• 한국수자원학회논문집
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• 제51권6호
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• pp.491-501
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• 2018

본 연구는 도시 유역의 물 순환을 개선시키기 위해 최근 활발하게 적용되고 있는 저영향개발(low impact development, LID) 시설의 설계 및 계획 매개변수를 선정하기 위한 방법을 제시하였다. 이때 Storm Water Management Model (SWMM) 모형의 LID 시설 모의 기능을 활용하여 다양한 매개변수에 대해 민감도 분석 및 다양한 시나리오를 자동으로 수행하여 비교할 수 있도록 개발된 Water Management Analysis Module (WMAM)을 이용하였다. 본 연구는 최근 도시화가 진행되고 있는 서울의 한 유역에 적용하였다. 적용 결과 LID 중 하나인 투수성포장 시설이 없는 경우와 임의로 결정된 설계 및 계획 시나리오 보다 본 방법을 통해 도출된 시나리오가 총유출량 및 첨두유량 감소와 침투량 증가에 더 좋은 효과를 보였다. 향후 경제성을 고려한 방법을 개발한다면 실무에서도 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 상하수도학회지
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• 제27권2호
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• pp.251-259
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• 2013

Among various Green Infrastructure measures for urban stormwater management, effects of porous pavement were quantitatively examined in terms of hydrological cycle. Different scenarios for porous pavement were introduced on a SWMM model and the effects were compared and analysed using discharge hydrographs. Two types of pavements having different runoff coefficients (0.05 & 0.5) were introduced to cover different ratio of entire road areas (100 %, 77.5 % and 40.4 %) and these made up in total 6 different scenarios. Total runoff volume was reduced and peak flow was significantly decreased by applying the porous pavement. The highest reduction for total runoff was shown from S-6(covering area: 100 %, runoff coefficient: 0.05) as 19 % followed by S-5(covering area: 77.5 %, runoff coefficient: 0.05, 16 %), while that of S-2(covering area: 40.4 %, runoff coefficient: 0.05) and S-1(covering area: 40.4 %, runoff coefficient: 0.5) were the lowest with 8 % and 5 %. This proved that the application of porous pavement would improve urban hydrological cycle.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.3983-3989
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• 2014

도시화로 인한 도심유역 내 강우유출양상이 개발이전과 다른 양상을 보이므로, 도심유역 내 강우유출량을 저감하기 위해 집중형 유출 저감 시설이 시행되어왔다. 그러나 시설의 한계점 때문에 분산형 유출 저감 시설인 저영향개발(Low Impact Development; LID)의 계획 및 적용이 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 대표적인 LID 요소기술을 대상으로 공간적 분포에 따른 유출특성을 분석하였다. 대상유역은 동일한 유역 및 우수배수 특성을 지닌 5개의 소유역으로 구성하였고, 대표적인 LID 요소기술로 선정된 옥상녹화와 투수성 포장의 적용위치 및 개수에 따른 2개의 시나리오에 대한 유출특성을 분석하였다. SWMM 모형적용 결과, 적용 소유역 1개당 옥상녹화의 경우 총 유출량은 11.07%, 첨두 유출량은 3.42% 저감되었으며, 투수성포장의 경우 총 유출량은 18.09%, 첨두 유출량은 17.94% 저감되었다. 이와 같은 감소율은 적용 LID의 위치에 상관없이 일정하였고, 적용 LID의 개수에 따라 정비례하게 증가하였다. 옥상녹화와 투수성 포장에서 유출특성 저감률의 발생 차이는 각 방법의 매개변수인 수리전도도의 영향 때문인 것으로 판단된다.

• 한국습지학회지
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• 제23권4호
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• pp.307-316
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• 2021

도시개발의 지나친 진행에 따라 불투수면의 증가로 인해 유출이 증가되어 도시 홍수에 대한 우려가 증가되고 있으며, 도시 유역의 물순환을 개발 이전과 같은 상태로 되돌리고자 하는 노력이 지속되고 있다. 이를 위한 노력으로 저영향 개발(Low Impact Development, LID) 기술이 저류, 침투, 증발산과 같은 기작을 통해 도시개발 전후의 수문 현상을 모사하기 위해 주목받기 시작했으며, LID를 실제 유역에 도입할 수 있는 기법에 대한 연구가 국·내외에서 활발하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 도시 소유역에 강우-유출 수문모형인 SWMM의 모의를 통해 LID를 적용하여 목표로 유출량 저감 효과를 시나리오 별로 분석 및 평가하였다. SWMM-LID 모형을 가산1빗물펌프장 유역을 대상으로 구축하였으며 옥상녹화와 투수성 블록 포장 기법을 기법별 정성평가를 통해 유역에 적용할 LID 기법으로 선정하였다. SWMM내에서 저류 및 침투를 통한 총 유출량 감소 효과를 위해 설정되어야 하는 각 인자들을 설계 하였으며, 6가지 시나리오를 선정하여 모의한 결과, 투수성 포장에 의한 저감 효과가 옥상녹화에 의한 저감 효과보다 더 크게 나타났다. 향후 유역의 특성에 맞는 LID 시설의 설계가 필요하며, 특히 서로 영향을 미치는 하천이나 지하수위 등 도시 수자원 요소들은 전체 시스템에서 고려할 수 있도록 고려되어야 한다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.1-13
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• 2013

