• Spatial Information Research
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• 제20권1호
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• pp.9-18
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• 2012

최근 우리나라는 여름에 집중호우로 인한 산사태로 그 피해가 계속되고 있다. 이러한 산사태는 매년 반복적으로 발생하고 있으며 급격한 기후의 변화로 인해 앞으로 그 발생빈도가 높아질 것으로 예측된다. 우리나라는 인구의 81.5%가 도시지역에 거주하고 있으며 서울에만 약 1,055만 명이 거주하고 있다. 2011년 18명의 사망자가 발생한 서초동 산사태와 동일한 조건에 인접한 대지는 서울시에서 약 9%에 달한다. 도시에서 발생하는 산사태는 그 규모는 작으나 인구가 집중하는 도시의 특성으로 인해 큰 재난을 야기할 가능성이 있다. 현재까지는 산사태의 취약성과 발생 원인을 규명하기 위한 노력이 지속되어 왔으나 산사태 발생 시 재난지역의 범위에 관한 예측 연구가 새롭게 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 산사태의 물리적 확산형태를 분석하기 위하여 셀룰러 오토마타(Cellular Automata, CA) 기반의 산사태 재난지역 확산모델을 구축하였다. 이동규칙, 지형에 의한 장애물을 변수로 하는 SCIDDICA(SmartComputational Innovative methoDs for Debris flow simulation with Cellular Automata)모델과 침전 및 침식에 따른 변화를 적용한 CAESAR(the Cellular Automaton Evolutionary Slope And River model)모델을 적용하여 2011년 7월 서초동 산사태를 대상으로 정확도를 비교하였다.

• 생태와환경
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• 제40권4호
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• pp.503-510
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• 2007

The purposes of the study were to analyze the seasonal effects on the fish fauna and compositions including trophic guilds and tolerance guilds. For the study, we collected fish samples twice in June as premonsoon period and early September 2007 as monsoon periods in five sampling sites of the Gap Stream, and then biological oxygen demand (BOD), nutrients (TN, TP) and suspended solids (SS) were compared with the guild data along the gradient of upstream-to-downstream. Chemical water quality, based on BOD, TP, and TN degraded gradually from the upstream to downstream reach and there were about 3 fold difference between S1 and S5. Water quality was worse in the premonsoon than the monsoon, and the heavy monsoon resulted in a dilution of the polluted river by rain water, especially, in the downstream reach. Total number of fish species, based on the catch per unit effort (CPUE), showed a distinct difference between the two seasons; 30 species were sampled in premonsoon, but 23 species were sampled in the monsoon, indicating a seasonal difference in the fish fauna. Tolerant species dominated the fish community (48.3%) in the stream, and the proportions prior to physical disturbance by the monsoon rain were evidently greater in the downstream reach than the upstream. This reflected the characteristics of urban stream polluted by nutrient enrichment as shown in the BOD and TP values. Sensitive species in the premonsoon decreased from the gradient of upstream-to-downstream reach. Such seasonal modifications in the trophic and tolerance guilds were evident. In the analysis of trophic guild and habitat guild, during the premonsoon the proportion of insectivore and riffle-benthic species were largely greater in the upstream reach than the downstream, whereas the proportions were opposite along the gradient of the stream in monsoon. Thus, the patterns of chemical water quality along the longitudinal gradients reflected the premonsoon conditions of insectivores and tolerant species, indicating that summer monsoon data of fish may not match with water quality due to large physical disturbance by flow regime. Seasonal monsoon in this region as well as the chemical pollution may act as a key role influencing the fish compositions of trophic and tolerance guilds and fauna. The data collected during the premonsoon rather than the monsoon, thus, may be better predictor for a diagnosis of stream health conditions.

• 한국환경생태학회지
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• 제26권6호
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• pp.970-979
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• 2012

본 연구는 생물학적 보전지수(IBI, Index of Biotic Integrity) 평가와 이화학적 수질 분석, 물리적 서식지 평가(QHEI, Qualitative habitate evaluation index)를 이용하여 하천 건강성을 평가하고자 남천의 10개 지점을 대상으로 2006년 8월과 2006년 11월, 2007년 2월, 2007년 4월까지 총 4회에 걸쳐 부착규조 조사를 실시하였다. IBI, QHEI값을 산정하기 위하여 USEPA(1999) 가 제시한 항목 중 우리나라의 환경적 특성에 맞게 수정 보안하여 사용하여 평가하였다. 남천의 하천 생태 건강도 평가 결과, IBI 등급은 '보통', QHEI등급은 '열악', BOD값에 의거한 이화학적 수질등급은 II등급 기준인 '약간좋음'으로 나타나 총체적인 하천생태계 건강도는 '보통'상태로 나타났다. 이는 수 환경에 대한 교란은 적고 생물들이 서식하기에 비교적 양호한 수질임을 시사한다. 정점별로는 St. 6과 St. 7, St. 8, St. 9는 물리적 서식지 지수가 가장 '열악'한 상태로 대부분이 하천의 흐름을 방해하는 교각이나 인공보가 곳곳에 설치되어 있으며, 하상구조가 대부분 단순화되어 있어 수생태계 심각한 교란이 예상되는 정점이다. 또한 St. 10은 전체적으로 서식 환경은 좋으나 생활하수 유입과 함께 하수종말처리장으로부터 배출되는 영양염으로 인한 수생태계의 교란을 초래할 것으로 예상되므로 추후 영양염 유입에 대한 관리가 필요한 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지
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• 제30권5호
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• pp.426-435
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• 1995

