• 한국수자원학회논문집
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• 제47권9호
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• pp.767-776
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• 2014

최근 기후변화에 의한 기상이변이 발생하고 국지적 집중호우로 인한 홍수피해가 심각하게 증가하고 있다. 이러한 피해를 경감하기 위한 방법으로 정확한 홍수유출량 예측을 통한 홍수예경보 구축이 필요시 된다. 정확한 홍수유출량 예측을 위해 수문기상학적 요소와 특성인자들의 정확한 상호 연관성 규명과 공간적 변동성 해석은 강우-유출 모형에서 발생하는 불확실성을 감소시키는데 중요한 요소로 작용하게 된다. 본 연구에서는 정확한 홍수유출량을 산정하기 위한 강우-유출모형을 이용한 입력자료의 해상도에 따른 불확실성을 감소시키기 위해 강우격자 해상도와 지형인자 격자 해상도에 따라 강우-유출모형이 어떻게 반응하는지 분석하였다. 분포형 강우-유출 모형인 GRM 모형을 이용하여 내성천 및 감천 유역을 대상으로 이벤트를 산정하여 홍수유출 모의 및 검증을 실시하였다. GRM 모형 구성을 위한 입력자료(강우, DEM, 토지이용도, 토양도)의 해상도 격자크기는 500m 격자크기를 기본으로 각각 1 km, 2 km, 5 km, 10 km, 12 km 격자크기의 지형자료를 사용하여 유출모의를 실시하고 유출량 변화를 모의하였다. 입력자료별 모의결과로 DEM의 분석결과는 모든 시험유역에서 공통적으로 DEM의 격자크기가 증가할수록 첨두유량과 총유출량이 일정하게 감소하는 경향을 나타내고 있다. 나머지 입력자료로 토지이용 및 토양도에 격자크기에 따른 모의결과는 DEM과는 상반되게 일정한 경향성을 나타나지 않는 것으로 분석되었다. 특히 일정한 경향성이 나타나는 DEM의 분석결과는 DEM의 격자크기가 증가할수록 수평거리가 증가하여 경사도는 감소하는 특징으로 인해 나타나는 결과인 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권4호
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• pp.301-312
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• 2019

기후 변화로 인한 국지성 호우의 증가로 도시의 내수침수피해가 증가함에 따라 이중배수체계 모형의 중요성이 증가하였다. 이중배수체계 모형은 지표면의 흐름과 관거의 흐름의 현상을 보다 정확히 표현하기 위하여 표면유출과 관거 유출을 각각의 관련 방정식과 매개변수들을 통해 해석하며, 이를 시각별로 연동하여 동시에 시뮬레이션하는 모형으로 이중배수체계 모형의 침수해석 결과는 도시계획 및 침수예방을 위한 계획 수립시 중요한 자료로 사용되고 있다. 본 연구에서는 자연유역과 도시유역이 혼재되어 있는 복합유역에 이중배수체계를 접목하여 해석이 가능한 COBRA 모형을 실제 유역에 적용하여 그 적용성을 파악해 보고 다른 이중배수체계 모형인 XP-SWMM, UFAM과 비교하여 결과의 적합성을 판단해 보았다. 동일한 대상유역에 대해 3가지 형태의 이중배수체계 모형의 침수해석 결과 및 침수양상을 분석한 결과를 종합해볼 때 우수관망의 용량 부족으로 발생하는 내수침수 특징은 XP-SWMM이 비교적 잘 모의하는 것으로 보였으며, UFAM은 도로의 빗물받이를 고려하는 특징에 따라 타 모형에 비해 가장 낮은 침수해석 결과를 나타내었다. 마지막으로 COBRA는 침수면적과 침수면적의 비율, 최대침수심이 강우량 증가에 비례하는 일반적인 결과와 토양조건에 따라 유효우량을 세밀하게 분류하여 모의하는 모형 특성 및 지표 저류에 의한 침수양상이 나타나는 현실성을 고려할 때 모형의 안정성 측면에서 양호하다고 판단되었다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제16권2호
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• pp.248-266
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• 2020

연구목적: 본 연구는 재난유형별 체크리스트 작성을 통해 해당재난에 대한 적합한 대응체계 수립과 정확하고 신속한 의사결정을 위한 방안을 제시하고자 한다. 연구방법: 체크리스트 요인 도출을 위하여 태풍재난을 대상으로 과거 사례분석(태풍 루사(2002), 태풍 매미(2003), 태풍 차바(2016))을 진행하였다. 일반적인 현황(기후·기상)정보와 사례별 특징 등을 분석하여 체크리스트 요인 도출을 위한 그룹핑(grouping)을 진행하였다. 연구결과: 사례조사를 통해 크게 국가단위(National level)와 지자체 단위(county level)로 분류하였다. 국가단위의 항목으로는 기상예보, 태풍상륙여부, 태풍강도, 태풍반경, 중심기압, 호우동반 여부, 이동속도, 이동경로 총 8개를 도출하였고, 지자체 단위에서는 지역특성을 반영해야 항목들을 중심으로 과거 유사 태풍 유무(경로 등), 태풍상륙시점, 지역특성, 인구밀집 시기, 선행재난 복구 여부, 최근 재난발생 이력, 2차 피해, 예·경보 시스템으로 총 8개 항목을 도출하였다. 결론: 재난 발생 시 본 연구에서 제안한 체크리스트를 활용·적용한다면 보다 신속한 의사결정이 이루어 질 것으로 판단된다. 또한, 재난발생시 재난실무자들의 대응계획 수립에 기초자료로 활용될 수 있을 것이며 지역특성을 반영했기 때문에 좀 더 명확하고 신속한 재난 대비·대응이 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권2_1호
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• pp.217-229
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• 2020

