• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.712-721
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• 2017

본 최근 전 세계적으로 홍수의 강도와 빈도가 증가하고 있어 홍수재해가 큰 문제로 대두되고 있다. 이 중 가장 큰 비중을 차지하는 홍수재해는 태풍 및 집중호우와 동반되는 홍수라고 할 수 있다. 이로 인해 하천의 수위가 제방의 둑마루까지 상승하여 월류하는 피해가 발생하고 있으며 이러한 피해는 시설물 자체의 피해뿐만 아니라 제내지의 인명 및 재산피해도 함께 유발시킨다는 점에서 대책 마련이 시급하다. 제방이 월류하였을 때 제방이 붕괴되는 것과 붕괴하지 않고 단순 월류하는 경우의 피해정도는 매우 다르며 제방 자체의 피해는 발생하더라도 붕괴되지 않으면 제내지로 유입되는 유량을 현저히 감소시켜 홍수피해를 감소시킬 수 있다. 따라서 제방의 붕괴가 발달하기 시작하는 뒷비탈의 보호는 중요한 홍수방어방법의 하나다. 본 연구에서는 제방뒷비탈 월류보호공의 형상과 유공율에 따라 수리학적으로 유리한 보호공을 제안하고 각 보호공의 안정성 검토를 위하여 수리실험을 수행하였다. 수리실험을 통해 제방뒷비탈 보호공의 안정성은 보호공의 단위면적당 중량과 높은 상관성이 있음을 규명하고, 보호공이 이탈되는 순간의 유속인 한계유속과 단위면적당 중량과의 관계식을 도출하였다. 본 연구결과를 통하여 국내에서는 아직 도입되지 않은 자연친화적 월류보호공이 현장에 적용됨으로써 홍수시 월류에 의해 발생하는 인명 및 재산피해를 경감시키고, 더 나아가서는 자연친화적인 하천공간이 조성될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제48권12호
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• pp.1077-1087
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• 2015

제방은 홍수가 발생했을 때 하천의 범람을 막아 제내지의 인명, 가옥, 재산 등을 보호하는 중요한 기능을 하는 하천구조물이다. 제방의 붕괴원인은 크게 월류에 의한 붕괴, 침투에 의한 붕괴, 침식에 의한 붕괴로 분류되며, 침식에 의한 붕괴를 방지하기 위하여 호안을 설치한다. 따라서, 이러한 호안의 안정성은 제방 전체의 안정성과 직결되는 중요한 요소이다. 특히, 흐름의 강도가 증가하는 만곡부와 같은 수충부에서는 호안의 안정성이 급격히 저하되므로 이에 대한 연구가 필요한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 경질성 호안의 수리실험을 통해 만곡수로에 설치된 호안의 취약지점을 파악하였으며 주요 지점의 유속과 수위를 측정하였다. 또한, 동일한 조건으로 3차원 수치해석을 수행하여 실험에서 계측장비의 한계로 확인하기 어려운 흐름특성을 분석하였다. 그 결과 제방사면의 전단응력이 크게 산정된 부분과 사석호안이 붕괴된 위치가 거의 일치하는 것으로 나타났으며 전단응력은 작으나 붕괴가 발생한 지점에서는 만곡의 영향으로 발생한 2차류에 의해 순환흐름이 발생되어 호안의 붕괴를 유발하는 것으로 나타났다. 기존의 사석산정공식을 이용하여 사석호안의 규모를 결정하였으며 하도의 평균유속보다 국부적인 최대유속으로 산정하였을 때, 1.5~4.7배 크게 산정되었다. 본 연구를 통해 만곡수로에서는 직선수로에서와는 사석의 규모를 산정하는 방법을 달리해야하는 것을 알 수 있었으며, 추후 곡률반경 및 구조물에 대한 영향을 고려하고 대표형상에 대한 가중치를 부여 할 수 있으면 보다 합리적이고 정확한 호안사석의 규모를 결정할 수 있을 것으로 예상된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제20권2호
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• pp.157-164
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• 2014

