• 한국수자원학회논문집
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• 제45권3호
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• pp.317-329
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• 2012

최근 하천환경을 보전하고 하천개발이 필요한 경우라도 가급적 자연에 가까운 하천생태계를 보전하려는 노력이 점차 증가하고 있다. 하천에 보설치 등 단절이 발생할 경우, 어종 다양성을 확보하고 기존생태계를 보전하기 위한 노력으로 어도를 설치운영하고 있으며, 현재 하천에 설치되어 있는 어도에 대하여 그 기능에 대한 충분한 검토가 필요하다. 본 연구에서는 수리모형실험을 통해 백제보 우안에 설치된 자연형어도의 수리특성을 분석하였다. 수리특성분석결과, 어도의 흐름은 우점종인 피라미 서식조건 범위내의 수심과 유속을 갖는 것으로 나타나 적정 설계기준을 만족하는 것으로 나타났다. 자연형어도의 적정성을 평가하기 위하여 2차원 수치해석모형을 이용하여 평수량 흐름에 대한 가중가용면적을 산정하였다. 자연형 어도의 웅덩이 폭을 변화시켜가면서 가중가용면적을 비교 검토한 결과 피라미의 성어기에서는 현재 웅덩이 폭이 가장 적정한 것으로 나타났으며, 산란기에서는 현재의 어도에 비해 웅덩이 폭을 1m 증가할 때 가장 큰 가용면적을 갖는 것으로 나타났다.

• 생태와환경
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• 제46권2호
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• pp.185-191
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• 2013

낙동강 지류하천에 설치된 어도의 형식분류 및 평가결과를 요약하면 다음과 같다. ${\bullet}$ 786개 하천에 설치된 보 및 어도를 조사한 결과, 보는 9,164개, 어도는 1,263개로 조사되었고, 어도설치율은 약 14%로 나타났다. ${\bullet}$ 하천설계기준에 따라 어도를 분류한 결과, 표준형 (풀형식, 수로형식) 어도는 62%, 비표준형 어도는 38%로 나타나 대체로 표준형 어도가 많았지만, 하천설계기준에서 제시되지 않은 비표준형 어도도 많이 설치되어 있는 것으로 조사되었다. 표준형 어도중에는 풀형식 37% 수로형식 63%로 수로형식이 대부분을 차지하였다. 또한 풀형식은 일반형, 노치형 계단식이 대부분인 것으로 나타났다. ${\bullet}$ 1,263개소의 어도를 평가한 결과 중 양호 354개, 중간 835개, 불량 74개로 전체어도 중 약 72%가 중간등급 이하로 평가되어 대체로 보수 및 보완이 필요한 어도가 많은 것(풀형식 제외)으로 나타났다. 중간등급 어도의 문제점 및 개선방안을 살펴보면, 전체적으로 경사도가 가장 큰 문제점을 보였고, 출구가 가장 적은 문제점을 보이는 것으로 나타나 이에 따른 개선이 이루어져야 어도가 제기능을 할 수 있을 것으로 평가되었다. ${\bullet}$ 현재 낙동강 지류하천의 경우 어도설치율이 14%이며 이 중 양호한 어도가 28%로 평가되어 실제 어류가 이용가능한 어도는 약 4%로 매우 낮은 것으로 나타났다. 현재 낙동강 지류하천에서 실제 어류가 이용가능한 어도의 비율이 매우 낮게 나타나, 하천의 단절현상을 개선하기 위해서는 현재 설치된 어도의 보수 및 보완과 어도의 신설이 필요할 것으로 판단된다. 어도를 신설할 때에는 무분별한 어도의 설치보다는 수산연구기관과의 협의를 통해 어도의 설치가 이루어져야 할 것으로 판단되며, 어도 설치 후 지속적인 사후관리를 위한 정부차원에서의 법령개정 및 예산확보를 통해 어도의 지속적인 점검 및 관리가 이루어질 때 생물의 이동통로가 확보되어 횡구조물에 의한 하천의 단절현상을 점차적으로 줄여 나갈 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권6호
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• pp.50-59
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• 2014

본 논문에서는 경북 구미시 봉곡천에 최근 건설된 다기능어도를 대상으로 SAP2000으로 구조 해석하기 위한 변수를 R/C Slab, R/C+S/C Slab 및 지하이동통로 규격(가로${\times}$세로)을 $1m{\times}0.2m$, $1m{\times}0.4m$, $1m{\times}0.6m$와 유속 0.8m/s, 1.2m/s, 1.6m/s으로 구분하여 해석한 결과와 봉곡천 설계식을 비교하여 안정성을 검토하였다. 봉곡천의 설계식 보다 R/C+S/C Slab 타입이 지하이동통로 출구부는 휨모멘트와 최대응력은 각각 28~54%, 26~50%, 측벽은 24~47%, 17~31%, 상부슬래브인 경우도 10~27%, 4~20% 적게 나타났다. 따라서 최대응력과 휨모멘트가 R/C+S/C Slab 타입이 구조 안정성이 확보되는 것으로 나타났기 때문에 지하통로는 휨모멘트와 최대 응력이 27%, 25%, 측벽은 24%, 15% 상부슬래브는 14%, 10%의 보완이 요구되는 것으로 판단된다. 이러한 결과는 지하이동통로 규격이 봉곡천 규격과 동일한 $1m{\times}0.4m$일 때가 $1m{\times}0.2m$, $1m{\times}0.6m$ 보다 안정성이 가장 유리한 것으로 확인되었다. 또한 해석 및 분석 결과를 근거로 다기능어도 시공 시 기본 자료로 활용이 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권1호
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• pp.99-109
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• 2022