최근 한반도는 지구온난화로 기상이변 현상이 심화되고 있으며, 그 중 우리나라에서 주로 발생하는 5대 자연재해는 호우, 태풍, 풍랑, 대설, 지진 등이 있다. 부산광역시는 광역시 이상의 도시 자연재해 피해액 중 50% 이상을 차지하고 도심 속 구릉성 산지가 다수 분포하여 적설재해에 매우 취약한 구조를 가지고 있다. 따라서 본 연구는 부산지역을 중심으로 지리정보시스템(GIS)을 이용하여 지형적 특성과 인위적 특성을 함께 고려한 적설재해 위험지역을 선정하였다. 재해취약 지역의 평가요소(표고, 경사도, 토지피복, 도로, 인구통계)에 가중치를 부과하기 위해 엔트로피 방법을 이용하였으며, 가중치가 부과된 평가요소 지도를 중첩하여 위험1-5등급으로 위험도를 산정하였다. 중첩된 격자별 위험등급을 정책결정이나 정보제공의 편의성을 위해 읍·면·동 단위로 평균하여 단순화된 적설재해 취약지도를 추가 분석하였다. 재해 취약지역은 산지를 중심으로 도로가 분포하는 지역 주변에 분포한다는 특징이 있으며, 도로 통제 빈도가 높았던 금정구의 산성로, 북구의 만덕터널, 수영구의 황령산로에 위험지역이 포함되어 본 분석의 신뢰성을 확인하였다. 이와 같은 방법론은 직관적이고 사용하기 쉬우며 취약인자의 추가나 개선에 대한 업데이트가 용이하기 때문에 다른 재해나 환경위험도 분석에도 쉽게 적용이 가능하다는 장점이 있다.

• 한국지역지리학회지
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• 제20권4호
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• pp.393-408
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• 2014

본 연구에서는 우리나라 여름철 극한강수현상 발생의 시 공간적 특성을 밝히고자 하였다. 분석에 사용된 자료는 최근 10년간(2002~2011년) 기상청 산하 전국 약 360여개 방재기상관측장비 및 종관기상관측장비의 일강수량 자료이다. 일강수량 80mm 이상의 극한강수현상과 일강수량 극값은 여름장마기(6월 하순~7월 중순)에 전국적으로 높게 나타났지만, 장마전선이 북상하는 장마휴지기(7월 하순~8월 초순)에는 경기북부~강원 영서 북부 지역에, 장마전선이 남하하는 늦장마기(8월 중순~9월 초순)에는 경기도~강원 영서 남부 지역 및 지리산, 한라산 주변지역에서 높게 나타났다. 세부 지역별로 극한강수현상의 발생빈도와 극값 분포를 살펴보면, 종관규모인 장마전선의 위치뿐만 아니라 해발고도와 사면의 방향성과 같은 지형요소와 기류의 유입 등이 극한기후현상의 시 공간성에 영향을 미치는 기후인자임을 알 수 있었다. 이러한 결과는 우리나라 각 지역과 여름철 시기별로 상이하게 나타나는 극한강수현상의 발생빈도와 강도를 고려하여 지역별로 차별화된 호우 피해 저감 대책이 필요함을 시사한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.726-733
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• 2016

최근 집중호우로 인한 홍수발생 빈도와 그 규모가 커지고 있다. 이러한 현상을 반영하여 많은 국가에서는 향후 발생가능한 홍수로 발생할 수 있는 피해에 대한 위험성에 대한 인식을 국민에게 제고할 수 있는 홍수위험지도가 제작되고 있다. 홍수위험지도는 다양한 홍수범람해석모형을 통해 작성되는 데 침수원인에 따라 외수범람해석모형과 내수범람해석모형으로 구분할 수 있다. 국내 외적으로 다양한 홍수범람해석모형이 사용되고 있지만 미육군공병단에서 개발된 HEC-RAS 모형을 제외한 대부분은 고가의 상용 프로그램으로써 그 사용성이 제한되어 있는 것이 사실이다. 이러한 상황에서 현재 미육군공병단에서는 기존 1차원 모형인 HEC-RAS 모형과 연계 가능한 2차원 모형을 개발 중에 있다. 이 모형은 HEC-RAS 5.0이라는 명칭으로 베타버전이 공개되었다. 본 연구에서는 곡교천을 대상으로 선공개된 HEC-RAS 5.0 모형 베타버전과 국내 홍수위험지도 작성 시 사용되는 FLUMEN 모형과의 비교를 통해 모형의 특징, 사용성, 적용성, 결과의 정확성 등을 평가하였다. 본 연구를 통해 얻은 결과는 향후 HEC-RAS 5.0 모형이 안정되어 서비스 되면 외수침수범람해석과 관련된 사업과 연구 등 다방면에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국전통조경학회지
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• 제31권1호
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• pp.98-107
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• 2013

