• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.1254-1258
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• 2005

Net outflow flux and unit load of pollutants were investigated at a paddy fields area(Soro-ri) with large-scaled plots on loam soil during irrigation seasons of $2001\~2003$. Water samples were collected, and inflow and outflow were .measured at $5\~10$ day intervals during non-storm periods and at $2\~6$ hours intervals during storm events. The average concentration of TP in percolated water was much smaller than that in irrigation and surface outflow water likely due to phosphorus absorption capacity of paddy soils. Net outflow flux in study area was significantly correlated with rainfall and surface outflow discharge. Nutrient flux from Paddy fields can be abated by reduction in outflow surface discharge.

• 한국도로학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.11-18
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• 2015

PURPOSES: This study aims to evaluate the runoff reduction with permeable pavements using the SWMM analysis. METHODS: In this study, simulations were carried out using two different models, simple and complex, to evaluate the runoff reduction when an impermeable pavement is replaced with a permeable pavement. In the simple model, the target area for the analysis was grouped into four areas by the land use characteristics, using the statistical database. In the complex model, simulation was performed based on the data on the sewer and road network configuration of Yongsan-Gu Bogwang-Dong in Seoul, using the ArcGIS software. A scenario was created to investigate the hydro-performance of the permeable pavement based on the return period, runoff coefficient, and the area of permeable pavement that could be laid within one hour after rainfall. RESULTS : The simple modeling analysis results showed that, when an impervious pavement is replaced with a permeable pavement, the peak discharge reduced from $16.7m^3/s$ to $10.4m^3/s$. This represents a reduction of approximately 37.6%. The peak discharge from the whole basin showed a reduction of approximately 11.0%, and the quantity decreased from $52.9m^3/s$ to $47.2m^3/s$. The total flowoff reduced from $43,261m^3$ to $38,551m^3$, i.e., by approximately 10.9%. In the complex model, performed using the ArcGIS interpretation with fewer permeable pavements applicable, the return period and the runoff coefficient increased, and the total flowoff and peak discharge also increased. When the return period was set to 20 years, and a runoff coefficient of 0.05 was applied to all the roads, the total outflow reduced by $5195.7m^3$, and the ratio reduced to 11.7%. When the return period was increased from 20 years to 30 and 100 years, the total outflow reduction decreased from 11.7% to 8.0% and 5.1%, respectively. When a runoff coefficient of 0.5 was applied to all the roads under the return period of 20 years, the total outflow reduction was 10.8%; when the return period was increased to 30 and 100 years, the total outflow reduction decreased to 6.5% and 2.9%, respectively. However, unlike in the simple model, for all the cases in the complex model, the peak discharge reductions were less than 1%. CONCLUSIONS : Being one of the techniques for water circulation and runoff reduction, a high reduction for the small return period rainfall event of penetration was obtained by applying permeable pavements instead of impermeable pavement. With the SWMM analysis results, it was proved that changing to permeable pavement is one of the ways to effectively provide water circulation to various green infrastructure projects, and for stormwater management in urban watersheds.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.434-442
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• 2019

도시 내 빈번히 발생하는 홍수 피해를 해결하기 위한 대응 방안으로 자연상태의 수문순환 체계를 회복하기 위한 저영향개발(Low Impact Development, LID) 기법이 대두되고 있다. LID 요소기술 중 하나인 생태저류지는 유역에서 발생하는 유출수를 저류 및 침투하여 우수 유출수 및 비점오염물질 저감효과를 갖는 시설로 다양한 연구가 진행되고 있으나, 유출저감효과에 대한 분석은 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 수문 해석이 가능한 K-LIDM을 이용하여 소규모유역에서 생태저류지의 유출 저감효과를 분석하였다. 시나리오를 구성함에 있어 생태저류지의 저류용량을 증가시키거나 유역과 생태저류지를 분할하였고 확률강우량을 활용하여 단기강우를 모의하였다. 분석결과 저류용량 증가에 따라 20%, 분산형 시스템에서 5~15% 이상의 유출 저감효과를 나타냈으며 향후 생태저류지의 저류깊이, 지반의 침투능 및 유출부의 직경과 높이 등 다양한 시나리오에 대한 연구가 수행된다면 생태저류지의 물순환 효율성에 관하여 보다 정량적인 분석이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국농공학회논문집
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• 제54권2호
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• pp.27-35
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• 2012

Various Best Management Practices (BMPs) have been suggested to reduce Nonpoint source pollutant loads from agricultural fields. However, very little research regarding water quality improvement with sediment trap has been performed in Korea. Thus, effects of sediment trap were investigated in this study. Three sediment traps were installed at the edge of six plots and flow and water quality of inflow and outflow were monitored and analyzed. It was found that approximately 64.1 % of flow reduction was observed. In addition, pollutant concentration of outflow was reduced by 39.0 % for $BOD_5$. For SS, $COD_{Mn}$, DOC, T-N, T-P, approximately 62.1 %, 43.4 %, 43.5 %, 40.0 %, and 41.2 % reduction were observed, respectively. Over 80 % and 90 % of pollutant loads were reduced from sediment trap #2 and #3 because of less outflow from plots covered with rice straw/straw mat. In case of intensive rainfall events occurred from July 26~29, 2011, over 60 % of pollutant and 88.9 % of sediment reduction were observed from sediment trap #3. As shown in this study, small sediment traps could play important roles in reducing pollutant loads from agricultural fields. If proper management practices, such as rice straw/straw mat, are used to protect surface from rainfall impacts and rill formation, much pollutant reduction could be expected.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권4호
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• pp.377-385
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• 2013

