• 생태와환경
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• 제57권3호
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• pp.169-188
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• 2024

최근 하천 생태계 관리에서 물, 퇴적물, 영양염류와 같은 물질의 연속적 흐름뿐만 아니라 서식 생물의 자유로운 이동을 통해 생물 서식처를 보존할 수 있도록 하천의 연속성을 평가하고 단절된 연속성을 복원하는 것이 핵심으로 인식되고 있다. 하천 연속성의 단절은 주로 댐, 보와 같은 하천 내 인공구조물로 인해 발생되며 국내 4대강 권역에 위치한 보는 34,012개로 최근 환경부에서는 이와 같은 하천 수생태계 연속성 단절에 대한 심각성을 인지하고 하천 수생태계 연속성 확보를 위한 평가와 복원을 통합 물관리의 주요 정책 중 하나로 채택하고 관리 방안의 마련을 위해 지속적으로 노력하고 있다. 본 연구에서는 향후 국내 실정에 맞는 장기적인 수생태계 연속성 확보를 위한 방향 설정과 표준화된 평가 방법 확립에 도움이 되고자 일찍이 하천 연속성에 대한 평가 및 복원 지침을 제시한 일본, 미국, 유럽연합(EU)을 대상으로 해당 국가들에서 제시하고 있는 하천 연속성의 개념과 복원의 방향성, 연속성을 평가할 수 있는 종합적인 평가 방법을 비교, 분석하였다. 각 국가별로 서로 다른 하천 연속성 확보의 목표와 평가 지침을 가지고 있는 것으로 분석되었는데, 일본의 경우에는 생물 서식처 개념에서 하천과 유역의 연속성 확보에 초점을 맞추고 있으며, 미국의 경우에는 유역 전체에서 하천 생태계의 구조와 기능에 초점을 맞춘 연속성 평가 및 복원 방안을 제시하고 있다. EU는 생물다양성 확보를 위하여 서식처 개념에서의 하천의 연속성의 중요성을 강조, 자유 흐름 하천을 확보할 수 있는 방안에 대해 제시하고 있다. 본 논문은 하천 연속성 확보에 대한 개념적 접근과 실무적 적용 방안을 동시에 파악할 수 있도록 하여 국내 환경에 적합한 거시적이고 전략적인 목표의 설정과 종합적인 평가 방법의 개발에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.492-492
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• 2023

담수 생물종 시식역의 보전을 위해 하천 연결성 유지와 회복이 중요하지만, 하천관리에 있어 이를 고려하기 위한 기초자료나 관련 연구가 부족한 실정이다. 특히 인공장벽(artificial barrier) 영향에 대한 대부분의 연구는 어류이동에 초점을 두고 있거나, 그 공간적 범위를 제한하는 경향이 있다. 본 연구는 강과 하천을 연속체 개념으로 접근하여 생태학적 과정을 방해할 수 있는 모든 인위적 구조물을 인공장벽으로 간주하고, 댐과 저수지, 보와 같이 하천의 종적 연결성을 저해하는 3개 유형의 인공 구조물에 대해 공간자료를 구축하였다. 수치지형도로부터 하천중심선과 수리시설물(보), 호소 및 저수지 경계를 교차(intersection) 분석하여 유형별 구조물의 위치 정보를 추출하고, 기존 자료와의 비교·검증을 통해 자료의 신뢰성을 도모하였다. 인공장벽에 대한 공간자료는 구조물의 유형에 따라 국가하천과 지방하천, 소하천으로 구분하고 낙동강 대권역 내 총 195개 표준유역에 대해 밀도(barrier density)를 계산하였는데, 여기서의 밀도는 하천 연장에 대한 총 인공장벽의 수로 정의(barriers/km)된다. 본 연구의 주요 결과는 낙동강 유역 내 인공 장벽의 밀도와 유형, 하천별 공간분포에 대한 정량적 평가를 포함하고 있으며, 이를 기반으로 수생태계 연결성 회복을 위한 하천관리방안을 모색하고자 하였다. 분석 방법과 결과 등 자세한 내용은 발표를 통해 제시될 예정이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 1980년도 제22회 수공학 연구발표회 논문초록집
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• pp.51-52
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• 1980

