• 제목/요약/키워드: 하천네트워크

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하천 네트워크 기반 공간정보의 곡선좌표계 부여 방법 (An Application Method of Curvilinear Coordinate System for Spatial Information based on River Network)

  • 유호준;김동수
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.195-195
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    • 2019
  • 최근 센싱 기술과 정보화의 영향으로 하천에서 발생하는 다양한 정보들이 디지털화되어 저장되고 있으며, 이를 효율적으로 저장하고 관리하고자 하는 연구가 수행되고 있다. 특히, 과거에는 점, 선, 면으로 구성된 자료 위주로 구성되어 있어 수집된 자료를 주제별로 관리하는 레이어 형식으로 저장하여 자료를 표출하기 위한 목적으로 설계되었지만, 최근에는 영상자료, 시계열자료 등 기존의 자료와 다른 비구조적 형태의 자료가 발생함에 따라 하천 네트워크를 기반으로 한 하천공간정보를 관계형 구조로 설계하고 있다. 하천의 경우, 각 하천공간정보가 가지는 고유의 값을 활용하여 인접한 하천 네트워크를 구성하는 하천의 중심선 혹은 최심선을 기준으로 하천공간정보들을 관계성을 부여한다. 하지만 이러한 관계성은 자료의 저장, 관리, 제공에는 유리한 측면이 있지만 기하학적인 고려가 없기 때문에 공간정보로서 활용하기에는 한계가 존재한다. 쉽게 설명하면, 1차원 점에 해당하는 공간좌표는 가장 가까운 하천 네트워크를 대상으로 관계성 부여가 가능하지만, 2차원 선과 3차원 면에 해당하는 도형을 대표하는 위치가 공간적으로 많기 때문이다. 본 연구에서는 하천 네트워크 기반 공간정보가 관계성을 부여하되 하천공간정보가 가지는 기하하적 구조를 반영하기 위해 하천 네트워크를 중심으로 한 곡선좌표계 부여 방법을 제시하고자 한다. 하천은 실제로 연속적으로 변화하며, 곡선으로 이루어져 있기 때문에 공간적으로 직교좌표계를 활용하기 보다는 곡선좌표계를 활용하는 것이 더 적합한 것으로 알려져 있다. 실제로 많은 수치해석 모형에서는 곡선좌표계를 고려하여 수치해석을 수행하고 있으며, 도로나 교통 분야의 공간정보에서도 공간적 고려를 위해 곡선좌표계를 활용하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 하천 중심선 혹은 최심선을 기준으로 흐름방향 거리를 S, 횡방향 거리를 N으로 설정하여 곡선좌표계를 정의하였으며, 직교좌표계와 곡선좌표계간의 좌표변환을 위해 이차원 변환방법인 투영변환을 활용하였다. 본 연구에서 제시된 방법을 활용할 경우, 하천 네트워크 기반 공간정보가 자료 간의 관계성을 유지하며, 기하하적 고려가 될 것으로 사료된다.

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하천분야 국제개발협력사업 추진현황 및 활성화 방안 연구 (A study on activation plan for International Development Cooperation Project in River field)

