• 한국도로학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.39-49
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• 2011

도시부 도로에서 투수성포장의 효용성은 널리 인식되고 있으나, 빗물침투로 인한 노상의 약화를 고려한 포장 두께 설계는 아직 제시되지 못하고 있다. 도시에서 빗물을 도로포장의 표면에서 바로 배수시키지 않고, 표면을 투과해서 노상으로 침투시키는 구조를 갖는 투수성포장은 도시홍수의 억제, 배수시설의 부하 경감, 지중생태계 개선, 열섬현상 억제 등 기존 불투수성 포장으로 인해 발생되는 여러 가지 문제를 저감시킬 수 있을 것으로 기대되고 있다. 그러나 투수성포장의 구조설계는 빗물 침투로 노상이 약화되는 현상을 적절히 고려할 수 없어, 투수성포장에 대한 구조설계방법은 아직 제시되지 못하고 있다. 본 연구에서는 빗물에 의한 노상의 약화 정도에 대한 문헌적 정보와 역학적 분석을 통해 잠정적으로 적용할 수 있는 투수성 아스팔트포장의 구조설계방법을 제시하였다. 문헌적 정보는 노상함수비가 최적함수비에서 2% 증가에 따라 탄성계수가 20% 감소한다는 조건을 적용하였다. 실제 현장을 대상으로 투수성포장을 적용할 경우 유한요소 해석결과와 기존 설계방법에 노상의 강도저하를 고려한 결과 기존두께에 30cm 정도 보조기층을 보강해야 하는 것으로 분석되었다. 이것은 일본에서 투수성 아스팔트포장의 구조설계에 적용하고 있는 증가두께와 유사한 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.3983-3989
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• 2014

도시화로 인한 도심유역 내 강우유출양상이 개발이전과 다른 양상을 보이므로, 도심유역 내 강우유출량을 저감하기 위해 집중형 유출 저감 시설이 시행되어왔다. 그러나 시설의 한계점 때문에 분산형 유출 저감 시설인 저영향개발(Low Impact Development; LID)의 계획 및 적용이 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 대표적인 LID 요소기술을 대상으로 공간적 분포에 따른 유출특성을 분석하였다. 대상유역은 동일한 유역 및 우수배수 특성을 지닌 5개의 소유역으로 구성하였고, 대표적인 LID 요소기술로 선정된 옥상녹화와 투수성 포장의 적용위치 및 개수에 따른 2개의 시나리오에 대한 유출특성을 분석하였다. SWMM 모형적용 결과, 적용 소유역 1개당 옥상녹화의 경우 총 유출량은 11.07%, 첨두 유출량은 3.42% 저감되었으며, 투수성포장의 경우 총 유출량은 18.09%, 첨두 유출량은 17.94% 저감되었다. 이와 같은 감소율은 적용 LID의 위치에 상관없이 일정하였고, 적용 LID의 개수에 따라 정비례하게 증가하였다. 옥상녹화와 투수성 포장에서 유출특성 저감률의 발생 차이는 각 방법의 매개변수인 수리전도도의 영향 때문인 것으로 판단된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권5호
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• pp.149-158
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• 2010