본 연구에서는 2010년부터 2013년까지 4년간 연안개발사업에 따른 일반해역이용협의서 133건을 분석하여 사업유형별 해양환경영향평가 개선방안을 제시하였다. 침식방지사업은 정확한 침식원인 분석이 선행되어야 하고 주변 해안의 상태와 구조물 설치 시 추가적인 문제점 발생 가능성에 대해 정확히 예측해야 하며, 사업시행 후 사후모니터링을 통한 침식방지 효과를 입증하는 체계적인 시스템이 마련되어야 한다. 호안 및 해안도로 건설사업의 경우, 무분별한 해안도로의 건설은 지양하고 구조물 안정성을 충분히 검토하여야 하며 반사파 증가에 따른 해안침식의 문제점을 함께 검토해야 한다. 그리고 침수방지 사업은 평가항목에 파랑을 선정할 필요가 있고 이상 파랑의 영향을 함께 고려해야 한다. 친수공간 조성사업은 종합적이고 체계적인 공간계획이 수립되어야 하고, 자연환경을 최대한 보전하고 자연과 융화될 수 있는 개발이 될 수 있도록 검토를 강화해야 할 것이다. 아울러 연안개발사업과 관련하여 많은 문제점이 내재되어있어 법 제도적 측면에서의 지원과 함께 추후 해역별, 사업별 특성이 다양하게 반영된 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제35권1호
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• pp.77-90
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• 2002

하상보호용 사석은 초기 거동조건의 범위를 넘어 한계조건에 도달하면 흐름에 의해서 각각의 자갈 또는 석재가 분리되면서 점진적으로 파괴된다. 이와 반대로 하상보호용 매트리스의 경우는 비록 초기 거동조건의 범위를 넘어 한계조건에 도달할지라도 매트리스 철망에 의해 각각의 자갈 또는 석재의 분리가 억제가 됨을 알 수 있었다. 비록 변형된 하상보호용 매트리스일지라도 새로운 형태의 평형을 얻을 수 있으며, 더 이상의 변형과 나쁜 조건에서도 저항할 수 있음을 확인하였다. 동일한 수리학적 거동조건에서 하상보효용 매트리스의 채움재로 사용된 자갈 또는 석재의 평균 크기가 하상보호용 사석의 1/2정도이며, 하상보호용 매트릭스에서 Shield 계수는 하상보호용 사석의 약 2배임을 알 수 있었다. 또한 동일한 크기의 자갈 또는 석재가 채움재로 사용될 때 허용유속에 대해서 하상보호용 매트리스의 경우 하상보호용 사석보다 2배이상 심지어 3∼4까지 견딜 수 있음을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권5B호
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• pp.473-482
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• 2009

본 연구에서는 대부분이 수조실험에 의한 추정되어 온 해중의 방파제나 호안 등의 연직벽체에 작용하는 undular 및 turbulent bore에 의한 단파파력을 수치적으로 추정하기 위하여 Navier-Stokes운동방정식에 수면형상의 추적에 VOF법(Hirt and Nichols, 1981)을 채용하고 있는 CADMAS-SURF(CDIT, 2001)를 적용한다. 적용에서는 소스코드를 본 연구의 목적에 부합하도록 일부 수정하였다. 얻어진 원수치데이터에는 급격한 파력의 증감을 나타내는 스파이크현상이 강하게 표현되었으며, 이에 수치필터를 적용하여 5Hz 이상의 고주파수성분을 필터링하였다. 수치해석결과의 신뢰성을 확보하기 위하여 Matsutomi(1991) 및 Ramsden(1996)의 수조실험결과와 비교 검토하였으며, 이로부터 매우 좋은 일치성과 유용성을 확인할수 있었고, 단파성지진해일의 작용하에 있는 구조물의 설계에 도입될 수 있을 것으로 판단된다. 그리고, 본 2차원수조내에서 단파의 변형을 수위의 시 공간변화로부터 추정함과 동시에 전파속도의 변화특성을 나타내었다. 단파의 전파속도는 전파과정에서 변화되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제36권3호
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• pp.105-115
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• 2024

