• 한국수자원학회논문집
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• 제42권7호
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• pp.571-578
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• 2009

본 연구에서는 하천의 제방붕괴시 제방의 침식 및 세굴이론에 기초한 범람 홍수량 해석, 시간에 따른 제방붕괴폭의 변화, 침수범위 및 침수위의 추정, 침수 예상 피해규모를 예측할 수 있도록 하천의 유량변화를 고려한 제방붕괴 모형을 개발코자 하였다. 하도구간에서는 홍수시 4점 음해 유한차분기법을 이용하여 하천 홍수위를 예측하며, 제방 붕괴해석을 위해서 제방침식을 고려한 토사이동방정식을 도입하여 물리적 이론에 기초한 제방붕괴 모형을 개발하였다. 제방붕괴모형과 하천해석모형을 이용하여 제방붕괴해석모형으로 통합하였고 연구모형을 실제하도 붕괴사례에 본 모형을 적용한 결과 제방붕괴 기간중의 하천수위, 파제기간, 파제폭 등의 인자들을 합리적으로 모의하고 있었고 개발된 모형이 보다 다양한 실제 하천제방 붕괴사례에 도입되어 적용성 및 정확성이 증명된다면 앞으로 정확한 제방붕괴가 발생한 도시하천의 하천수위 해석, 파제유량 계산, 홍수지도 작성 및 침수위 해석 등에 본 모형이 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.37-37
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• 2019

기후변화에 따른 강우량 변화는 유역의 수문학적 변화와 하천 침식, 토양유실 등 물리적 변화를 함께 동반하여 유역환경에 영향을 미치게 된다. 최근에도 강우 발생시 집중강우에 의해 짧은 시간에 많은 강우가 발생하여 홍수피해가 발생하고 있으며, 건기시에는 가뭄이 지속되고 있다. RCP 4.5 및 8.5를 활용한 미래 기후시나리오 예측에 따르면 강우량과 증발산량은 증가할 것으로 예측되고 있으나, 우기시의 강수량은 증가하고 건기시의 강수량은 감소하여 계절 간 강수의 불균형이 심화될 것으로 예측되고 있다. 이러한 변화는 강수량, 하천유량, 침투량 등 유역의 수문체계에 영향을 끼치게 되고, 유량의 변화에 따라 하상변동 등 하천형상의 변화가 발생할 수 있으며, 하천 형상변화에 따라 유량이 변화하고, 토사의 유입이 증가하여 수질이 변화하여, 유역 내 유량 및 수질변화에 따른 불확실성이 높아지게 된다. 최근 개발에 의한 불투수면의 증가와 집중호우의 발생으로 인한 유출량 증가에 따라 강우발생시 직접유출량은 증가하고 침투량은 감소하여 우기시에는 홍수 및 침수가 발생하고, 건기시에는 기저유출에 의한 하천유지용수가 감소하여 하천이 건천화되고 수질이 악화 되는 등 물순환 체계가 훼손되고 있다. 강수량과 강우패턴의 변화에 따른 유출량 변화는 유역의 물순환에 직접적인 영향을 미치게 된다. 홍수나 극한강우가 발생할 경우 유역의 수문학적 특성에 따라 직접유출량은 증가하고 상대적으로 침투 및 증발산양은 감소하게 되며, 건기시에는 하천이 건천화 되는 등 물순환 체계가 훼손되고 유량의 변화에 따라 수질 또한 악화될 수 있다. 본 연구에서는 낙동강 유역을 대상으로 기후변화에 따른 유역 유출량 변화 및 하천형상 변화예측을 위해 기후변화 시나리오를 이용하여 하천환경변화에 대한 전망을 예측하고, 유역의 유출량을 구체적으로 분석 할 수 있는 유역모형을 활용하여 유역의 물순환에 미치는 영향을 검토하고 물순환을 고려한 유량 및 수질부하량을 분석하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제1권1호
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• pp.69-76
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• 1981

