• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.316-316
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• 2018

전 세계적으로 다양한 기후변화로 인해 홍수나 가뭄이 자주 발생하고 있다. 이러한 변화에 대응하기 위해 하천관리가 필요하며 효율적인 하천관리를 위해서는 직접유출뿐만 아니라 기저유출에 대한 관리가 필요하다. 건기 및 청천시의 하천유량의 대부분을 구성하는 기저유출은 하천의 건천화와 가뭄 등을 해결하는데 중요한 역할을 한다. 그러나 땅 속을 이동하는 기저유출의 특성상 정확한 측정이 어려워 직접유출에 비해 제한적으로 연구가 수행되어왔다. 특히 유역의 토지이용변화와 기후변화에 따른 기저유출 변화 특성에 대한 연구는 더욱 미비하다. 따라서 본 연구에서는 토지이용변화를 평가한 후 기후변화 시나리오를 이용하여 기후변화와 토지이용 변화에 따른 기저유출 특성을 분석하고자 한다. 우선적으로 갑천 유역에서의 유출량 모의를 위해 장기간 유역단위 유출 및 수질 모의가 가능한 SWAT모델을 사용하였다. 모의된 유출량은 자동보정모듈인 SWAT-CUP을 통해 검 보정을 수행하였다. 그리고 토지이용과 토지이용변화 요소간의 관계를 정량화하여 토지이용변화를 모의할 수 있는 CLUE-S모델을 통해 미래 토지이용변화 자료를 구축하여 SWAT모델의 입력자료로 사용하였다. 또한 기후변화 시나리오인 RCP 시나리오를 SWAT모델 내 기상 입력자료로 사용하였다. 최종적으로 모의 된 미래 유출량은 직접유출과 기저유출 분리가 가능한 WHAT 시스템의 입력자료로 사용하여 미래 토지이용변화와 기후변화를 고려한 기저유출량을 분석하였다. CLUE-S모델을 이용하여 미래 토지이용변화를 예측한 결과 Kappa 값이 0.5 이상으로 미래의 토지이용을 잘 예측하는 것으로 나타났다. 또한 SWAT모델을 통해 모의된 유출량 검 보정 결과 $R^2$와 NSE가 0.7 이상이므로 모델이 자연현상을 잘 모의하는 것으로 판단된다. 미래 토지이용변화와 기후변화가 적용된 SWAT모델을 통해 모의된 유출량을 WHAT 시스템에 적용하여 미래 기저유출을 분석한 결과 도시의 증가, 농지의 감소 그리고 미래 극한사상에 따른 첨두유출량의 증가로 인해 전반적으로 직접유출은 증가하고 기저유출은 감소하는 경향을 보였다. 본 연구의 결과는 향후 다양한 토지이용변화와 기후변화를 고려한 갑천 유역에서의 기저유출 특성을 파악하는 연구의 기초자료로 활용될 수 있을 것이며 향후 도시화 및 가뭄이나 건기 시 효율적인 하천관리 방안을 수립하는데 방향을 제시 할 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.291-291
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• 2016

토지이용변화는 환경 변화에 영향을 주는 대표적인 인자이기 때문에 수문 모델링에 있어서 상당히 중요하다. 특히 급격한 도시화가 이루어지는 지역에 대해서는 토지이용변화를 반드시 고려하여야 한다. 인구와 지형자료를 이용하여 토지이용변화를 모의할 수 있는 CLUE-S 모델이 개발되었지만 아직까지 대부분 수문모델은 토지이용변화를 고려하지 못하고 있었다. 이에 Pai, N. 와 D. Saraswat은 SWAT2009_LUC Tool를 개발하여 시공간적으로 변화하는 토지를 고려한 수문모의를 가능하도록 하였다. 하지만 SWAT2009_LUC는 새로운 종류의 토지이용종류를 고려할 수 없어 유역 내 새로운 토지이용도가 추가될 시 이를 모의할 수 없다는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해서 Friedrich J. Koch Koch는 Land use Update and Soil Assessment(LUPSA)를 개발하여 새로운 토지이용도 및 변화된 토지이용도의 경사도를 추가적으로 고려할 수 있도록 하였다. 하지만 LUPSA 모듈은 공개되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 SWAT 사용자들이 토지이용변화를 많이 고려할 수 있도록 Web 기반의 LUC 모듈을 개발하였으며, SWAT BFlow Alpha Factor와 경사도 기반의 CN을 산정할 수 있는 모듈을 추가하였다. 본 연구에서 개발된 Web 기반의 LUC는 국내뿐만 아니라 해외 SWAT 사용자들로 하여금 급격하게 토지가 변화한 유역에 대해 정확한 수문모의를 하는데 기여할 것이라 판단된다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.214-217
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• 2006