하천형태학적 특성은 유역의 수문학적 특성 및 수리학적 특성과 밀접한 관계를 가진다. 본 논문은 하천형태학적 특성과 빈도유량 및 하도의 수리기하학적 특성간의 상관성을 금강수계를 대상으로 분석하였으며 이들 연구의 목적은 미계측지점에 대한 이수계획을 수립하는데 필요한 자료를 제공하는데 있다. 금강수계의 하천형태학적 특성분석은 Horton의 하천차수개념을 이용하여 하천지형의 3대 법칙에 의하여 분석하였으며 분석결과는 Horton의 법칙과 잘 일치하였다. 또한 유역특성과 수로특성간의 상관분석인 하천연장-유역면적관계와 상대고도-상대고도관계분석에서도 밀접한 상관성을 보여 주었다. 금강수계내의 5개수위표 지점에서 생기빈도 0.1~0.9의 유량자료를 사용하여 얻는 각 지점의 유량빈도곡선은 대체로 지수함수관계로 표시할 수 있었다. 하천형태학적 특성을 연속적으로 표시하기 위하여 비례하천차수를 도입하였으며 이를 이용하여 유량 = 생기빈도 - 비례하천차수간의 관계에 대한 수학적 모형을 정립하였다. 또한 서로 다른 두 축척에 따라 하천차수는 달라지나 하천형태학적 특성에 관한 Horton의 3대법칙에는 근본적으로 영향이 없음을 알 수 있었다. 유역의 하천형태학적 특성을 매개변수로 하여 빈도유량과 수리기하학적 인자간의 관계, 유역면적과 수리기하학적 인자간의 관계 및 연평균 유출용적과 수리기하학적 인자간의 관계를 분석하여 각각에 대한 수학적 모형을 제안하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제15권1호
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• pp.99-118
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• 2012

본 연구는 하천구배에 따라 환경요인 및 생물군집이 변화한다는 하천연속성 개념(River Continuum Concept, RCC)을 금강 수계에 적용하여, 수서곤충 섭식기능군의 공간적 분포 특성과 환경요인 사이의 상관관계를 규명하기 위하여 수행되었다. 이를 위해, 수서곤충 생물군집의 서식에 영향을 미치는 물리 화학적 환경요인들과 생물군집의 분포관계를 단계적 다중회귀분석기법으로 분석하였다. 또한, 주요인으로 선정된 환경요인들에 따른 생물군집의 분포특성을 발생확률 예측기법인 빈도비 모델(Frequency Ratio Model, FRM)과 지리정보시스템(GIS)의 공간분석기법에 적용하여 수서곤충 섭식기능군의 분포예측도를 작성하였다. 연구 결과, 고도, 하폭, 유속, conductivity, 수온, 모래의 함량 등 6개 환경요인의 결정계수($R^2$)가 0.5 이상으로 나타나 수서 곤충 섭식기능군의 분포에 영향을 미치는 주요인으로 선정되었다. 그리고 작성된 분포예측자료와 연구지역에 대하여 기 조사된 실측자료를 비교 검증한 결과, 두 자료 사이의 평균제곱근오차(RMSE)가 0.1892~0.4242로 나타나 예측모델의 신뢰성을 확인할 수 있었다. 이 연구의 결과는 수서곤충 섭식기능군을 이용한 하천생태계의 새로운 평가방법 작성에 활용될 수 있을 것이며, 하천 서식지의 보전 및 복원을 위한 기초자료로 활용될 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권1호
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• pp.29-43
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• 2020

본 연구의 목적은 하천복원에 스텝-풀 연속체를 적용하기 위해 기존 연구결과에서 스텝-풀의 기하구조, 형성 과정, 수리 기능, 복원 및 생태 기능과 관련된 사항을 검토하여 설계기준 및 세부설계 모델을 제시하는 것이다. 분석 및 검토결과를 바탕으로 스텝 간격과 하폭의 비, 단위스텝경사와 하상경사의 비, 및 스텝 높이와 입경 비로서 스텝-풀의 구조 및 규모에 대한 설계기준을 제시하였고, 스텝의 구조적 안정성 확보를 위해서는 키스톤 이론을 근거로 전도에 대한 안정성 해석방법을 설계기준으로 제시하였다. 세부설계 개념으로서 스텝-풀의 평면, 종단 및 횡단 구성에 키스톤과 아치스톤에 대한 겹침구조를 적용한 배치 모델을 제안하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.426-426
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• 2022