현재(現在) 실무(實務)에 사용(使用)되고 있는 저수지내(貯水池內)에 퇴사량(堆砂量)의 추정방법(推定方法)에 대하여 광범위하게 조사(調査) 비교(比較)하였으며 국내(國內) 113개(個) 관개용(灌漑用) 저수지(貯水池)의 퇴사실측자료(堆砂實測資料)를 사용하여 저수지(貯水池) 퇴사량(堆砂量)과 유역면적(流域面積) 및 저수지(貯水池)의 토사포착효율간(土砂捕捉效率間)의 상관관계(相關關係)를 맺는 다회귀모형(多回歸模型)을 제안(提案)하였다. 제안(提案)된 모형(模型)의 적합성(適合性)을 실측자료(實測資料)로부터 증명하였으며 저수지내(貯水池內)로의 연비유사량(年比流砂量)을 유역면적(流域面積) 및 저수지(貯水池)의 토사포착효율(土砂捕捉效率)과 상관(相關)시켰다. 저수지내(貯水池內)로의 연평균퇴사율(年平均堆砂率)과 연평균저수지내용적(年平均貯水池內容積)의 변동(變動)은 저수지(貯水池)의 토사포착효율(土砂捕捉效率)에 의해 크게 좌우(左右)됨이 증명되었으며 저수지상류(貯水池上流)의 하천유로(河川流路)에 미치는 토사유출(土砂流出)의 영향을 양적(量的)으로 평가(評價)하기 위해서도 본(本) 연구(硏究)에서 제안(提案)된 퇴사량(堆砂量) 추정모형(推定模型)을 적용(適用)할 수 있음을 벽곡저수지(貯水池) 유역(流域)에 대하여 증명(證明)하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.334-334
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• 2017

하상재료와 같은 이질적인 토사의 입도 특성을 나타내기 위해서 특정한 비율의 대표입경이 사용된다. 대표입경은 토사의 평균 입경을 나타낼 수 있을 뿐만 아니라 분급(sorting), 왜도, 첨도 등 입도 분포의 다양한 특성을 나타낼 수 있다. 모래와 점토질(실트, 점토)가 포함된 토사의 경우 대표입경은 두 가지 단계를 거쳐 산정된다. 그 하나는 체분석, 비중계 분석 등을 통해 입경별 중량을 구하는 실험적 단계차이며, 그 다음은 입경별 중량 곡선을 그려서 내삽을 통해 대푯값을 찾아내는 과정이다. 그 중에 두 번째 과정은 통상 그래프를 보고 직접 구하는 그래프법이 사용되어 왔다. 그래프법은 단순하고 직관적이기는 하지만 산정해야 할 대표입경이 여러 가지인 경우에 시간이 많이 소요된다는 단점이 있었다. 이에 본 연구에서는 MS Excel을 이용하여 그래프법에 의해 대표입경을 바로 내삽하여 계산하는 프로그램을 제작하였다. 내삽법은 단순 직선에 의한 방법과 대수 곡선을 이용한 방법을 사용하였다. 그래프법에 의해 육안으로 판정한 대표입경과 비교할 때, 단순 직선 내삽은 평균 5.31%, 대수 내삽은 1.29%의 오차를 갖는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과를 이용하여 자동으로 대표입경을 계산해 주는 엑셀 프로그램(PDA)을 제작하였다.

• 한국습지학회지
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• 제7권1호
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• pp.119-128
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• 2005

유역의 토사발생은 하상 변동 등에 의한 하천의 통수 단면 감소 등을 유발하며 하천수질 악화와 담수생태계에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 산지 및 농경지 유역과 도시유역의 관류하는 무심천 유역에서 유역의 토지이용 특성에 따른 유출토사의 특성을 분석하는 것을 목적으로 하였다. 무심천 상류는 농경지와 산림지역으로 구성되어 있다. 부유토사량은 10개의 강우사상에 대하여 5개 지점에 대하여 관측하였다. 토지이용특성 분석결과 방서교 유역은 전체 무심천 유역의 69%의 면적을 차지하며 이중에서 농경지(27.1%)와 산림지역(63.7%)이 방서교 상류의 90.8%를 차지하고 있다. 이에 따라 이 지역에서 유사량이 많이 발생될 것으로 판단되었다. 하류 도시지역을 통과하면서 부유사량 농도는 감소하였다. 무심천 유역의 부유사량 농도는 유역 상류 지역인 방서교지점 이전에서 영향을 받고 이후 하류의 도시지역에서의 영향은 미미한 것으로 나타났다. 또한 부유사량과 유출량 관계식을 유도하였으며 $R^{2}$는 상류지역이 0.506이었고, 하류지역에서는 0.656이었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 1998년도 제6회 수공학웍샵 교재
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• pp.1101-1179
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• 1998

