• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.237-237
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• 2022

우리나라 하천 내에 설치된 횡단구조물은 보 35,000개소 이상으로 전국 하천의 0.6 km마다 수공구조물이 위치해 있으며 이로 인해 종적(longitudinal) 연결성에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 농어촌연구원의 조사에 따르면 하천 횡단구조물이 설치된 구간에 어도 설치율은 14.9%로 나타났으며 이는 수생태 관점에서 연속성이 매우 열악한 상태임을 확인 할 수 있다. 이에 우리나라 각 부처 국토교통부, 환경부 등에서는 수생태 연속성을 확보하고자하는 노력이 지속되고 있으며 대표적으로 어류의 이동통로인 어도를 설치하거나 기존 어도의 효율을 향상시키기 위하여 개보수 작업을 지속적으로 실시하고 있다. 어도의 기능을 평가하기 위해서는 어도 내의 수리특성을 정확히 파악하는 것이 중요한데 연속적인 구조물로 구성된 어도 내 흐름은 매우 복잡하다. 특히 어도 내 구조물간 상호작용에 의하여 비정상 흐름이 발생하며 구조물 뒤에서는 사수역(dead zone)이 형성된다. 사수역에서 나타나는 와류의 거동은 구조물의 기하학적 특성에 따라 변화한다. 본 연구에서는 2차원 수심적분 수치모형을 활용하였으며 벽면 근처 점성저층의 유속분포을 재현하기 위하여와 점성항에 감쇠함수(damping function)를 고려하였다. 수치모형의 검증을 위해 실내 실험수로의 직선 개수로에서 PIV(particle image velocimetry)를 활용하여 연속적으로 배치된 구조물에 의한 유속자료를 활용하였다. 이 결과는 향후 새로운 어도설계 혹은 기 설치된 어도의 수리학적 기능을 평가하는데 활용이 가능할 것으로 보인다.

• 한국습지학회지
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• 제16권2호
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• pp.213-220
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• 2014

최근 하천정비는 환경에 대한 인식이 높아지면서 이수 및 치수뿐만 아니라 하천환경에 대한 관심이 증가하는 쪽으로 바뀌어가고 있는 실정이다. 따라서, 하천환경 또는 하천복원이 하천사업의 핵심이 되고 있다. 우리나라의 경우, 대부분의 하천이 치수목적의 하천정비에 의해 홍수조절과 주운을 돕기 위해 직강화 되었다. 하도를 직강화 할 경우 안정성 유지가 중요하므로 하천을 따라 제방이 축조된다. 이와같이 이수와 치수를 목적으로 하천에 축조된 댐, 보, 제방 및 수문 등과 같은 구조물의 경우, 하천의 종 횡적 연결성(Connectivity)을 저해하는 요인이 된다. 연결성이란 어떤 서식처에서 다른 서식처로 에너지와 물질을 이동시키거나 자연적인 수로를 통하여 서식처 간을 물리적으로 연결하는 동적인 자연통로로써 장기적인 하천복원관점에서 볼 때 연결성 증대는 유역 내 건강한 생태계 조성을 위해 매우 중요하다. 본 연구에서는 횡적 연결성 회복을 통한 하천복원의 첫 번째 단계로써 연결성에 대한 기본개념을 설명하고 대상유역을 선정하여 연결성을 저해하는 격리, 차단 공간의 유무에 따른 유역 내 흐름양상의 변화를 수치모의 하였다. 본 연구의 결과는 유역 내 수리수문연결기술 개발로 이어질 수 있을 것으로 판단되며, 차후 하천복원사업에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지형학회지
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• 제18권3호
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• pp.37-51
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• 2011

