• 지질공학
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• 제31권1호
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• pp.19-30
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• 2021

본연구에서는 가뭄이 빈번히 발생하는 지류 상류 지역에서 농번기에 부족한 물을 확보하기 위하여 평상시 잉여의 물을 지하 대수층에 주입하는 인공함양 방식을 설계함에 앞서 적정 주입량 및 주입효율을 수치모델을 활용하여 평가하고자 하였다. 인공함양 수치모델 대상지역은 홍성군 갈산면 운곡리 일대를 대상으로 하였으며 다양한 공당 주입량 조건과 대수층의 수리적 특성을 고려하여 모델링을 수행한 결과, 연구지역의 공당 적정주입량은 50.0 ㎥/day/공로 평가되었으며 주입효율은 총 주입용량 대비 33.2~81.2%로 예측되었다. 특히, 주입효율은 주입시간이 짧을수록 비선형으로 증가하는 양상을 보였으며 잔류 저류용량은 총 주입용량이 많을수록 증가하여 물부족 시 사용 가능량이 많아지므로 보다 유리할 것으로 보였다. 향후 보다 정확한 함양효율 평가를 위해 현장 실증시험 결과를 활용하여 모델을 검증하고 이를 통해 주입 및 취수에 대한 적정 시나리오를 구축한다면 보다 효율적인 인공함양 시스템의 운영이 가능할 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권1호
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• pp.33-41
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• 2023

최근 지구온난화로 인해 기후변화가 가속화되고, 극한 기상현상으로 인한 기상재해의 발생빈도와 강도 또한 증가하여, 날씨에 민감한 신재생에너지의 전력 생산에 대한 불확실성이 커지고 있다. 실제로 댐을 이용하는 수력발전소에서도 최근 기상재해로 인한 수력발전 피해가 다수 보고되고 있다. 본 연구에서는 충주댐 수력발전 실적 자료와 충주 기상관측소, 충주댐의 운영 자료를 바탕으로 기상재해의 월별 발생 횟수와 강도를 산정하여 구조방정식모형을 통해 가뭄과 홍수가 수력발전을 통한 전력 생산에 미치는 영향을 파악하였다. 이를 위해서는 충주댐 수력발전소 발전 실적 자료를 수집하고, 기상재해 관련 자료를 수집하였으며, 구조방정식모형을 통해 수력발전에 대한 기상재해의 영향을 분석하였다. 그 결과 가뭄 발생의 증가는 수력발전을 통한 전력 생산의 감소에 38.3 %의 영향이 있지만, 홍수 발생의 증가는 수력발전을 통한 전력 생산의 증가를 설명할 수 없었다. 미래에 가뭄 발생이 증가한다면 수력발전을 통한 전력 생산에 대한 영향 또한 커질 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권6호
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• pp.443-452
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• 2021

혼합정수 계획의 최적화 기법으로 유도한 '용수 감량 공급 기준'은 용수를 미리 감량 공급함으로써 가뭄 기간에 상대적으로 많은 물을 확보하여 저수지를 운영하는 기준이다. 우리나라의 다목적 저수지 운영에 적용하고 있는 현행 기준은 모의 운영 기법으로 유도된 '용수공급 조정기준'이다. 2003-2018년 기간의 저수지 유입량을 입력 자료로 하여, 합천 다목적댐 저수지의 모의 운영에 두 방법을 적용한 결과, 두 방법 모두 2015년부터 2018년까지 지속된 가뭄에 장기간 물 공급 부족이 발생하였다. 특히 2017년 하반기에 물을 전혀 공급하지 못하거나 간헐적으로 공급하는 기간이 지속해서 나타났다. 용수공급 조정기준은 '정상 용수공급 환원 기준 저수량'을 둠으로써, 2017년 7월에 용수공급 불가 상태에 이른 다음, 저수량이 정상 용수공급 환원 기준 저수량 보다 커지는 2018년 1월까지 용수공급을 중단하는 결과를 낳았다. 저수지에 물이 유입되어 저수량이 증가하는 상태에도 불구하고 물 공급을 중단하는 결과는 실행 상 개선이 필요하다. 현행 용수공급 조정기준과 용수 감량 공급 기준 모두 가뭄 단계별 용수의 감축 공급 개념을 과학적 수치로 나타낸 저수지 운영 기준으로서 유용하고 현실적이다. 그렇지만 위와 같이 몇 개월간 물을 전혀 공급하지 못하거나 간헐적으로 공급하는 저수지 모의 운영 결과를 개선하기 위하여, 현재 적용 중인 가뭄 단계별 물의 공급 축소량을 증가시킬 필요가 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권8호
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• pp.509-520
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• 2023

