• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.17-25
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• 2017

본 최근 기후변화의 영향으로 강우의 규모가 점차 증가하는 추세로 홍수의 위험성이 증가하면서 제방 관리에 대한 고도화 및 재해 대응성 향상의 중요성이 커지고 있다. 국내의 제방관리는 피해발생 이후에 피해복구를 실시하는 수준에서 시행되고 있으므로 하천에 대한 선제적 관리차원에서 제방의 안전도를 미리 파악하고 관리하는 기술의 개발이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 하천 제방의 침식 및 월류에 대한 안전도를 산정하는 방법을 제안하였으며 이러한 안전도를 도상에 표시해 제방의 유지관리의 기초자료로 활용할 수 있는 제방 안전도맵을 제시하였다. 침식안전도는 호안의 형식별 내력과 외력의 비로 산정하였으며 월류안전도는 하천의 수위가 제방고와 일치할 때의 유량을 통수가능홍수량으로 산정하고 통수가능홍수량과 계획홍수량과의 비로 산정하였다. 제방안전도의 등급은 총 5단계로 구분하였으며 매우안전, 안전, 보통, 위험, 매우위험으로 나타냈다. 남강댐 하류부터 낙동강 합류부까지를 연구대상으로 하여 모든 제방과 하천측선에 대해 제방의 침식안전도와 월류안전도를 산정하고 GIS를 이용하여 하나의 도상에 나타냈다. 본 연구를 통해 도출된 제방안전도맵은 하천제방의 안전도를 직관적으로 확인이 가능하기 때문에 하천의 유지관리계획 수립 시에 활용이 가능할 것으로 판단되며 예산의 효율적 활용을 위한 투자우선순위 결정에도 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제48권12호
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• pp.1065-1075
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• 2015

하구둑과 같은 구조물이 설치된 하구역에서는 상류로부터 내려온 하천수와 외해의 조석, 수문의 운영에 따라 복잡한 유출특성을 가지게 되며, 하나의 하구역에 2개 이상의 유역출구가 존재하는 경우 더욱 복잡한 형태의 홍수유출특성을 나타낸다. 이러한 사례로 현재 개발계획이 수립중인 새만금 지역을 들 수 있다. 새만금 지역의 경우 만경강과 동진강 유역에서 하천수가 유입되고 방조제에서는 배수갑문을 통해 하천수를 방류하고 해수유입을 차단한다. 두 하천이 만나는 새만금호 내에는 분리하는 용지가 들어서게 되며, 두 수계의 유출량을 연결수로를 통해 교환할 수 있도록 계획되고 있다. 이러한 연결수로는 평소에는 주운의 역할을 하지만 홍수시에는 두 수계간의 홍수를 소통시켜 홍수를 분담하는 기능을 하게 된다. 따라서 하구역 내의 치수적 안전성 확보를 위해서는 연결수로에 대한 홍수분담능력을 파악하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 연결수로의 통수능에 따른 홍수위 저감효과를 수치해석을 통해 분석하였다. 해석에는 Delft3D를 활용하였으며 해석기간은 배수갑문의 방류가 어려워 최대홍수위가 발생되는 소조기로 설정하였다. 새만금종합개발계획상의 토지이용계획에서는 3개의 연결수로가 계획되어 있으나 연결수로에 의한 홍수위저감효과를 검토하기 위해 해석을 단순화하여 가장 폭이 넓은 수로 1개만 운영되도록 설정하였다. 연결수로의 폭은 동일하게 하고 하상고를 EL.-15m~EL.-3m까지 2m 단위로 변화시켜 다양한 통수능 조건에서의 홍수저감효과를 검토하였다. 수치해석 결과 연결수로의 통수능이 감소하면 두 수계간의 수위차가 증가하면서 배수갑문지점에서의 최대수위도 증가하며, 동일한 수위차라 하더라도 통수단면적에 따라 유속의 영향으로 홍수위 저감효과도 변화한다는 것을 확인하였다. 또한, 통수단면적이 증가하더라도 홍수위 저감효과가 발생하지 않게 되는 통수단면적도 분석하여 제시하였다. 본 연구결과는 향후 연결수로 설계시 기초자료로 활용될 수 있으며, 준설로 인한 공사비를 최소화하면서 홍수위 저감효과는 극대화할 수 있는 최적 연결수로를 설계할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국안전학회지
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• 제33권5호
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• pp.134-140
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• 2018

Scour in the downstream of hydraulic structures such as apron induces to collapse due to abruptly increasing rainfall and discharge in streams and reaches. This is because the forcible jet from overflowing is not sufficiently dissipated by existing energy dissipators, and it continues to sweep the bed materials during flood events. In this study, a second stilling basin was proposed as a countermeasure and the energy dissipation efficiency of this structure was analyzed using 3D-dimensional numerical analysis. First, results from previous research and hydraulic tests were used to verify the accuracy of the numerical model. It showed that the second stilling basin played a definite role in reducing the bottom velocity, comparing with diminishing the energy dissipation when numerical tests were conducted under scaled field conditions in Korea. This means that the second stilling basin can be a countermeasure against scour in downstream. If more efficiency analysis of the second stilling basin would be performed in terms of energy dissipator for various types of hydraulic jump, it would be an alternative solution to scouring issues.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.56-60
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• 2008