호안을 포함한 해안구조물의 설계 시 월파량 평가는 주로 수리모형실험에 의존하며, 이를 기반으로 월파량 예측을 위한 많은 경험식이 제안되었다. 일반적으로 월파방지를 위한 호안구조물의 경우 설계조위에 설계파의 최대 수면진폭을 고려하여 마루높이가 결정되므로 입사파고에 비해 상대적으로 높은 여유마루고를 갖는다. 그러나, 월파를 원천적으로 차단하기 위해서는 비경제적인 구조물의 마루높이가 요구되기 때문에 호안구조물의 설계 시 월파량을 허용 가능한 수준으로 제한하는 허용월파량의 개념을 도입하고 있다. 따라서, 실해역에서는 입사파고에 비해 상대적으로 낮은 여유마루고를 갖는 호안구조물들이 존재한다. 본 연구에서는 수리모형실험을 통해 상대적으로 낮은 여유마루고를 갖는 사석경사제의 월파량에 관해 검토하였다. 또한, 월파량의 실험결과를 이용하여 기존 월파량 산정을 위한 경험식의 예측성능을 상호 비교·분석하였다.

• 한국농공학회지
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• 제24권2호
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• pp.49-55
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• 1982

The purpose of this study is to classify the factors influenced on the damages of head works suffered from the storm flood occurred on July 22 1980 in both Musim and Bochong rivers and to find out an integral counter measures against the causes influenced on the disaster of head works in the engineering aspect of planning, design, construction and maintenance. In this survey, number of samples was taken 25 head Works, and the counter measures against the causes of their disasters summarized was as follows, 1. In the aspect of planning a. As the flood water level after the establishment of head works is more increased than the level before setting of head works owing to having more gentle slope of river bed between the head works than nature slope of river bed. Number of head works should be reduced for the appropriate annexation of them b. In the place where head works is established on the curved point of levee, the destruction of levee becomes severe by the strong deflective current. Therefore the setting of head works on the curved point should be kept off as long as possible and in case of unavoidable circumstances the construction method such as reinforced concrete wall or stone wall filed with concrete and anchored bank revetments should be considered. 2. In the aspect of design a. As scoring phenomena at up stream is serious around the weir Where the concentration of strong current is present in such a place, up stream apron having impermeability should be designed to resist and prevent scoring. b. As the length of apron and protected bed is too short to prevent scoring as down stream bed, the design length should be taken somewhat more than the calculated value, but in the case the calculated length becomes too long to be profitable, a device of water cushion should be considered. c. The structure of protected river bed should be improved to make stone mesh bags fixed to apron and to have vinyl mattress laid on river bed together with the improvement for increasing the stability of stone mesh bags and preventing the sucked sand from the river bed. d. As the shortage of cut-off length, especialy in case of the cutoffs conneting both shore sides of river makes the cause of destruction of embankment and weir body, the culculation of cut-off length should be taken enough length based on seepage length. 3. In the aspect of design and constructions a. The overturing destruction of weir by piping action was based on the jet water through cracks at the construction and expansion joints. therefore the expansion joint should be designed and constructed with the insertion of water proof plate and asphalt filling, and the construction joint, with concaved shape structure and steel reinforcement. b. As the wrong design and construction of the weep holes on apron will cause water piping and weir destruction, the design and construction of filter based on the rule of filter should be kept for weep holes. c. The wrong design and construction of bank revetment caused the severe destruction of levee and weir body resulting from scoring and impulse by strong current and formation of water route behind the revetment. Therefore bank revetment should be designod and constructed with stone wall filled with concrete and anchored, or reinforced concrete wall to prevent the formation of water flow route behind the wall and to resist against the scoring and impulse of strong stream. 4. In the aspect of maintenance When the damaged parts occurred at head works the authorities and farmers concerned should find and mend them as soon as possible with mutual cooperation, and on the other hand public citizen should be guided for good use of public property.