하천에서 유사량은 침식(Erosion), 유송(Transport), 퇴적(Deposition)의 3단계 과정으로 진행되며 이 과정에서 다양한 유사 문제가 수반되고 있다. 특히, 하상변동의 예측, 하천계획 수립 등 수자원 개발을 위해 유사량 조사는 반드시 필요하다. 따라서 국외에서는 오래전부터 하천 유사이송과정에 대한 이론적인 개념을 정립하고 양질의 유사량 자료를 위해 연구해 오고 있다. 국내에서는 대표적으로 한국수자원조사기술원에서 유사량조사 업무를 수행하고 있으며 국가유사량관측망 중 매년 약 20개소~30개소의 지점을 대상으로 신뢰성 있는 자료를 만들기 위해 지속적으로 연구하고 있다. 유사량 조사의 항목 중 부유사 채취를 위한 측선수는 하천 폭(ISO 기준)에 따라 5개~7개의 측선에서 부유사를 채취하고 있으며, 강우가 활발한 홍수기 전, 후로 단면측량 및 하상토 자료를 통해 총유사량을 산정하고 있다. 본 연구의 분석방법으로는 이신재(2021)가 제안한 방법을 착안하였고, 측선별 부유사농도와 평균부유사농도의 비교분석 통해 상관계수(R²)가 가장 높은 측선을 선택하여 지표부유사량(Index Suspended Sediment) 산정에 활용하였다. 대상지점으로는 연속 유사량 자료 생산이 가능한 낙동강유역의 함안군(계내리) 관측소와 영산강유역의 구례군(구례교) 관측소를 선정하였다. 먼저, 지표 유사량은 평균부유사농도와 측선별 부유사농도를 비교분석하였으며, 함안군(계내리) 관측소는 5번 측선(R²=0.9869), 구례군(구례교) 관측소는 2번 측선(R²=0.9929)을 통해 지표부유사량을 산정하였다. 그 결과 하천특성에 따라 측정된 부유사량과 지표부유사량의 편차율(함안군(계내리) : 최대 33%, 최소 1%, 구례군(구례교) : 최대 25%, 최소 1%)이 다소 상이한 구간이 발생하였지만 이들의 상관계수(R²)는 각각 0.9922, 0.9947로 매우 높게 산정되었다. 이러한 결과를 통해 제시한 지표 설정은 실제 업무에서 활용 가능할 것으로 판단되며, 추후 과거년도의 하천특성과 수리특성 분석을 통해 해당지점의 대표적인 측선을 선정해 연속적인 지표 유사량 자료 생산이 가능하다면 향후 자동 유사량 채수장치 설치를 통해 안정된 유사량 자료 제공이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.405-410
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• 2015

우리나라는 2000년대 이후, 하천 및 수공구조물 계획시 Huff 분포를 지배적으로 사용해 왔다. 그러나 Huff 방법은 호우선정, 평균방법, 지속기간별 동일분포 가정 등 여러 가지 문제를 가지고 있어 극치 호우사상을 적절히 모의하지 못하는 약점이 있다는 의견이 많았다. 본 연구에서는 하천, 수공구조의 계획시 국내에서 주로 사용해 왔던 강우량 시간분포 방법인 Huff 방법이 과연 하수도시설물 계획시 적정한가를 평가하고 중소규모 배수(排水)시설물 설계시 합리적이라고 알려져 있는 ABM 방법의 적용성을 비교, 평가하여 하수도시설물의 계획시 적정한 확률강우량의 시간분포 방법을 제안하고자 한다. 연구대상 지역은 삼척지역이며 기상청 산하 동해관측소 자료를 이용하여 연구를 수행하였다. 삼척지역의 지속기간별 확률강우량을 Huff 방법을 적용하여 시간분포하면 지속기간 2시간, 3시간 호우의 1시간 최대치의 경우 지속기간 1시간 최대치 보다 크게 산정된다. Huff 1분위의 경우 지속기간 1시간 호우는 55.3mm이나 지속기간 2시간, 3시간 호우의 1시간 최대치는 각각 61.8mm, 60.7mm 로 지속기간 1시간 호우보다 더 크게 평가되었다. 이러한 구간별 최다 강우량의 지속기간별 역전현상은 도달시간 1시간이내의 소유역이라 할지라도 지속기간 2, 3시간호우에서 첨두홍수량이 발생할 수 있는 문제점을 내포하고 있다. 지속기간의 개념을 고려하여 빈도별 홍수시 ABM, Huff 방법의 적용성을 검토하였다. ABM 방법의 경우 적용 유역 면적(0.1~2,000ha) 전체에서 지속기간이 길어지면 첨두홍수량 결과가 수렵하는 것으로 검토되었다. 반면, Huff 방법의 경우 유역면적이 커짐에 따라 임계지속기간이 길어진다. 30년 빈도 홍수의 경우 유역면적 0.1~0.5ha 에서는 30분, 1~50ha 에서는 1시간, 80~300ha 에서는 2시간, 500~2,000ha 에서는 3시간이 임계지속기간인 것으로 분석되었다. 소규모 유역에서는 ABM과 Huff 방법의 홍수량 산정결과의 차이가 크지 않았으며 하수도시설물 계획시 적용성이 높은 강우량 시간분포 방법은 유역의 연속성을 고려할 수 있는 ABM 24시간 호우를 이용하는 것이 타당할 것으로 사료된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제2권1호
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• pp.1-17
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• 1982