Increasing urban sprawl and climate changes have been causing unexpected high-intensity rainfall events. Thus there are needs to enhance conventional disaster management system for comprehensive actions to secure safety. Therefore long-term and comprehensive flood management plans need to be well established. Recently torrential snowfall are occurring frequently, causing have snow traffic jams on the road. To secure safety and on-time operation of the Bi-modal tram system, well-structured disaster management system capable of analyzing the urban flash flooding and snow pack melt/freezing due to unexpected rainfall event and snowfall are needed. To secure safety of the Bi-modal tram system due to torrential snowfall, the snow melt simulation capability was investigated. The snow accumulation and snow melt were measured to validate the SWMM snow melt component. It showed that there was a good agreement between measured snow melt data and the simulated ones. Therefore, the Bi-modal tram disaster management system will be able to predict snow melt reasonably well to secure safety of the Bi-modal tram system during the winter. The Bi-modal tram disaster management system can be used to identify top priority area for snow removal within the tram route in case of torrential snowfall to secure on-time operation of the tram. Also it can be used for detour route in the tram networks based on the disaster management system predicted data.

• 대한토목학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.91-100
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• 1985

본(本) 연구(硏究)는 한강유역(漢江流域) 댐군(群)의 비상사태하(非常事態下)(큰 홍수파(洪水波) 유하시(流下時))에서의 수문조작(水門操作) 기준설정(基準設定)에 관한 것으로 얻어진 결과(結果)는 다음과 같다. 1) 수문조작(水門操作)을 저수위(貯水位)와 유입량(流入量)으로 실시(實施)할 수 있게끔 6개 댐(화천(華川), 춘천(春川), 소양강(昭陽江), 의암(衣岩), 청평(淸平), 인당(人堂)댐)에 대해 수문조작(水門操作) 기준(基準)을 수식화(數式化)하였다. 2) 수문(水門)의 개방면적(開放面積), 유입량(流入量), 저수위(貯水位), 방류량(放流量) 간의 다중회귀분석(多重回歸分析)에 의해서 얻어진 식(式)으로 홍수추적(洪水追跡)을 실시한 결과 그 적용가능성(適用可能性)을 확인(確認)하였다. 3) 본(本) 연구(硏究)에서 얻어진 수문조작(水門操作) 기준(基準)과 홍수추적방법(洪水追跡方法)을 사용(使用)하여 비상사태하(非常事態下)(큰 홍수파(洪水波) 유하시(流下時))에서의 각 댐을 검토(檢討)한 바, 모두 안전(安全)하였으나, 소양강(昭陽江), 의암(衣岩), 청평(淸平)댐만은 저수지(貯水池) 초기방류수위(初期放流水位)를 미리 저하(低下)시킨 상태(狀態)에서 수문조작(水門操作)이 이루어져야 할 것이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.25-36
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• 2018

지반의 액상화는 지진 피해의 대표적인 형태 중 하나이다. 이는 막대한 인적 경제적 피해를 줄 수 있는 현상으로, 지반구조물의 설계 전 필수적으로 검토해야 하는 대상이다. 본 연구에서는 하천 제방을 대상으로 임의의 지진 규모와 수위에서 액상화에 대한 실용적인 복합재해 취약도 곡면 작성법을 제시하였다. 지반의 파괴 정도를 나타내는 액상화 가능 지수(LPI)로 제방의 액상화에 대한 한계상태를 정의하였다. 지반 물성치의 불확실성을 고려하기 위해 Monte Carlo Simulation 기반의 확률론적 해석을 수행하였고, 해석 결과를 바탕으로 임의 수준의 수위와 지진 규모에 대하여 액상화에 의한 파괴확률을 나타내는 3차원의 취약도 곡면을 작성하였다. 작성된 복합재해 취약도 곡면은 홍수 및 지진에 대한 제방의 안전성 평가와 취약지역에 대한 위험도 평가에 사용될 수 있다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제12권3호
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• pp.261-272
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• 2016

전 세계가 지구 온난화 현상에 의한 기상이변을 겪으면서 태풍이나 집중호우, 지진, 가뭄 등의 급증하는 자연재해로 인해 많은 피해를 입고 있다. 우리나라는 특히 대륙성 기후와 해양성 기후가 교차하는 국가로 국지성 집중호우 및 태풍의 강도가 심화되어 피해가 빈번하고 산사태, 폭풍, 홍수를 동반하여 피해 규모는 증가한다. 이에 본 연구는 태풍과 집중호우로 인한 피해가 특히 심하고 그에 따른 대책이나 기반시설이 제대로 마련되어 있지 않은 농촌마을로 한정하여 피해사례와 원인을 분석하였고, 외국의 자연재해 방지 대책 사례를 조사하였다. 이를 바탕으로 시설과 건축물, 공간계획 위주로 국내 농촌지역에 적용가능한 계획요소를 도출함으로써 재난안전마을을 구축하기 위한 방안을 제시하고자 하였다.