가뭄은 강수량, 토양수분 그리고 유출량 등 여러 가지 요인으로부터 영향을 받으며, 가뭄의 상황 판단을 위하여 다양한 가뭄지수가 널리 활용되고 있다. 가뭄지수의 산정에 활용되는 수문기상학적 자료와 가뭄지수 산정공식에 따라서 지수값은 달라지며, 가뭄 상황에 대한 판단에도 차이가 발생 할 수 있다. 본 연구에서는 국내외에서 널리 활용되는 표준강수지수(SPI)의 산정과정에서 결정해야 하는 강수량의 자료길이, 누적기간, 확률분포 모형, 매개변수 추정기법 등을 불확실성 영향 요인으로 가정하고, 각각의 조합에 대한 불확실성을 평균제곱근오차와 선형혼합모형(LMM)을 활용하여 평가하였다. 평균제곱오차는 SPI 산정과정에 발생되는 전반적인 오차를 추정하며, LMM은 영향 요인들의 상대적인 불확설성을 평가하는데 활용되었다. 그 결과, SPI 산정에 활용된 자료의 기간과 누적기간이 길어질수록 평균제곱오차가 감소하였다. LMM을 통하여 불확실성 영향요인들의 기여도를 비교한 결과, SPI의 불확실성에는 자료기간의 영향이 가장 크게 나타났다. 또한, 자료기간이 증가하면, 자료기간에 의한 불확실성은 감소하고 누적기간과 매개변수 추정기법에 의한 불확실성이 상대적으로 증가하였다. 본 연구 결과, SPI 산정과정에서 발생되는 불확실성을 줄이기 위해서는 장기간의 자료 확보가 우선이며, 자료의 특성을 적절히 반영하는 확률분포모형과 매개변수 추정기법이 적용되어야 한다.

• 한국농공학회논문집
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• 제58권5호
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• pp.81-90
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• 2016

Due to droughts and water shortages causing severe damage to crops and other vegetations, much attention has been given to efficient irrigation for upland farming. However, little information has been known to measure soil moisture levels in a field scale and apply their spatial variability for proper irrigation scheduling. This study aimed to characterize the spatial variability and temporal stability of soil water contents at depths of 10 cm, 20 cm and 30 cm on flat (loamy soil) and hill-slope fields (silt-loamy soil). Field monitoring of soil moisture contents was used for variogram analysis using GS+ software. Kriging produced from the structural parameters of variogram was applied for the means of spatial prediction. The overall results showed that the surface soil moisture presented a strong spatial dependence at the sampling time and space in the field scale. The coefficient variation (CV) of soil moisture was within 7.0~31.3 % in a flat field and 8.3~39.4 % in a hill-slope field, which was noticeable in the dry season rather than the rainy season. The drought assessment analysis showed that only one day (Dec. 21st) was determined as dry (20.4 % and 24.5 % for flat and hill-slope fields, respectively). In contrary to a hill-slope field where the full irrigation was necessary, the centralized irrigation scheme was appeared to be more effective for a flat field based on the spatial variability of soil moisture contents. The findings of this study clearly showed that the geostatistical analysis of soil moisture contents greatly contributes to proper irrigation scheduling for water-efficient irrigation with maximal crop productivity and environmental benefits.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.154-163
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• 2018