  • 김시내;박진원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.12-12
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    • 2020
  • 우리나라는 2000년 수원국에서 공여국으로 전환 후 ODA 규모를 지속적으로 확대해 왔으며, 2018년 ODA 예산 규모는 약 3조 482억원으로 OECD DAC(개발원조위원회) 회원국 중 총액 기준 15위 규모로 성장했다. 우리나라의 국민총소득(GNI) 대비 ODA 비율은 0.15%(2018년)로, 우리나라는 2030년까지 GNI 대비 0.3%까지 ODA 예산규모를 확대하는 것을 목표로 하고 있다. 우리나라 하천·수자원 관련 국제개발협력 사업은 2007년 '라오스 메콩강변 종합관리사업'을 시작으로 현재까지 약 40건의 사업이 시행되었다. 시행된 사업중 90%(36건)가 중점협력국가(2016-2020)와의 협력사업이었으며, 24개의 중점협력국 중 물관리가 중점협력분야로 들어가 있는 국가는 17개국이나 그 중 8개국에서만 국제개발협력사업이 시행되었다. 라오스, 인도네시아, 캄보디아가 각각 6건, 필리핀 5건 등으로 일부 국가에 편중되어 국제개발협력사업이 추진되고 있음을 확인할 수 있었다. 이는 그동안 하천·수자원 분야 국제협력사업이 전담기관 없이, 일부 공공기관이나 민간기업의 각각의 네트워크와 노하우에 의존하여 발굴되고 있기 때문이다. 사업을 추진하는 공공기관 및 민간기업이 각자의 네트워크를 활용하여 사업의 발굴부터 시행까지 추진함에 따라 사업추진에 따른 네트워크가 지속되지 않고 단발성으로 끝나는 경우가 많고, 해당 국가에 우선적으로 필요한 사업이 선정되는 것이 아닌 사업을 추진하는 기관의 특성에 맞게 발굴된 사업이 선정되어 왔다. 국제개발협력사업 발굴에서 가장 핵심적인 부분은 상대국가와의 네트워크를 구축하고, 지속적인 교류를 통해 해당 국가에 어떤 하천 및 수자원 관련 문제가 있는지 파악해서 우선적으로 필요한 사업을 제안하는 것이 중요하다. 또한 사업제안서를 수원국이 자체적으로 작성할 수 있는 역량이 부족한 경우가 대부분이기 때문에 우리나라의 사업을 추진하는 기관이 사업제안서를 작성해주고 수원국에서 검토하는 방식으로 사업제안서를 작성해야하는 한계점이 있다. 따라서, 하천분야 국제 협력 네트워크의 지속적인 관리 및 정기적인 하천사업 수요조사 및 구원국의 사업제안서 작성 지원을 위한 전담기관을 선정하여 국제협력사업 추진을 위탁함으로써 네트워크 및 노하우의 누적을 통한 해외사업의 발굴 및 지속가능성을 강화하는 것이 필요하다고 생각된다.

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그린-블루 네트워크 강화를 통한 도심 물순환체계 개선 (Improvement of Water Circulation System in the City by enhanced Green-Blue Network)

  • 심정민;박운지;최용훈;임경재
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.468-468
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    • 2021
  • 도시의 개발은 불투수면의 증가, 토지이용의 변화, 용수 수요 증가를 초래하였고, 최근에는 기후변화 양극화 현상으로 도심내 물순환체계를 더욱 왜곡시키는 문제를 초래하였다. 1962년부터 서울의 도심지가 본격적으로 개발되기 시작하면서 7.8%였던 불투수율이 2010년에는 50%까지 증가하였다. 토지의 피복상태가 숲과 흙일 때는 강우의 10%는 하천으로, 토양 흡수는 50%, 증발이 40%가량 된다. 보통 토양에 흡수된 물은 토양층에서 머물렀다가 중간유출되어 하천으로 유입되거나 지하수로 전환된다. 그러나 개발로 인하여 아스팔트나 콘크리트로 포장된 경우 55%가 하천으로 유입되고 토양으로 흡수되는 양은 15% 정도로 강우가 급격하게 유출되어 빠져나가 버린다. 도시 불투수면적의 증가는 단순히 치수와 이수의 문제뿐만 아니라 도심의 하천 및 녹지공간에 조성되어 있는 생태계 유지에 필요한 최소한의 수량인 생태용수 확보마저 위협하고 있다. 도심 하천의 환경생태유량 확보는 하천의 정상적인 기능을 유지할 뿐만 아니라 하천의 자정 능력을 향상하며, 수생생물의 서식환경을 보존에 기여하므로 도심의 자연성 회복에 있어 매우 중요하다. 도시 생태환경은 녹지의 단절과 파편화로 연속성을 확보하지 못하고 있는데, 이렇게 단절되고 파편화된 생태계를 연결하여 생태축을 확보하면 도시 생태계의 건강성을 증진시킬 수 있다. 대부분의 도시에서 관리하고 있는 가로수 및 띠녹지 등 녹지공간(그린 네트워크, Green Network)을 활용하여 수원 함양이나 수질정화 기능(블루 네트워크, Blue Network)을 부여하면 녹지와 수자원을 연결한 그린-블루 네트워크를 형성하여 도시 생태용수확보에도 기여할 뿐만 아니라 나아가 도심 하천의 자연성 회복에도 기여할 것으로 기대된다. 본 연구는 도시의 가로수와 띠녹지를 활용하여 빗물저장 기능과 침투기능을 확대하기 위해 기존에 녹지 및 공원 관리 차원에서 가로수 도시계획이 수립되고 관련 사업이 진행되어 온 현행 제도상의 문제점을 검토하여 제도적 개선 방안을 제안하는 것에 목적을 둔다.