이 연구는 조석우세하구역인 모산만 하구역의 "에너지혼합구간"에 형성되어 있는 간석지의 퇴적물 분석을 통해 하구역의 지형변화와 퇴적환경변화를 고찰하였다. 모산만 하구역의 간석지 퇴적층은 대부분 홀로세 전기와 홀로세 후기로 나누어 퇴적되어 있으며, 홀로세 중기에 형성된 것으로 보이는 부정합이 관찰되었다. 이러한 부정합의 존재는 홀로세 중기에 있었던 해수면의 급격한 변화와 관련이 있을 것으로 판단된다. 연구지역의 퇴적공간은 크게 3개 그룹으로 구분되었으며, 각각의 그룹을 "간헐적 조수통로퇴적구역"(A1, B1, D3), "창조류지배퇴적구역"(A3, B3, C1, C3) 그리고 "하천퇴적물유입구역"(A2, B2)으로 명명하였다. 이와 같이 퇴적공간이 구분되는 것은 조수통로의 측방이동 제한, 창조류의 회절 현상과 퇴적지연현상에 의한 퇴적작용, 특정 구역에서의 하방침식의 강화와 같은 프로세스들로 설명될 수 있으며, 이 프로세스들은 연구지역과 같은 서해안의 리아형 조석우세하구역의 지형형성 과정의 주요 요인임을 확인하였다. 이 연구는 향후 서해안 하구역의 지형변화에 대한 논의의 방향을 제시하였다는데 의의가 있고, 나아가 서해안의 "육지-해양 상호작용" 모형을 만들어가는 기초적인 자료로 활용될 것이다.

• 생태와환경
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• 제46권2호
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• pp.185-191
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• 2013

낙동강 지류하천에 설치된 어도의 형식분류 및 평가결과를 요약하면 다음과 같다. ${\bullet}$ 786개 하천에 설치된 보 및 어도를 조사한 결과, 보는 9,164개, 어도는 1,263개로 조사되었고, 어도설치율은 약 14%로 나타났다. ${\bullet}$ 하천설계기준에 따라 어도를 분류한 결과, 표준형 (풀형식, 수로형식) 어도는 62%, 비표준형 어도는 38%로 나타나 대체로 표준형 어도가 많았지만, 하천설계기준에서 제시되지 않은 비표준형 어도도 많이 설치되어 있는 것으로 조사되었다. 표준형 어도중에는 풀형식 37% 수로형식 63%로 수로형식이 대부분을 차지하였다. 또한 풀형식은 일반형, 노치형 계단식이 대부분인 것으로 나타났다. ${\bullet}$ 1,263개소의 어도를 평가한 결과 중 양호 354개, 중간 835개, 불량 74개로 전체어도 중 약 72%가 중간등급 이하로 평가되어 대체로 보수 및 보완이 필요한 어도가 많은 것(풀형식 제외)으로 나타났다. 중간등급 어도의 문제점 및 개선방안을 살펴보면, 전체적으로 경사도가 가장 큰 문제점을 보였고, 출구가 가장 적은 문제점을 보이는 것으로 나타나 이에 따른 개선이 이루어져야 어도가 제기능을 할 수 있을 것으로 평가되었다. ${\bullet}$ 현재 낙동강 지류하천의 경우 어도설치율이 14%이며 이 중 양호한 어도가 28%로 평가되어 실제 어류가 이용가능한 어도는 약 4%로 매우 낮은 것으로 나타났다. 현재 낙동강 지류하천에서 실제 어류가 이용가능한 어도의 비율이 매우 낮게 나타나, 하천의 단절현상을 개선하기 위해서는 현재 설치된 어도의 보수 및 보완과 어도의 신설이 필요할 것으로 판단된다. 어도를 신설할 때에는 무분별한 어도의 설치보다는 수산연구기관과의 협의를 통해 어도의 설치가 이루어져야 할 것으로 판단되며, 어도 설치 후 지속적인 사후관리를 위한 정부차원에서의 법령개정 및 예산확보를 통해 어도의 지속적인 점검 및 관리가 이루어질 때 생물의 이동통로가 확보되어 횡구조물에 의한 하천의 단절현상을 점차적으로 줄여 나갈 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제49권10호
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• pp.809-821
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• 2016