탄소순환에서 섬모충류에 의한 직접적인 박테리아 섭식의 중요성을 알아보기 위하 여 만경 동진강 염하구에서 1993년 10월부터 1995년 3월까지 4회에 걸쳐 섬모충류의 수도(abundance)와 생물량 그리고 40um 이하의 작은 섬모충류의 박테리아 섭식률을 조 사하였다. 40 um이하의 작은 크기 섬모충류 수도는 전체 섬모충류 수도의 평균49.5%이 상을 차지하였다. 이러한 작은 크기 섬모충류의 박테리아 섭식률은 시간당 18.0106.3 nl cell/SUP -1/로 박테리아의 수도가 증가할수록 여과율은 감소하는 반면, 섭식률은 증가하는 경향을 보여 박테리아의 농도가 섭식률에 영향을 미치는 것으로 보인다. 섬 모충류의 섭식이 박테리아 생산력중 차지하는 비율은 0.1-12.2%로 박테리아 수도가 증 가함에 따라 박테리아 생산력중 섬모충류에 섭식되는 비가 지수적으로 증가하는 경향 ($r^2$=0.62,p$\leq$0.001)을 보였다. 즉, 섬모충류의 섭식이 박테리아에 미치는 영향을 전 형적인 연안에서는 작으나 박테리아의 농도가 높은 부영양화 지역에서는 더 클 것으로 추측된다. 탄소순환에서 작은 섬모충류가 박테리아를 섭식하여 얻는 탄소량은 섬모충 류가 최대생산력 을 나타낼 때 필요탄소량의 평균3.1%에 불과하여 미소순환고리에서 섬모충류는 박테리아의 직접적인 섭식자보다는 최종적인 섭식자로서의 역할이 큰 것으 로 생각된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권5호
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• pp.47-55
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• 2007

택지개발에 따른 불투수 면적의 증가는 호우 발생시 하천으로의 유출량과 첨두유량의 증가뿐만 아니라 첨두유출량의 발생시간도 감소하는 등 방재 측면에서도 불리한 여건이 심화되고 있다. 침투시설에 의한 우수유출 저감의 경우, 공법, 재료, 투수성능과 현장 여건에 따라 좌우되기 때문에 침투특성이나 정량적인 분석에 대한 연구는 아직까지 미흡한 실정이다. 본 연구의 목적은 표면재료에 따른 침투형 우수유출 저감시설의 침투 특성을 연구하는 것이며, 이를 실험을 통해 표면재료 및 강우강도를 변화시키며 실험장치에 의한 침투특성을 고찰하고, 표면재료의 이용에 따른 침투효과 및 특성을 분석하여 우수유출 저감시설의 기초연구자료로 활용할 수 있도록 하는데 그 의의가 있다. 본 연구에서는 택지개발시 토지이용을 참고하여 콘크리트 포장, 아스팔트 포장, 토사, 초지, 투수성 포장재 등 5가지로 구분하여 표면재료별 실험을 실시하였으며, 개개 실험별 강우조건은 20, 30, 50, 80, 100, 200mm/hr로 구분하여 수행하였다. 표면재료에 따른 침투율 실험 결과, 투수성 포장재의 경우 200mm/hr 이하에서 약 93%이상의 침투율을 확보할 수 있는 것으로 측정되었다. 다짐 흙과 초지의 경우에 종기침투율은 약 13%에서 약 67%까지 나타났으며, 또한 아스팔트 및 콘크리트 포장의 경우 대부분 직접 유출되고 종기침투율은 매우 적은 것으로 측정되었다. 우수유출 저감시설의 표면재료로 투수성 포장재를 사용하는 것이 침투량 확보측면에서 가장 유리하고 우수유출 저감시설의 목적인 방재 및 치수 측면에 활용할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.997-1005
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• 2013