하천형태학적(河川形態學的) 특성(特性)은 유역(流域)의 수문학적(水文學的) 특성(特性) 및 수리학적(水理學的) 특성(特性)과 밀접(密接)한 관계(關係)를 가진다. 본(本) 연구(硏究)에서는 하천형태학적(河川形態學的) 특성(特性)과 빈도유량(頻度流量) 및 수리기하(水理幾何)의 관계(關係) 그리고 빈도유량(頻度流量)과 수리기하학적(水理幾何學的) 특성간(特性間)의 상관성(相關性)을 금강수계(錦江水系)를 대상(對象)으로 분석(分析)하였으며, 이들 연구(硏究)의 목적(目的)은 미계획지점(未計劃地點)에 대한 이수계획(利水計劃)을 수립(樹立)하는데 필요한 자료(資料)를 제공(提供)하는데 있다. 금강수계(錦江水系)의 하천형태학적(河川形態學的) 특성분석(特性分析)은 Horton의 하천차수개념(河川次數槪念)을 이용(利用)하여 하천지형(河川地形)의 3대법칙(大法則)에 의거 분석(分析)하였으며 분석결과(分析結果)는 Horton의 법칙(法則)과 잘 일치(一致)하였다. 금강수계내(錦江水系內)의 5개(個) 수위표지점(水位標地點)에서 생기빈도(生起頻度) 0.1~0.9의 유량자료(流量資料)를 사용(使用)하여 얻은 각(各) 지점(地點)의 유량빈도곡선(流量頻度曲線)은 대체(大體)로 지수관계(指數關係)로 표시(表示)할 수 있었다. 하천형태학적(河川形態學的) 특성(特性)을 연속적(連續的)으로 표시(表示)하기 위하여 비례하천차수(比例河川次數)를 도입(導入)하였으며 이를 이용(利用)하여 유량(流量)-생기빈도(生起頻度)-비례하천차수간(比例河川次數間)의 관계(關係)에 대한 수학적(數學的) 모형(模型)을 정립(定立)하였다. 유역(流域)의 하천형태학적(河川形態學的) 특성(特性)을 매개변수(媒介變數)로 하여 빈도유량(頻度流量)과 수리기하학적(水理幾何學的) 인자간(因子間)의 관계(關係), 유역면적(流域面積)과 수리기하학적(水理幾何學的) 인자간(因子間)의 관계(關係)를 분석(分析)하여 각각(各各)에 대한 수학적(數學的) 모형(模型)을 제안(提案)하였다.

• 한국조경학회지
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• 제40권2호
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• pp.1-14
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• 2012