연구범위는 경남의 지방하천 671개소(총연장 3,741 km)이며, 연구내용을 간략히 요약하면 다음과 같다. 하천횡단구조물의 총수는 7,730개소로 조사되었으며, 하천연장 1 km 당 구조물이 평균 2.1개소씩 설치되어 있는 것으로 나타났다. 농업용수보가 4,006 (51.82%)개소였으며, 하상 유지시설(낙차공)은 3,670 (47.48%)개소였고 및 나머지(하상도로 등)는 54 (0.70%)개소로 조사되었다. 상하류에 큰 영향을 미치는 높이 1.0 m 이상은 3,897 (51%)개소, 영향이 비교적 미미한 높이 0.5 m 이하는 1,109 (14%)개소로 분석되었다. 어도는 153 (23%)개 하천에 640 (8%) 개소에 설치되어 있는 것으로 파악되었다. 하천횡단구조물이 치수적 측면에서 홍수시 수위상승을 초래하고 생태환경적 측면에서는 생태통로를 단절시키는 등 여러 문제점을 초래하고 있었다. 따라서, 도출된 문제점을 기초로 하천횡단구조물에 대한 공학적인 몇 가지 대책을 제시하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.2100-2104
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• 2008

현재 전국적으로 하천을 횡단하는 보에 어도시설이 되어 있는 곳은 4.6%에 불과하고, 기존에 설치된 어도의 경우에도 설계단계에서부터 회유성 어류의 통로로 부적합하거나, 시공 후 관리부실로 하상이 세굴되거나 퇴적되어 어도로서의 기능을 상실한 경우가 많은 실정이다. 또한 어도의 위치는 통수장애 및 퇴적을 고려하여 하천의 유심(流心)과 연결되는 위치에 설치해야 함에도 불구하고 엄밀한 수리계산 없이 어도의 설계가 이루어지는 경우가 많다. 따라서 본 연구에서는 1차원 및 2차원 흐름해석을 통해 어도 효율을 높일 수 있는 방안을 강구하였다. 흐름해석 대상구간은 왕숙천의 퇴계원 수위표 지점부터 상류 약 4km 구간이며, 이 구간에 3개의 보가 존재한다. 상하류 연속성 확보를 위해 어도 설치시 고려 대상 종으로 왕숙천 중류에만 출현하는 긴몰개를 삼았다. 보에 어도가 없는 상태에서 흐름 및 하상변동 해석을 수행하여 이를 바탕으로 어도를 설치하기에 적정한 위치를 도출하였다. 2차원 흐름모형의 하나인 RMA-2를 사용하여 유심선을 파악하였으며, 하상변동 해석 모형인 SED-2D를 이용하여 홍수시 어도 입,출구에 예상되는 세굴 및 퇴적양상을 확인하였다. 갈수시 설치된 어도에 충분한 유량이 확보되는가를 확인하기 위해 HEC-RAS를 이용하여 1차원 흐름해석도 병행하였다. 2차원 흐름해석 결과 대상구간의 좌안쪽으로 유심선이 발생하므로 어도는 이를 따라 보체의 좌안쪽에 설치함이 타당하다. 그러나 홍수시 하상변동해석 결과, 좌안쪽에 상당량의 퇴적이 발생하는 경우에는 퇴적이 진행되지 않는 보의 중앙부에 어도를 설치함이 타당하다고 사료된다.

• 한국환경생물학회:학술대회논문집
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• 한국환경생물학회 2003년도 학술대회
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• pp.98-102
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• 2003

서울의 대표적 도시하천인 중랑천의 수질 변화에 따른 어류군집의 장기적 변동과 군집의 안정성에 대해 1990년부터 2001년까지 조사하였다. 중랑천은 1980년대와 1990년대초까지는 수질악화, 수변대 훼손으로 물고기가 서식하지 못하였으나 1990년대 초반이후의 수질개선으로 잉어 및 붕어와 같이 오염에 강한 종들부터 서식하기 시작하여 현재까지 18종의 서식이 확인되고 있다. 연도별 출현종수는 1990년에는 어류의 서식을 확인할 수 없었으며, 1996년 6종, 1998년 9종, 2000년 11종, 2001년 14종으로 증가하는 추세다. 그러나 출현종 및 개체수 증가에 따라 갈수기인 봄철과 이른 여름철에는 산란장소를 찾는 잉어, 붕어 등이 한강에서 중랑천으로 대거 이동하는 과정에서 대량폐사가 발생하기도 하였다. 2000년 4월 및 6월, 2001년 6월에는 중랑하수처리장 하류와 수중보 정체구역에서 소량의 소나기성 강우 이후 발생한 일시적 용존산소 고갈로 대량의 잉어류폐사가 발생하였다. 수질사고 이후, 수중보 및 하상 저니 등에 관련된 중랑천 생태계의 구조와 기능에 대해 많은 연구와 개선이 이루어졌으나 본래의 자연성을 아직까지 회복하지 못하고 있다. 특히 중랑천은 2005년 9월에 하천 복원이 완료되는 청계천의 한강어류 이동통로 역활이 중요시되고 있는 하천이다.