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ArcHydro를 이용한 GIS기반의 관개시스템 네트워크 모델링 (Network Modeling of Paddy Irrigation System using ArcHydro GIS)

  • 박근애;박민지;장중석;김성준
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.53-57
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    • 2006
  • 현재, 많은 분야에서 데이터 모델링을 지원하는 GIS관련 프로그램으로 ArcObject 컴포넌트를 제안하고 있다. 특히 수자원분야에서 유역과 하천네트워크의 정확하고 효과적인 표현을 위해 ArcHydro Model이 개발되었으며 다양한 분야에서 활용되고 있다. 본 연구에서는 안성군 고삼면의 안고용수구역을 대상으로 ArcHydro Model을 이용하여 관개 네트워크를 구성하기 위해 유역경계, 하천망, 수리시설물의 위치도, 수혜구역도 등의 기본 공간자료들을 구축하고, 이 자료들을 이용하여 수리시설물에 따른 수혜구역을 가시적으로 확인가능하도록 하기 위해 하천의 위상관계를 정립하고 공간자료간의 연계성을 구성하였다. 또한 수리시설물의 농업용수 수요공급량의 정량적인 정보를 획득하기 위하여 ArcHydro Model에 한국농촌공사에서 개발한 AWDS (Agricultural Water Demand and Supply Estimation System. 농촌용수 수요공급량 시스템)와 연계하고, 시설물정보, 수요량분석, 공급량분석을 할 수 있는 메뉴를 구성하여 그 정보를 획득하였다.

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도시 유역과 자연 유역의 네트워크 특성 분석 (Analysis natural and urban drainage network characteristics based on Gibbs' model)

  • 김경재;서용원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.102-102
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    • 2020
  • 자연 유역은 오랜 시간에 걸쳐 효율적인 하천망을 형성해왔다. 이와 유사하게 도시 유역의 배수관망은 강우 시 유역 내 강우를 빠르게 배수하는 것을 목적으로 발전해 왔다. 본 연구에서는 깁스모형을 이용하여 오랜 시간에 걸쳐 형성된 자연 유역의 하천망과 빠른 배수를 목적으로 인위적으로 형성된 도시 유역의 배수관망 간의 특성을 분석하여 비교하였다. 깁스모형은 추계학적 네트워크 모형으로, β 값을 기준으로 총 8 단계로 구분하여 네트워크 특성을 확인할 수 있다. 본 연구에서는 미국 중서부의 70 개의 자연 유역과 국내 도시 유역인 서울특별시의 총 239개의 유역에 깁스모형을 적용하였다. 깁스모형을 이용하여 자연 유역의 하천망과 도시 유역의 배수관망 간의 네트워크 특성을 비교 분석하였다. 본 연구의 결과로 자연 유역과 도시 유역의 네트워크 특징을 확인하고, 재해로부터 안전하고 지속가능한 도시 배수관망 설계 및 도시 방재 관련 사업 수립에 도움을 줄 것으로 기대한다.

