• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.40-40
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• 2015

최근 기후변화로 인해 홍수의 발생빈도와 홍수량이 증가하고 있으며, 여름철 집중호우 및 태풍에 의해 하천의 둔치가 침수됨으로써 다양한 침수피해를 야기한다. 대하천 사업 이후 하천의 둔치를 활용한 체육시설, 자전거도로 및 생태공원과 같은 친수시설들이 조성되었으며 태풍으로 인한 하천의 홍수위 상승은 이러한 친수시설에 대한 직접적인 피해를 가져올 수 있다. 따라서 이와 같은 침수피해를 예측하기 위해서는 둔치를 포함한 복단면에서의 흐름해석을 통한 수리학적 영향을 분석해야하며, 둔치에서의 흐름양상은 주수로에 비해 수심이 얕고 흐름에 대한 저항이 크기 때문에 2차원 수리해석이 바람직한 것으로 제안되고 있다. 2차원 수리해석에 있어 하천의 홍수위 상승과 하강으로 인해 발생하는 둔치구간에서의 마름과 젖음 현상은 수치해의 발산을 야기하며, 이러한 문제를 해결하기 위해 다양한 마름/젖음 해석 기법에 대한 연구들이 진행되어 왔으며 일반적으로 마름/젖음에 대한 문제를 해결하는 방법은 마름/젖음에 상관없이 모든 부분에서 방정식을 푸는 박막기법과 해석영역으로부터 마름 부분을 제거하는 이동경계법으로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 단기간에 수위가 급변하는 태풍사상에 대한 둔치에서의 홍수위험도를 평가하기 위해 마름/젖음 해석이 가능한 2차원 유한차분모형인 Nays2D 모형을 이용하여 마름/젖음에 대한 과거 선행연구들의 결과와 적용된 모형의 결과를 비교하여 모형의 적용성을 검증하였고, 검증된 모형을 강정-고령보에서부터 달성보 사이 구간에 적용하여 수리학적 영향을 분석하였다. 또한, 모형의 결과를 이용하여 홍수위험지수를 산정하였으며, 이를 통해 둔치구간에서의 홍수위험도 평가를 실시하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.297-297
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• 2021

전 지구적 기후변화에 따른 돌발성 집중호우의 증가와 급격한 도시화로 인해 도시홍수의 위험성이 증가하고 있으며 침수로 인한 인명 및 재산피해가 급증하고 있다. 특히 중·소규모 도시하천은 대부분 홍수유출 도달시간이 매우 짧고 수위가 급격히 상승하는 특성이 있어 집중호우에 매우 취약하여 더욱 선제적이고 정확한 홍수 예·경보가 요구된다. 현재 중·소규모 도시하천의 경우 실시간 하천수위가 위험수위에 도달할 시 하천을 통제하고 위험경보를 발령하는 방식으로 대응하고 있지만, 둔치 침수에 이르는 시간이 매우 짧아 통제가 어려우며 이마저도 행정 자치구별로 예경보 운영 및 통제기준이 상이하여 실질적인 대응에 한계가 있다. 따라서 본 연구는 강우 발생 시부터 즉각적 대응을 위해 강우-수위 관계 및 상류 돌발홍수와 강우강도의 영향을 분석하여 구간별 둔치 범람 기준을 제시하고 자치구별로 상이한 예경보 수위 기준을 통합하여 산정하는 방법을 개발하였다. 본 연구는 서울시의 주요 침수취약지구인 도림천을 대상으로 수행하였으며, 도시하천 특성의 내외수를 연계한 강우-유출모형(SWMM)을 이용하여 확률강우 시나리오에 따른 대상하천의 수위변화 및 도달시간을 분석하였다. 본 연구의 성과는 중, 소규모 도시하천에의 홍수예경보시스템 구축 및 효율적인 하천방재계획 수립에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.203-212
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• 2002