우리나라뿐만 아니라 전 지구적으로 호우발생 빈도의 증가, 태풍이나 허리케인 세기의 강화 등에 따라 대규모 자연재해의 발생횟수와 피해액은 지속적으로 증가하는 추세이다. 태풍, 홍수, 호우, 강풍, 풍랑, 해일, 조수, 대설, 가뭄, 지진, 황사 등과 같은 자연재해는 발생지점과 규모를 예측하기 어려우며, 전조현상이 명확하게 나타나지 않아 대응에 많은 어려움이 존재한다. 그러나 자연재해의 피해규모를 예측할 수 있다면, 조기대응을 통해 피해를 저감할 수 있을 것이다. 따라서 본 연구에서는 국민안전처에서 발간하는 재해연보('91년~'15년)를 기반으로 서해연안지역의 풍랑피해함수를 개발하였다. 풍랑피해함수는 지역별, 시설별로 구분하여 개발하였으며, NRMSE는 1.94%~26.07%로 분석되었다. 개발된 식을 통해 피해규모를 예측하고, 그에 대한 적절한 대응이 이루어진다면, 피해를 저감할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국재난관리표준학회지
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• 제4권2호
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• pp.57-64
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• 2011

최근 우리나라에서 발생한 홍수와 가뭄 등 물 관련 재해가 분명히 과거와는 다른 패턴을 보이는 원인이 인간의 경제활동과정에서 발생하는 엄청난 양의 이산화탄소 때문인지 아니면 태양의 흑점수의 증가 때문인지는 불확실하지만 최근 수자원 관리에 직접적인 영향을 주는 기상이변들의 발생이 증가한 것은 분명한 사실이다. 빈번히 발생하는 기상이변에 의해 각종 재해의 발생빈도가 높아지고 있는 실정이며, 상당한 원인은 기후변화로 보여진다. 이렇듯 기후변화는 반드시 사회적인 비용을 초래하게 된다. 특히 홍수와 가뭄으로 나타나는 수자원분야의 영향이 많은 부분을 차지하고 있다. 따라서 본 연구는 이러한 기후변화에 의해 발생하는 수자원분야 경제적 파급효과 분석을 통한 cost damage를 도출하고 이를 바탕으로 적절한 적응사업 추진을 위한 새로운 경제성 분석기법 정립을 위한 기초연구이다. 기 연구에서 사용된 기후변화 피해 및 감축비용 분석을 위한 모형은 PAGE, DICE, AIM, IMAGE, MERGE 등 다양했으며, 본 연구에서는 각 모델들의 개략적 특성에 대해 정리하였다. 또한 본 연구에서는 우선 비용적 측면에서 접근이 가능할 수 있도록 기후변화의 물분야에 대한 정의가 이루어졌다. 본 연구결과를 통해 기후변화의 사회경제적 영향평가 연구에서 고려할 수 있는 다양한 평가모델들의 선택에 도움을 줄 것이며 이는 최종적으로 기후변화관련 사업의 시공간적 국가 예산투자 우선순위선정에 활용될 수 있을 것이다.

• 농촌계획
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• 제22권2호
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• pp.19-29
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• 2016

Disasters that occur most frequently in rural areas are drought, flood, damages from wind and cold weather. Among these, damages from storm and flood and drought are the main disasters and recently, these are occurring on a large scale due to unusual weather conditions. Under such circumstances, projects and researches on disasters in rural areas are under way but they are mostly targeting one area or making approaches focusing on repair facilities, maintenance project of facilities in small streams, and disaster management, so there have not been enough studies on the current status of overall damaged facilities in the rural areas. Against this backdrop, through the analysis of the current status of damaged facilities due to storm and flood in rural areas, this study aims to provide base data for policies needed for disaster recovery planning and maintenance work of rural areas. For the analysis of damaged facilities due to storm and flood in rural areas, using the annual report on disasters issued by Ministry of Public Safety and Security and based on the occurrence rate of estimated damage in each city and district for the past 10 years(2004~2013), 8 areas with the highest number of occurrence and cost of damage were found from each province and target areas were selected. Then, regarding the selected target areas, the General Plan for Reducing Damages from Storm and Flood, which is the report on top-level plan for preventing disasters, was secured and the current status of damaged facilities were analyzed. After organizing the analysis of current status, the tendency of damaged facilities due to storm and flood in rural areas, the items of damaged facilities depending on the types of storm and flood damages, and risk factors were suggested. Based on this result, in order to generalize the results of follow-up researches, it is thought that disaster recovery planning and establishing the system of remodeling items necessary for maintenance work would be possible by analyzing damage investigation items recorded in additional researches on rural areas, researches on natural disasters, and recovery plan instructions and by conducting on-site investigation on the damaged villages from storm and flood in rural areas.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제14권3호
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• pp.238-246
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• 2018

