• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.316-316
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• 2022

최근 기후변화로 인한 극한 강우의 발생빈도가 증가하고 있으며 IPCC는 제6차 기후변화 평가 보고서를 통해 아시아 지역에 이상 기온 현상이 발생하고 강수 변동성이 증가해 도시를 중심으로 홍수로 인한 도시 기반시설 피해가 발생하는 등 이상기후로 인한 자연재해가 증가할 것으로 예측하고 있다. 본 연구에서는 집중호우와 태풍으로 침수피해가 발생한 서울시 신림지역을 대상으로 대표적인 도시침수 해석모형인 XP-SWMM을 이용하여 저영향개발기법(LID)중 하나인 투수블럭의 적용성을 확인하고자 한다. 연구대상지역인 신림2배수구역은 상류에서 서울대배수구역에서의 유출량이 유입되며 하류에서 봉천천배수구역과 합류 후 신림1배수구역으로 유출되며 상류와 하류에서의 경계조건은 도림천 전 유역에 대해 수립된 도림천의 「도시하천 유역종합치수계획」 수립에 따른 유출분석 및 내수침수 해석결과를 적용하였다. XP-SWMM을 적용하여 내수침수를 해석한 결과, 투수블럭을 설치가능한 공간에 최대한 설치할 경우 피해면적에 대한 저감효과가 약 60%이상으로 나타나 불투수면적의 비율이 높은 도시지역에서 효과적인 침수저감 방법임이 확인되었다. 한편 본 연구에서 대상지역으로 선정한 연구지역에서 기왕 일최대강우에 대한 침수지역은 평균 침수심이 매우 얕고, 홍수량 또한 작은 규모이기 때문에 투수성블럭의 침수저감효과가 비교적 과도하게 평가되었다는 한계가 있으나, 빗물펌프장 등 구조적 침수대책이 수립된 후에도 일부 침수지역이 발생하는 소규모 침수지역에 대한 대책으로 투수성블럭이 유의미한 대책이 될 수 있을 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.286-286
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• 2022

홍수피해를 최소화하기 위한 수공구조물의 적정 규모 결정을 위해 사용되는 홍수빈도분석에는 통계적 분석절차에 따른 불확실성이 포함된다. 따라서 불확실성이 포함된 범주 내에서 가장 적절한 설계홍수량(design flood)를 결정하는 과정은 수공구조물의 최종단계에서 중요하게 다루어져야 하는 부분이나 이를 제시한 연구는 많지 않다. 비용-편익 분석기법을 홍수빈도분석 절차에 도입하여 구성되는 총 기대비용함수(total expected cost function)는 설계홍수량 중 최적 설계홍수량(optimal design flood)를 결정하기 위한 새로운 접근방식이다. 이 절차는 UNCODE(UNcertainty COmpliant DEsign)로 명명되어 사용된 바 있으나, 국내에서는 아직 적용 결과가 소개되지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 UNCODE의 수학적 구성 절차를 소개함과 함께 북한강수계에 위치한 수력발전댐(화천댐, 춘천댐, 의암댐, 청평댐)의 년최대유입량을 사용하여 최적 설계홍수량을 산정하고 이 결과를 기존 홍수빈도분석 결과와 비교하였다. 불확실성이 고려된 총 기대비용함수로부터 확률분포함수들(Gumbel 및 GEV)의 모수를 추출하는 과정에서 Metropolis-Hastings 알고리즘을 사용하여 불확실성의 범위를 추정하였으며, 비용-편익 분석기법에 사용되는 비용 및 피해함수는 수학적 구성의 편의성을 위하여 1차 선형함수로 가정되었다. 4개의 발전용댐, 2개의 확률분포 및 2개의 재현기간에 대하여 최적 설계홍수량의 중앙값이 기존 홍수빈도분석 절차에 의해 산정된 설계홍수량보다 일정 정도 큰 값으로 산정됨을 알 수 있었다. 향후에는 본 연구에서 적용된 절차를 간단한 수식형태로 함수화하여 발전용댐 운영의 실무업무나 하천기본계획의 수립 등에 있어 비용-편익분석 기법의 적용성을 높이기 위한 연구가 진행될 필요가 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.351-351
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• 2022

