• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.416-416
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• 2011

최근 하천의 생태성이 강조된 식생, 사석, 목재 등의 자연 재료를 사용하는 친환경적인 호안이 고안되어 시공되고 있다. 이러한 호안들은 홍수시 유실에 따른 안정성의 확보와 생태성을 고려하는 것이 중요하다. 본 연구는 기존에 개발되어진 돌망태호안, 식생호안 및 식생블록호안의 안정성평가 프로그램에 개발한 사석안정성 산정식을 이용하여 사석호안공에 대한 안정성평가를 추가하였다. 각각 호안에서의 밑다짐공의 최대세굴심과 폭의 산정으로 밑다짐공의 안정성평가를 추가하여 호안 안정성평가에 대해 폭 넓은 평가를 제시하였다. 개발된 호안 안정성평가 프로그램에 사석호안공과 밑다짐공의 안정성을 추가하여 김상문, 최흥식(2008)에 의해 Data-Base를 기반으로 개발된 Menu-Driven방식의 호안 안정성평가 프로그램을 개선하였다. 개선을 통하여 호안의 축조는 물론 생태성이 강조된 호안설계에 의한 자연형 하천복원 시에 많은 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.1398-1402
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• 2008

본 연구는 하천 호안의 안정성에 대한 값들을 체계적으로 정리하고 관련 기법을 컴퓨터 프로그램으로 개발하여 실무자들이 호안의 시공 설계시 안정성에 대한 평가를 쉽게 할 수 있도록 개발된 프로그램이다. 프로그램의 사용을 쉽게 하기 위해 GUI(Graphical User Interface)의 기능이 뛰어난 Visual Basic을 사용하였으며, Data-Base를 기반으로 하는 Menu-Driven 방식을 채택하였다. 프로그램의 기본구성은 호안의 수리적 안정성연구를 바탕으로 국내의 하천에서 가장 많이 사용되고 있는 식생호안공, 돌망태공, 식생호안 블록공의 3가지로 구성 되어 있으며 각 호안공의 소류력에 필요한 수리 특성 자료와 각종 계수, 호안에서 측정되어진 값을 산정 후 각 호안의 내력 소류력 값과 외력 소류력 값을 산출 한 뒤 이 들 값을 비교하여 호안의 안정성을 평가하였다. 호안의 안정성평가 프로그램을 바탕으로 하천호안의 축조 및 최근의 생태성이 강조된 하천의 호안 시공 설계 시 많은 사용이 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.667-667
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• 2012

호안블록을 설치하는 목적은 제방의 비탈면 및 저수로 하안을 강수나 유수에 의한 침식작용으로부터 보호하는데 있다. 근래에 들어서는 친수성, 경관, 생태계 보전 및 재생 등과 같은 기능을 가진 다양한 호안블록의 시공이 이루어지고 있는데 이러한 국내 상황은 호안블록에 관한 수리적 연구와 안정성 검토의 필요성을 증가시키고 있다. 현재 국내에서는 호안의 설계 및 시공시에는 하천공사 표준시방서 등을 이용하고 호안블록 제작에는 콘크리트 표준 시방서 등을 이용하고 있다. 그리고 이런 시방서의 내용들은 호안블록 설치 후 호안의 안정성을 보장하는 듯 하다. 하지만 이는 모두 호안블록의 재료 및 설치 기준에 관한 지침서일 뿐이며, 어느것도 호안블록 설치 이후에 호안의 안정성을 보장하지는 않는다. 따라서 현재 국내 상황을 고려한 호안블록 주변의 수리특성에 관한 연구와 안정성 평가 기법의 개발은 매우 시급한 과제이다. 본 연구에서는 한국건설기술연구원 안동 하천실험센터 실규모 수로에 최근 미국과 일본에서 적용하고 있는 호안블록의 안정성 평가 지침을 참고하여 호안블록 시험구간을 설치한 뒤, 서로 다른 형태의 호안블록 두 종류에 대하여 실험을 수행하였다. 실험에 사용된 호안블록은 실재 현장에서 사용되는 블록과 동일한 제품을 사용하였다. 실험 결과 두 종류의 호안블록에서 모두 기반 토층의 침하 현상이 발견되었으며, 그 중에서 블록 중앙에 구멍이 있는 형태의 호안블록의 경우에는 구멍 내부에서 발생한 강한 세굴 현상이 침하로 이어져 결국에는 호안블록이 설치된 구간 전체가 파손되는 양상을 보였다. 또한 유속이 빠른 구간에서 블록의 파손이 더 심화되는 양상도 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.2105-2110
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• 2008