낙동강의 횡단면은 복단면 형태를 띄고 있으므로, 여름철 집중호우에 의해서 하천유량이 증가하면 둔치 상부까지 하천수위가 상승하는 특징이 있다. 또한 최근 강우강도 및 홍수 빈도의 증가로 인해 관련 피해가 급증하고 있으며, 이는 홍수터에 설치된 공원과 같은 친수시설들의 침수피해와 직접적으로 연관되므로, 극한강우 시 둔치에서의 수리학적 영향분석이 필요하다고 판단된다. 본 연구에서는 다양한 친수시설들이 조성되어 있는 강정고령보와 달성보 사이를 모의구간으로 선정하여 태풍 산바에 의해 첨두홍수량이 발생한 시점을 전후로 총 42시간에 걸친 수치모의를 실시하였다. 2차원 부정류 모형인 FaSTMECH 모의결과와 수위관측소에서 실측된 실측수위와 비교하여 모형의 적용성을 검토한 결과 $R^2$는 0.990, AME는 0.195, RMSE는 0.252로 높은 상관관계를 보였다. 그리고 검증된 FaSTMECH 모형을 이용하여 태풍 사상 시 홍수터 내에 위치해 있는 캠핑장과 생태공원 등과 같은 친수시설이 침수되는 시간 및 침수심, 침수 유속 및 전단력 등을 분석하였다.

• 대한공간정보학회지
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• 제20권1호
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• pp.43-51
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• 2012

수변공간 및 수자원에 대한 효율적 활용 요구가 증대됨에 따라 하천의 수리적인 특성을 보다 정밀하게 모의하고 이를 활용한 의사결정이 필요하다. EFDC 모형은 이러한 의사결정을 지원하기 위한 다차원 수리모형으로 3차원 정밀지형을 활용하여 수체의 수리적인 특성을 분석할 수 있다. 그러나 EFDC 모형의 입력자료로 활용되는 3차원 정밀지형의 경우, 측량간격과 지형보간기법에 의해 많은 영향을 받게 되며 3차원 정밀지형의 변화에 따라 대상 수체의 수리적인 특성이 영향을 받게 된다. 이에 본 연구에서는 다른 측량간격 및 지형보간기법에 따라 도출된 3차원 정밀지형이 EFDC 모형의 모의결과에 미치는 영향을 검토하였다. 연구 대상지역은 낙동강 금호강 유입구간이며, 검토 사상은 2006년 강우사상에 대한 수치모의를 수행하고, 면적-고도 곡선, 수위 및 유속의 모의결과를 비교 분석하였다. 분석결과, 동일한 측량 간격에서는 지형보간기법에 따른 면적고도곡선의 차이는 크지 않았으나, 측량 간격이 160m에서 모든 보간기법에서 차이가 발생하였고 측량간격이 80m 이상이 되면 하상단면의 변화가 발생하였다. 또한, 수위의 경우에 Kriging을 제외한 나머지 기법은 해상도에 따른 차이가 크지 않았고, Kriging은 160m 측량간격에서 다른 기법에 비해 차이가 크게 나타났다. 유속의 경우, 80m 측량간격이상에서 각 보간기법별 차이가 나타나기 시작했으며 160m 측량간격에서 Kriging은 다른 보간기법과 큰 차이를 보이는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.164-164
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• 2011

우리나라는 하상의 평균경사가 급하고 하상계수가 크게 나타나며, 소하천에서의 돌발홍수가 빈발하게 일어나 국내 실정에 적합한 하천 해석 기술을 이용한 바람직한 하천 거동해석이 매우 중요하다고 할 수 있다. 홍수 시 하천의 만곡부나 협착부에서의 흐름은 기본적으로 2차원 흐름으로 서 이 경우 하천 흐름의 수위와 유속 분포는 1차원 하천 모형으로 모의할 수 없다. 특히 우리나라와 같이 하천에 하구둑, 보, 기타 하천 구조물이 많은 경우에는 2차원적인 흐름 해석은 경우에 따라 필수적이다. 본 연구에서는 개발모형인 RAM2 모형을 4대강 살리기 사업이 진행되고 있는 실제유역인 낙동강유역에 적용하여 모형의 적용성을 검증을 위해 그 결과를 실측치와 기존의 법용 프로그램인 RMA-2 모형과 비교하여 모형의 적용성을 입증하였다. 또한 보와 교각과 같은 수공구조물의 설치에 따른 하천흐름의 양상을 파악하기 위하여 RAM2 모형을 달성보 구간에 적용하여 보의 설치 전 후에 대하여 모의를 실시함으로써 모형의 적용성을 입증하였다. 본 연구에 적용된 달성보 구간은 낙동강 살리기 22공구 사업구간으로 중심부에 다기능보가 위치하고 있다. 하천 준설 후, 대상구간 내 보를 설치함으로 인하여 보설치 전 후의 대상구간의 상 하류 하도의 홍수위와 유속분포 등 하천흐름의 양상을 검토하였다. 4대강 살리기 사업에 따라 실제하천의 준설 후 구간내의 전체하도 및 주요 시설물 주위의 하천 흐름을 정확하게 재현하기 위하여 요소망을 조밀하게 구성하고, 안정적인 해를 구하기 위하여 사각형과 삼각형의 복합망으로 낙동강하천정비계획의 측량자료와 GIS프로그램과 SMS를 이용하여 수치모형을 위한 2차원 유한요소망을 구성하였다. 본 연구에서는 보설치 전 후의 대상구간의 상 하류의 홍수위 영향과 유속분포 등 하천흐름의 양상을 연구하기 위하여 대상구간에 대하여 100년 빈도, 500년 빈도의 홍수사상에 대하여 모의를 실시하고 결과를 분석하였다. 하천에서의 흐름, 유사, 오염물 해석을 위한 2차원 유한요소모형은 수자원의 지속적 확보기술의 초석이 될 뿐만 아니라, 필요에 따라서는 하천생태계 보존 및 관리를 위해서도 적용될 수 있어, 수생태계 개선과 친수환경 조성에 크게 기여할 수 있겠다. 또한 하천에서의 흐름, 유사, 오염물 해석을 위한 2차원 유한요소모형을 활용하여 적절한 하천개발 및 관리가 이루어질 경우, 하천의 홍수, 갈수, 환경오염에 따른 사회적인 손실을 방지할 수 있을 것이다.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권5호
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• pp.447-453
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• 2018