도시하천 둔치내에 대규모로 자생하고 있는 식생으로 인한 흥수위 변화를 수리모형실험을 통해 검토하였다. 연구대상지역으로는 둔치내에 대나무군락이 밀생하고 있는 태화강을 선정하였다. 모형실험은 9.0km 하천구간을 수평축척 1/300, 연직축척 1/72으로 제작한 왜곡모형을 이용하였다. 현재 밀생하고 있는 대나무군락을 3개 지역으로 구분하여, 대나무군락의 평면적 위치와 대나무군락이 횡단면에서 차지하는 비율에 따른 홍수위 상승효과를 검토하였다. 분석결과 대나무군락에 의한 수위상승효과가 비교적 크게 나타났으나 횡단면에서 차지하는 비율에 비해서는 다소 작은 것으로 판단되었다. 따라서 도시하천의 수리학적 특성을 고려하며 둔치에 적절한 식생을 하는 경우 친수 공간 확보가 가능한 것으로 판단되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.25-36
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• 2021

본 연구는 도림천에서 발생한 고립 및 실족과 같은 수난사고의 근본적인 원인을 분석하고, 법·제도적인 개선방안을 제시하였다. 원인분석을 위하여 현장확인, 관계자 인터뷰, 관련자료 검토, 강우량과 하천 횡단면의 수위와의 관계, 자동경보 발령 기준수위의 적정성 및 진·출입 통제에 따른 대피시간 확보 가능여부 등을 평가 하였다. 도림천은 전형적인 도시하천의 특성을 띄고 있어 치수적으로 불리하며, 사망사고가 발생한 구간은 급만곡부를 형성하고 있는 등 고립사고 발생 위험이 높다. 고립 및 실족사고는 홍수주의·경보 발령 전 단계인 둔치주의·대피 단계에서 발생하고 둔치대피 발령은 둔치턱까지 수위가 상승해서야 발령되기 때문에 있기 때문에 강우예보에 따른 수위상승에 대한 즉각적인 대응이 중요하다. 또한, 수위 상승속도가 신림3교와 관악도림교에서 최대 2.62 cm/min임을 고려하였을 때 둔치경보 발령 후 충분한 대피시간을 확보하고 있지 못하다. 사망사고는 둔치주의 발령 기준수위보다 0.46 m이하에서 발생한 점을 보았을 때, 하천의 진·출입 등 통제가 사고 예방을 위해서는 매우 중요하다. 이러한 분석결과를 바탕으로 4건의 개선방안을 제시하였으며, 고립 및 실족과 같은 수난사고를 예방하는데 크게 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.345-345
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• 2022

기후변화의 영향으로 도시하천의 홍수피해가 증가추세이며, 여름철 돌발호우 발생으로 하천내 고립사고 피해가 빈번히 발생하고 있다. 특히 중·소규모 도시하천은 홍수유출 도달시간이 매우 짧고 수위가 급격히 상승하여 돌발호우에 매우 취약하므로, 정확한 홍수발생 가능성 및 시점 예측을 통한 신속한 홍수 예·경보가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 강우강도, 강우시간분포, 강우지속시간 등에 따른 홍수발생여부 뿐만 아니라 홍수발생시간을 예측할 수 있는 Flooding Time Nomograph (FTN)를 개발하였다. 본 연구의 대상유역은 도림천 유역으로, FTN 개발을 위하여 도시하천의 강우-유출모의에 적합한 XP-SWMM 모형을 구축하여 활용하였다. 또한 Huff의 4분위 강우분포를 이용한 다양한 형태의 가상 강우시나리오를 설정하여 강우유출모의를 수행하였으며, 모의결과를 기반으로 강우강도와 홍수발생시간의 관계식을 산정하여 FTN을 생성하였다. 실제 호우 사상에 대한 관측 홍수발생시간과의 비교를 통해 FTN의 적용성을 평가한 결과, 상관계수 CC=0.8, NSE=0.6 이상으로 높은 정확도를 보이는 것으로 나타났으며, 강우발생 시 둔치수위 도달 홍수위 기준 최대 30분의 사전 대피시간 확보가 가능함을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 개발한 FTN을 이용한 도시하천의 홍수 예·경보 시스템 구축의 경우, 강우정보에 따른 홍수발생여부 및 홍수발생시간을 합리적으로 판단할 수 있어, 둔치 수위 예·경보 등 보다 신속한 상황대응이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국지역지리학회지
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• 제4권1호
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• pp.15-25
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• 1998