최근 환경적 기능을 중요시하는 시대적 흐름에 맞추어 친환경적으로 하천의 정비가 이루어지고 있다. 하천에서 호안은 생태학적인 측면에서 볼 때 하천을 중심으로 한 생활영역을 가지는 생물에게 육역과 수역의 연결부로서 추이대(ecotone)의 기능을 담당하고 있어 그 중요성은 이루 말할 수 없다. 그럼에도 불구하고 실제 자연친화적 하천정비에서 조차 호안공법의 선정은 객관적인 자료와 평가기법의 부재로 하천의 환경특성을 고려하지 못한 채 무분별하고 획일적인 공법으로 시공이 이루어지고 있다. 따라서 본 연구에서는 향후 자연친화적 하천공사 시 시공하천의 특성을 고려한 호안공법의 선정이 객관적이고 합리적으로 이루어질 수 있도록 기존의 호안평가지표 및 기법을 수정 제안하였다. 제안된 호안평가기법의 평가항목은 안정성, 환경성 그리고 친수 어메니티이다. 금번 연구에서 제안한 호안평가기법의 적용을 위하여 전국의 하천을 대상으로 사전조사를 실시한 후 호안평가의 적용이 용이한 91개 하천을 선정하여 현장조사를 실시하였다. 그리고 조사를 통해 확보한 호안 자료는 호안평가기법을 이용하여 호안의 안정성, 환경성 그리고 친수 어메니티에 대한 평가가 이루어졌으며, 제안된 호안평가기법은 호안 및 하천의 특성을 적절히 반영함을 확인 할 수 있었다. 본 연구를 통해 확보된 자료는 향후 생태적 측면을 고려한 하천정비의 방향제시 등의 기대효과를 가져올 수 있으리라 생각되며, 호안공법 선정을 위한 호안평가기법 개발의 기초자료로 유용하게 활용될 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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• pp.506-511
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• 2004

본 연구에서는 제방의 침식에 대한 안정성 평가를 위하여 일본의 하천제방설계지침에서 사용하고 있는 설계기법을 도입하여 적용하였다. 일본은 호안 설계에 있어서 성능 규정에 의한 내력 및 외력을 산정하여 호안공의 안정성을 정량적으로 판단하고 있다. 국내 하천설계기준에서는 침식에 대해 호안을 설치토록 하고 있으나 확실한 안전성 평가기법은 제시되어 있지 않은 실정으로 호안공은 유속이 3m/s이상에서 설치하도록 제시하고 있어 호안공별 설계기준이 경험에 의존하게 된다. 이에 대해 정량적인 설계가 필요하며 적용성 검토를 위하여 2002년 대풍 '루사'와 2003년 태풍 '매미'에 의해 침식피해가 발생한 지점에 대해서 현장조사를 수행하고, 이를 정량적으로 해석함으로써 침식에 대한 설계기법에 대한 검토를 수행하였다. 본 연구에서는 제방 비탈면이 식생으로 보호된 경우와 호안공(호안블럭, 돌망태 등)이 설치된 경우에 대해서 안정성을 해석하였으며, 내${\cdot}$외력 산정에 의한 안정성 평가의 적용성을 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.1098-1107
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• 2007