전 지구영역에 대해 1km 의 해상도로 제공되는 새로운 개념으로 완성된 지표 변수데이터 베이스인 Ecoclimap-1이 소개 된 바 있다. 이것은 기상과 기후의 모델에서 토양과 식물과 대기 사이의 이동 모식을 설명하기 위해 고안 되었으며, 이러한 Ecoclimap-1은 토지피복지도와 기후기도를 중첩하여 얻어진 Ecosystem 지도를 기본 주제도로 사용한다. 하지만 중첩한 결과 같은 class 에 포함되더라도 내부 class 에서의 식생의 시간 변동성은 여전히 높게 나타난다. 이와 달리 Ecoclimap-2는 새로운 방법으로, SPOT/VEGETATION S10 NDVI 자료를 이용하여 토지피복을 보다 동질의 하위 집단으로 분류 한다. 본 연구 에서는 이러한 Ecoclimap-2의 일환으로 동북 아시아 영역의 생태기후지도를 제공하고자 한다. 이러한 Ecosystem map 은 앞으로의 기후 모델 연구에 있어 중요한 base map 으로 사용 되어질 것으로 보이며 또한 생태계모델, 기상 모델의 중요한 input 자료로서 쓰여 질 것으로 사료 된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.49-49
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• 2018

라오스의 Houay Pano 유역은 상업적 조림으로 인해 2011년부터 2013년까지 급속한 토지이용 변화를 겪어왔다. 본 연구는 이러한 토지이용변화가 박테리아 거동에 어떠한 영향을 주는지 이해하기 위해 Soil and Water Assessment Tool (SWAT) 모형을 활용한 박테리아 거동 모델링을 수행하였다. SWAT 모형은 수치 표고 모델, 토양 특성, 토지 이용 등의 정보를 종합하여, 유역 내수량 및 수질의 변화를 모의할 수 있는 모형으로, 본 연구는 대표적인 분원성 지표 세균 (Fecal Indicator Bacteria)인 대장균 (Escheichia coli, E. coli)을 대상으로 모델링을 수행하였다. SWAT 모형은 지표면 위 박테리아를 1)식물 위, 2)토양 용액상, 3)토양 입자상으로 구분하여 모의한다. 각 상태로 분할된 박테리아는 소멸 (die-off), 씻김 (wash-off), 침투, 표면 유출을 통한 수계로의 이동 등의 단계를 통하여 유역 내에서 거동한다. 본 연구는 서로 다른 기후의 영향을 배제하기 위해 각 토지이용 시나리오를 (2011, 2012, 2013) 실제 기후 조건과 동일 기후(2011-2013 평균) 조건으로 분류하여 분석하였다. 실제 기후 조건에서 SWAT 모형은 표면 유출, 토사 유출, E. coli 거동에 대해 2011년부터 2012년까지 감소, 2012년부터 2013년까지 증가로 모두 동일한 양상을 모의하였다. 이는 강수량의 양상과 동일한 것으로, 강수량이 표면 유출의 양을 결정하고, 달라진 표면 유출에 따라 토사 유출과 E. coli 거동이 결정되기 때문이다. 하지만 동일 기후 조건에서는, E. coli 거동 동인인 표면 유출과 토사 유출이 비교적 일정해짐에 따라, 각 상태로 분할된 박테리아의 초기 부하량값이 E. coli 거동을 결정하는 주된 요인임을 확인 할 수 있었다. 따라서 초기 부하량 분할에 활용되는 엽면적 지수 (Leaf Area Index)와 분배계수 (BACTKDDB)의 정확도가 요구된다. 추가적으로 본 연구는 박테리아의 유입원인 비료 모델링과, LAI를 활용한 박테리아 초기 부하량 산정, 토양 특성 변수와 토지 이용 변수의 분리, 지하수를 통한 박테리아 거동 등을 중심으로 SWAT 모형의 한계점과 개선점을 제시하였으며, 본 연구 결과는 토지이용변화가 박테리아 거동에 주는 영향을 모형적으로 이해하고, 또한 추후 박테리아 모델링 개발에 도움을 줄 것으로 예상된다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2007년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.344-348
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• 2007