현재 우리나라는 기후변화가 심화되고 강우의 불확실성이 높아지면서 자연 재해와 홍수 피해가 증가하고 있고 이에 따른 댐이나 보 운영의 고도화가 요구되고 있다. 특히 댐의 경우 다양한 원인에 의해 상류와 하류에서 홍수 피해가 빈번하게 발생하기도 하며, 방류 조절에 따라 담수 유입으로 인한 해수의 염도 변화나 수질 오염 등의 결과를 야기시킨다. 따라서 효율적인 댐 운영을 위해서는 방류량에 대한 지속적인 검증 측정이 필요하며, 유역 내 상하류 유출 특성 변화에 대한 모니터링이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 탐진강 유역에 위치한 장흥군(별천교)관측소와 장흥군(예양교)관측소를 대상으로 가동보 운영과 식생영향, 취수영향, 공사에 따른 수위-유량관계 변화를 분석하였다. 탐진강 최상류에 위치한 장흥군(별천교)관측소의 경우 2013년 이후 유량조사가 이루어지지 않아 2021년 하류 가동보 수문 운영 조건과 수중식생 영향, 취입보 운영 조건에 따른 변화를 모니터링하고 유량측정을 실시하여 수위-유량관계의 변동성을 분석하였다. 또한 탐진강 하류에 위치한 장흥군(예양교)관측소는 기존 설치되어 있던 상하류 가동보에 대해 철거공사가 금년 진행되었으며, 이에 따른 지속적인 모니터링과 유량측정을 통해 흐름 특성 변화를 분석하였다. 추가로 저평수기와 홍수기에 장흥댐 수문 방류량에 대한 검증 측정을 수행하여 고시된 방류량과 실측된 방류량을 각각 적용하여 탐진강 유역 유출 특성 변화에 대해 분석하였다. 결과적으로 본 연구에서는 탐진강 유역 하천 내의 보 운영과 식생, 취수, 공사영향에 따른 모니터링과 유량측정을 통해 신뢰도 높은 수위-유량관계곡선식을 개발하였고, 이를 통해 생산된 유량자료는 정확도가 매우 높은 것으로 분석되었다. 또한 장흥댐 수문 방류량에 대해 실제 측정된 방류량을 유출 분석에 적용한 결과 향상된 결과를 보였으며 정상적인 상하류 관계를 나타냈다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.190-190
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• 2022

최근 30년 강수량은 20세기 초보다 124mm 증가하였으며, 지역별 변동성 역시 매우 크다. 또한 일 강수량 80mm 이상의 강한 강수의 증가가 뚜렷하고 약한 강수가 감소하는 양극화로 인하여 홍수기에 홍수피해가 증가하는 추세를 보인다. 하지만 홍수에 대비하는 기간인 홍수기는 1970년 이전에 제정된 후 개선된 적이 없어 기후변화를 반영하지 못하고 있으며, 전국적으로 동일한 홍수기를 적용하고 있기에 최근 강수량의 지역특성이 강한 점을 반영하지 못하고 있다. 따라서 본 연구는 20세기와 21세기 두 그룹의 통계특성을 비교하여 홍수기의 강수량 변화를 정량화하여 기후변화를 보이고 국내 18개의 다목적댐 유역에서의 강수량 변화를 통계기법을 통해 지역 특성을 확인하였다. 이후 장마와 태풍을 기준으로 한 기존의 홍수기와 extension, shift, 그리고 split 등의 방법을 적용하여 개선한 홍수기를 비교하였다. 모의 방법은 댐 운영 기본 규칙에 국내 다목적댐에 가장 많이 활용되는 일정률-일정량 방식의 Rigid ROM과 예측한 유입수문곡선의 정확도가 관건인 일정량 방식의 Technical ROM을 활용하여 방류량을 결정하였다. 홍수저감효과는 계획방류량을 기준으로 한 세 가지 지표(frequency, duration, magnitude)를 통한 비교와 하천의 계획홍수량과 댐의 200년 빈도 계획홍수량을 기준으로 한 K-water 방법을 활용하여 평가하였다. 본 연구의 결과로 20세기와 21세기 홍수기의 통계량을 비교했을 때 강수량의 평균값이 86.55mm가 증가한 것을 확인할 수 있었으며, 각 댐 유역별로 비교하였을 때도 1개의 댐을 제외한 94%의 댐에서 증가 추세를 확인하였다. 추가적으로 모평균 차이를 95% 신뢰구간으로 확인한 결과 80% 이상의 범위에서 증가추세를 확인하였다. 가설검정 결과인 p-value가 최소 0.038에서 최대 0.3의 값을 가져 지역별 강수 차이 또한 유의미한 통계적 차이를 파악하였다. 홍수저감효과의 경우 2020년의 시범 유역에 대해서 15일의 extension을 적용한 홍수기가 기존의 홍수기에 비해 평균적으로 frequency는 0.002%, duration은 1.85hr, magnitude는 26.96% 정도 저감됨을 확인하였으며, flood의 횟수도 6회정도 적음을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과를 바탕으로 향후 기후변화에 대응한 새로운 홍수기의 기준을 제안할 수 있을 것으로 기대한다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• v.10 no.4
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• pp.125-134
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• 2023

