• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.908-908
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• 2012

국내 기후 특성상 하절기에 집중되는 강우로 인해 댐의 건설을 홍수조절, 용수확보 및 전력생산 등의 목적에 있어서 불가피하다. 이와 같은 저수지와 하류하천은 댐 수문 개폐에 따라 흐름변화로 인하여 수체의 거동 및 수질 변화가 발생하며, 일반적인 하천과는 다른 특성을 지니게 된다. 또한 수심이 깊은 저수지의 경우에는 흐름방향과 더불어 수심 방향의 특성도 중요하며, 수리 및 수질 모형의 연계를 통한 3차원적인 해석을 필요로 한다. 유역 내 지상 또는 대기에서 발생한 모든 오염물질은 강우에 의해 하천과 호수와 같은 수체로 유입되며, 강우가 발생했을 때 유역의 토지피복 상태와 수리, 지형, 강우강도, 토양의 특성에 의해 하천으로 유입되는 오염물질의 농도와 부하특성이 달라진다. 비점오염물질의 축적이 가능한 호수나 저수지에서는 비점오염원의 유입이 더 큰 문제가 되며, 유량이 극히 미미한 하천의 경우에는 강우초기에 일시에 집중적으로 유입되는 초기 오염 부하량이 문제가 된다. 강우유출수의 하천 유입은 강우 현상과 밀접한 관계를 맺고 있으므로 그 제어가 쉽지 않다. 이러므로 이를 총괄하는 유역통합관리기술이 필요로 하며, 기존의 유역통합관리기술은 댐 상류유역을 중심으로 개발되고 있으며, 댐 상류유역과 저수지, 하류하천으로 구분되어 연구되어 왔다. 또한 각각의 모형이 개별적으로 적용되어 통합적인 평가시스템이 표준화되지 않은 관계로 댐 상하류 모니터링 자료가 연계된 실무 적용이 이루어지지 않고 있다. 따라서 하천 수리 수문학적 역학구조를 이해하고 그 특성에 적합하게 평가할 수 있는 표준화된 시스템이 구축되어야 한다. 또한 효과적인 유역통합관리를 위해서는 하천의 현재 뿐만 아니라 장래에 대한 예측부분도 포함되어야 한다. 본 연구에서는 댐 유역에서의 유출과 수질 변화를 모의하고 이를 이용하여 저수지 내에서의 오염물질 거동에 대해서 해석하였다. 또한 기후변화에 따른 유역, 저수지 및 하천에 미치는 영향을 고려하기 위하여 고해상도 지역기후전망 모의자료를 이용하여 수문학적 스케일로 통계적 상세화한 후 지역별 상세수문시나리오를 생산하여 미래 예측에 활용하였다. 기후변화 시나리오의 상세화를 통한 상세지역의 기후를 예측하고, 예측된 기상자료를 이용하여 유역모델을 모의하여 미래의 유출 및 수질 변화를 파악할 수 있는 기술 개발로 인해 저수지의 운영에 도움을 주고, 주수지의 치수증대 사업 등 유출의 변화에 따른 하류하천 변화를 파악할 수 있고, 기후변화에 따른 하류하천에 대한 홍수기 때 치수, 이수 및 방재에 대하여 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.7-7
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• 2017