• 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.

• 생태와환경
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• 제46권2호
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• pp.154-165
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• 2013

본 논문은 최근 몇 년 동안 어류폐사가 발생했던 하천인 월운천, 서천, 장남천 그리고 안양천을 대상으로 어종의 변동을 조사하였다. 어류폐사의 영향을 받은 지역에서 종수의 회복률은 22~86%까지 이르렀는데, 인공구조물과 수질에 의한 영향을 받았다. 장남천에서는 알칼리성 pH로 인해 어류폐사가 발생하였으나 다른 두 하천(월운천, 서천)에 비해 수질의 회복 이후 빠른 종수의 회복을 보였다. 또한, 안양천에서의 낮은 종수는 간헐적으로 발생하는 용존산소고갈로 인한 수질악화의 영향이 크다. 이와 더불어 하천에 설치되어 있는 인공구조물은 특히 저서성 어종의 회복에 부정적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 수질 또는 어류개체군의 이동이 회복될 때 어종의 빠른 회복이 예상되지만, 여전히 많은 하천에서 수질의 악화현상과 일부 노후화한 인공구조물의 존재는 어류의 서식환경을 악화시킬 수 있고 어류폐사 이후 하천에서 어종의 회복을 지연시키는 원인이 될 수 있다. 하천에서 어류군집의 보존을 위해서는 어류의 이동을 위한 통로와 유역으로부터의 오염원의 유입을 관리하여야 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.134-134
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• 2012

일반적으로 하천에 고정보를 설치하게 되면 생태 통로의 차단, 보 상류부 수질 악화, 하천 경관 훼손 등 다양한 문제점이 발생하며 특히 상류로부터 유입된 토사가 보 상류부에 퇴적되고 보 하류부는 침식이 발생하여 보 상 하류간의 심한 표고차로 인한 하천의 연속성이 파괴될 가능성이 있다. 이러한 고정보의 문제점을 해결하기 위하여 가동보를 설치하여 홍수소통을 원활하게 할 뿐 아니라 토사가 다량 함유되어 있는 홍수류를 보에 저류시키지 않고 하류로 유하시키고 가동보구간의 증가된 유속을 이용하여 보 상류측의 퇴적 토사를 씻겨 내려가게 하는 플러싱 효과를 이용하여 보 상류부의 토사 퇴적 문제점을 해결하고 있다. 하지만 가동보 설치에 따른 기존의 하상변동분석 연구와 실무에서는 이러한 상황을 고려하지 않고 수문을 닫았을 때와 수문을 열었을 때 2가지 경우에 대해서만 하상변동분석이 이루어지고 있는 실정이다. 홍수기 및 갈수기 시 보의 계획홍수위 및 상류관리수위를 무시한 하상변동분석은 과도한 플러싱 또는 저류효과가 발생함으로써 실질적인 하상의 변동 특성을 제대로 반영할 수 없다. 본 연구에서는 금강의 보 건설 구간 중 백제보의 계획홍수위 및 상류관리수위를 유지하는 수문 운영을 반영하여 백제보 상 하류에 하상변동특성을 분석하였으며 수문 운영을 고려하지 않았을 경우의 하상변동과 비교하였다. 분석에 사용된 수치모형은 HEC-6가 탑재된 HEC-RAS 4.1을 이용하였으며 본 모형이 유사의 횡단 분포를 고려하지 못하는 한계성(1차원모형)을 가지나 하상토 및 부유사의 전체 입도분포를 고려하고 User Defined Curves를 이용하여 수문작동 옵션 지정이 가능하여 선택하여 홍수기와 갈수기를 고려한 하상변동 특성 분석을 실시하였다.