In order to develop a backtracking technique for turbidity measurement data without discriminatory characteristics, three turbidity backtracking techniques for predicting inflow turbidity of a stream were compared using real-time turbidity data measured at automatic water quality measurement points located upstream and downstream of the stream and the Py_STPS model. Three turbidity backtracking techniques were applied: 1) simple preservation method of turbidity load considering flow time, 2) a method of using the flow rate at the upstream boundary considering the flow time as the flow rate at the downstream boundary, 3) method of introducing internal reaction rate to reflect the behavior characteristics of turbidity-causing substances. As a result of applying the three backtracking models, it was confirmed that the backtracking technique that introduced the internal reaction rate had the best results.

• Korean Journal of Environmental Agriculture
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• v.21 no.4
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• pp.243-247
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• 2002

Irrigation water quality along Donjin river watershed was monitored to find a possible pollutant, for maintaining water quality to achieve food safety through water quality preservation of river. As a pollution indicators, such as Biological Oxygen Demand(BOD), Chemical Oxygen Demand(COD), Total Nitrogen(T-N), and Total Phosphate(T-P) in Dongjin river were examined from May to November in 2001. The results were as follows : The BOD level of Dongjin river ranged from 2.84 to 6.45 mg/L, which would be in a II$\sim$IV grade of the potable water criteria by Ministry of Environment. Averaged BOD level of downstream DJ6(After Jeongupcheon confluence) was 4.07 mg/L. The average COD level of Dongjin river ranged from 11.20 to 32.96 mg/L. COD level of DJ6 rapidly increased rapidly after the junction of Dongjin river and Jungupcheon because it showed the latter had relatively high pollution level. T-N content were significantly high in all sites of Dongjin river ranged through 4.16 to 5.84 mg/L. T-P examined high concentration than another thing point by 0.19 mg/L after Jeongupcheon confluence as BOD and COD. COD of main stream was expressed high concentration to dry season after rainy season. In case of T-P, pollution degree of dry season before rainy season appeared and examined that quality of water was worsened go by dry season after rainy season. The water quality of Dongjin river was deteriorated with inflow of Jungupcheon polluted by municipal and industrial sites near Jungup city.

• Korean Journal of Environment and Ecology
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• v.25 no.1
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• pp.17-30
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• 2011

This study has analyzed the vegetation composition in the areas using different slope revetment techniques of riverbanks, in a way to improve the vegetation induction in the future considering the ecological aspects of the induction in Garaeyoul Village, Gangdong-gu, Seoul. The result of the vegetation distribution in each different slope revetment technique was analyzed, that the naturalized herb was dominant in the pole block accounting for 70.7%, while native herb was dominant in the lawn block occupying 48.5% and in the crib block occupying 55.7%. The vegetation coverage measured by different slope revetment techniques was highest in the crib block(average 97.5%), followed by the lawn block(average 95.3%) and pole block(average 27.9%). The vegetation base area was the most wide in the crib block and the most narrowest in the pole block. The result of community analysis in areas using different slope revetment techniques, dry herbs and vine herbs were dominated and the coverage was very poor in the pole block. In the lawn block, the barb was fragmented into narrow areas due to the blocks, which prevented the creation of large-scale plant communities. In the crib block, Miscanthus sacchariflorus, Fescue arundinacea and Aster pilosus, which also consisted of large-scale communities. Average dry weight was also measured by each slope revetment technique. The weight was heaviest in the crib block with $187.63g/m^2$, followed by the lawn block($137.65g/m^2$) and pole block($6.75g/m^2$). The soil moisture contents in the crib block and lawn block was 16.3% and 15.2%, respectively, while that of the pole block was 4.7%, which revealed the highly dry condition of the pole block soil. The analysis result of soil chemical property showed that there was little difference in soil texture, soile acidity(pH), and exchangeable ion content, however, the soil organic matter(OM) content and available $P_2O_5$ were highest in the pole block. In the future, in order to induce more vegetation into river banks and walls, a proper construction method should be applied so that the vegetation area can be expanded as much as possible, considering the safety of the banks.

• Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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• v.22 no.4
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• pp.24-38
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• 2019

Due to the dramatic spatial changes caused by industrialization, environmental problems such as air pollution and urban heat island phenomenon, etc. are occurring in cities. In this case, the wind corridor, which is a passage through which fresh and cool air generated in forests outside cities move to the downtown, can be used as a spatial planning method for improving urban environmental problems. Cold air is determined by the characteristics of the flow depending on the topography and land use of cities, and based on this, the medium- and long-term plan should be established. Therefore, this study analyzed the flow of cold air at night through the KLAM_21 model in Suwon-si, Gyeonggi-do, to prepare the basic data required to apply the wind corridors. As a result, it turned out that cold air of Suwon-si was mainly generated from Gwanggyo Mountain that is a large mountain area in the north, and flowed into the urbanization promotion area, and about three hours after sunset, cold air flowed into the downtown. By district, the depth, wind speed, and direction of the cold air layer were formed differently according to the characteristics of the topography and land use. In the areas where large forests were adjacent, the flow of cold air was active. There are three main wind corridors where cold air flows to the downtown of Suwon-si, all of which are formed around rivers. Especially, if the connection between rivers and the surrounding green areas is high, the effect of wind corridors is found to be significant. In order to utilize the wind corridors of Suwon-si, based on the results of this study, it is necessary to make climate maps through actual survey and complex analysis of cold air flow and establish mid-to-long-term plans for the conservation and expansion of major wind corridors.

• Journal of Aquaculture
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• v.5 no.1
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• pp.93-108
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• 1992

This study was conducted to understand the variation of suspended matters in coastal waters of Cheju Island. Water sampling was carried out at 22 stations along the coast of this island from March 1988 to November 1989. Analyzed and/or observed items were water temperature, salinity, total solids (TS), total dissolved solids (TDS), volatile suspended solids (VSS), and fixed suspended solids (FSS). Inter-relationships between wind velocity, precipitation and total suspended solids (TSS) were also investigated. More windy days prevail in winter season (December, January and February) in Cheju Island. Thirty-six points seven percent of total windy days of a year appeared in this season. The rate of windy days in spring was $27.3\%$ and those in summer and fall were $17.9{\%}$ each. From February to July, the heaviest precipitation was observed in the southeastern area and that from August to January was observed in the eastern part of this island. TS and TDS were firmly related with the fluctuation of salinity. Therefore, there were higher in spring and lower in summer. The highest TSS (7.73 $mg/{\ell}$) was observed in February and was the lowest (4.73 $mg/{\ell}$) in September. Annual mean value of TSS was 6.3$mg/{\ell}$. The highest VSS (2.03 $mg/{\ell}$) was observed in July and lowest (1.42 $mg/{\ell}$) in September. The percentage of VSS per 755 was $30.6{\%}$ in average that was not much higher level compared to the other polluted areas. This value became higher in summer (av. $34.17{\%}$) and lower in winter (av. $24.2{\%}$). Fluctuation of TSS was mainly related with the freshwate. discharge, tidal action, and re-suspension of bottom sediments by the wind waves. Therefore, TSS concentration was low in summer and hish in winter.

• Korean Journal of Ecology and Environment
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• v.50 no.1
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• pp.29-45
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• 2017

This study explored spatiotemporal variability of water quality in correspondence with hydro-meteorological factors in the four stations of Euiam Reservoir located in the upstream region of the North-Han River from May 2012 to December 2015. Seasonal effect was apparent in the variation of water temperature, DO, electric conductivity and TSS during the study period. Stratification in the water column was observed in the near dam site every year and vanished between August and October. Increase of nitrogen nutrients was observed when inflowing discharge was low, while phosphorus increase was distinct both during the early season with increase of inflowing discharge and the period of severe draught persistent. Duration persisting high concentration of Chl-a (>$25mg\;m^{-3}$: the eutrophic status criterion, OECD, 1982) was 1~2 months of the whole year in 2014~2015, while it was almost 4 months in 2013. Water quality of Euiam Reservoir appeared to be affected basically by geomorphology and source of pollutants, such as longitudinally linked instream islands and Aggregate Island, inflowing urban stream, and wastewater treatment plant discharge. While inflowing discharge from the dams upstream and outflow pattern causing water level change seem to largely govern the variability of water quality in this particular system. In the process of spatiotemporal water quality change, factors related to climate (e.g. flood, typhoon, abruptly high rainfall, scorching heat of summer), hydrology (amount of flow and water level) might be attributed to water pulse, dilution, backflow, uptake, and sedimentation. This study showed that change of water quality in Euiam Reservoir was very dynamic and suggested that its effect could be delivered to downstream (Cheongpyeong and Paldang Reservoirs) through year-round discharge for hydropower generation.