과거 치수적 목적에 의해 진행하던 하천정비방식이 최근에 친환경적 개념의 정비방식으로 전환되면서 하천환경개선에 대한 관심과 공감대가 증가되고 있다. 일부 지자체를 중심으로 하천살리기 운동을 비롯해 하천의 환경기능을 개선하려는 노력이 진행중이며 전국적으로 자연형 하천정비 또는 친환경적 하천복원 등의 사업이 활발히 시행되고 있다. 자연형 하천정비 개념의 도입이후 많은 하천에 다양한 자연형 호안공법이 시공되어 가고 있는 상황에서 보다 적합한 호안공법의 적용을 위해서는 하천의 환경특성을 고려할 필요가 있다. 이는 대상 하천이 지니는 특성에 적합한 호안공법을 선정하는 데 선결되어야 할 문제이며, 적용 호안이 시공 이후 하천환경과 얼마나 조화를 이루는가를 담보할 수 있는 방안이라 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 상기의 조건을 만족시킬 수 있는 호안에 대한 평가를 위해서 광주천을 대상으로 하여 호안에 대한 평가를 실시하였다. 대상하천인 광주천은 광주시를 관통하는 도시하천으로, 현재 자연형 하천정화사업을 시행하고 있으며 2009년에 완공될 예정이다. 광주천의 호안에 대한 평가를 위해 수리적 안정성, 식생의 건전성과 경관/심미성 및 생태성을 포함한 평가방식을 개발하고, 개발된 기법을 광주천에 적용하여 하천공사 전후의 호안을 평가하고 그 결과를 비교함으로서 호안평가 방법을 확립하는 것이 본 연구의 목적이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.1423-1427
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• 2008

자연과 함께하는 하천복원기술개발에 관한 연구의 일환으로 호안평가기법을 개발하였는데 평가항목은 수리안정성, 생태성 및 어메니티로 구성되어 있다. 개발된 방법과 외국의 호안평가방법을 비교하기위하여 일본과 미국의 방법을 선택하였다. 세가지 방법들의 세부적인 평가항목들의 유사성은 많지 않았으며, 그 이유는 평가의 관점이 각각 상이하기 때문이다. 미국의 방법은 어메니티는 거의 고려하지 않았으며 일본의 방법은 호안구조물의 파괴에 초점을 맞춘 방법이다. 세가지방법의 평가항목을 수리적 안정성, 생태성 및 어메니티의 대항목을 분류하고 각 항목마다 몇 개의 소항목으로 구성하고 각 소항목마다 1점에서 5점까지 점수를 부여하였다. 점수가 낮을 수록 좋은 평가가 되도록 배정하였다. 광주천의 한지점의 조사결과를 각각의 방법에 맞춰 점수를 계산한 결과 연구팀의 방법은 2.19점, 미국방법은 2.71점, 일본의 방법은 2.11점으로 평가되었다. 평가항목의 중복성이 많지 않았지만 평가결과는 점수의 차이가 크지 않음을 알 수 있었다. 각 방법의 소항목들을 자세히 검토하여 연구팀의 평가방법을 보완하는 연구가 필요할 것이며 평가방법이 확립되면 기존호안을 평가하여 호안공사 우선순위를 정하는데 유용하게 이용될 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.329-329
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• 2011