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하천의 종적 연속성 평가방법에 관한 연구 (A study on the method of longitudinal connectivity for stream networks)

  • 홍일;김원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.459-459
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    • 2021
  • 오래 전부터 농업용수 취수 등의 목적을 위해 설치된 하천 내 횡단구조물이 약 34,000개에 달하고, 홍수피해 방지를 위해 하천변을 따라 많은 제방이 설치되어 있다. 특히 보, 낙차공, 교각 보호공 등의 횡단구조물은 흐름의 단차를 발생시킴으로써 어류의 이동 등 하천의 종적 연속성을 훼손 또는 단절하고 있어 하천 수생태계 연속성 확보 측면에서 매우 중요한 요인으로 볼 수 있다. 하천 종적 연속성과 관련된 연구는 북미, 호주, 유럽, 일본 등에서 수생 종 특히, 어류를 중심으로 장벽의 영향을 분석하는 데 중점을 두고 진행되어 왔다. 하천 네트워크 규모에서 다수의 장벽 설치에 대한 누적 효과를 분석한 사례는 거의 없으며, 서식지 및 수생태계 연결과 관련하여, 하천 시스템의 네트워크 규모에서 속성을 설명하고 정량화하는 도구 역시 찾아보기 어렵다. 본 연구에서는 하천 네트워크 내의 종적 방향의 연결성을 정량화하기 위한 방법으로 Cote 등(2009)이 제시한 DCI(Dendritic Connectivity Index) 지표를 이용하였다. 수계 연속성 지표(DCI)는 하천 수계 내의 종적 연속성 평가를 목적으로 횡단구조물의 개소수와 위치, 어류의 이동률을 누적하여 정량화한 방법으로써, 구조물 단위 평가가 아닌 하천 단위 평가 방법이다. 곡성천과 삼척오십천을 대상으로 국가어도정보시스템 및 항공사진을 통해 구축한 구조물의 개소수와 위치정보를 이용하여 시계열 DCI를 산정하였다. 그리고 2차 조사에 걸쳐 횡단구조물 현황 및 수리 특성, 어류현황 및 이동특성 조사 및 분석결과를 DCI에 반영하여 DCIm을 산정하였다. 곡성천의 경우 현재(2018년) DCI 결과는 5.63%이며, 어류 이동률 적용 결과 DCIm은 6.29%로 산정되었고, 약 11.7% 증가하는 것으로 나타났다. 삼척오십천의 현재(2018년) DCI 결과는 9.78%이며, 어류 이동률 적용결과 DCIm은 10.34%로 산정되었고, 약 5.7% 증가하는 것으로 나타났다. 향후 하천 내 수생태계의 연속성을 확보하기 위해서는 우선적으로 하천 수생태계 훼손, 단절, 연속을 효과적으로 비교·평가할 수 있으며, 이를 통해 개선사업의 우순순위 등 의사결정을 위한 방법론의 개발이 필요하다.

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도시 오픈스페이스를 활용한 그린네트워크 구축

  • 김기호;김수봉;조진희
    • 한국환경과학회:학술대회논문집
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    • 한국환경과학회 2003년도 봄 학술발표회 발표논문집
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    • pp.177-179
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    • 2003
  • 기존 자연녹지인 앞산, 금호강/낙동강, 와룡산과 대상지내 산재해 있는 공원녹지를 연결하여 환상형(環狀形)의 그린네트워크를 형성하였다. 그린네트워크 조성에 따른 기존 자연녹지와 공원녹지 사이의 연계 방안으로 도시내 오픈스페이스인 학교용지를 선택하고 이를 연결하는 방안을 제시하였다 공원녹지의 위치상 1면이상이 도로와 접하고 있어 이를 연계하기 위한 가로공간의 녹화를 추진하여 녹지축을 연결하는 방안을 제시하였다. 또한, 도시내 자연녹지 중 도시하천의 역할을 분석하여 본 결과, 대상지내 그린네트워크를 조성하기 위해서는 하천변을 녹화하는 계획을 추진하여야할 것으로 사료된다.

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