최근에 내무부에서는 개발사업으로 인한 토사유출 피해 중 인명과 재산 피해와 같은 재해 성격을 가진 대규모 토사유출을 사전에 미리 저감시킬 목적으로 재해영향평가제를 도입하여 추진하고 있다. 이에 따라 건설 엔지니어링 업계에서는 대규모 개발 사업으로 인한 가속화된 토양손실량 예측과 침사지 설계에 많은 관심이 쏟아지고 있으나 이 분야의 기술축적과 자료부족으로 과업수행에 어려움을 겪고 있다. 본 강좌에서는 이러한 엔지니어링 업계의 기술적인 어려움을 다소 나마 해소할수 있도록 개발사업으로 인한 가속화된 토양손실량 예측방법과 침사지 설계 기준에 대해 외국의 자료를 바탕으로 그 동안 국내에서 수행한 각종 재해영향평가 자료를 검토하여 제시한다. 먼저, 재해영향평가제의 취지, 토사유출과 재해, 토사유출 재해 저감대책 등에 대해 간략히 설명한다. 다음, 침식량 예측 방법으로 미국의 범용토양 손실공식(USEL) 방법의 적용 절차에 대해 구체적으로 소개한다. 침사지 설계 편에서는 침사지 설계 개념과 구체적인 설계 절차를 제시하고 참사지 규모의 결정방법을 소개한다. 본 강좌의 교재는 미국교통연구단(TRB)의 국립합동도로연구프로그램(NCHRP)#70 자료를 주로 참고하였다. 이 자료는 부록에 원본 전부를 수록하였다. 다만 아직 이 분야 연구가 미흡한 관계로 본 강좌에서는 재해저감 측면에서 합리적인 침사지 설계 기준을 완전히 제시하지 못하고 있다. 참고로 국립방재연구소의 박무종/강대환 연구팀이 기존의 재해영향평가서 자료 중에서 10개를 선정하여 침사지 소요수면적 산정, USEL 적용, 강우침식도 R의 산정 등에 대해 사례 조사 분석한 결과를 부록에 수록하였다.을 기해야 한다. 있다. 청주권의 무심천도 계획상은 대청댐의 물을 공급 받을수도 있도록 되어 있으나 현실상으로 상수도 원수로서의 공급마저도 매년 심한 원수 수질 문제(5-6월, 10월경의 취수장 부근의 부영양화 현상으로 인한 악취와 물 맛의 문제)를 1984년부터 겪고 있다. 이와 같이 도시권 하천의 수자원은 자연적, 인위적, 경제적, 법적, 제도적 여러 제한 요소로서 특성을 가지고 있으며 이는 날로 심해 가고 있는 실정이다. 그러므로 최적 물관리 시스템의 개발이 새로이 시작하는 수자원 개발 사업에서는 계획 단계에서부터 절실히 요구되는 바이며 기존 시설물의 관리 운영은 과감히 그 운영 관리 기준을 보완 재 정비하여야 할 것이다. 지금까지 대부분의 수자원 종합 개발 계획이 홍수방이나 용수 공급 및 수력 개발 등에 주력하여 왔으나 이제는 보다 더 수자원의 환경 보전적 차원과 도시의 안정적 발달을 위한 지역 및 권역 계획과 연계지워져서 양적인 안정 공급과 더불어 질적인 향상과 연계지워서 경제-사회적 요구에 부응할 수 있도록 도시권의 수자원을 최적 관리할 수 있는 방안을 강구하여야 할 것이다. 이는 각 도시 하천의 수자원의 정량적·정성적인 특성 및 제한 요소를 충분히 감안하여 수요-공급 개념에 의하여 과감히 기존 시설(예: 팔당댐의 운영, 대청댐의 운영 등)의 관리 운영 체계를 개선하여 나가야 할 것이며, 수질 보전적-환경 보전 차원에서 저수관리 체계를 확고히 할 수 있는 방안을 강구하여야 할 것이다.펄스주입법에 의해 증착된 박박은 강유전성 이력을 나타내었다.지역과 비도시지역을 비교하는 조사 연구가 필요하며, 이러한 조사결과를 바탕으로 자녀의 식습관에 대