최근 우리나라의 강수량과 호우의 발생 일수는 증가 추세를 보이고 있다. 이에 따라 홍수 재해의 피해액도 증가하고 있다. 본 연구에서는 SWMM과 FLUMEN 모형을 이용하여 부산의 수영과 망미 지구에 대한 침수 상황을 분석하였다. 수영과 망미 지구는 1995년 이래 침수위험지구였다. 이 지역의 최근 침수는 2009년 7월 7일과 16일의 호우에 의하여 발생하였고, 본 연구에서는 16일의 침수 상황을 분석하였다. 계산의 첫 번째 단계는 SWMM을 이용하여 우수관거를 흐르는 홍수 수문 곡선을 산정하는 것이다. 관거의 용량을 초과하여 범람한 유량은 FLUMEN을 이용하여 침수 분석에 사용되었다. 침수 분석의 결과는 연구 지역의 실제 침수 상황과 비교 분석되었다. 실제 최대 침수심은 7월 16일에 1.0 m 정도일 것으로 추정된다. 그에 반해 계산 결과는 최대 침수심이 약 1.2 m에 이르러, 다소 크게 추정하고 있다. 오차의 원인은 홍수유출량 산정의 오차와 FLUMEN을 이용한 모의에서 건물의 지하층으로 유입된 수량을 적절히 반영하지 못한 것 때문으로 추정된다. 본 연구에서 침수 분석에 사용한 모형과 일련의 분석 과정은 호우에 따른 침수와 배수 능력을 검토하는 데 적용될 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권3B호
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• pp.205-209
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• 2011

배수관로 내의 토사퇴적으로 인한 통수능 저하는 도시홍수의 주요 발생 원인으로 배수관로의 효율적 유지관리는 도시홍수 예방에 대단히 중요하다. 따라서 본 연구에서는 만관 원형관로에서의 토사이송 실험을 실시하고 배수관로 내에서 일어나는 유사이송 형태, 흐름의 저항 및 유사량 등 수리학적 특성을 분석함으로써 관로의 효율적 유지관리를 위한 기초 자료를 제시 하였다. 본 실험은 길이 8 m, 관경 60 mm의 수평 관로와 유사 공급장치로 구성된 모형장치을 통하여 실내실험을 수행하였다. 실험장치는 최대 $30m^3/hr$ 규모의 유량 순환시스템을 갖추고 있으며 관로 상류부에 5 g/s~19 g/s 규모의 유사 공급 장치와 함께 관로 끝부분에 유사 회수시스템을 갖추고 있다. 본 연구 수행 결과 통수단면의 평균유속(U), 점성계수(${\mu}$), 단위 폭당 소류사량($q_b$), 평균입경($d_{50}$), 수중유사단위중량(${\gamma}^{\prime}_s$)를 주요 인자로 하는 두 개의 무차원 변수를 이용하여 압력 원형관로 내 토사이송을 예측하는 공식을 제안하였으며 이들 무차원 변수 간에는 선형 상관관계가 있음을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.307-318
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• 2015

본 연구에서는 도시지역의 침수해석시간 단축을 위하여 도로네트워크를 활용한 2차원 침수해석의 효용성을 살펴보고자 한다. 이를 위하여, 세가지의 모의조건을 설정하였으며, Case 1은 도로만 침수가 발생하는 조건, Case 2와 3는 도로 및 건물지역 모두 침수가 발생하는 조건이다. 따라서 Case 1은 수치지형도로부터 추출한 도로네트워크를 따라 격자를 구성하였으며, Case 2와 3는 각각 전체 연구유역에 대해 정형격자 및 비정형격자로 구성하였다. 각 조건을 2010년 9월 21일 발생한 집중호우로 인하여 침수피해가 발생한 삼성배수분구에 적용하였다. Case 2와 3의 정확도 및 계산시간을 Case 1과 비교함으로써, 본 연구에서 제안한 도로네트워크를 활용한 2차원 침수해석기법의 효율성을 검증하였다. 해석 결과, 총 침수해석시간은 Case 1, Case 2, Case 3 순으로 빨랐으며, 각 조건별 도로영역 내 침수 적합도는 85% 이상을 보여주었다. 그리고 건물 영역에 대한 침수는 본 연구에서 제시한 건물영역 침수등급지수로 산정하였으며, 세 조건 모두 유사한 결과를 보여주었다. 그러므로 본 연구에서 제안한 도로네트워크를 활용한 침수해석방법과(Case 1), 건물영역 침수등급지수는 도시지역의 실시간 침수예경보 연구에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제20권4호
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• pp.43-61
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• 2017