본 연구는 단지계획에 있어 상용화하여 사용되고 있는 DAS S/W(단지설계프로그램)와 GIS 분석기법(셀[cell]-베이스[base] 분석기법)을 이용하여 각각 토공량을 산정하고, 좀 더 정밀한 토공량을 산정할 수 있는 분석 방법을 제시하고자 하였다. 또한 토공량 산정 자료를 이용하여 DAS S/W에 GIS 기법을 적용하여 향상된 토공이동 모델을 제안하고자 한다. 본 분석기법의 적용으로 토공량 산정기법의 정확성과 토공모델의 효율성을 높일 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제9권1호
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• pp.111-120
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• 2010

도로교통 장려정책은 1970년대부터 산업성장에 기반이 되어 국가전반에 순기능을 발휘하였으나, 점차 수도권에 집중 된 토지개발정책과 맞물려 역기능이 나타나기 시작했다. 승용차보유대수가 폭발적으로 증가하였던 시기는 정부의 적극적인 도시개발이 진행되어온 시기와 맞물린다고 볼 수 있다. 교통은 통행목적 및 활동에 기반하는 파생적 수요이기 때문에 교통수요를 정확히 추정하고, 이를 통해 정책평가를 도출하기 위해서는 토지이용에 대한 특성파악이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 기존에 연구된 교통과 토지이용에 관한 통합모델을 고찰하여, 교통수요추정의 정확성 확보를 위한 정책평가 기반을 마련하는데 연구의 목적이 있다. 따라서 교통-토지이용모델의 이론적 배경이 되고 있는 Predictive model과 Optimizing model에 대해서 고찰하고, 해외사례를 통하여 사용된 모델에 대한 평가 및 장단점에 대해 살펴보았다. 본 연구는 이미 시행되고 있거나, 계획되고 있는 다양한 도시정책을 평가하기 위한 준거를 제시하기 위한 사전단계임으로 이를 기반으로 향후에 서울 및 수도권을 대상으로 하는 통합토지이용모델을 개발할 수 있을 것이다. 또한 기술의 발달로 인한 U-Society환경이 교통패턴에 미치는 영향, 즉 이동 중에 다양한 활동을 할 수 있는 U-Transportation 현상이 통행패턴에 미치는 영향을 파악함으로 ITS 사업 추진에 중요한 기반으로 활용될 수 있을 것이다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제7권3호
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• pp.189-198
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• 2020