• 대한토목학회논문집
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• 제4권1호
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• pp.49-58
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• 1984

충적하천(沖積河川)에서 정류(定流), 부정류(不定流) 상태에서의 퇴적물 이동현상(移動現象)과 점변류(漸變流) 상태에서의 유사이동(流砂移動)에 대한 수치해석방법(數値解析方法)을 제시(提示)하였다. 충적하천(沖積河川)의 점변류(漸變流) 상태 및 토사이동현상(土砂移動現象)은 상당히 복잡한 물리현상(物理現象)으로 이 때문에 이에 관련된 수학적(數學的)인 모델의 설정이 필요(必要)하다. 유사이동(流砂移動)에 대하여, 종전(從前)에 이용한 정류개념(定流槪念)보다는 수치해석방법(數値解析方法)으로 수정간접법(修正間接法)의 선형완전음해법(線形完全陰解法)을 적용(適用)함으로서 실제현상(實際現象)과의 오차(誤差)를 줄일 수 있다. 더나아가 충적하천(沖積河川)에 있어서 점변류(漸變流)의 개념을 발전(發展)시켜 수치해석(數値解析)의 정도(精度)를 높이고 실용화(實用化)함으로서 하상변동(河床變動)을 합리적(合理的)으로 예측(豫測)할 수 있을 것으로 기대(期待)된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.302-302
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• 2015

본 연구에서는 PMP 조건하에서 농업용 목적의 시례저수지의 가상붕괴에 따른 홍수파 해석을 통해서 하류부에 대한 수리학적 분석을 실시하였다. 그리고, 사력댐으로 구성된 댐 제체의 붕괴로 인한 유사 이송을 모의하고 이로 인한 하류부에서의 영향을 분석하였다. 이를 위하여 경상남도 김해에 위치한 시례저수지 유역을 대상으로 수리 수문자료 및 하천현황을 상세히 조사하고 댐의 가상 붕괴로 인한 하류부 홍수파 해석 및 댐 본체의 유실에 따른 유사의 이송으로 인해 발생 가능한 하류부에서의 영향을 분석하였다. 시례저수지의 댐 형식은 흙댐으로써, 구성방식은 침하량이 적은 중심코아형이며 댐 높이는 34.3 m, 유역면적은 3.13 km이다. 본 연구에서는 하천에서의 흐름과 유사이송 계산이 가능한 1차원 수치 모형인 CCHE1D를 이용하였다. 적용 모형은 확산파 및 동역학적 방정식을 모두 고려한다. 또한, 비평형 이송 모형을 사용하여 유사의 발생과 퇴적을 산정하고 비균질 상태의 유사 이송을 계산 하는데 있어서 하천 단면형의 변화와 하상물질의 구성 상태, 제방침식, 수로 확폭의 과정과 함께 산정된다. CCHE1D는 하상물질의 공극률과 non-equilibrium adaptation length, mixing layer thickness 등의 여러 변수들을 현재까지 개발된 식들을 제공하며, 토사이동해석을 위한 공식은 SEDTRA 모듈, Wu et al(2000) 공식, 수정 Ackers and White(1973) 공식, 수정 Engelund and Hansen(1967)이 사용된다. 비균질 유사이송과 bed deformation, bed-material sorting은 완전연계과정(coupling)로, 유사와 흐름방정식의 계산은 반연계과정(semi coupling)을 적용하여 계산하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제36권6호
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• pp.1083-1095
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• 2003

