은 그 그리드의 숲이나 토사이동을 방해하는 면적비와 관계가 있다고 정의하고 $C_1$이라는 비례상수를 도입하였다. 8개 저수지에 대하여 모형을 보정하고 나머지 2개 저수지에 대하며 검정을 실시하였으며 유역의 물리적인 특성과 $C_1$과의 회귀분석을 실시하였다. 회귀분석 결과를 2개의 저수지 유역에 검정한 바 적절한 결과를 보였으며 본 연구에서 제안한 모형의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국지리정보학회지
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• 제14권1호
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• pp.94-106
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• 2011

본 연구에서는 GIS 기반 토사유실모델과 유사전달률 그리고 유효저수용량을 고려하여 댐 저수지별 흙탕물 발생 가능성을 분석하였다. 이를 위해 DEM, 토양도, 토지피복도 등의 공간자료를 기반으로 RUSLE 모델의 입력인자를 평가하여 유역대책 수립시 필요한 각 유역별 취약인자를 분석하였으며, 고랭지밭 특성을 고려한 토사유실량 평가를 통해 강우시 유역내 토사발생 잠재성을 분석하였다. 또한 유역면적을 고려한 유사전달률을 통해 유역별 토사유출량을 계산한 결과 충주댐과 소양강댐이 가장 높은 값을 나타내었으며, 유효저수용량을 고려한 유사농도 분석결과에서는 임하댐과 충주댐이 각각 0.791 $kg/m^3/yr$와 0.526 $kg/m^3/yr$로 가장 높게 나타났다. 특히 임하댐의 토사유출량은 소양강댐유역에 비해 약 2.36배 낮게 나타났으나 임하댐 저수지의 유효저수용량이 소양강댐에 비해 약 4.48배 작아 유사농도는 오히려 임하댐 저수지가 1.90배 높게 분석되었다. 본 연구에서는 10년 평균 강우사상을 이용하여 유사농도를 계산하였으며, 이를 통해 각 유역별 토양, 지형, 식생, 경작상태 그리고 유효저수용량 측면을 검토할 수 있었다. 따라서 이러한 정량화된 유사농도 자료들은 저수지의 고탁수 발생 잠재성을 평가할 수 있고 저수지 관리를 위한 효과적인 도구로도 활용될 수 있으리라 판단된다.

• 한국습지학회지
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• 제16권2호
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• pp.221-233
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• 2014

유수에 의한 하천 유역과 하천의 토양의 침식, 유송, 퇴적 현상은 빈번하게 발생한다. 이러한 과도한 현상은 수공구조물의 안전위협, 홍수범람 등의 자연재해를 가중시킨다. 토양침식에 따른 토사재해를 방지하기 위해서는 가장 우선적으로 정확한 유사유출량을 예측할 필요가 있다. 이를 위해서는 유역특성에 적합한 모형의 선정, 관련인자의 정량적인 산출, 가용 수문자료의 확보는 매우 중요하다. 따라서, 본 연구의 목적은 실측자료를 확보하고 있는 설마천 시험유역의 강우량, 유출량, 유사량 자료를 이용하여 강우-유출거동에 따른 토양침식량과 유사유출량을 산정하는데 있다. 그리고 유사전달률 분석을 통하여 설마천 시험유역의 유사전달률을 제안하였다. 향후에는 타 유역에도 적용하여 다양한 조건에서의 토양침식량 및 유사유출량 산정방법의 정형화, 유역 특성별 유사전달률 산정 연구를 하고자 한다.

• 한국환경농학회지
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• 제30권3호
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• pp.268-274
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• 2011

본 연구에서는 유량 및 유사량 자료가 부족한 미계측 유역에 대해 Tank모형을 확장하여 궁극적으로 유사량을 평가하는 방법을 제시하였다. 적용 유역은 동해안 타 유역에 비해 유량자료가 확보되어 있는 오십천을 대상으로 집중호우기의 토사유출 특징과 하천의 토사유달률을 구하였다. 본 연구의 주요 결과는 다음과 같다. 1) 실측에 의한 유사량의 산정에 있어서는 먼저 유사량 관계식(sediment rating curve)의 개발이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 유량 산정지점에 대해 유량과 병행하여 유사량 관계식을 다음과 같이 구하였다. 오십천 유량-유사량 관계식 : $Q_s=6.017Q^{1.374}$ 2) Tank모형을 적용하여 2006년 강우유출량을 산정한 결과 관측값과 유사한 값($RMSE=1.26m^3/day$)을 얻을 수 있었다. 3) 대상지역의 2006년과 2009년의 연평균 토사전달율 을 비교한 결과 태풍에 따른 집중강우가 있었던 2006년의 토사전달율이 평년의 2009년에 비해 현저하게 높았는데 이는 급격한 강우유출량의 증가에 따른 것이라 보인다. 4) 개량된 Tank모형에 의한 유량 및 토사유출량은 기존의 SRC방법과 비교했을 경우 유사한 경향을 보였으며 이는 향후 유량과 유사량 자료가 부족한 유역에 대해 효과적으로 적용할 수 있을 것으로 본다.