본 논문에서는 투수성 포장 하부구조의 지반에 지오셀 보강에 따른 거동특성을 다루었다. 지오셀을 이용한 포장구조체의 하중지지력 증가효과를 고찰하기 위하여 지오셀 결합부의 유형, 벽 두께, 직경을 변화시켜가며 총 9가지의 실험 케이스의 실내 축소모형실험을 진행하여 무보강 투수성 포장에 비해 지오셀로 보강된 포장 하부구조에서 더 큰 지지력이 발현 되는 것으로 나타났고 지오셀의 단면 형태의 관계 없이 거의 일정한 하중 지지력을 보이는 것으로 나타났다. 또한 지오셀 속채움 시 지오셀의 형상은 직경 30cm, 두께 1.8mm에서 가장 지지 효과가 크게 나타나는 것을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.189-189
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• 2019

도시화에 따른 토지이용패턴의 변화로 불투수면적이 증가하여 빗물의 침투량이 감소하고, 유출량은 증가하는 등 집중호우시 침수피해를 야기하게 된다. 또한 오염원의 증가로 수질오염과 지하수고갈에 따른 건천화 등 부정적 효과를 초래하는 것으로 알려져 있다. 최근 기후변화에 따라 물순환 체계가 변화하고 있으며, 이로 인해 도시의 홍수 및 가뭄이 극심해지고 시민의 삶의 질도 위협받고 있다. 우리나라의 경우 지속적으로 도시화 및 불투수면적이 증가하고 있으며, 집중호우의 발생빈도 또한 높아 심각한 수자원 물재와 홍수피해위험이 높다. 이에 도시의 물환경 변화 및 왜곡된 물순환 체계를 지속가능하도록 개선해야 할 필요성이 제기되었다. 환경부 및 국토부 등 정부기관에서는 물환경지속가능성을 위하여 저영향개발 기술요소를 도입하고 적용하고 있다. 본 연구에서는 침수위험지역의 저영향개발기법을 도입하여 유출저감 효과를 모의하고, 경제성 분석을 하였다. 본 연구의 대상지역은 경상남도 김해시 안동지구이며, 면적 364.2ha, 투수층면적 160.7ha, 불투수층면적 203.5ha로 불투수율은 55.90%로 산정되었다. 대상지역인 안동지구 우수관로현황 조사결과 (30년빈도 강우강도 적용) 관로의 통수능 검토시 전체관로 26.97km 중 통수능 부족관로는 15.60km로 전체대비 약 57.8%로 나타났다. 안동지구 내 우수관거는 간선관로의 경우 10년빈도, 지선관로의 경우 5년빈도로 설계, 시공되어 있으므로 각종 공단이 입지한 시가지인 안동지구는 도로포장등으로 인해 불투수층이 대부분을 차지해, 강우시 도로표면 유출수의 증대로 침수피해가 가중되는 것으로 판단되었다. 이에 저영향개발기법을 적용하여 맨홀로 유입되는 직접유출(DCIA, Directly Connected Impervious Area)를 줄이고, 유지관리 등을 고려하여 경제성을 평가하여 향후 침수위험지구 관거개량시 저영향개발기법을 활용할 수 있도록 하고자 한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.595-602
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• 2005