중소하천의 건천화 원인분석 기술개발을 위해 500여개 하천에 대하여 19개 조사항목으로 현장조사를 통해 취득된 조사자료를 기반으로 건천화 하천특성을 분석하였고, 현지조사 대상 하천 중에서 가용할 수 있는 수문자료의 확보여부, 하천의 연장 및 유역면적, 지역별 특성에 대한 선정기준을 수립하여 최종적으로 8개의 대상하천을 선정하였다. 선정된 8개하천에 대하여 현장의 상세조사를 수행하였고, 하천 시설물 및 수문자료가 비교적 잘 구축된 5개 하천을 중심으로 GIS를 이용하여 건천화 하천의 특성을 분석하였다. GIS의 공간분석은 건천화 하천의 구간에 대한 경사분석, 하천의 시설물정보와 하천의 유심선을 중심으로 공간영역분석을 통하여 하천내 유수를 사용하기 위한 이수시설물이 하천에 주는 영향권분석, 건천화 하천의 사행도를 분석하였다. 본 연구 결과 500여개의 현지조사를 통한 건천화 하천의 특성은 대부분이 토사 및 자연제방, 하천단면은 사다리꼴, 사행하천, 하상재료는 자갈 및 모래, 하천시설물은 대부분이 보가 많이 존재하는 특성을 보여줬다. 또한 GIS를 이용한 공간분석결과 보가 있는 위치에서 하천의 상하류의 경사분포는 보에 가까운 경우 하류쪽의 경사가 심하고, 보에서 멀수록 상류쪽 기복이 심한 것으로 나타났다. 건천화 하천구간내 대부분의 관정은 하천중심선으로부터 반경 500m이내에 존재하였으며, 각 건천화 하천의 평균 사행도는 최소 1.229∼최대 1.475로서 비교적 사행도가 심한 것으로 나타났다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제7권1호
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• pp.35-41
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• 2004

연곡천은 비교적 인위적인 오염원이 적은 오대산 국립공원에서 발원하여 동해로 유출되는 하천으로 평상시에는 거의 I, II등급 수질을 유지하며, 평균 유량은 352,100 ㎥/d정도이다. 그러나 2002년 8월 31일 태풍 루사의 영향으로 물길뿐 아니라 각 조사 정점의 하폭도 크게 변형되었으며, 생태계도 심각한 손상을 입게 되었다. 또한 수해 복구 공사로 인하여 무너진 교량과 축을 새로 정비하고 건설하는 과정에 수리적 특성이 또 다시 변형되었으며, 생태계의 2차적인 손상이 초래되었다. 수해 이후 부착 규조류의 종다양성은 17%정도 감소하였으며, 수생동물의 종다양성은 44% 정도 감소하였다. 그러나 2003년 3원 이후 수해복구 공사가 집중적으로 진행되는 과정에서 하상이 파헤쳐지고 토사가 유출되어 부착 규조류의 경우 수해 전보다 약 32%정도 감소하였으며 수생동물은 거의 소멸되었다. 특히 어류의 경우 상류에 서식하는 버들개와 같은 일부 종을 제외하고는 대부분 전멸되었다. 연곡천은 비교적 인위적인 오염원이 적고 하천의 길이가 짧으며, 경사가 크고 상류에서 하류까지 물의 체류시간이 짧기 때문에 복구 공사와 같은 일시적인 수질 악화 헌상은 빡리 회복될 수 있으나 손상된 생태계가 안정적인 생태계로 회복되는데는 상당히 오랜 시간이 걸릴 것이다. 또한 태풍 루사와 같이 일시적인 집중 강우는 하천 생태계뿐 만 아니라 인근 연안 생태계에도 치명적인 피해를 초래했다. 하천을 통하여 배출된 토사는 태풍 루사 이후 1년 6개원이 경과한 시점에서도 연안환경에서 잔류ㆍ표류하고 있으며, 특히, 정착성 저서생물들(해조류, 쌍각패류 등)의 피해가 현저하게 나타나 인근 연안 어업 생산량의 급격한 감소를 초래하게 되었다.