• 한국방재안전학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.1-14
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• 2022

최근 기후변화와 하천 제방의 노후화로 인해 수재해 위험이 가중되고 있으나 기존의 재래적인 하천 제방의 점검은 많은 인력과 예산 소모로 많은 한계점들이 존재하다. 이에 따라 효과적인 홍수 대응을 위해 새로운 모니터링과 예/경보 시스템 구축이 필요한 상황이다. 본 연구는 인공위성(Sentinel-1)을 이용한 하천 제방 변위 산출, 수문학적 요인과의 관계 분석 항목들을 결합한 하천 제방 건강상태 모니터링 방법을 제안한다. 본 연구에서 산정한 변동성 지수를 계산하여 4등급으로 구분하였고, 토양 수분의 급증한 결과를 토대로 제방 붕괴 구간이 변동성이 급증한 취약지점 상태로 판단하였다. 향후에는 원격 기술과 분석 항목들을 결합한 포렌식 기법을 통해 기존 제방관리 시스템의 고도화가 가능할 것으로 기대한다.

• 한국습지학회지
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• 제13권1호
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• pp.13-23
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• 2011

In this study, Mike11 will be used as the numerical model where a data assimilation method will be applied to it. This paper aims to gain an insight and understanding of data assimilation in flood forecasting models. It will start with a general discussion of data assimilation, followed by a description of the methodology and discussion of the statistical error forecast model used, which in this case is the linear regression. This error forecast model is applied to the water level forecast simulated by MIKE11 to produced improved forecast and validated against real measurements. It is found that there exists a phase error in the improved forecasts. Hence, 2 general formula are used to account for this phase error and they have shown improvement to the accuracy of the forecasts, where one improved the immediate forecast of up to 5 hours while the other improved the estimation of the peak discharge.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.644-644
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• 2015

최근 국가적 차원에서 자연재해대책법에 근거한 여러 방재심의제도를 운영하고 있다. 그 중 최상위 계획인 풍수해저감종합계획을 통하여 저감대책을 마련하고, 위험지구에 대한 대책과 사업을 시행중에 있다. 그러나 방재업무를 진행하는 중앙부처와 지자체, 방재대행업체자 등에서는 심의보고서간의 자료공유와 접근성이 미약하고 잦은 담당자 변경으로 인한 심의보고서 보관과 관리가 힘든 실정이다. 또한 제도간의 연계와 환류기능이 미흡하여 제도별로 산재되어 있는 부분이 많으므로 통합적으로 관리할 수 있는 운영체계가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 풍수해 방재심의제도를 통합적으로 운영하고 관리하기 위한 시스템을 구축하는 것이 최종 목표이며, 이를 위해 우선적으로 풍수해저감종합계획 수립제도를 시범적으로 적용하여 운영 관리할 수 있는 시스템 기반을 마련하였다. 또한, 향후에 있을 방재심의제도별 통합적인 운영을 위해 선제적으로 재해위험지구 정비사업과 구성항목의 데이터 연계성을 분석하였으며, 이를 바탕으로 제도별 연계 시스템을 설계하여 제시하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제102권1호
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• pp.90-96
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• 2013

이 연구는 '콘크리트 테스트 해머'를 이용하여 1990년대에 경기도와 강원도에서 시공된 사방댐 중 사방협회 에서 육안 점검한 사방댐 10기(양호 6기, 불량 4기)의 대수면, 방수로 및 반수면의 반발경도 측정을 통해 사방댐의 안정성을 파악하여 사방댐의 비파괴검사에 적합한 압축강도 추정식과 적정 판정범위를 정하는 것을 목적으로 진행하였다. 특히, 콘크리트 사방댐 본체의 안정성을 사전에 파악하게 되면 사방댐을 적시에 보수, 관리할 수 있고, 사방댐 본연의 기능인 토사유출방지기능을 최대화할 수 있다. 콘크리트 사방댐의 압축강도 조사한 결과, 현재 사방협회에서 진행 중인 안정점검 육안 점검 결과와 대부분 일치하였다. 또한, 안정점검시 압축강도는 일본건축학회에서 제시한 추정식을 적용하는 것이 적합할 것으로 판단되었으며, 판정 기준은 300 $kgf/cm^2$ 이상일 경우에는 '안정', 250~300 $kgf/cm^2$이 범위일 경우에는 '정밀검사 필요', $kgf/cm^2$ 미만일 경우에는 '불량' 판정을 내리는 것이 적합하다고 사료된다. 그리고 사방댐의 연대별 압축강도에 대한 자료를 충분히 축적하고, 이를 토대로 우리나라 사방댐에 적합한 안정기준과 압축강도 추정식이 필요하다고 사료된다. 앞으로는 육안 점검과 간이 안정성 검사를 통해 사방 구조물에 이상이 발견될 경우 정밀진단 검사를 실시하여 안정도를 파악하는 체계가 구축되어야 할 것이다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1209-1212
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• 2007

