• Journal of the Korean Institute of Landscape Architecture International Edition
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• 제2호
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• pp.178-184
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• 2004

The Yatomi - Aioiyama line is a city-planning road that was notified in 1957 and subsequently prepared by land readjustments. Currently, approximately 900m of road pass in the inside of the Aioiyama green area has not been constructed. The surveying briefing session for inhabitants was held in July 1992, the project was authorized by the Ministry of Land, Infrastructure and Transport in September 1993, and the project briefing session for inhabitants was held in September 1993. The site purchase has been completed. At the May 2000 briefing session, inhabitants of the area began voicing dissenting demanding the conservation of the natural environment of this green area. The inspector system serves as the third party, independent of both the administration and the inhabitants. Before finalizing the geometric line form of the road to be constructed, some surveys of animals and plants found along the walking trails carried out intensively in the northern area, which is approximately 50 ha, of the Aioiyama green area. The natural environment inspector submitted a plan for changing the geometric line form of the road decided upon by city planning, and it was approved by the city planning council. If the shelter structure or the retaining wall structure is adopted at the location where large slope faces are produced by excavation or landfill, and if the bridge structure is adopted at the place where stream-lines and walking trails intersect, it leads to a reduction of approximately $40\%$ in the areas for which change is planned. Furthermore, approximately $20\%$ of the area to be changed is restored by returning soil to the roof of the shelter.

• 한국수자원학회논문집
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• 제35권6호
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• pp.693-701
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• 2002

본 연구는 보청천 하도형태의 변화를 해석하기 위해 1차원 유사이동 모형인 HEC-6 모형과 준 2차원 유사이동 모형인 GSTARS 2.1 모형을 적용하였다. GSTARS 2.1 모형에 포함된 Ackers와 White공식, Engelund와 Hanson공식 그리고 Yang공식의 세 가지 유사이송공식이 1993년부터 2000년까지의 하상재료에 대해 모의되었으며, 그 결과 Ackers와 White공식이 실측치에 근사한 것으로 나타났다. 1차원 유사이동 모형인 HEC-6모형과 GSTARS 2.1 모형과의 장기 하상변동 분석에 있어서 두 모형 모두 하천변화에 대한 전반적인 경향이 실측치의 하상변동 경향의 결과와 유사했다. 실측치와의 횡단면 변화의 비교에서 GSTARS 2.1 모형이 HEC-6모형의 모의결과보다 양호한 결과를 나타내었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.106-106
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• 2019

많은 도심의 하천들은 오염물질의 유입에 취약하다. 최근 신소재 공학 등 첨단산업이 발전하게 되면서 유해화학물질의 유입문제는 더욱 대두되고 있으며, 실제로 최근 유해화학물질 유입사고 발생건수가 늘어나고 있다. 특히 국내 취수량의 90%는 지표수에서 취수하고 있어, 하천오염사고는 직접적인 피해로 이어지게 된다. 따라서 이러한 사고에 대응하기 위하여 수환경에 유입된 유해물질의 거동 매커니즘을 반영한 수질해석이 필요하다. 수체 내에 유입된 유해화학물질은 기본적으로 흐름에 따른 이송 확산을 하며 흡 탈착, 휘발, 침전 부유, 생화학 반응과 같은 다양한 반응과 함께 혼합거동을 한다. 특히 소수성물질의 경우 용해된 상태뿐만 아니라, 유사에 흡착된 상태로 수체에 존재하게 된다. 결국 유해화학물질의 거동을 해석하기 위해서는 유체의 흐름 해석뿐만 아니라 수체에 존재하는 유사의 이송 또한 해석해야한다. 본 연구에서는 흐름해석을 위하여 서울대에서 개발한 흐름모형(HDM-2D)을 사용하였으며, 부유사 거동모의를 위해 부유사거동모형(STM-2D)을 개발하였다. 또한 유해화학물질의 거동모의를 위해 서울대에서 개발한 수질모형(CTM-2D)에 생성/소멸항을 추가하였으며 흐름모형과 부유사모형과의 연계를 통해 유해화학물질의 혼합거동 수치모형을 개발하였다. 각 반응항(흡 탈착, 휘발, 침전 부유, 생화학 반응)을 수치모형에 반영 시에는 보통 두 계(물-토양, 물-공기) 사이의 선형 물질교환으로 이해된다. 따라서 물질의 각 반응 별 평형농도와 물질교환속도계수를 추정식을 통해 산정하여 사용하게 된다. 하지만 각 기작이 반영유무에 따라 계산시간 및 필요입력변수가 늘어나게 되므로, 유해화학물질 유입사고와 같은 빠른 대처가 필요한 경우 각 반응 텀의 유의성을 판단하여 모형에 반영여부를 결정을 통해 경제적인 모의를 할 수 있어야 한다. 이에 따라 본 연구에서는 개발된 모형의 각 매개변수들의 민감도를 분석하고, 흐름조건 및 물질의 특성에 따른 반응항의 유의성을 판단하였다. 본 연구에서는 개발된 모형(부유사거동모형, 유해화학물질의 혼합거동모형)은 해석해 및 현장 데이터와 비교검증을 통해 개발을 완료하였으며, 각 반응항의 민감도 분석을 통해 매개변수의 임계값을 결정하였다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제10권1호
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• pp.75-82
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• 2019