하천은 식수원 및 생태공간, 그리고 생활공간으로서 중요한 역할을 한다. 하지만 오늘날의 도시하천은 복개, 콘크리트 제방 설치, 둔치 정비로 인하여 생태계가 파괴되고 수질오염이 심하여 하천으로서의 기능을 상실하였다. 따라서 본 논문에서는 도시하천이 생태학적으로 수행하는 역할을 밝히고 그 개선방안을 모색하였다. 하천은 다양한 형태의 태양 복사 에너지를 전달하는 통로이어서 항상 생명력이 충만한 장소이다. 하천 연변은 1차 생산성이 높아 인구의 부양능력도 크기 때문에, 농업을 기초로 한 고대 도시들은 비옥한 하천 연변에서 발달하였다. 우리나라의 경우 농업에 기반을 둔 조선시대의 도시들은 태양 에너지가 결집된 침식분지에서 발달하였다. 이러한 농촌생태계에서 하천의 역할은 에너지와 물질(물과 퇴적물질)의 공급원이자 생명선이다. 산업혁명 이후 도시의 성장과 더불어 물의 수요가 급증함으로써, 하천은 도시의 더욱 중요한 입지요소가 되었다. 그러나 도시에서 더 이상 도시하천의 에너지를 필요로 하지 않으므로써 도시하천은 생명선의 구실을 하지 못하고, 외부하천의 물을 이용한 후 오폐수를 도시하천에 방류함으로써 도시하천은 하수구로 전락하고 말았다. 도시화가 진행됨에 따라 하천의 범람 위험성은 증가하였으며 수질은 악화되었다. 이를 억제하기 위하여 콘크리트 제방을 설치하고 둔치를 정비하였으며 하천을 복개하였다. 그러나 이러한 하천개수 결과 하천의 생태계는 파괴되었고 수질오염은 더욱 심해졌다. 도시하천의 이러한 문제들을 해결하기 위해서는 농촌하천에서처럼 하천내의 많은 에너지를 육상으로 이동시켜야 한다. 이를 위하여 하천 연변에서 둔치에 이르기까지 습지를 가꾸어 하천내의 에너지를 소모시키고, 생태공원을 조성하여 원시적 자연의 생명력을 되찾아야 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.254-258
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• 2006