다양한 생태계 서비스를 제공할 수 있는 습지는 지속가능한 수질 개선 및 기후변화로 인한 영향의 완충작용 등 중요한 자연기반해법기술로 간주되어 왔다. 특히 토지이용 변화, 기후 변화 및 수문 변화에 따른 영향 저감을 위한 습지 보전의 중요성은 부각되었으나 경관규모에서의 거시적 자연기반해법기술 가능성의 검토가 미비하였다. 이에 본 연구에서는 생태 네트워크 분석을 통한 공학적 솔루션 제공 가능성을 검토하기 위해 습지경관 가상 서식종의 이동모델을 기반으로 형성된 습지 생태네트워크를 이용하여 토지이용변화에 따른 생태네트워크의 구조적, 기능적 특성 (연결성, 이동 효율성 및 집단화 계수)이 어떻게 변화하는지 분석하였다. 이를 위해 습지 밀도가 다른 네 구역의 토지이용변화를 가정하여 두 가지의 초기 면적조건에 대한 각 구역의 동시다발적 토지이용변화를 통해 생태 네트워크 특성의 변화를 분석하였다. 모든 분석결과에서 습지밀도가 높은 구역이 파괴된 경우 생태네트워크의 평균 연결성과 이동 효율성이 크게 감소하였으며, 특히 허브 (매우 높은 연결성을 지니는 노드)가 포함된 구역의 습지가 제거될 때 급격한 감소가 발생하는 것을 확인하였다. 반면, 집단화 계수는 증가하는 것으로 관찰되었다. 이를 통해 토지이용변화에 따른 생태네트워크에 대한 영향을 평가할 수 있으며 특히 향후 매개중심성 분석을 추가하여 적합한 대체습지를 조성할 수 있는 자연기반의 공학적 솔루션을 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

• KIEAE Journal
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• 제7권3호
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• pp.3-10
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• 2007

사회적 경제적 환경적 영향에 대한 장기적인 고려 없이 진행된 개발도상국가의 도시화와 인구증가는 도시의 슬럼화 등 다양한 문제를 초래하고 있다. 본 연구는 베트남 하이퐁시를 대상으로 생태적 도시계획모델을 제시하는 것을 목표로 한다. 본 연구에서 적용한 생태적 계획과정은 크게 네 단계로 구분할 수 있다. 첫째, 기존에 연구된 생태적 도시계획 과정 및 절차를 검토, 정리하였다. 둘째, 한국을 포함한 성공적 사례를 검토함으로써 베트남에 적용 가능한 전략과 친환경적 개발 요소 등을 도출하였다. 베트남과 비슷한 경제발전 과정을 거친 한국의 일산, 분당 등 생태도시 사례로 부터 네 가지 전략을 도출하였다. 셋째, 대상지 분석 및 토지적합성평가를 실시하였으며 절대보전, 상대보전, 개발가능 지역 등을 도출하였다. 마지막으로 앞의 세 단계를 토대로 생태적 신도시건설을 위한 토지이용계획을 수립하였고, 블루네트워크(수체계), 그린네트워크(녹지체계), 화이트네트워크(바람길체계), 휴먼네트워크(자전거 및 보행도로체계), 문화네트워크(역사자원체계)의 다섯 가지 네트워크개념을 적용하였다. 각 네트워크별, 각 네트워크간의 연결 및 순환을 강조함으로써 현존하는 자연적 문화적 자원을 보전, 신도시의 가치로 창출되게 하고자 하였다.

• 토지주택연구
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• 제14권2호
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• pp.97-107
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• 2023

본 연구는 자연 재해 및 사회 재난 발생으로 주거권의 보장을 위한 임시주거 시설의 수요가 증가하는 추세에 대비하여 이재민에게 신속하게 양질의 주택을 공급코자 수행되었다. 대량 생산 및 운반에 효율적인 계획 모델을 만들기에 적합한 DfMA 설계 방식, 즉 제조 및 조립 기반 모듈러주택 모델을 제시하였으며, 특징은 다음 세 가지이다. 첫째, 모듈러주택을 서비스 모듈과 기능 모듈로 구분하여 고정성과 변동성을 발전시켜 다양성을 만들도록 계획했다. 둘째, 제품과 같이 이동하여 편리한 위치에 놓고 사용할 수 있도록 계획하여 대지 여건 및 수요에 맞춰 융통성 있는 배치계획을 하는 시스템을 제안 했다. 이러한 계획은 동일한 주택을 대량 생산하여 국내외의 다양한 위치와 사업에 활용할 수 있다. 셋째, 생산효율성을 높일 수 있도록 생산의 자동화를 염두해 두고 건식 공법으로 공정을 단순화하고 최소화하는 방식으로 계획했다. 이러한 DfMA설계방식 적용으로 제작 및 시공기간 단축, 공사비 절감, 주택 품질 제고를 도모하여 건설 생산성을 향상시킬 수 있다.