• 한국습지학회지
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• 제21권spc호
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• pp.149-156
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• 2019

기후변화에 대한 기존 댐의 수문학적 안전성을 평가하고 적응방안을 마련하는 것은 장기적인 물공급과 관리 측면에서 중요하다. 국내 주요 댐은 '시설물의 안전 및 유지관리에 관한 특별법'에 따른 주기적인 점검과 유지보수를 통해 안전을 확보하도록 하고 있다. 특히 정밀안전진단을 수행할 경우에는 가능최대강수량(PMP)을 이용한 수문학적 안전성을 평가하고 위험에 대비하도록 하고 있다. 본 연구에서는 기후변화가 댐의 수문학적 안전성에 미치는 영향을 평가하기 위해 RCP4.5와 RCP8.5 온실가스 배출시나리오에 기반해 산정한 미래 가능최대강수량(PMP)을 이용하였다. 분석기간은 2011년~2040년, 2041년~2070년, 2071년~2100년으로 선정하였다. 국내 4개 댐(A, B, C, I)을 대상으로 가능최대홍수량(PMF)에 대해 평가한 결과 RCP 시나리오와 분석기간에 따라 다소 차이는 있으나 기후변화가 3개 댐(A, B, I)의 월류 위험성을 증가시킬 것으로 나타났다. 이 결과는 기존 댐의 기후변화 적응을 위해서는 비구조적 대책과 더불어 장기적인 구조적 대책 마련도 필요함을 시사하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.94-94
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• 2018

풍수해로부터 안전한 지역사회를 만들기 위해서는 국가적인 대책과 함께 지역내 사회구성원이 풍수해에 대한 사전대비의 중요성 인식과 피해를 최소화 시켜야한다는 사회적 인식이 강화되어야 한다. 그러나 농촌의 경우, 지역 개발 정책이 우선순위에 있어 농촌의 풍수해 예방정책이 후순위에 있는 경우가 많다. 더욱이 농촌의 풍수해 피해는 유사한 지역에서 반복적으로 발생하는 유형을 가지고 있으며, 지리 지형적, 고령화 인구 비중 등 사회적으로 풍수해에 취약한 지역이다. 또한 농촌 주민들 또한 예방보다는 풍수해 발생 후 복구에 대한 대책이 풍수해 대책이라 생각하는 인식을 지니고 있다. 실제로 농촌주민의 안전 불감증은 인터뷰 및 설문조사를 통해 나타났으며, 재난 대책에 대해 이장 혹은 관공서 직원에게만 의존하는 등 풍수해대비에 대해 무지하고 낙관적인 태도를 지니고 있었다. 농촌 주민의 재난 대응에 대한 무지와 무관심등의 인식 변화를 고려하지 않은 채 구조적인 차원의 대응은 풍수해의 예방에 있어 한계성이 발생한다. 농촌의 재난에 대한 인식변화는 주민들의 구조 및 체제에 대한 태도를 변화하게 함으로 써 보다 실효성 있는 변화를 가능하게 한다. 그러나 현 재난 대책에서는 농촌 주민의 재난대책 등에 대한 의식의 반영이 미비하며, 수준에 대한 정확한 측정 또한 어려운 실정이다. 본 연구에서는 농촌주민의 재난안전 의식의 고취를 위해 현재의 주민의 재난안전 의식의 수준과 실태를 파악할 수 있는 측정도구를 모색하였다. 따라서 본 연구에서 개발된 측정도구를 통해 농촌 주민의 재난안전의식에 측정 결과에 따른 각각 개선방향이 도출되어 농촌의 풍수해 대비 재난 대책에 대한 실효성이 증가될 것으로 기대된다.

• 한국농공학회논문집
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• 제58권2호
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• pp.31-44
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• 2016

This study analyzed pore water pressure, earth pressure and settlement through field monitoring on the project site in which raising embankments are being built through backside extension, and compared the behaviors of seepage analysis, slope stability analysis and stress-strain during flood water levels and rapid drawdown under steady state and transient condition. The variation of pore water pressure showed an increase during the later period in both upstream and downstream slope, with downstream slope more largely increased than upstream slope overall. The variation of earth pressure increased according to the increase of embankment heights, while the change largely showed in the upstream slope, it was slowly increased in the downstream slope. The settlements largely increased until 23 m as embankment heights increased, and showed very little settlement overall. Under a steady state and transient conditions, the seepage quantity per day and leakage quantity per 100 m of embankment against total storage were shown to be stable for piping. The hydraulic gradient at the core before and after raising embankments was greater than the limit hydraulic gradient, showing instability for piping. The safety factor of upstream and downstream slopes were shown to be very large at a steady state, while the upstream slopes greatly decreased at a transit conditions, downstream slopes did not show any significant changes. The horizontal settlements, the maximum shear strain and stress are especially distributed at the connecting portion of the existing reservoir and the new extension of backside. Accordingly, the backside extension method should be designed and reinforced differently from the cases of other types reservoirs.