출구유로 단면적이 수직 환상공간 내부의 풀비등 열전달에 미치는 영향을 규명하기 위하여 세 가지 서로 다른 유동제한장치를 실험적으로 연구하였다. 가열 튜브는 매끈한 표면을 가지는 스테인리스강이며 대기압 상태 하에 있는 물을 사용하였다. 환상공간의 하부유로 조건은 개방과 폐쇄된 경우 두 가지를 모두 고려하였으며 유동제한장치를 설치한 환상공간에 대한 결과를 유동제한장치가 없는 환상공간에 대한 결과와 서로 비교하였다. 출구유로 단면적을 축소하는 것은 열전달의 감소를 초래하지만, 출구 유로가 아주 작은 경우 열전달계수가 증가하는 경우도 관찰되었다. 이러한 경향은 기포군집의 형성과 이동에 따른 액체교란의 차이로서 설명되며, 유동대류, 맥동류 발생, 기포 군집 하부의 미세층증발이 중요한 열전달 기구인 것으로 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.927-935
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• 2013

본 연구에서는 서울대학교 댐 하류 노천강당 유역과 공대폭포 유역에 지속시간 1시간 50년 빈도 강우에 관한 저수지 홍수추적을 실시하고 지하저류조가 설치되는 경우 다음의 사항에 초점을 맞추어 분석을 수행하였다 (1) 저류조의 저류량; (2) 우수유출량 및 첨두수위의 저감정도; (3) 지체시간 변화; (4) 신설 지하저류조의 유출입부 암거 설계. 노천강당 유역에 $25,000m^3$ 저류조가 설치되는 경우 총 유입량 대비 49.43 %의 저류효과가 발생하고 49.64 %의 첨두 유량 감소효과와 28분의 지체시간 증대효과를 얻을 수 있었으며, 첨두 수위는 $15,000m^3$ 저류조에 비해 35 cm 낮게 나타났다. 기존 저류시설과 신설 지하저류조의 공동 운영을 통해, 홍수 발생 시 댐 유역에서 초과되는 유출량을 탄력적으로 관리할 수 있는 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권12호
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• pp.855-869
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• 2023

도심지의 잦은 홍수피해를 해결하기 위한 대책으로 저영향개발기법은 지속적으로 연구중에 있다. LID는 도시화의 영향으로 부터 물순환을 회복하기 위해 강우유출 지점에서 침투 및 저류를 기반으로 개발이전의 물순환 상태로 회복하기 위해 도입된 기술이다. 그 중 식생저류지는 LID 요소중 하나로 우수유출수의 침투 및 저류를 통해 유출량을 감소하고, 비점오염원 저감 효과를 가지고 있다. 식생저류지의 연구는 지속적으로 수행되었으나 소유역 규모에서의 정량적 성능연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 정량적 수문해석을 할 수 있는 K-LIDM (Korea-Low Impact Development Model)을 활용하여 식생저류지 유역 구축을 통해 유출량 저감성능 분석을 수행하였다. 연구결과는 추후에 유역특성, 식생유형 및 토양상태 등 여러가지 변수들을 포함한 연구수행시 참고자료로 활용될 수 있을것으로 사료된다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.61-75
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• 2021