범람파동 개념에 따르면 하도와 홍수터의 횡적 연결성은 하천 생태계의 생물다양성과 생산성 증대에 중요한 역할을 한다. 제방에 의하여 제내지 홍수터가 하도와 차단된 우리나라 하천에서 생태적 서비스를 증대하기 위해서 횡적 연결성을 복원하는 기술 개발이 필요하다. 횡적 연결성의 복원 기술을 개발하기 위해서는 우선 하도와 홍수터 사이에 생태적 연결성의 현황을 파악하고 연결성을 저해하는 요인을 진단하는 평가 기술 개발이 시급히 요청되고 있다. 따라서 본 연구에서는 제방에 의하여 차단된 제내지 하천환경에서 수리적, 생태적 횡적 연결성을 평가하고 진단하는 기술을 개발하고 연결성 회복 방안을 제안하고자 한다. 차단된 제내지 하천환경 평가는 1) 지리정보시스템을 이용하여 차단된 하천공간을 탐색하고, 2) 탐색된 전체 재내지에서 원격평가에 의하여 간편하게 횡적 연결성 평가를 실시하고, 3) 선정된 특정 제내지 대상지에서 현장평가에 의하여 상세하게 연결성을 평가하는 순서로 수행된다. 차단된 하천공간의 획정은 홍수가 범람할 수 있는 제내지 공간을 잠재적 하천공간으로 정의하고 수치표고모델 (DEM)과 하천기본계획의 30년 빈도 홍수위 자료를 이용하여 제내지 홍수터를 탐색하였다. 제내지 홍수터의 원격 연결성평가는 지리정보시스템에서 수치지도와 토지피복도 등 공간자료를 이용하여 수리 및 서식처 환경성, 제방 차단성과 하도 및 육상 연결성을 평가하고 원격평가 결과를 토대로 현장평가 대상지를 선정하였다. 횡적 연결성의 현장평가를 위하여 크게 하도-홍수터 연결성과 제내지 서식처 보존성으로 평가 항목을 선정하였다. 또한 연결성 평가는 수리연결성과 생물연결성으로, 서식처 보존성 평가는 습지유지율, 습지보존성, 육역지보존성을 세부항목으로 구성하였다. 평가 항목별로 5 등급의 평가 기준에 따라서 평가 점수를 부여하고 평가 총점을 산출하여 최종 연결성 평가 등급을 5 단계로 구분하였다. 현장평가를 위한 MS Access 기반 소프트웨어를 개발하여, 데이터 입력과 관리 및 평가 결과 산출과 비교를 편리하게 하였다. 개발된 제내지 하천환경 평가법을 청미천과 만경강에 적용하여 검증하였다. 개발된 평가법을 바탕으로 차단된 제내지 하천환경에서 연결성 회복에 따른 어류와 식생의 분포를 예측하는 수리생태 결합모델을 개발하였다. 먼저 차단된 제내지에서 연결 수로를 복원하여 유속, 수심 분포를 준이차 수리수문 모델로 예측하였다. 예측된 수리 환경에 따라서 지표어종의 서식처 적합도 지수 (HSI)를 이용하여 서식 분포 확률을 모의하였다. 또한 일반화가법모델 (GAM)을 이용하여 환경구배에 의한 우점식생의 분포를 예측하였다. 차단된 제내지 하천환경의 생태적 연계성 평가 기술을 기반으로 제방제거, 제방후퇴, 제방고 하강, 수문 및 연결수로 개선, 생물이동 저해 장벽 제거 등의 다양한 복원기술이 개발되어야 할 것으로 생각된다.

• Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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• v.9 no.3
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• pp.236-245
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• 2021

It is very important for structure designer to understand the service life variation since a wide range of service life is evaluated with changing exposure conditions and design parameters. Recently, for zero-carbon, waste plastic has been used for fuel for clinker production and this yields increase in chloride content in cement. This study is for evaluation of changing service life in the concrete with increasing initial chloride content due to usage of plastic-SRF(Solid Refuse Fuel) considering various exposure conditions and design parameters. For this, 4 levels of initial chloride content were assumed, and the service life was assessed using LIFE 365 program considering various environmental conditions including 3 levels of surface chloride content. As for analysis parameters, critical/initial chloride content, blast furnace slag powder replacement ratio, W/B(Water to Binder) ratio, cover depth, and unit mass for binder are adopted. Service life decreases with increasing initial chloride content and a significant reduction of service life is not evaluated permitting up to 1,000ppm of initial chloride content. With increasing slag replacement ratio, a longer service life can be secured since blast furnace slag powder has the effect of reducing the diffusion of external chloride ions and fixing the free chloride. It is thought that increasing initial chloride content up to European standard is helpful for enhancing sustainability and reducing carbon emission. Though the reduction in service life due to an increase in the initial chloride content is not significant in slag-concrete with low surface chloride content, careful consideration for mixing design should be paid for the exposure environment with high surface chloride content.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.22 no.4
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• pp.545-553
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• 2021

The frequency by water disaster in urban areas are increasing continuously due to climate change and urbanization. Countermeasures are being conducted to reduce the damage caused by water disasters. An analysis based on permeability, one of the parameters that affect runoff, is needed to predict quantitative runoff in urban watersheds and study runoff reduction. In this study, the SWAT model was simulated for the oncheon stream basin, a representative urban stream in Busan. The permeability map was prepared by calculating the CN values for each hydrologic response unit. Based on the permeability map prepared, EPA SWMM analyzed the effect of LID technology application on the water cycle in the basin for short-term rainfall events. The LID element technology applied to the oncheon stream basin was rooftop greening in the residential complex, and waterproof packaging was installed on the road. The land cover status of the land selected based on the permeability map and the application of LID technology reduced the outflow rate, peak flow rate, and outflow rate and increased the infiltration. Hence, LID technology has a positive effect on the water cycle in an urban basin.