경제발전 과정에서 급격한 도시화로 인해 건기의 하천 수량은 줄어들고, 비점오염 발생량은 증가하였으며 심지어 하천이 복개되고 직강화되어 홍수 피해 및 수질오염은 더욱 증가하고 있다. 다행히 최근 소득수준의 증가와 여가시간이 확대됨에 따라, 그 동안의 도시화와 산업화로 인한 오염된 하천을 다시 복원하려는 운동이 활발하게 진행되고 있다. 안양천은 이 같은 하천 중 가장 대표적인 하천 중 하나이다. 본 연구에서는 다속성선택법(CE: choice experiments)을 적용하여 안양천이 어떠한 속성을 갖고 있으며 각각의 속성에 대해 안양천 유역주민들의 사회적인 경험과 인식, 그리고 각 속성의 수준간의 상쇄관계(trade-off)를 고려함으로써 소비자선호에 근거한 한계가치(marginal value)를 추정하였다. 2차례에 걸친 예비조사를 통해 안양천이 가진속성을 홍수피해위험, 가뭄시 하천유량, 수질등급, 하천형태로 설정하였고 설문지 작성을 위해 개별 속성들간의 직교성(orthogonality)을 보장해 주는 주효과 직교설계(orthogonal main effects design) 방법을 이용하였다. 작성된 설문지를 이용해 안양천 유역 10개 지자체 거주민을 대상으로 설문조사를 실시하였고 설문조사 결과를 통해 추정된 각 속성에 대한 가구당 매월 한계지불의사액은 하류구간의 잠재적 홍수피해(PFD가 0.5)가 보통일 경우는 1,764.8원/월, 낮을(PFD가 0.5이하) 경우는 1,783.8원/월, 가뭄시 하천수가 목표유지유량보다 는 작지만 매말라 있지 않은 경우에는 1,496.8원/월, 가뭄시 하천수가 목표유지유량 이상 유지될 경우에는 2,274.9원/월, 수질 등급 3등급일 경우 1,721.5원/월, 수질 등급 2등급일 경우 1,764.4원/월, 하천둔치를 체육공원과 산책로를 조성할 경우 2,078.1원/월, 하천둔치를 자연친화형 하천으로 보존할 경우 2,441.7원/월으로 분석되었다. 또한 추정된 가구당 매월 한계지불의사액을 통해 각 지자체별 정책대안의 기대효과에 대한 편익을 추정하였다. 각 기대효과는 치수, 수량확보, 수질, 생태로서 각각의 기대효과에 대해 가장 높은 편익을 나타내는 것은 부천시의 하수처리장 건설로서 이는 매년 926.8억원의 편익이 발생되며 그 다음으로는 부천의 하수관거정비(역곡)로서 이는 매년 601.5억원의 편익이 발생하는 것으로 추정되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.755-758
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• 2012

최근 들어 하천개발에 있어 치수적인 개발중심에서 친수적, 환경적인 중심으로 개발이 본격적으로 진행되고 있다. 친수적이고 환경적인 하천의 개발에 있어 도입되는 하천개발은 하천의 치수, 이수, 생태기능과 지역의 문화, 역사를 연계한 다기능 하천개발사업으로 진행되고 있다. 이러한 하천개발이 주로 이루어지는 공간은 둔치공간으로 다양한 스토리텔링의 개발을 통하여 보다 적극적으로 사람이 이용할 수 있는 방향으로 유도되고 있다. 최근의 스토리텔링의 주요 소재는 지역의 문화, 역사, 전통, 설화 등으로 시간적으로 과거의 시간에 초점을 맞추고 있다. 그러나 좀 더 다양한 스토리텔링의 개발 방향으로 동화, 에듀테인먼트, 테마파크, 놀이터 등의 개념을 접목시켜 놀이공간으로서의 제공이 필요하다. 이러한 스토리텔링을 전개하기 위해서는 소재와 시간이 현대적으로 또는 미래지향적으로 확대할 필요가 있다. 하천구간을 동화의 주요장면을 체험하는 공간으로 구성하여 스토리를 따라서 산책하며 체험을 통해 한 권의 동화의 주인공이 된 듯한 체험을 가지게 하는 방법, 다양한 하천에 설치 가능한 놀이시설을 배치하여 교육과 접목시켜 어린아이들에게 놀이를 통해 지식을 얻게 하는 방법, 캐릭터를 중심으로 전개하는 방법 등 다양한 시공간을 초월하는 구성이 가능할 것으로 본다. 따라서, 본 연구에서는 다양한 하천개발의 스토리텔링의 자원을 개발하기 위해 놀이터개념, 에듀테인먼트 개념, 테마파크 개념, 동화개념 등을 부분적 혹은 전체적으로 접목시킬 수 있는 방안을 연구하였다.