• 대한교통학회:학술대회논문집
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• 대한교통학회 1995년도 제28회 학술발표회
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• pp.45-73
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• 1995

토지이용규모와 교통수요의 크기, 그에 따른 혼잡정도를 이들간의 동적상호작용 올 시률레이션화하여 동시에 산출할 수 있는 시스템다이나믹스(System Dynamics)모델 이 제시된다. 이 모렐은 토지이용과 교통에 관계되는 물리적, 사회경제적, 정책적 변수들 간의 상호관계를 나타내는 다양한 함수와 피드백 루프(feedback loop)구조로 이루어져 있다. 전체모텔은 크게 인구, 인구이동, 가구변동, 부문별 고용 및 토지개발, 주택개발, 통 행수요, 혼잡레벨의 7개 서브모렐로 구성되며 각 서브모텔은 다시 부문별로 세분된다. 시스템다이나믹스모델의 주요 장점은 다음과 같다. 첫째, 토지이용과 교통시스템 올 둘러싼 복잡한 변수들 간의 동적 상호작용올 효과적으로 다룰 수 있으며 어떤 정책 에 대하여 시간적 변화에 따른 효과를 평가할 수 있다. 둘째, 시스템다이나믹스모텔은 시 블레이션에 의해 모텔의 결과가 산출되므로 종래의 모텔에서와 같이 토지이용과 교통체 계의 균형상태(equilibrium state)를 가정할 필요가 없다. 세번째로, 시스템다이나믹스모텔 은 다수의 분리된 수식(equations)으로 구성되므로 새로운 변수 -- 특정한 정책, 새로운 현상, 다른 방법론에 기초한 테크늬, 등 -- 들올 도입하기 쉽다. 논문의 앞부분(I, II, III장)에서는 모델의 전반적인 구조를 Causal Loop Flow D Diagram올 중심으로 논하고 있다. 구체적인 수식과 DYNAMO 프로그램, 모델계수의 추정 풍 기술적인 내용은 생략되었다. 이에 대하여는 저자의 박사학위논문을 참조하기 바란다 .. V장이 옹용부분으로서, 도로교통시설의 증대가 토지이용 및 교통수요, 그리고 교 통혼잡에 각 년도별로 어떻게 그 영향이 나타나는가를 메릴랜드의 Montgomery County 지역올 대상으로 검증하였다. 분석결과에 의하면, 도로용량중대의 교통유발효과 ( (Demand-inducing Effect)는 비 교척 낮은 것으로 나타났다. 또, 도로용량이 같더 라도 일 반도로보다 Freeway의 교통유발이 훨씬 큰 것으로 나타났다. 도로용량증대가 토지이용 에 미치는 효과를 보면 용량중대가 없었던 경우와 비교할 때 단기적으로는 차이가 거의 없으나 장기적으로는 큰 차이를 미치고 있다. (인구증가의 경우 도로시설올 설치하지 않 올 경우보다 4년후에는 8% 차이에 불과하나 19년후에는 15.5%의 차이를 보여주고 있다.) 이 논문은 다이나믹 시스템시율레이션올 이용하여 토지이용과 교통수요 및 혼잡 도 간의 상호작용을 종합적으로 다룬 첫번째 시도라 생각된다. 이 토지이용/교통모텔은 광범위한 규모를 다룬 매크로시률레이션모델로서 정교한 수준까지 발전시키려면 아직 많 은 후속작업이 필요할 것으로 보이지만, 현재까지의 결과로 볼 때 복잡한 토지이용과 교 통시스템을 종합적으로 다룰 수 있는 유력한 도구가 될 수 있올 것으로 평가된다.