별서의 성격이 나타나는 명승지역의 노거수목은 다른 명승지역보다 인위적 피해에 노출이 심하며, 수령이 많은 수목은 외부 환경조건에 매우 민감하게 반응하므로 그에 상응하는 관리방안이 필요하다. 본 연구는 명승지 중에서 별서의 유형이 나타나는 지역 내 노거수목의 실태를 살펴보고 관리방안을 제시하고자 하였으며, 도출된 결론을 요약하면 다음과 같다. 첫째, 지상부 수목건강도와 관련하여 수관변형, 가지고사, 수피고사가 수세판단과 밀접한 관계가 있는 것으로 분석되었다. 특히, 탐방객이 많은 지역은 고사지와 고사목에 대한 신속한 조치가 요구되었으며, 이용객과 시설물의 안전대책에 대한 관리가 필요하였다. 둘째, 토양환경은 답압과 수세판단에서 높은 상관관계를 나타냈으며, 대상지역 15개소 중 답압에 노출된 수목은 64.2%로 이용객 증가에 따라 수세가 쇠약하였다. 이에 답압에 견딜 수 있는 지표층을 조성하는 방안으로 답압에 강한 초본류의 식재나 이용 동선에 보조시설의 설치도 검토해야 할 것으로 판단된다. 셋째, 대상지는 연못과 계류에 인접한 곳이 많았으며, 수변지역 수목들은 토양과습으로 인한 생육저하 현상이 진행되고 있어 관리대안이 필요한 것으로 조사되었다. 또한, 여름철 집중호우로 인한 퇴수구 막힘 현상은 주변의 토양 과습을 초래하여 수목에는 치명적인 요인으로 작용하므로 장마 전 후에 호안 주변과 물 빠짐부에 대한 정비계획과 시행이 필요하다. 이 외에도 명승지역 별서정원 주요수목의 지속적인 보존을 위한 중장기적인 관리 정책을 계획하고, 대상지별 특징에 따른 수목관리 지침서화 작업을 적극적으로 제안하며, 이러한 체계적인 관리시스템 개발의 연구와 예산확보 등을 통한 유지관리를 위해 전문적인 인력 확보가 요구된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권spc1호
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• pp.1095-1105
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• 2021

기후변화에 따른 집중호우, 태풍 등의 발생빈도의 증가로 인하여 댐 운영의 고도화가 요구되고 있다. 일반적으로 댐 운영의 경우 강우예측, 강우-유출, 홍수추적 등 다양한 수리수문학적 요소들을 반영하여 수행되나 기 계획된 특정 규칙에 기반한 댐 운영 모형의 경우, 때때로 개별 모듈들의 불확실성과 복합적인 인자들로 인하여 댐의 방류량을 능동적으로 제어하는데 제약이 있을 수 있다. 본 연구는 남강댐 직하류 홍수피해 예방을 위하여 댐의 방류량 결정 등 효율적인 댐 운영을 지원하기 위해 딥러닝 기반 LSTM (Long Short-Term Memory) 모형을 구축하고, 선행시간별 댐직하류 수위예측 정확도를 분석하는 것을 목적으로 한다. LSTM 모형의 입력자료는 댐 운영에 사용되는 기초자료 및 하류 장대동 수위관측소의 수위 자료를 시 단위로 2009년부터 2021년 7월까지 수집하였다. 2009년부터 2018년 자료는 모형의 학습과 검증 및 2019년부터 2021년 7월 자료는 선행시간을 7개(1 h, 3 h, 6 h, 9 h, 12 h, 18 h, 24 h)로 구분하여 관측 수위와 예측 수위를 비교·분석하였다. 그 결과, 선행시간 1시간의 예측결과는 평균적으로 MAE가 0.01 m, RMSE가 0.015 m, NSE가 0.99 로 관측 수위에 매우 근접한 예측 결과를 나타내었다. 또한, 선행시간이 길어질수록 예측 정확도는 근소하게 감소하였지만, 관측 수위의 시간적 패턴을 유사하게 안정적으로 예측하는 것으로 분석되었다. 따라서 수리수문학적 비선형의 복잡한 자료간의 특징을 자동으로 추출하여 예측 자료를 생산하는 LSTM 모형은 댐 방류량 의사결정에 있어 활용이 가능할 것으로 판단된다.