본 연구는 건설 폐기물로 발생하는 폐 콘크리트에서 분리한 재생골재의 투수성 포장 재료로서의 유효이용을 위하여 포러스 콘크리트의 재생골재 혼입률과 폴리머분산제의 혼입률에 따른 역학적 특성 및 내구성을 평가하였다. 시험결과, 포장용 포러스 콘크리트의 공극률 및 투수계수는 재생골재의 혼합비율이 증가함에 따라 다소 증가하고 폴리머 혼입률 증가에 따라 감소하는 경향을 나타내었으나 폴리머를 $20\%$혼입한 경우 국내 포장용 투수 콘크리트에 관한 규정($8\%$ 및 0.01cm/sec)을 만족하였으며, 압축강도 및 휨강도는 재생골재의 혼입률이 증가함에 따라 감소하였으나, 폴리머의 혼입률이 증가함에 따라 크게 증가하는 경향을 나타내어 폴리머를 $10\%$ 이상 혼입하면 재생골재를 $75\%$ 혼합$\cdot$사용한 경우에도 국내 포장 콘크리트에 관한 규정(18MPa 및 4.5MPa 이상)을 만족하였다. 또한 미끄럼저항성은 재생골재의 혼입률이 증가에 따라 BPN값은 증가하였으나, 폴리머를 혼입함에 의해 BPN값은 감소하는 경향을 나타내었으며, 내마모성 및 동결융해저항성은 쇄석골재만을 사용한 경우에 비해 재생골재의 혼합비율이 증가함에 따라 감소하였으나, 폴리머를 혼입한 경우에는 현저히 개선되어 폴리머를 $10\%$ 혼입한 경우 혼입하지 않은 경우에 비하여 내마모성 및 내동해성은 각각 약 $8.6\%$ 및 3.8배정도 개선되는 것으로 확인되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.428-432
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• 2012

SWAT모형을 이용하여 악근천, 호근천, 동흥천을 대표 3개 유역으로 구분하여 1990년 토지이용상태에 1980년부터 1999년까지의 기상자료를 사용하였고 2000년 토지이용상태에 2000년부터 2010년까지의 기상자료를 적용하여 분석한 결과, 적용 기간 평균 지하수 함양률은 30%로 분석되었다. 이러한 연구결과는 기존의 제주지역 지하수 함양량 분석연구에서 나타난 40-50%보다 훨씬 적은 값으로 나타나고 있음을 알 수 있었다. 이 결과는 투수성 다공질 지층이 제주지역의 지질특성을 고려하더라도 개발형태가 비투수성 포장형태이고, 개발된다면 육지지역과 같은 지하수함양특성과 비슷할 수 밖에 없음을 알 수 있었다. 또한 Markov-chain을 이용하여 장래토지이용상태를 분석한 결과 장래의 토지이용은 2000년 현재에 비해 산림 3.4%감소, 농경지 0.2% 증가, 수계 1.0% 증가, 도심지 0.5%증가 하는 것으로 나타났다. 토지이용상태에 따른 SWAT모형 분석을 비교한 결과 현재에 비해 유출량은 평균 22mm 증가하였으며, 증발산량은 평균 5mm감소, 함양량은 평균15mm감소하여 0.7% 정도 감소하는 것으로 토지이용상태가 함양량에 영향을 미치는 것으로 분석되었다.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제6권4호
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• pp.64-70
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• 2015

A rapid urbanization has increased the portion of paved layer that results in the change of water circulation system. This change leads to frequent events of flooding, drought, and urban heat island. To resolve these issues, permeable pavement system based on Low Impact Development (LID) concept is being applied to international urban areas. Therefore it is necessary to establish a rational design procedure for the permeable pavement system that reflects our environmental conditions. iDue to inherent characteristics of permeable pavement system, water infiltrates thorough the layers so it may reduce the bearing capacity of sub-layers. In this study, an effort was made to investigate the effectiveness of geogrid reinforced crushed stone subbase layer based on field experimental program along with a limited numerical analysis. It reveals that geogrid reinforced sections improve the bearing capacity by close to 20%. In addition, a light weight deflectomenter (LWDT) appears to be promising for the compaction quality control of crushed stone subbase layer in order to construct qualified permeable pavement systems.

• 한국지리정보학회지
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• 제17권4호
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• pp.129-143
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• 2014

본 연구는 경상남도 창원시를 대상으로 도시 침수문제를 개선하기 위해 GIS 분석을 활용하여 침수 취약성을 평가하였다. 평가 요인은 물순환 면적률과 표면 유출특성, 강우량 분포이며, GIS 프로그램을 활용하여 평가요인에 대한 정보 구축과 침수 취약성 평가를 분석하였다. 물순환 면적률과 표면 유출특성은 도시지역에서 취약하였다. 강우량 분포는 북쪽의 농촌지역에서 많았다. 침수 취약성 평가 결과 북쪽의 농업지역과 산림지역에서 낮았다. 반대로 도시지역은 불투수 재질로 포장되어 있어 취약성이 높았다. Hotspot 공간군집분석을 이용하여 침수 취약지역의 밀집도를 분석한 결과는 도시지역에서 매우 높은 밀집도를 보였다. 그리고 이들 지역은 대부분 하천의 하류에 위치해 있어 실제 침수가 빈번히 발생하는 것으로 확인되었다. 따라서 본 연구의 침수 취약성 평가는 도시 및 환경계획 차원에서 침수 피해를 예방하기 위해 투수성 포장재질의 조성과 빗물관리 시설의 설치위치를 선정하는데 효율적인 자료로 활용 가능할 것으로 판단된다.