본 연구는 산지하천에 설치된 기존의 콘크리트 계단식 어도의 문제점에 착안하여 전통적인 돌보의 개념을 응용한 계단식 전석 어도의 적용성을 제시하고자 하였다. 이러한 목적을 달성하기 위해 선정된 대표어종의 소상능력을 고려하여 계단식 전석 돌보를 설계, 시공하였다. 현장측정을 통하여 주어진 유량조건 하에서 어도의 수리특성을 조사하고 대표어종의 소상능력과 비교, 분석하였다. 어도의 길이가 짧고 급경사인 구조이지만, 각 배플 사이의 평균낙차가 0.15~0.29 m 범위였으며, 이 범위는 대표어종이 소상할 수 있는 낙차의 한계조건인 약 0.40 m를 만족시킬 수 있었다. 각 배플과 풀의 평균유속은 0.82~0.87 m/sec와 0.13~0.24 m/sec 이었다. 이 결과는 대표어종이 소상 가능한 돌진속도(체장의 10~30 배)와 휴식처 평균유속(돌진속도의 7~25%)의 조건을 충족시켰다. 전석으로 형성된 풀의 바닥면이 완만한 역경사면으로 되어 회전류가 발생하지 않기 때문에 어도의 효율을 증가시킬 수 있고, 또한 토사퇴적을 차단하여 어도의 유지관리 문제점을 해소할 수 있을 것이다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제39권1호
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• pp.43-49
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• 2016

Fishways are constructed to provide longitudinal connectivity of streams or rivers where their flow has been altered by in-stream structures such as dams or weirs. Nature-like fishways have an additional function of providing fish habitats. In the study, we estimated the role of a nature-like fishway (length: 700 m, slope: 1/100) for fish habitat by using two dominant species in the Sangju Weir, Nakdong River, to calculate the optimal ecological flow rate using Physical HABitat SIMulation (PHABSIM). To identify the dominant species that used the fishway, we conducted trap monitoring from August to November 2012 at the fishway exit. The dominant species were Zacco platypus and Opsariichthys uncirostric amurensis with a relative abundance of 62.1% and 35.9%, respectively. Optimal habitat suitability indices (HSIs) for Z. platypus and O. u. amurensis were calculated as 0.6-0.8 m/s (water velocity) and 0.2-0.4 m (water depth), and 0.5-0.7 m/s (water velocity) and 0.1-0.3 m (water depth), respectively. The optimal ecological flow rates (OEFs) for Z. platypus and O. u. amurensis were 1.6 and 1.7 cubic meter per second (CMS), respectively. The results of the study can be used in a management plan to increase the habitat function of nature-like fishways in the Sangju Weir. This methodology can be utilized as an appropriate tool that can determine the habitat function of all nature-like fishways.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권6호
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• pp.629-642
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• 2013

본 연구에서는 낙동강 본류의 강정고령보에 설치된 인공하도식 어도의 효율성을 2차원 물리서식처 모형인 River2D를 이용하여 평가해 보았다. 강정고령보 상하류단의 실측 수위를 이용하여 모형을 보정 및 검정하였다. 모의조건은 2012년 풍수량, 평수량, 저수량을 기준으로 어도 입구 및 어도 내부의 흐름장을 분석하였다. 특히 본 연구의 목표종인 피라미가 산란기인 봄철에 주로 이동을 하므로, 저수기를 기준으로 어도가 기능을 잘 유지하는지 살펴보았다. 분석결과, 풍수 및 평수기에는 본류 수위가 높아 어도로의 피라미 유입 효율성이 떨어져 보였다. 반면 저수기에는 본류의 낮은 수위로 인해 어도 입구에 상대적으로 적절한 유속이 발생하여 유입효율과 이동효율이 높아질 것으로 평가되었다. 어도 내 흐름은 어류가 소상하기에 무리가 없는 유속장이 발생하는 것으로 파악되었다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.65-73
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• 2023

하천에서는 어류의 상·하류 간의 이동을 위해 어도는 필수적으로 설치해야 하는 시설이다. 그러나 어도 내부의 흐름에 따라 이동효율의 차이가 발생한다. 따라서 본 연구에서는 FLOW-3D를 통해 월류수심에 따른 계단식 어도 내의 어류 친화적 흐름을 검토하였고, 모형을 검증하기 위해 개수로 실험을 수행하였다. 본 연구에서는 어류의 유영능력에 영향을 미치는 주요 항목으로는 유속, 난류운동에너지, 에너지소산율 등이 있으며, 이와 같은 항목으로 대상 어류를 피라미로 가정하여 어류 친화적 흐름의 적합성을 판단하였다. 월류 수심은 피라미에게 유효한 영향을 끼치는 것을 확인할 수 있었으며, 어도의 낙차에 따라 적합한 월류수심이 요구된다. 향후, 본 연구결과는 계단식 어도 설계의 기초자료가 될 수 있을 것이라 기대된다.