In a highly urbanized area, land availability is limited for the installation of space consuming stormwater systems for best management practices (BMPs), leading to the consideration of underground stormwater treatment devices connected to the stormwater pipe system. The configuration of a stormwater pipe network determines the hydrological and pollutant transport characteristics of the stormwater discharged through the pipe network, and thus should be an important design consideration for effective management of stormwater quantity and quality. This article presents a multi-objective optimization approach for designing a stormwater pipe network with on-line stormwater treatment devices to achieve an optimal trade-off between the total installation cost and the annual removal efficiency of total suspended solids (TSS). The Non-dominated Sorted Genetic Algorithm-II (NSGA-II) was adapted to solve the multi-objective optimization problem. The study site used to demonstrate the developed approach was a commercial area that has an existing pipe network with eight outfalls into an adjacent stream in Yongin City, South Korea. The stormwater management model (SWMM) was calibrated based on the data obtained from a subcatchment within the study area and was further used to simulate the flow rates and TSS discharge rates through a given pipe network for the entire study area. In the simulation, an underground stormwater treatment device was assumed to be installed at each outfall and sized proportional to the average flow rate at the outfall. The total installation cost for the pipes and underground devices was estimated based on empirical formulas using the flow rates and TSS discharge rates simulated by the SWMM. In the demonstration example, the installation cost could be reduced by up to 9% while the annual TSS removal efficiency could be increased by 4% compared to the original pipe network configuration. The annual TSS removal efficiency was relatively insensitive to the total installation cost in the Pareto-optimal solutions of the pipe network design. The results suggested that the installation cost of the pipes and stormwater treatment devices can be substantially reduced without significantly compromising the pollutant removal efficiency when the pipe network is optimally designed.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.164-164
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• 2023

This study investigates the importance of flood-influencing factors on the accuracy of flood risk mapping using the integration of remote sensing-based and machine learning techniques. Here, the Extreme Gradient Boosting (XGBoost) and Random Forest (RF) algorithms integrated with GIS-based techniques were considered to develop and generate flood risk maps. For the study area of NAPA County in the United States, rainfall data from the 12 stations, Sentinel-1 SAR, and Sentinel-2 optical images were applied to extract 13 flood-influencing factors including altitude, aspect, slope, topographic wetness index, normalized difference vegetation index, stream power index, sediment transport index, land use/land cover, terrain roughness index, distance from the river, soil, rainfall, and geology. These 13 raster maps were used as input data for the XGBoost and RF algorithms for modeling flood-prone areas using ArcGIS, Python, and R. As results, it indicates that XGBoost showed better performance than RF in modeling flood-prone areas with an ROC of 97.45%, Kappa of 93.65%, and accuracy score of 96.83% compared to RF's 82.21%, 70.54%, and 88%, respectively. In conclusion, XGBoost is more efficient than RF for flood risk mapping and can be potentially utilized for flood mitigation strategies. It should be noted that all flood influencing factors had a positive effect, but altitude, slope, and rainfall were the most influential features in modeling flood risk maps using XGBoost.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.85-85
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• 2020

South Korea experiences few large scale erosion and sedimentation problems, however, there are numerous local sedimentation problems. A reliable and consistent approach to modelling and management for sediment processes are desirable in the country. In this study, field measurements of sediment concentration from 34 alluvial river basins in South Korea were used with the Modified Einstein Procedure (MEP) to determine the total sediment load at the sampling locations. And then the Flow Duration-Sediment Rating Curve (FD-SRC) method was used to estimate the specific degradation for all gauging stations. The specific degradation of most rivers were found to be typically 50-300 tons/㎢·yr. A model tree data mining technique was applied to develop a model for the specific degradation based on various watershed characteristics of each watershed from GIS analysis. The meaningful parameters are: 1) elevation at the middle relative area of the hypsometric curve [m], 2) percentage of wetland and water [%], 3) percentage of urbanized area [%], and 4) Main stream length [km]. The Root Mean Square Error (RMSE) of existing models is in excess of 1,250 tons/㎢·yr and the RMSE of the proposed model with 6 additional validations decreased to 65 tons/㎢·yr. Erosion loss maps from the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE), satellite images, and aerial photographs were used to delineate the geospatial features affecting erosion and sedimentation. The results of the geospatial analysis clearly shows that the high risk erosion area (hill slopes and construction sites at urbanized area) and sedimentation features (wetlands and agricultural reservoirs). The result of physiographical analysis also indicates that the watershed morphometric characteristic well explain the sediment transport. Sustainable management with the data mining methodologies and geospatial analysis could be helpful to solve various erosion and sedimentation problems under different conditions.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.411-411
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• 2021