연구목적 : 본 연구는 유사 유형의 재난으로 반복적인 피해가 발생하는 농촌지역에 재난안전마을을 구축하기 위해 전문가 및 지방자치단체 재난안전 담당자 의식조사를 통해 구축방향을 검토하고자 함이다. 연구방법 : 본 연구를 수행하기 위해 농촌지역의 재난 위험성을 살펴보고 마을단위의 대책 중 면단위의 대책인 재난안전마을에 대한 개념 및 특성을 검토하였다. 또한 지방자치단체 담당자를 대상으로 의견조사와 재난안전 및 마을만들기 전문가를 대상으로 설문조사를 실시하였다. 이를 바탕으로 농촌지역 특성에 맞는 재난안전마을 구축 방향을 검토하였다. 연구결과 : 본 연구의 결과에서 지방자치단체 담당자 의견을 살펴보면 농촌지역은 폭설, 태풍, 호우 등의 풍수해와 산불에 의한 위험성이 높다고 응답하였고 농민의 주 업무로 인해 재난관리활동의 자발적인 참여가 어렵다고 응답하였다. 향후 개선대책에는 농촌지역 주민의 지원 및 참여가 적극적으로 이루어져야 한다고 응답했다. 전문가의 의견을 살펴보면 재난안전마을 사업의 문제점은 단발성 공모사업 위주로 사업이 지속성이 떨어진다는 의견이 가장 높았으며 애로사항은 중앙, 지자체, 주민의 연계성이 부족하다고 응답하였다. 또한 적절한 예산확보방안은 정부, 지자체, 주민이 함께 추진해야한다고 응답하였으며 사업추진체계 방향은 중앙정부, 지자체, 주민이 함께 추진해야한다고 응답하였다. 결론 : 본 연구에 대한 결과는 다음과 같다. 첫째, 재난유형 및 특성을 고려한 재난안전마을이 구축되어야 한다. 둘째, 농촌지역 재난안전마을 구축 및 운영 시 중앙정부뿐만 아니라 지방정부, 마을 조성 기금까지 활용할 수 있는 예산확보 방안이 마련되어야 한다. 셋째, 농촌지역 재난안전마을 구축 후 지속적으로 운영 및 관리를 위해 재공인제도 등 장기적으로 활용할 수 있는 방안이 마련되어야 한다. 넷째, 농촌지역 주민이 재난안전마을 구축을 위한 활동에 적극적으로 참여할 수 있는 세부적인 대책이 마련되어야 한다.

• 한국산림과학회지
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• 제102권3호
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• pp.415-419
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• 2013

산불로 인한 피해를 최소화하기 위해서는 대형산불 가능성이 있는 산불에 대해 초기 단계에서부터 진화자원을 집중해야 한다. 따라서 본 연구에서는 산불 발생 초기에 대형화 여부를 판정할 수 있는 모형을 개발하고자 하였다. 이를 위해 132건의 산불에 대해 피해 규모를 현장조사하고, 발화지를 중심으로 100 ha 이내의 기상, 지형, 연료인자를 분석하였다. 그리고 분석 내용을 로지스틱 회귀식을 적용한 결과, 산불은 온도, 풍속, 무강우일수, 경사변이, 산림면적이 높을수록 대형화되었으며, 고도는 낮을수록 그 확률이 높았다. 본 모형을 사용하면 산불 발생 초기에 대형화 여부를 판단할 수 있으므로, 초기 진화자원의 규모와 지역 주민 대피 결정에 근거 자료로 활용될 수 있다.