본 연구는 도시하천 친수공간에 대해 유니버설디자인 관점에서의 평가 및 분석을 실시하여 모든 도시민의 이용과 활동을 배려한 보다 바람직한 친수공간 조성방안을 마련하고자 하였다. 이를 위해 선행연구를 고찰하고, 유니버설디자인 개념을 접목한 평가틀을 도출하였으며, 연구 대상지로 선정한 대구광역시 신천에 대해 현장조사를 실시하여 유니버설디자인 관점에서의 문제점 도출 및 개선방향을 제시하였다. 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) '공평성' 측면에서는 안내판의 통합기능 설치 및 그림 기호 외국어 병용 표기, 화장실 출입구 옆 남녀 구분 안내 표시 등의 항목이 전 구간에 걸쳐 '모두 부적합' 판정을 받았으므로, 이에 대해 모든 사람들이 공평하게 이용 가능하도록 보완할 필요가 있다. (2) '기능성(이용성)' 측면에서는 접근로 자전거 도로 설치, 안내판 통합기능 및 야간 조명 설치 등의 항목이 모든 구간에 '모두 부적합' 하였으므로 이에 대해 시설물 각각이 제 기능을 다할 수 있도록 보완할 필요가 있다. (3) '편리성' 측면에서는 자전거 주차구역 설치, 휴식시설 연속 설치, 휴식시설에 등받이와 팔걸이 설치 등의 항목이 많은 구간에서 '모두 부적합' 판정을 받았으므로 이에 대해 시설물 이용에 불편함이 없도록 보완할 필요가 있다. (4) '정보성(식별성)' 측면에서는 접근로에 보행 유도존 설치, 안내판에 시설 종합 표기 및 그림 기호 외국어 병용 표기, 그리고 야간 조명 설치, 화장실 위치 안내 및 유도 표시 설치, 화장실 출입구 옆 남녀 구분 안내 표시 등의 항목이 전 구간에 걸쳐 '모두 부적합' 판정을 받았으므로 이에 대해 누구나 알기 쉽고 알아차리기 쉽도록 보완할 필요가 있다. (5) '안전성' 측면에서는 접근로 미끄럼 방지 및 충격 흡수 가능 재료 사용, 주차구역에 안전보행통로 설치, 화장실 바닥 미끄럼 방지 및 충격흡수 재료 사용, 자전거와 분리된 내부 보행로 연속 설치 등의 항목이 모든 구간에 '모두 부적합' 판정을 받았으므로 이에 대해 안전사고 예방 차원에서의 보완이 필요하다. (6) '쾌적성' 측면에서는 접근로, 주차구역, 위생시설, 휴식시설, 편의시설, 수변시설 등이 많은 구간들에서 '모두 부적합'하다고 판단되었으므로, 이에 대해 보다 집중적인 청결 관리가 이루어져야 할 것이다. (7) '접근성(이동성)'측면에서는 접근로와 차도 접점부분의 보도 높이 유지, 접근로에 보행 유도존 설치, 주차구역에 안전보행통로 설치, 수변시설 수평 접근 가능, 자전거와 분리된 내부 보행로 연속 설치 등의 항목이 모든 구간에 '모두 부적합' 판정을 받았으므로, 이에 대해 사람들이 쉽게 접근할 수 있는 방향으로 보완이 이루어져야 할 것이다. (8) '내구성' 측면에서는 접근로, 주차구역, 휴식시설, 편의시설, 운동시설, 수변시설 등이 많은 구간들에서 '모두 부적합' 하다고 판단되었으므로 각 구간별 시설물 점검을 통해 침하, 파손된 곳의 보수가 이루어져야 할 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제39권11호
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• pp.935-946
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• 2006

본 연구에서는 도시하천의 건천화 방지를 위한 지속가능한 수자원계획을 수립하기 위한 절차를 Heathcote가 제안한 다음과 같은 7단계를 토대로 제시하였다. 단계별 절차는 (1) 유역의 물순환 관련 요소 파악, (2) 문제점 도출 및 우선순위의 결정, (3) 분명하고 구체적인 목표의 설정, (4) 모든 대안의 제시, (5) 가능한 대안의 선별, (6) 선별된 대안의 효과분석, (7) 최종대안의 수립으로 이루어져 있다. 대상 유역의 정량적인 평가를 위한 건천화 지수 산정(2단계)과 대안의 효과 평가(7단계)에 지속가능한 개발 개념인 PSR 모형을 사용하여 각각의 인자를 결정할 것을 제안하였으며, 정량적인 평가에는 복합계획법의 사용을 제안하였다. 구체적인 목표 설정(3단계)을 위해 국내에서 이수관리를 위해 고시하고 있는 하천유지유량을 PHABSIM과 갈수량 산정방식을 이용하여 결정하도록 하였으며, 대안들의 효과 분석(6단계)에는 정확한 연속유출모의뿐만 아니라 토지이용 변화, 저수지 건설 및 운영 등의 대안을 모의할 수 있는 SWAT과 같은 정밀한 수문모형을 제안하였다. 제안된 절차는 다음 논문을 통해서 안양천 중상류 유역에 적용될 것이다.