최근 들어 이상기후에 따른 집중호우의 영향과 하천 유역 내에서의 토지이용의 증가로 하천의 하류부에서의 홍수피해는 점점 증가하고 있다. 이에 대비하기 위해 하천 시설물 설치를 계획하거나 이수, 치수 계획을 세우기 위해서는 하상이 어떻게 변화할 것인지 파악하는 것이 중요하다. 연구 대상 지역 세종특별자치시 금남면 영대리 유천천은 최근 10년간 홍수로 인한 피해액이 연평균 약 2.4억 원으로 나타났으며 매년 피해가 지속되고 있다. 유천천은 인위적 하도의 변경과 토지이용 상황의 변화 및 하천 골재채취, 댐 및 저수지 건설, 자연적인 홍수 등으로 하상이 변동되고 있으며, 그로 인해 생긴 유로의 변화로 발생할 수 있는 피해 예측이나 하천 시설물 설치를 위해서는 변동 결과의 예측이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 대상 유역의 하상변동을 분석하기 위하여 HEC-RAS Sediment Transport Analysis(STA) 모형을 적용하였다. 적용한 데이터를 바탕으로 장래 하상변동 결과를 예측하였고 GIS 기법을 이용하여 유역의 특성 및 유출 특성에 관한 인자들을 도출하였다. 장래 1년, 5년, 10년 단위로 하상변동의 예측이 가능한 HEC-RAS STA 모형 분석 결과, 하상경사가 급한 각 하천상류 구간과 횡단시설물의 상류층에서는 하상저하가 발생하고, 하상경사가 완만한 하류 구간 부근에서는 일부 하상 상승이 발생하는 것으로 나타났다. 수위상승에 대비하여 지속적인 관찰과 상승구간에 대한 주기적인 하천 정비를 통하여 홍수기에 수위상승을 억제할 필요가 있을 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 하도 안정성과 이수와 치수안정성 확보, 하천의 효율적인 이용과 보전, 유지관리 시 기본해석으로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제33권2호
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• pp.216-227
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• 2019

이 연구에서는 우리나라의 자연환경 조건 및 사회적 요구를 반영한 산지하천의 합리적 관리방안을 제시하기 위한 연구의 일환으로 산지하천을 대상으로 한 국제 국내 연구논문을 수집 및 분석한 후, VOSviewer 프로그램을 이용한 텍스트마이닝과 동시출현단어 분석을 통하여 연구주제에 따른 연구영역을 구별하였으며, 이후 각 연구영역별로 시 공간적인 연구동향을 비교하였다. 그 결과, 산지하천을 대상으로 한 국내 연구논문은 국제 연구논문에 비하여 초보적인 단계에 있음을 확인할 수 있었다. 즉, 국제 연구논문은 산지하천의 어류 및 무척추동물의 서식환경과 종구성에 관한 연구영역(제1연구영역), 산지하천에서의 수문현상 및 양분이동에 관한 연구영역(제2연구영역), 산지하천에서의 유수에 의한 하상물질 이동 및 지형 변화에 관한 연구영역(제3연구영역), 산지하천 주변의 식물종 구성에 관한 연구영역(제4연구영역)으로 구분되었다. 이 중 제1연구영역과 관련된 국내 연구논문은 주로 대형무척추동물만을 연구소재로 하고 있었으며, 제3연구영역과 관련된 국내 연구논문은 유수에 의한 하상물질 이동 및 지형 변화를 생태계의 교란작용이 아닌 산지토사재해의 원인으로 간주하고 있다는 것을 알 수 있었다. 이렇게 구분된 각 연구영역이 전체 연구논문 중에서 점유하고 있는 비율을 시기별 국가별로 파악한 결과, 국제 연구논문의 경우 3 4연구영역에 해당하는 연구논문이 증가하는 것으로 나타났으며, 여기에는 미국을 중심으로 브라질 캐나다 중국의 영향이 크게 작용하였다. 이와 달리 국내 연구논문의 경우 1 3연구영역에 해당하는 연구논문이 시간의 경과에 따라 다소 증가하였으나, 이 두 연구영역 간 상호 연관성은 다소 부족한 것으로 나타났다. 따라서 향후에는 이를 보완한 하이브리드 성격의 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국지구과학회지
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• 제41권6호
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• pp.557-574
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• 2020