• 한국조경학회지
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• 제52권2호
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• pp.1-20
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• 2024

도시하천 내 조경 식물은 하천생태계에 미치는 영향이 크기 때문에 도입 기준과 적정성에 관한 체계적인 연구가 필요하다. 본 연구는 서울시 고덕천을 사례로 조경 식물의 식재종 및 생육상태를 조사하여 도시하천 내 조경 식물의 식재방안을 제시하고자 하였다. 우선 식재지반 관련 하천구조와 침수피해 영향권을 분석하였다. 식재종 적정성은 선행연구 결과에 제시된 자생종과 습지성에 기준을 두고 분석하였다. 식재 위치 및 식재 형태에 따른 적정성은 하천 지형구조별 적응종과 부적응종을 생육상태로 분석하였다. 고덕천 습지성 식물의 식재비율은 교목이 가장 높았고, 관목이 가장 낮았다. 식재 위치별 식물의 생육상태는 수변에 식재된 식물이 가장 양호했고, 둔치, 제방 사면 순으로 나타났다. 도시하천은 자전거도로와 산책로의 불투수포장으로 인해 토양이 건조해지면서 건조지성 식물의 적응력이 높아지고 있는 것으로 판단되었다. 제방 사면의 적정종은 자생종과 건조지성 식물로 판단되었다. 둔치는 습지성 식물의 식재비율을 높이고, 수변에는 건조지성 식물의 식재비율을 낮춰야 할 것으로 판단되었다. 식재 형태에 따른 생육상태를 분석한 결과 혼합종을 식재했을 때 생육상태가 가장 양호한 것으로 나타났고, 단일종을 식재했으나 다른 식생이 출현한 경우가 가장 생육생태가 불량한 것으로 나타났다. 도시하천은 자생종과 습지성 식물의 식재비율을 높이고, 식재 위치에 적정한 식물종을 선정해야 한다.

• 한국환경농학회지
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• 제32권1호
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• pp.78-83
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• 2013

본 연구는 하천둔치에서 방역약품 deltamethrin을 관행방법으로 살포하였을 때 약제의 수중 잔류수준을 조사하기 위하여 대전광역시 유성구 반석동하천(A)과 죽동 도랑(B)을 대상으로 본 실험을 실시하였다. 방역약품을 살포 시 하천표면 유입량 측정 및 하천둔치에서 방역살포 시 유하거리에 따른 수계 잔류범위조사를 위하여 약제 살포 후 최대 100 m까지 7 지점에서 시료를 채취하였다. 그 결과 A의 경우 5 m 이후부터 수중 잔류량이 검출한계 미만으로 나타났고, B는 최대 14.34 ${\mu}g/L$에서 최소 0.08 ${\mu}g/L$까지 서서히 감소되는 추세를 보였다. A에서의 약제희석효과를 검증하기 위해 A하천수에 deltamethrin 1.0 mg을 직접 유입 했을 때의 잔류량 조사결과도 5 m 이후부터 검출한계미만으로 나타났다. 이러한 잔류량의 차이는 A하천이 B도랑보다 하천변 폭이 넓어 상대적으로 약제가 하천표면까지 도달하기 어렵고, 유수량이 많아 약제의 희석배수도 크기 때문에, A하천둔치에서 방역약품을 살포하면 잔류량이 급속히 낮아짐을 알 수 있었다. 실험지역별 검출된 약제의 최고농도와 문헌상의 독성값을 비교하여 독성영향을 예측한 결과, 모든 장소에서 어류에 대한 급성독성의 영향이 없을 것으로 판단되었으며, 물벼룩에 대해서는 A의 0 m 지점, B의 0 m-20 m 지점 및 1.0 mg deltamethrin을 처리한 0 m 지점의 시료에서 급성독성에 영향을 미칠 수 있는 농도가 검출 되었지만, 흐르는 물에서는 급속히 검출한계 미만으로 낮아지고, 잔류시간도 미미하여 실제 방역 살포시 하천 수계로 투입되는 방역약품의 잔류량은 어류와 갑각류에 큰 영향을 줄 수 없다고 판단된다.