• Journal of Korean Society of Forest Science
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• v.110 no.1
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• pp.22-34
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• 2021

The implementation of the sunset provision of unexecuted urban parks in Seoul has been postponed; however, the mentioned parks still remain vulnerable since they can be subject to development under certain circumstances. Local governments may purchase the parks to prevent their loss but are constrained due to limited resources. The purpose of this study is to prioritize the purchase of unexecuted urban parks in Seoul based on landscape connectivity, which represents the important role of allowing the movement of wildlife and providing biodiversity in urban environments. In this study, we used four potential scenarios (PB100, PB1, PA100, PA1), which reflects the degree of land cover change resulting from the implementation of the sunset provision, and the role of Han River as a conduit or barrier for wildlife movement. Landscape connectivity was evaluated by calculating current flow betweenness centrality (CFBC). This was used to rank the importance of the unexecuted urban parks in Seoul. The results demonstrated that the implementation of the sunset provision will greatly decrease the connectivity of all parks in Seoul and particularly more so for parks in the southern part of the city. In addition, the results suggested that the low connectivity of Han river will diminish the connectivity around Bukhansan Mountain in the northern part of Seoul. Our study can be used for the prioritization of purchase, since it has the ability to evaluate the anticipated vulnerability of each park's connectivity after the sunset provision.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.390-390
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• 2020

자연재해 중 홍수의 경우 단기간에 발생하며, 큰 인명 및 금전적 피해를 가져오는 재해이다. 1970년~2017년 국내 홍수 피해 분석결과 사상자(총 8,152명)는 점차 줄어드는 추세를 보이지만, 반대로 피해액(총 17조5,000억원)은 증가하는 것으로 나타났다(wamis, 국가수자원관리종합정보시스템). 이러한 국내 홍수 피해를 최소화하기 위해서는 각 유역 또는 지역별 특성을 고려한 홍수 취약성 평가가 필요하다. 홍수 취약성은 대상 지역의 기상, 지형, 인문학적 상황에 따라 상이하게 나타나며, 홍수 취약성을 평가하는 인자의 선정 또한 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 홍수 피해 자료와 홍수 인자간의 인과관계를 분석하여 홍수 취약성 지표 선정 및 취약성 평가를 실시하였다. 홍수 취약성 평가를 위해 홍수 피해 자료와 대상 인자간의 상관성 분석을 통해 상관계수 값이 상대적으로 높게 나온 인자를 선정하였다. 대상 인자는 크게 기상학적 인자, 지형학적 인자, 사회·인문학적 인자로 구분하였다 선정된 인자 간 서로 높은 상관성을 보일 시 공선성이 존재함을 의미하며, 이러한 공선성을 방지하기 위해 VIF (Variance Inflation Factor, 분산팽창계수)를 통한 공선성 검토를 적용하였다. 또한 각 인자 간 에는 서로 다른 단위 및 범위를 가진다. 이러한 경우 특정 인자들의 증감을 취약성 평가에 반영하기에 어려움이 있으며, 유역별 평가 시 신뢰성이 낮아진다. 따라서 Re-scaling 방법을 통해 각 인자의 단위 및 범위를 표준화 후 동일가중치 법을 적용하였다. 본 연구에서는 전체 유역 중 홍수피해가 가장 크게 발생하는 낙동강 태화강 유역을 연구 대상 지역으로 선정하였다. 태화강은 도심지의 중심부를 흐르는 하천이며, 산지의 고도가 높은 지형적 특성을 가지고 있어 홍수에 대한 취약성이 높은 것으로 나타났다(wamis, 국가수자원관리종합정보시스템). 태화강 유역 홍수 취약성 평가결과 유역별 기상, 지형, 인문학적 특성에 따라 홍수 취약성이 높게 나타나는 결과를 보였다. 이와 같은 결과는 유역 내 도심지 비율, 인구밀도, 토지피복 특성에 의한 것으로 주로 지형학적 인자로 인해 취약성이 높게 나타났다. 본 연구에서 활용한 홍수 취약성 평가 방법은 향후 홍수피해 대책 수립에 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.29 no.1D
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• pp.145-151
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• 2009

Recently, the rapid development of GIS technology has made it possible to handle a various data associated with spatially hydrological parameters with their attribute information. Therefore, there has been a shift in focus from lumped runoff models to distributed runoff models, as the latter can consider temporal and spatial variations of discharge. This research is to evaluate the feasibility of GIS based distributed model using radar rainfall which can express temporal and spatial distribution in actual dam watershed during flood runoff period. K-DRUM (K-water hydrologic & hydaulic Distributed flood RUnoff Model) which was developed to calculate flood discharge connected to radar rainfall based on long-term runoff model developed by Kyoto- University DPRI (Disaster Prevention Research Institute), and Yondam-Dam watershed ($930km^2$) was applied as study site. Distributed rainfall according to grid resolution was generated by using preprocess program of radar rainfall, from JIN radar. Also, GIS hydrological parameters were extracted from basic GIS data such as DEM, land cover and soil map, and used as input data of distributed model (K-DRUM). Results of this research can provide a base for building of real-time short-term rainfall runoff forecast system according to flash flood in near future.

• Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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• v.12 no.4
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• pp.34-47
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• 2009

Rapid urbanization is causing environmental and ecological damage, development thoughtless for the environment, and social and economical issues. It is important to grasp urban growth situations and characteristics, reflect them, and establish a policy for the solution of issues pursuant to urbanization and the sustainable and efficient development of national land. This research aims to be used as basic data in establishing an urban policy by analyzing the situations and characteristics of urban growth for the past 20 years in our entire country rather than an existing district. For this, some urban districts were sampled using a 1980s and 2000s version of land cover map produced by Ministry of Environment, and then pattern analysis for urban growth by administrative district ranks was conducted using GIS and a statistical technique. As a result, the development zone area after 1980s has increased by 2.5 times as compared to that before 1980s, and especially in the farm villages neighboring the national capital region, it has increased by 21.2 times. Special cities and metropolitan cities were developed at the districts being low in altitude, close to the principal road and the major downtown, high in road ratio, and restricted environmentally, ecologically and legally, and were diverted from mountains, forests and grassland to urban land. On the other hand, farm villages neighboring a large city, farm villages neighboring the national capital region, and local farm villages were developed at the districts being high in altitude, far from the principal road and the major downtown, low in road ratio, and not restricted environmentally, ecologically and legally, and were diverted from farmland to urban land. That is, it can be seen that urban development has been actively realized despite the unfavorable topographical conditions in the suburban districts due to lack of available land and various regulations and policies as urban growth around big cities expands.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.37 no.5_3
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• pp.1447-1460
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• 2021

Urbanization increases the amount of impervious surface and artificial heat emission, resulting in urban heat island (UHI) effect. Local climate zones (LCZ) are a classification scheme for urban areas considering urban land cover characteristics and the geometry and structure of buildings, which can be used for analyzing urban heat island effect in detail. This study aimed to examine the UHI effect by urban structure in Suwon and Daegu using the LCZ scheme. First, the LCZ maps were generated using Landsat 8 images and convolutional neural network (CNN) deep learning over the two cities. Then, Surface UHI (SUHI), which indicates the land surface temperature (LST) difference between urban and rural areas, was analyzed by LCZ class. The results showed that the overall accuracies of the CNN models for LCZ classification were relatively high 87.9% and 81.7% for Suwon and Daegu, respectively. In general, Daegu had higher LST for all LCZ classes than Suwon. For both cities, LST tended to increase with increasing building density with relatively low building height. For both cities, the intensity of SUHI was very high in summer regardless of LCZ classes and was also relatively high except for a few classes in spring and fall. In winter the SUHI intensity was low, resulting in negative values for many LCZ classes. This implies that UHI is very strong in summer, and some urban areas often are colder than rural areas in winter. The research findings demonstrated the applicability of the LCZ data for SUHI analysis and can provide a basis for establishing timely strategies to respond urban on-going climate change over urban areas.

• Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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• v.25 no.1
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• pp.28-43
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• 2022

This study classified UAV image-based physical spatial types for parks in urban areas of Changwon City and analyzed thermal comfort characteristics according to physical spatial types by comparing them with ENVI-met thermal comfort results. Physical spatial types were classified into four types according to UAV-based NDVI and SVF characteristics. As a result of ENVI-met thermal comfort, the T_MRT difference between the tree-dense area and other areas was up to 30℃ or more, and it was 19. 6℃ at 16:00, which was the largest during the afternoon. As a result of analyzing UAV-based physical spatial types and thermal comfort characteristics by time period, it was confirmed that the physical spatial types with high NDVI and high SVF showed a similar to thermal comfort change patterns by time when using UAV, and the physical spatial types with dense trees and artificial structures showed a low correlation to thermal comfort change patterns by time when using UAV. In conclusion, the possibility of identifying the distribution of thermal comfort based on UAV images was confirmed for the spatial type consisting of open and vegetation, and the area adjacent to the trees was found to be more thermally pleasant than the open area. Therefore, in the urban planning stage, it is necessary to create an open space in consideration of natural covering materials such as grass and trees, and when using artificial covering materials, it is judged that spatial planning should be done considering the proximity to trees and buildings. In the future, it is judged that it will be possible to quickly and accurately identify urban climate phenomena and establish urban planning considering thermal comfort through ground LIDAR and In-situ measurement-based UAV image correction.