최근 기후변화로 인해 강우강도 및 빈도의 증가에 따른 집중호우의 영향 및 기존 여수로의 노후화에 대비하여 홍수 시 하류 하천의 영향을 최소화할 수 있는 보조 여수로 활용방안 구축이 필요한 실정이다. 이를 위해, 수리모형 실험 및 수치모형 실험을 통하여 보조 여수로 운영에 따른 흐름특성 변화 검토에 관한 연구가 많이 진행되어 왔다. 그러나 대부분의 연구는 여수로에서의 흐름특성 및 기능성에 대한 검토를 수행하였을 뿐 보조 여수로의 활용방안에 따른 하류하천 영향 검토 및 호안 안정성 검토에 관한 연구는 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 기존 여수로 및 보조 여수로 방류 조건에 따른 하류영향 분석 및 호안 안정성 측면에서 최적 방류 시나리오 검토를 3차원 수치모형인 FLOW-3D를 사용하여 검토하였다. 또한 FLOW-3D 수치모의 수행을 통한 유속, 수위 결과와 소류력 산정 결과를 호안 설계허용 기준과 비교하였다. 수문 완전 개도 조건으로 가정하고 계획홍수량 유입 시 다양한 보조 여수로 활용방안에 대하여 수치모의를 수행한 결과, 보조 여수로 단독 운영 시 기존 여수로 단독운영에 비하여 최대유속 및 최대 수위의 감소효과를 확인하였다. 다만 계획홍수량의 45% 이하 방류 조건에서 대안부의 호안 안정성을 확보하였고 해당 방류량 초과 경우에는 처오름 현상이 발생하여 월류에 대한 위험성 증가를 확인하였다. 따라서 기존 여수로와의 동시 운영 방안 도출이 중요하다고 판단하였다. 여수로의 배분 비율 및 총 허용 방류량에 대하여 검토한 결과 보조 여수로의 방류량이 기존 여수로의 방류량보다 큰 경우 하류하천의 흐름이 중심으로 집중되어 대안부의 유속 저감 및 수위 감소를 확인하였고, 계획 홍수량의 77% 이하의 조건에서 호안의 허용 유속 및 허용 소류력 조건을 만족하였다. 이를 통하여 본 연구에서 제안한 보조 여수로 활용방안으로는 기존 여수로와 동시 운영 시 총 방류량에 대하여 보조 여수로의 배분량이 기존 여수로의 배분량보다 크게 설정하는 것이 하류하천의 영향을 최소화 할 수 있는 것으로 나타났다. 그러나 본 연구는 여수로 방류에 따른 대안부에서의 영향에 대해서만 검토하였고 수문 전면 개도 조건에서 검토하였다는 한계점은 분명히 있다. 이에 향후에는 다양한 수문 개도 조건 및 방류 시나리오를 적용 및 검토한다면 보다 효율적이고, 효과적인 보조 여수로 활용방안을 도출이 가능할 것으로 기대 된다.

• 환경생물
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• 제18권2호
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• pp.279-290
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• 2000

조하대 각 정점에서 중형저서동물의 그룹별 조성을 보면 총 22개의 그룹이 출현하였다. 배수갑문 바로 앞의 정점에서는 방류 하루 후, 방류 일주일 후가 방류 하루 전에 비해 중형저서동물군집의 각 개체군의 개체수가 다른 정점에 비해 현저하게 감소함을 나타냈다. 우점하고 있는 분류군은 방류 하루 전에는 저서성 요각류가 가장 우점하고 있었고, 방류 하루 후에는 거의 출현하지 않는 현상을 보였다. 배수 갑문으로부터 약간 떨어진 정점에서는 앞의 정점과 같이 급격한 감소를 보이지는 않았지만 개체수가 서서히 감소하고 있음을 나타냈다. 이 정점에서는 모든 시기에 있어 항상 선충류가 가장 우점하고 있었고, 그 다음으로 저서성 요각류와 유공충류가 서로 번갈아 가며 우점하고 있음을 보였다. 배수갑문으로부터 가장 멀리 떨어진 정점에서는 방류 후에도 전체적으로 그 개체수 값은 떨어지지 않음을 보여준다. 수직분포를 보면 배수갑문 앞 정점에서는 전 시기에 있어서 저서성 요각류는 표층 0-1cm에 가장 많이 분포하고 있었다. 저서성 요각류는 퇴적물의 심도가 깊어질수록 급격한 감소를 보이고 전반적으로 퇴적물 내 2cm이하의 층에서는 거의 출현을 하지 않았다. 층 개체수를 보면 방류 전에는 표층 0-lcm에서 가장 높은 서식밀도를 보이고 심도가 증가함에 따라 개체수가 감소함을 나타내었으나, 방류 후에는 균일하지 않은 양상을 보여준다. 또한 방류 전에는 표층에 저서성 요각류가 400개체/10$\textrm{cm}^2$ 이상 우점하고 있었지만 방류 후에는 거의 출현하고 있지 않음을 나타내었다. N/C비는 정점 4에서 방류 하루 전 0.7의 아주 낮은 값에서 방류 하루 후 약 30배에 달하는 19.0의 높은 값을 나타냈다. 이에 비하여 정점 6과 7에 있어서는 방류 하루 후에는 오히려 약간의 감소를 보이다가 방류 일주일 후 아주 높은 값을 보였다. 조간대 방아머리 갯벌의 경우는 정점 1에서만 일반적인 값을 보이고, 정점 2에서 아주 높은 값인 191.3을 나타냈다. 결론적으로 시화호 방류수는 중형저서동물군집에 직접적이며 상대적으로 아주 짧은 시간에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 이러한 특징은 중형저서동물이 장ㆍ단기적인 오염의 영향을 파악하기에 아주 유효한 대상 생물임을 시사한다.

• KIEAE Journal
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• 제16권1호
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• pp.73-79
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• 2016

This study aimed to investigate the flood prevention effect expected from the afforestation of a large area metal roof of an industrial complex located in an area prone to floods in the rainwater outflow reduction aspect through computer simulation based on soil, which is a key element of the system. In order to conduct a more realistic simulation, the properties of the surveyed soil were generated through substantive analysis, soil texture analysis, and saxton method. A comparative performance evaluation was conducted by using soil depth and ponding depth, which are key elements of the system, as variables. The study result showed that during the heavy rainfall period, the bottom ash artificial soil had 61% rainwater outflow reduction effect, which was 11% higher than the SWMM standard sand.