이 연구의 목적은 일기도, 850 hPa 면의 유선, 후방궤적과 기상, 그리고 대기질 모델을 이용하여 비황사기간 동안 청주시 미세먼지 PM2.5의 고농도 원인을 분석하는 것이다. 청주시 PM2.5 고농도 사례일 동안 시계열과 일기도를 분석한 결과, 중국 또는 주변 지역으로부터 PM2.5의 장거리 수송과 관련된 기상 패턴을 나타내었다. 실제로 PM2.5 시계열에서 자체 기여 농도보다 2-3배 이상 증가한 60-80 ㎍ m-3가 장거리 수송과 관련된 배경농도로 관측되었다. PM2.5의 고농도는 대체로 상층 제트류가 한반도를 통과하면서 지상 고기압과 저기압의 발달 위치에 따라 분포하였다. 결과적으로 청주시 PM2.5 고농도 발생 원인은 중국 북경이나 기타 인근 지역에서 산업, 가정 및 에너지 연소 기원으로 발생한 스모그 형태의 대기 오염물질 덩어리가 장거리 수송의 기압배치에 따라 빠른 풍속 대를 타고 이동했기 때문이다. PM2.5를 포함한 대기오염물질이 지상 고기압 확장역이나 절리저기압 또는 지상저기압 배치에 따라 벨트나 띠 형태의 오염 덩어리로 북쪽에서 남쪽으로 청주시 분지 지형을 통과하는 M자형 패턴을 나타내거나, 강줄기 형태의 띠들이 바람의 영향을 받아 U자형으로 변하는 점진적 증가형 패턴으로 나타난다.

• 한국수산과학회지
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• 제5권1호
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• pp.1-10
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• 1972

1. 여름(8월)에 북위 $29^{\circ}$ 동경 $127^{\circ}30'$ 근해의 동지나해 대륙붕 동측을 동복진하는 Kuroshio의 주류는 처음에는 연안 수괴와 반류역 수괴의 표층 경계를 폭좁게 통과하나, 동진함에 다라 범위가 넓어져 큐우슈우 남방의 Tokora 해협 부근에서는 폭이 약 2배로 넓어진다. 2. Kuroshio 강류역의 상층부의 표면 부근이 동지나해 연안수 확장이 있고, 상층부의 밑에는 반류역 표층수의 잠입을 볼 수 있고, 고 중간은 각 수괴가 복잡하게 혼합한 수괴로 되어 있다고 본다. 또, 그 해역의 동쪽에는 균일한 수괴를 형성한다고 볼 수 있다. 3. 이 해역에서 Kuroshio의 연직 혼합은 대략 표면에서 250m층간이다. 4. 아마미섬과 동지나해 대륙붕간의 수괴는 와동역과 반류역 Kuroshio 유역, 연안수의 잠입에 의한 Kuroshio 혼합역으로 구분된다. 5. 이 해역에서 얻어진 최대 유속은 139cm/sec이며, 단위 시간당 Kuroshio 수송량은 $24.6\;\times\;10^6m^3/sec$로서 남부의 오끼나와섬과 대륙붕 해역간의 $33\;\times\;10^6m^3/sec$ 보다 적다. 6. 표층 해류는 Tsushima 해협, 제주도 방면으로 향하는 것, 큐우슈우 연안으로 향하는 것, Tokora 해협을 거쳐 태평양으로 빠지는 것, 아마미 군도 및 오끼나와, 팔중산군도로 남향하는 것 등으로 구분된다. 그리고, 제주도와 Tsushima로 향하는 것은 유속이 극히 느려 0.3-0.5 놋트의 유동이었다. 7. 대륙붕 연변의 경사에서 저층 표류물은 Tsushima 난류에 향하여 수송된다. 그것은 대륙붕 위에서 저층 표류물이 황해 저층수로 유입되는 수송양식과는 다른 수송 기구를 이루고 있다고 볼 수 있다. 8, 여러 수괴가 혼합되어 있는 이 해역을 Kuroshio가 흐르는 동안, 대륙 연안수와 혼합이 심하여, Kuroshio는 그 성질 일부가 크게 변질한다.