The wetlands are facing environmental changes such as desiccation that occurs with the passage of time and reduced ecosystem services from wetlands in the city. In order to maintain the ecosystem services provided by wetlands in urban areas, a system thinking about the trade-off phenomenon of ecosystem services occurring as the wetlands undergo environmental changes is needed. Therefore, the purpose of this study is to develop strategies for wetland design using system thinking approach to enhance the resilience of ecosystem services degraded by the desiccation of wetlands and other disturbances. The objectives of this study include the system boundary and variables. Second, analyzing the dynamics of wetland design strategy. Third, it analyzes the trade-off phenomenon of ecosystem services in terms of the hydrology, hydric soil, and plants strategies to mitigate these effects. Fourth, wetland basic design to improve the resilience of ecosystem services. A wetland in Abuk-Mountain Neighborhood Park, Miryang-si, Gyeongsangnam-do, has been selected as a case study. Causal loop diagrams(CLDs) are used to analyze feedback in the wetland regime. In summary, hydrology, hydric soil, and plants is suggested as system boundaries to design plan. Design strategies for the wetland focused on robustness, redundancy, rapidity, and resourcefulness as a result of CLD analysis are first proposed in order to effectively maintain the wetland regime over the long term. Secondly, in a section related to hydrology, the CLD results show the trade-offs between provisioning-cultural services and regulating services. In order to control these services, a "water cycling system" has been implemented due to its strength in terms of robustness. The CLDs for hydric soil showed the trade-offs between regulating services and supporting services. An "installation of storm drainage for maintaining water levels" was selected due to the strength offered in terms of redundancy and rapidity. The CLDs for plants showed the trade-offs between provisioning - cultural services and regulating services. In order to control the strategic points, the "planting of indigenous vegetation" was suggested given the strength in terms of redundancy. In this study, a wetland design method is proposed that can improve the resilience of wetland ecosystem services by analyzing the dynamics overtime. The results of this research can theoretically be applied to help restore ecosystem services in wetlands using ecological landscape design. In addition, this study will contribute to reducing maintenance costs by improving wetland resilience.

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권spc1호
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• pp.813-826
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• 2020

본 연구는 2014년부터 2016년까지 경기도 파주시에 도입된 스마트워터시티(Smart Water City, SWC) 사업의 효과를 사업목표 대비 달성도 중심으로 분석한다. SWC란, 상하수도 시설에 ICT를 접목하여 물 관리의 효율화를 도모하는 스마트 물 관리시스템(Smart Water Management System, SWMS)을 바탕으로 건강한 물 공급체계를 구현한 물의 도시를 말한다. 본 연구는 SWC 사업의 효과성을 평가하기 위하여 사업목표에 상응하는 평가 기준을 수립하고, 사업 시행 전후의 값(산출물)을 비교 분석한다. 분석 결과, SWC는 공급과정의 수량 및 수질 관리를 강화하고 수돗물의 신뢰도 및 음용률을 제고하는데 기여하였다. 구체적으로는 평균 유수율 및 누수저감량 향상, 수질감시시스템의 확산, 배수관로의 부유성 입자농도 및 탁도 감소 등을 달성하였다. 이는 명확한 목표 설정과 달성을 위한 구체적인 실행 방안, 그리고 시민들을 위한 적극적이고 집중적인 서비스가 제공되었기에 가능하였다. 수량 및 수질과 관련된 대부분의 수치상에서 SWMS 도입 이전 대비 개선된 성과를 보였다는 점은 스마트워터시티의 긍정적인 효과로 볼 수 있다. 그러나 산출물에 대한 계량화된 분석은 긍정적인 변화에 끼친 다른 외부요인을 밝히는 데는 한계를 보인다. 향후에는 SWC 확산을 위한 가이드라인과 더욱 포괄적이고 구체적인 평가지표가 마련되어야 하며, SWMS은 이용자의 필요를 고려하여 개발되어야 할 것이다.