• 한국습지학회지
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• 제19권4호
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• pp.403-408
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• 2017

본 연구는 물새의 주요서식지인 한강의 물리적 구조 변화특성에 대한 시계열적분석을 실시함으로써 향후 물새서식지 복원 등 관리를 위한 기초자료를 구축하고자 하였다. 분석은 한강 전체 497.5km 중 서울 시내를 관통하는 구간인 상류부 팔당대교에서부터 하류부 행주대교까지 총 41.5km을 대상으로 하였고, 1975년을 기준하여 한강의 제외지를 대상으로 하였다. 토지이용분석결과, 1975년에는 퇴적지(22.7%), 수면(20.7%)을 포함하여 주변으로 시가화지역(16.9%), 밭(16.2%), 논(15.9%)이 주요 유형이었는데, 이후 대부분 지역의 토지이용을 위해 하천권역 내부로 간선도로가 조성되었고 수면 확대를 위해 수중보가 건설되면서 1985년에는 하천의 역할을 상실한 제내지(51.7%)가 급격히 증가하였다. 수면(32.8%)의 증가 또한 두드러졌으며, 제방의 축조와 수중보 조성 이후에는 토지이용의 급격한 변화보다는 조금씩 이용지역의 면적이 늘어나고 상대적으로 자연지역이 줄어드는 경향을 보였다. 2005년에는 제내지가 차지하는 비율이 57.7%까지 증가하였으며 수면은 33.3%로 증가하였다. 호안길이는 2005년 기준 1975년 대비 10.9% 감소하였으며, 자연호안의 길이는 91.5% 감소하였다. 반면 수심은 1.46m 증가한 것으로 분석되었다. 지난 30년간의 한강의 물리적 구조 변화의 흐름을 종합하면 1980년대 이전까지는 대규모 건설공사로 인한 수변구역의 축소와 수면부의 확장이 주로 진행되었으며 이후에는 호안의 인공화가 주로 진행된 흐름을 확인할 수 있었다. 서식처 측면에서 한강은 과거 다양한 서식환경을 유지하던 곳에서, 현재는 소수 물새류를 위한 단순한 서식지로 변화되어 서식처 다양성을 위한 적극적 개선이 필요한 것으로 판단되었다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제46권2호
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• pp.201-212
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• 2007

한국산 Tipula속에 속하는 Tipula latemarginata Alexander (애아이노각다귀), T. nova Walker (애잠자리각다귀), T. aino Alexander (아이노각다귀)3 종의 생태를 조사하기 위하여 2001년 1월부터 2005년 12월까지 봉화군 내성천 유역의 3개 지점에서 야외 조사와 함께 실험실에서 사육 실험을 병행하였다. 유충은 계류, 하천, 논, 습한 땅 또는 물이 새어나오는 옹벽 등에서 서식했으며, 부화 직후의 1령기 유충은 물 속에서 연한 조류 (algae)를 섭식하나 성장하면서 여러 종류의 식물의 잎, 줄기, 뿌리, 딱딱한 낙엽 조각 등을 먹는 초식성으로 조사되었다. 탈피 시 유충은 몸을 좌우상하로 계속 움직이며, 탈피에 소요되는 시간은 2시간 이내였고, 탈피 후 4시간 정도 지나면서 왕성한 섭식 활동을 보였다. 유충은 용화 시기가 되면 물에서 흙으로 상륙하여 용이 되었으며, 4령기에서 $1{\sim}2$ 일 이내의 짧은 전용 단계를 거쳤다. 용은 우화 시, 두흉부는 흙 위로 내 놓고 몸 아래 부분은 흙 속에 넣은 상태로 우화하였으며, 용소 (pupal case) 에서 성충으로 우화되는데 약 20 분에서 1시간 정도 걸렸다. 우화 후 약 $5{\sim}7$분 후에 교미를 하였으며, 약 40 분 정도 교미 상태가 지속되었다. 암컷 성충은 물기가 많은 질퍽한 흙이나, 조류 충(algal bed) 위에 산란하였으며, 몸통은 지면에 수직으로, 날개는 $120^{\circ}$각도로 편 상태에서 3 쌍의 다리로 지면 위를 걸어 다니면서 산란했다. 산란은 보통 우화 후 $1{\sim}4$일 사이에 일어났으며, 암컷 성충 1개체 당 평균 $501{\sim}760$ 의 알을 보유하는 것으로 조사되었다. 성충은 일반적으로 먹이를 먹지 않고 가끔 불만 먹었으며, 사육한 개체의 경우, 우화 후 처음에는 물을 잘 먹지 않았으나, 수명이 다 되어갈수록 물을 자주 먹는 것으로 나타났다. 성충은 여름철에 물만 주고 사육하면, 그 수명이 $4{\sim}9$ 일 정도였으며, 수컷의 수명이 암컷보다 조금 더 길었다. T. nova는 3% 설탕물로 사육하면 물로 사육한 경우보다 수명이 3배 이상 긴 것으로 조사되었다. 성비는 T. latemarginata의 경우, 야생 상태에서 수컷 대 암컷의 비가 2.6 : 1 로 수컷이 훨씬 많았다.