Urban flooding with surcharges in sewer system was investigated because of unexpected torrential storm events these days, causing significant amounts of human and economic damages. Although there are limitations in forecasting and preventing natural disasters, integrated urban flooding management system using the SWMM(Storm Water Management Model) engine and Web technology will be an effective tool in securing safety in operating rubber-tired transportation system. In this study, the study area, located in Chuncheon, Kangwon province, was selected to evaluate the applicability of the SWMM model in forecasting urban flooding due to surcharges in sewer system The catchment are 21.10 ha in size and the average slope is 2% in lower flat areas. Information of subcatchment, conjunctions, and conduits was used as the SWMM interface to model surface runoff generation, water distribution through the sewer system and amount of water overflow. Through this study, the applicability of the SWMM for urban flooding forecasting was investigated and probability distribution of storm events module was developed to facilitate urban flooding prediction with forecasted rainfall amounts. In addition, this result can be used to the establishment of disaster management system for rainfall safety of rubber-tired tram in the future.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권spc1호
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• pp.1107-1118
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• 2021

지구온난화로 인해 발생한 기후변화는 한반도의 홍수, 가뭄 등의 발생빈도를 증가시켰으며, 이로 인해 인적, 물적 피해가 증가한 것으로 나타났다. 수재해 대비 및 대응을 위해서는 국가 차원의 수자원 관리 계획 수립이 필요하며, 유역 단위 수자원 관리를 위해서는 장기간 관측된 유량 자료를 이용하여 도출된 유량지속곡선이 필요하다. 전통적으로 수자원 분야에서 유량지속곡선을 도출하기 위하여 물리적 기반의 강우-유출 모형이 많이 사용되고 있으며, 최근에는 데이터 기반의 딥러닝 기법을 이용한 유출량 예측 기법에 관한 연구가 진행된 바 있다. 물리적 기반의 모형은 수문학적으로 신뢰도 높은 결과를 도출할 수 있으나, 사용자의 높은 이해도가 요구되며, 모형 구동 시간이 오래 걸릴 수 있는 단점이 있다. 데이터 기반의 딥러닝 기법의 경우 입력 자료가 간단하며, 모형 구동 시간이 비교적 짧으나 입력 및 출력자료 간의 관계가 블랙박스로 처리되어 수리·수문학적 특성을 반영할 수 없는 단점이 있다. 본 연구에서는 물리적 기반 모형으로 국내외에서 적용성이 검증된 Soil Water Assessment Tool (SWAT)의 매개변수 보정(Calibration)을 통해 장기간의 결측치 없는 데이터를 산출하고, 이를 데이터 기반 딥러닝 기법인 Long Short-term Memory (LSTM)의 훈련(Training) 데이터로 활용하였다. 시계열 데이터 분석 결과 검·보정 전체 기간('07-'18) 동안 Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE)와 적합도 비교를 위한 결정계수는 각각 0.04, 0.03 높게 도출되어 모형에서 도출된 SWAT의 결과가 LSTM보다 전반적으로 우수한 것으로 나타났다. 또한, 모형에서 도출된 연도별 시계열 자료를 내림차순하여 산정된 유량지속곡선과 관측유량 기반의 유량지속곡선과 비교한 결과 NSE는 SWAT과 LSTM 각각 0.95, 0.91로 나타났으며, 결정계수는 0.96, 0.92로 두 모형 모두 우수한 성능을 보였다. LSTM 모형의 경우 저유량 부분 모의의 정확도 개선이 필요하나, 방대한 입력 자료로 인해 모형 구축 및 구동 시간이 오래 걸리는 대유역과 입력 자료가 부족한 미계측 유역의 유량지속곡선 산정 등에 활용성이 높을 것으로 판단된다.

• 한국물환경학회지
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• 제37권5호
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• pp.344-354
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• 2021

Optical methods such as UV and fluorescence spectrophotometers can be applied not only in the qualitative analysis of dissolved organic matter (DOM), but also in real-time quantitative DOM monitoring for wastewater and natural water. In this study, we measure the UV₂₅₄ and fluorescence excitation emission spectra for a sewage treatment plant influent and effluent, and river water before and after sewage effluent flows into the river to examine the composition and origin of DOM. In addition, a correlation analysis between quantified DOM characteristics and dissolved organic carbon (DOC) was conducted. Based on the fluorescence excitation emission spectra analysis, it was confirmed that the protein-type tryptophan-like DOM was the dominant substance in the influent, and that the organic matter exhibited relatively more humic properties after biological treatment. However, DOM in river water showed the fluorescence characteristics of terrestrial humic-like and algal tyrosine-like (protein-like) organic matter. In addition, a correlation analysis was conducted between the DOC and optical indices such as UV₂₅₄, the fluorescence intensity of protein-like and humic-like organic matter, then DOC prediction models were suggested for wastewater and river monitoring during non-rainfall and rainfall events. This study provides basic information that can improve the understanding of the contribution of DOC concentration by DOM components, and can be used for organic carbon concentration management in wastewater and natural water.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.183-183
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• 2023