인공투수관을 혼입한 폴리머 투수블록은 폴리머를 치환할 경우 강도, 공극률, 투수계수 등의 'KS F 4419'(보차도용 콘크리트 인터록킹 블록)의 기준보다 높은 결과 값이 측정되었으며, 제품의 경량화가 가능할 것으로 판단된다. 폴리머 재료의 단가 문제로 인해 경제성을 고려하여 시멘트와의 치환율을 14%로 선정하는 것이 효과적이라고 판단된다. 또한, 인공투수관의 혼입율의 3가지 수준 중 2.0%가 가장 적당하다고 판단되며, 3가지 수준에 대한 측정 값이 큰 차이를 보이지 않는 것으로 나타났다. 공극률과 투수계수의 경우 2%에서 개선된 값이 측정되었기 때문에 인공투수관 혼입율 2%의가 효과적일 것으로 판단된다. 투수블록 제품화를 하기 위해선 경제성을 고려해야 하며, 본 연구에서 사용된 폴리머 VAE 경제성이 떨어지기 때문에 다른 폴리머의 재료와 비교 실험을 진행하여 문제점을 개선 한다면 투수블록 제품화가 가능할 것이라 판단된다. 본 연구의 결과는 추후 폴리머 및 인공투수관을 활용한 연구의 기초적인 자료로 사용 가능 할 경우 효율적인 데이터로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제38권2호
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• pp.261-268
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• 2018

본 연구에서는 홍수총량을 시간에 따라 분포시키는 단순홍수범람해석 모형인 SIMOD(Simplified Inundation MODel)를 이용하여 도심지 침수분석을 실시하고자 하였다. 기존의 침수분석 모형들은 입력자료 구축이 어렵고, 분석시간이 오래 걸리는 등의 단점을 가지고 있다. SIMOD는 다중흐름방향법(Multi Direction Method, MDM)과 평수가정법(Flat-Water Assumption, FWA)의 두 흐름 방정식으로 홍수흐름을 단순화시킨 모형으로, 대상지역의 지형자료와 유입 홍수량 등 간단한 수문자료만을 이용하여 홍수범람에 의한 침수경로 분석이 가능하여 신속한 모델링으로 빠른 의사결정을 할 수 있다는 장점이 있다. 따라서 SIMOD 모형을 이용하여 도심지 침수분석을 실행한 뒤, 기존의 침수분석 모형인 FLO-2D 모형분석결과와 비교를 시행하여 모형의 적용성을 분석하였다. 대상지역은 도심지 지역의 제방 월류-파제 시나리오를 적용하기 위해 하천이 인접해 있고, 충분한 높이의 제방이 있는 금호강 하류에 위치한 성서제를 대상지역으로 선정하였으며, 지형자료는 기존의 침수분석에 사용하는 DEM지형자료와 도심지 건물군, 도로 분포 등을 표출할 수 있는 DSM지형자료를 이용하였다. 입력 홍수량은 200년 빈도계획홍수위를 기준으로 제방파제시나리오를 적용 사각웨어식을 적용하여 산정하였으며, 1~24시간의 모의시간과 침수면적을 비교 분석하였다. SIMOD의 경우 24시간 모의시간이 7분 안으로 나타났으며 면적차이는 FLO-2D와 비교했을 때 20% 내외로 나타났다. 또한 DSM을 이용하여 분석한 결과 도로나 건물의 영향이 반영되어 앞으로 도심지에서 DSM을 이용한 지형자료의 필요성을 확인하였다.