• Spatial Information Research
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• 제1권1호
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• pp.39-53
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• 1993

지리 정보시스템(Geographical Information System)을 이용하여 도심지 Non Pount Source오염 물질의 양이 오염원 종류별로 확인되고 적절하한 오염감소를 위한 대책이 마련되었다. 경험에 의한 공해물질 예측모델을 운용하기 위한 모든 입력 자료들이 도심지의 거리 구획별(Street block)별로 제공되어 각 거리 구획별 오염량이 계산되었다. 계산된 오염량은 각 우수 배출구별로 합산되어 오염량이 많은 지역이 판명되었다. 또한 오염량을 줄이기 위하여 인공호수를 만들기 위한 적지분석이 수행되었으며, 그에 따른 비용분석이 이루어졌다. 본 연구는 지형정보시스템의 도심지 공해연구에의 기여도를 입증시켜 주었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권8호
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• pp.583-595
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• 2020

본 연구에서는 청계천 효자배수분구 유역을 대상으로 RCP 시나리오를 이용하여 Historical 강수량 및 5개의 GCMs 모델로 부터 산정된 Future 강수량과의 변화를 분석하였다. 각 GCMs 모델별 Historical 대비 Future 연 평균 강수량은 최소 35.30 mm에서 최대 208.65 mm 증가하였다. 그리고 Historical 대비 Future 변화율은 1.73%~16.84% 증가하였다. SWMM 모형을 이용하여 투수성포장, 침투도랑, 옥상녹화 3가지의 LID 요소기술을 이용하였다. 그리고 LID 요소기술별 적용된 가중치 변화에 따른 유출량을 분석하였다. 그 결과 각 GCMs 모델별 차이는 있으나 최소 2.58%, 최대 28.78% 유출량이 증가하였다. 그러나 투수성포장 및 침투도랑의 단일 적용시 INM-CM4와 MRI-CGCM3 모델에서 Historical 유출량 대비 각각 3.48%와 2.74%, 8.04%와 7.16% 감소되었다. 또한 두 가지의 LID 요소기술을 조합한 경우에도 유출량이 2.74%와 2.89%, 7.16%와 7.31% 감소되었다. 이것은 기존 Historical의 유출량보다 적거나 유사한 수준인 것으로 분석되었다. LID 요소기술의 적용 결과, 옥상녹화가 도심유역 면적의 1/3정도 적용되는 것이 유출량에 대한 지체시간을 확보하는데 가장 효과적인 것으로 나타났다. 또한 구도심 지역에 LID 기법을 적용할 경우 경제적 비용, 유지관리, 도심경관의 순서로 우선순위를 고려하는 것이 바람직하다.

• 한국습지학회지
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• 제20권1호
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• pp.72-79
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• 2018

소규모 바이오 리텐션과 유사한 기능을 수행하는 식물재배화분은 유출저감과 함께 비점오염을 저감할 수 있다는 측면에서 도시지역에 유망한 LID 시설이다. 본 연구에서는 2개소의 실증 식물재배화분을 모니터링 평가하였다. 이 시설을 통하여 1개소의 시설에서는 강우량이 15mm 이하일 경우 85-100% 유출저감을 달성하였으며 강우량 50mm에서는 50-64%의 유출저감을 나타내었다. 이와 같은 조건에서 TSS와 유기물질, 영양소 및 중금속의 저감효율은 40-95% 이었다. 이와 반면에 다른 시설에서는 동일한 강우조건에서 강우유출수 전량이 포착되어 유출발생이 일어나지 않았는데 식물재배화분 통과 후 배수 및 지하여건에 대한 정밀한 재평가가 필요한 것으로 나타났다. 이와 같은 상황이 주변 지하수나 지하구조물에 위해를 가할 수 있으므로 식물재배화분의 설계 및 시공시 투수속도에 면밀한 검토가 필요하며 투수계수가 지나치게 큰 지역에는 토목섬유 포설이나 차수 배리어와 같은 라이닝 시공을 실시해야 한다.