• 한국전통조경학회지
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• 제28권3호
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• pp.122-130
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• 2010

본 연구는 중국 전통 강남 수향 하천경관인 주장(周莊)을 대상으로 경관 형용사 분석에 의한 시각적 특성을 도출하고, 시각적 특성과 선호도의 관계를 파악하고자 하였다. 연구 과정은 다음과 같다. 첫째, 중국 전통 강남 수향 주장 진(鎭)에 위치한 수향 하천에 대한 이론적 고찰을 실시하고 하천 유축경(流軸景) 경관을 교량 위에서 촬영하여 사진 22장을 선정하였다. 둘째, 주장하천 경관의 시각적 선호도 및 경관 특성을 파악하기 위하여 형용사 25쌍으로 설문조사를 실시하였다. 셋째, 물리적 특징 및 물리량은 선호도를 미치는 영향을 파악하기 위하여 물리적 경관 요소의 점유율을 산출해서 평균분석, 분산분석, 회귀분석을 실시하였다. 경관 특징 선호요인을 파악하기 위하여 설정된 경관형용사를 척도화 하여 요인분석을 실시하였으며, 이미지 요인이 시각적 선호도에 미치는 영향을 파악하기 위하여 분산분석 및 회귀분석을 실시하였다. 이를 수행하여 얻은 연구 결과는 다음과 같다: 경관선호도를 분석한 결과, 최고의 선호를 보인 22번 사진에 해당하는 형용사는 '조화로운-부 조화로운', '아름다운- 추한', '전원적인-도시적인', '부드러운-거친', '안정적인-불안정적인', '낭만적인-현실적인', '명랑한-우울한', '화려한-소박한', '자연적인-인공적인', '친근한-낯선', '깨끗한-더러운' 등 총 11쌍의 형용사이었으며, 이들 형용사는 대체적으로 하천경관의 시각적 선호 이미지를 설명하는 가장 중요한 요소로 판단되었다. 전통 강남 하천 경관의 시각적 물리량에 따른 선호도 분석을 실시한 결과, '보도'와 '건물 및 조형물' 면적의 점유율이 높을수록 선호도는 증가하는 것으로 나타났으며, 전통 강남 하천 경관의 시각적 특성을 요인 분석한 결과, '심리적 인자', '문화적 인자', '상황적 인자', '물리적 인자' 등 총 4가지 요인으로 분류되었다. 시각적 선호도와 시각적 특성의 관계를 분석한 결과는 '심리적 인자'의 회귀계수 B값이 +0.936로 가장 높게 나타나, 중국 강남 수향 하천경관의 시각적 선호 이미지를 설명하는 가장 중요한 요인인 것으로 나타났다.