Smart water cities (SWC) are urban municipalities that utilizes modern innovations in managing and preserving the urban water cycle in the city; with the purpose of securing sustainability and improving the quality of life of the urban population. Understanding the different urban water characteristics and management strategies of cities situate a baseline in the development of evaluation scheme in determining whether the city is smart and sustainable. This research herein aims to develop measurements and evaluation for SWC Key Performance Indicators (KPIs), and set up a unified global standard and certification scheme. The assessment for SWC is performed in technical, as well as governance and prospective aspects. KPI measurements under Technical Pillar assess the cities' use of technologies in providing sufficient water supply, monitoring water quality, strengthening disaster resilience, minimizing hazard vulnerability, and maintaining and protecting the urban water ecosystem. Governance and Prospective Pillar on the other hand, evaluates the social, economic and administrative systems set in place to manage the water resources, delivering water services to different levels of society. The performance assessment is composed of a variety of procedures performed in a quantitative and qualitative manner, such as computations through established equations, interviews with authorities in charge, field survey inspections, etc. The developed SWC KPI measurements are used to evaluate the urban water management practices for Busan Eco Delta city, a Semulmeori waterfront area in Gangseo district, Busan. The evaluation and scoring process was presented and established, serving as the basis for the application of the smart water city certification all over the world. The established guideline will be used to analyze future cities, providing integrated and comprehensive information on the status of their urban water cycle, gathering new techniques and proposing solutions for smarter measures.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.193-193
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• 2016

In past decades beach erosion has been remarkably severe along coasts of different parts of the world, so that distinct types of coastal protective measures have been implemented; seawalls, wave-dissipating breakwaters, groins, artificial headlands or detached breakwaters have been constructed. In recent years, at Bongpeong beach, South Korea, an artificial headland was constructed to stop the beach erosion. The structure resulted in severe beach erosion of the adjoining places. In order to stop the consequences, another headland was constructed at some distance, but the construction of double headland did not prevent the erosion significantly. This paper focuses on the accurate design of the artificial double headland construction. The study presents the application of equilibrium shoreline empirical formula of parabolic type to estimate the equilibrium stages of the artificial double headland beaches and an analytic solution is presented in the present study. The research has solved the empirical formula of parabolic type to find the optimum result by considering the essential parameters that influence the erosion after the construction of double headland.

• 한국수자원학회논문집
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• 제57권3호
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• pp.181-193
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• 2024

기후변화에 의해 발생하는 대기 불균형은 강우량의 증가로 이어지고, 침수 발생 빈도가 증가함에 따라 이를 탐지할 수 있는 기술의 필요성이 증가하고 있다. 침수 피해를 최소화하기 위해 지속적인 모니터링이 필요하며, 날씨의 영향을 받지 않는 합성개구레이더(Synthetic Aperture Radar, SAR) 영상을 활용하여 침수지역을 탐지하였다. 관측된 데이터는 median 필터를 통해 노이즈를 감소시키는 전처리 과정을 진행하였으며, 객체 탐지 기법을 통해 수체와 비수체를 분류하여 각 기법의 침수탐지 활용성을 평가하고자 하였다. 본 연구에서는 Otsu 기법과 SVM 기법을 통해 수체 및 침수 탐지를 수행하였으며, Confusion Matrix를 통해 전체적인 모델의 성능을 평가하였다. Otsu 기법은 수체와 비수체의 경계를 구분하는데 적합함을 보였으나, 혼합물의 영향을 받아 오탐지의 비율이 높게 나타났다. 반면, SVM 기법을 사용한 경우, 오탐지 비율이 낮고 혼합물에 의한 영향에 민감하지 않은 것으로 관측되었다. 이에 따라 침수 상태를 제외한 다른 조건에서 SVM 기법의 정확도가 높게 나타났다. Otsu 기법이 침수 조건에서 SVM 기법보다 다소 높은 정확도를 보였지만, 정확도의 차이가 5% 미만임을 확인할 수 있었다(Otsu: 0.93, SVM: 0.90). SVM 기법이 Otsu 기법보다 침수 전, 침수 후의 조건에서 정확도 차이가 최대 15% 이상 발생하여 수체 및 침수탐지에 더 적합하게 나타났다(Otsu: 0.77, SVM: 0.92). 이러한 결과는 SVM 기법이 수체 및 침수탐지에서 효과적으로 활용될 수 있음을 시사하며, 미래의 수재해 탐지 시스템에 적용될 때 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.