제방은 하천의 범람으로부터 제내지의 인명, 가옥, 재산, 각종 시설 등을 보호하고 유수의 원활한 소통을 유지하기 위해 하천을 따라 축조한 구조물로서 침식 피해를 방지하기 위해 호안을 설치하도록 규정하고 있다. 호안은 만곡부, 하천 급경사, 지형의 간섭효과 등에 의한 유수의 침입으로부터 제방 및 하안을 직접 보호하기 위해 제방 앞비탈에 설치되는 구조물을 의미한다. 따라서 호안의 안정은 곧 제체의 안정과 직결되는 요소라 할 수 있다. 호안의 안정성은 역학적인 측면에서 외력과 저항력의 크기에 따라 평가할 수 있다. 국내 실무에서 적용되고 있는 호안설계 방법은 하천설계기준 해설(2009)에 제시되어 있으며, 경험과 이론의 양면을 고려하여 설계를 수행하도록 하고 있다. 이로 인해 호안 안정성에 대한 역학적인 검토 방법의 한계 때문에 과대 또는 과소 설계의 우려가 있다. 따라서 호안설계시 유속 및 소류력의 크기에 따른 정량적 평가기법이 요구되는 상황이다. 본 연구에서는 호안의 정량적인 설계기법 개발을 위하여 수리실험을 통해 유속증가로 인한 호안재료의 이탈현상을 재현하였다. 실험수로는 폭 2 m, 길이 25 m, 수로경사 1/300의 직선수로 형태이며 우안의 1:2 경사면에 다양한 크기의 사석과 블록을 차례로 설치하여 실험을 수행하였다. 수리실험은 다른 하상변동 요인이 제한된 고정상으로 수행되었으며 정상류 흐름조건에서 유량을 변화시키며 유속변화 등 흐름현상에 의한 호안재료 이탈을 관찰하였다. 실험결과를 바탕으로 호안설계시 1차원 접근유속을 대표유속으로 적용하는 방법의 특성을 파악하고, 호안재료의 이탈유속과 흐름특성간의 상관관계를 분석하였다. 또한, 호안설계시 입력자료로 사용될 수 있는 단면평균유속과 2차원적 국부유속과의 상관관계를 파악하여 호안의 정량적 설계기법에 활용될 제원결정 경험식을 제안하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.955-959
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• 2012

국내에서 적용되는 호안 등의 구조물설계는 1차원적인 평면적 유속과 소류력을 기준으로 하여 기준허용치에 대한 초과 유무만으로 안정성 판단의 근거로 하고 있어 다양한 수리현상에는 만족하지 않는 경우가 발생한다. 따라서, 호안구조물의 보다 다양한 조건과 정량적 수치에 근거하는 역학적 설계기법과 구조적 안정성 검토을 위한 평가모델을 제안하게 되었다. 한편, 기존 호안의 위험도를 평가하기 위한 평가기준도 필요하며, 이를 관리자나 설계자가 편리하게 이용할 수 있도록 프로그램 개발도 필요하게 된다. HEC-RAS의 결과를 입력자료로 이용할 수 있도록 연계하였으며, 제시한 구조모델을 주해석 알고리즘으로 적용하고, "수충부 및 토석류 방재기술 연구단"에서 개발된 식을 사용자가 쉽게 선택할 수 있도록 적용성도 고려하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.1102-1106
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• 2006

본 연구에서는 현재 제방 사면에 적용된 자연친화적인 호안공 중 블록공을 대상으로 수리적인 안정성 및 식생 활착성 등을 검토하는 것을 주요 목적으로 하였다. 일반적으로 블록 호안공은 수리적인 안정성을 갖지만, 호안공 배면에 토사유출 방지를 목적으로 부직포를 설치하는데, 이 경우 호안공 두께가 그리 크지 않아 홍수시 또는 인위적인 행위에 의해 호안공이 쉽게 어긋날 우려가 있다. 또한 부직포 위에 호안공을 설치하는 까닭에 마찰이 적어 홍수시 흐름의 소류력에 의해 쉽게 미끄러질 우려가 있으며, 경사면과 부직포 사이로 물이 들어갈 경우 부직포가 배수가 되지 않기 때문에 부직포 배면의 토사는 부분 흘러내림 현상으로 토사 유출에 따른 부등침하와 블록의 내려앉음 현상이 발생되는 우려가 발생된다. 현지조사 결과 블록공 배면에 설치되는 부직포는 식물 뿌리가 뚫고 들어가지 못하므로 식생활착이 불충분함이 나타났다. 따라서 상기 결과를 종합하여 볼 때, 수리적인 안정성과 식생 활착을 동시 만족시키는 호안공은 부직포가 설치된 호안공으로서 부직포는 식물 뿌리가 뚫고 들어갈 수 있는 형태이어야 하며, 호안공 공극에 충분한 식생이 활착할 수 있는 면적을 갖는 형태이어야 한다.