• 환경생물
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• 제37권4호
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• pp.726-734
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• 2019

본 연구에서 국내 어류 분류군별 체형비(Fineness Ratios; FR)를 분석한 결과 일부 잉어과와 납자루아과, 꺽지과, 검정우럭과 등의 어류 체형비가 상대적으로 낮았고, 그 외 분류군별 어류의 체형비는 4.5 이상으로 대부분 유영력이 뛰어난 것으로 나타났다. 유영성 어류를 대상으로 체장-체고비에 따른 서식지 선호를 분석한 결과 크게 3가지 어종타입은 구분되었다. 유영력이 낮은 납자루-붕어형은 체형비는 2.1~3.3 범위이며, 유선형의 비율을 가지는 피라미-참갈겨니형은 체형비가 3.7~5.2 범위였다. 은어-누치형은 체장이 체고의 5배 이상으로 유영력이 뛰어난 형태를 가지고 있었다. 어류 체형비에 따른 서식지 유형을 구분하면 붕어-납자루형은 흐름이 완만한 소(Pool habitat)형태의 서식지를 선호하는 어종 우세하였고, 반면 피라미-참갈겨니형, 은어-누치형의 경우 유속이 빠른 여울형서식지(Riffle habitat)를 선호하는 어종들로 구성되었다. 조사기간 동안 어도를 이용한 어류의 상대풍부도를 분석한 결과, 대부분의 어종들이 피라미-참갈겨니, 은어-누치형에 속하는 유영성이 높은 어류들로 확인되었다. 어도 내 유속이 0.5~1.0 m s^-1 범위에서 이용 어종의 FRs는 4.5~5.0 범위로 나타나 대부분 유영성 어종들이 어도를 주로 이용하는 것으로 나타났다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제4회(2015년)
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• pp.618-622
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• 2015

어도(fishway)란 강이 댐과 같은 인공물로 막혀있을 때 물고기가 지나갈 수 있도록 만든 통로이다. 본 연구에서는 전산유체해석 프로그램인 EDISON_CFD 시스템을 활용하여 아이스하버식 어도 내 월류부(rollway)에서 유체의 수직흐름특성을 분석하였다. 어류는 소상과 강하시 어도 내의 흐름에 민감하므로, 흐름에 영향을 주는 요인을 분석하는 것은 중요한 문제이다 어도는 2차원으로 간략화하여 모델링하였으며, 강의 유속, 어도의 기울기, 월류부 높이를 변화시키며 이들이 어도 내의 흐름특성과 어떤 관계가 있는지 분석하였다. 또 속도 증가에 따른 수면파의 파장 변화를 프로우드수와 연관지어 설명하였고, 레이놀즈수가 어도 내의 흐름특성과 밀접한 관련이 있음을 확인하였으며 기 설치된 어도의 문제점을 보완할 수 있는 방법을 제시하였다.

• 환경영향평가
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• 제21권6호
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• pp.879-891
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• 2012

The objective of this study was to evaluate seasonal patterns and diel variations of fish movements in the Juksan Weir which was constructed in 2010 at the down-stream of Yeongsan-River watershed. For this study, we monitored day-and-night movement(24 Hr cycle) and seasonal fish migration(June ~ August) patterns in 2011 along with species compositions and abundances depending on the locations of the traps within the fishway. Total number of species sampled was 14 and the total number of individuals was 1,263 with only the size-fractions(as total length) of the fish < 20 cm during the study. Seasonal analysis of fish movement in the fish way showed that highest frequency in the movement occurred in June - July, which is closely associated with a spawning peak season. The most dominant species using the fishway was Squalidus chankaensis tsuchigae, and this species turned out to be 26.9% of the total in the use rate of fishway. Daily monitoring of fish movements showed that most frequent movements occurred between 18:00 PM and 21:00 PM when the fish have a feeding time generally. The migratory fish were not found in the fishway during the study. Mean current velocity during the study $0.42{\pm}0.02ms^{-1}$(n = 42), and there were no significant statistical differences(p > 0.05) among the daily and monthly velocities in the fishway. The use rate of fish passage, in terms of fish species, was 48%, compared with total sampling of fish species(29 species) at the down-river regions during the same period, indicating a low use rate. Further continuous long-term monitoring should be conducted to evaluate the impacts of the weir construction in the river.