• Spatial Information Research
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• 제15권3호
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• pp.323-333
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• 2007

최근 들어 남북한은 경협을 중심으로 교류가 활발히 추진되고 있다. 도로철도 연결, 공단개발 등과 같은 남북한 협력사업이 실효를 거두기 위해서는 북한지역의 지형지물과 같은 물리적인 지리정보와 토지이용현황 등에 관한 기초자료를 구축해야 한다. 따라서 이러한 요구를 만족시키기 위해 북한지역의 국토이용 현황을 파악할 수 있는 자료의 구축방법에 대한 연구가 필요하다. 본 논문은 이러한 요구를 만족시키고자 북한지역의 국토이용 현황을 파악할 수 있는 데이터베이스를 실험적으로 구축하고, 이를 통하여 절차와 과정을 구체화하였다. 북한지역의 국토이용 현황을 파악하는데 도움이 되는 지형도, 위성영상, 주제도 등 모든 종류의 가용자료를 수집 활용하였다. 이렇게 수집된 데이터는 스캐닝, 위성영상처리, 토지피복분류 등 적합한 처리과정을 통해 데이터베이스로 구축하였다. 또한 기존 자료를 DB화 하는데 그치지 않고 구축한 데이터베이스를 이용하여 벡터형태의 지리정보를 추출하여 데이터베이스에 추가하여 정성적, 정량적인 북한지역 국토이용현황조사가 가능하도록 하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권3호
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• pp.567-577
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• 2015

기후변화와 토지이용변화는 유역의 수문순환의 변화를 초래하여 가용수자원의 변화를 야기 시킨다. 본 연구에서는 안성천 ($371.1km^2$) 유역을 대상으로 SWAT (Soil and Water Assessment Tool)모형을 이용하여 미래기후변화와 토지이용변화가 유출특성에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 미래 기후자료는 IPCC 제 5차 기후변화 평가보고서에서 생산된 RCP (Representative Concentration Pathway, 대표농도경로)기반의 기후변화 시나리오 중 기상청에서 제공한 RCP 4.5와 8.5 시나리오(한반도 영역; 12.5km)를 이용하였다. 기준 년과 비교한 결과 RCP 8.5의 2080s (2060-2099)에서 평균온도가 $4.2^{\circ}C$ 상승하였으며, 강우량은 최고 21.2% 증가하는 것으로 나타났다. 토지이용변화 추세는 CLUE-s (Conservation of Land Use and its Effects at Small regional extent)모형을 이용하여 예측되었고, 도시 면적 증가에 따른 3가지 시나리오(Linear, Exponential, Logarithmic)를 적용한 안성천 유역의 미래(2040s, 2080s) 토지이용도를 구축하였다. 각각의 시나리오에서 도시면적 비율은 2100년에 9.4%, 20.7%, 35%로 예측되었다. 기후변화만을 고려하였을 때 증발산량과 총 유출량은 RCP 8.5의 2080s에서 최고 20.6%, RCP 4.5의 2080s에서 최고 25.7% 증가하는 것으로 나타났다. 또한 토지이용변화만을 고려한 경우 증발산량과 총 유출량은 최고 3.7%, 2.9% 증가하는 것으로 나타났다. 토지이용과 기후변화 시나리오를 모두 적용한 경우 증발산량과 총 유출량은 RCP 8.5 2080s의 Linear 토지이용변화 시나리오에서 최고 19.2% 증가하였으며, RCP 4.5 2080s의 Exponential 토지이용변화 시나리오에서 최고 36.1%증가하는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 미래의 유역 수문환경조건 변화에 따른 수자원을 정량적으로 파악할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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• pp.1077-1081
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• 2004

유역 수문순환 해석 및 수자원 관리와 계획에 있어서 증발산은 매우 중요한 부분을 차지하고 있다. 본 인구에서는 보청천 유역의 강수 및 유출자료와 두 가지 방법에 피해서 산정된 유역증발산을 이용하여 유역 물수지를 수행하고, 두 가지 방법을 비교 검토하였다. 첫 번째 방법은 Penman-Monteith즐 이용하여 기준작물에 내한 잠재증발산량을 산정한 후, 이를 SWAT 모형을 이용하여 유역내 작물 및 토지피복과 가용토양수분을 고려하여 실제증발산량을 산정하였으며, 두 번째 방법은 잠재증발산량과 실제증발산량의 보완관계 개념을 이용한 Morton CRAE 방법으로부터 유역의 실제증발산량을 계산하였다. 비교 분석 결과, SWAT의 Penman-Monteith 방법을 이용하여 추정된 증발산이 실세 강수량과 유출량 사이의 물수지로부터 얻어진 증발산량과 좀 더 근사한 결과를 보였다. 그러나, Merton CRAE 방법의 경우 습도 자료가 결과치에 큰 영향을 주기 때문에, 보다 정확한 습도 자료 및 기상자료를 이용할 경우, 상대적으로 간편하게 유역내 실제증발산량을 추정할 수 있는 방법으로 이용될 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.354-361
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• 2009

최근 물 사용 및 배분과 관련하여 각종 갈등이 첨예화 되면서 수리권에 대한 체계적인 정리가 필요하게 되었다. 특히, 각종 수리권의 적용 범위나 한계를 논하기 위해서는 근본적으로 하천의 자연유량과 인공유량에 대한 이해가 우선되어야 하는데 이는 수리권의 본질을 이해하는데 기본적인 사항이다. 이를 통해 자연스럽게 '강변수리권'과 '지역수리권', 그리고 또 다른 대표적인 수리권인 '점용수리권'에 대한 비교 검토를 함으로써 수리권에 대한 올바른 인식을 가능하게 하며 이로 인해 물의 합리적이고 효율적 배분에 기여할 수 있다. '강변수리권'은 오로지 강변에 위치한 토지에 필요한 물에 대해서만 적용되는 수리권으로 결과적으로 농업용수에 대한 권리이며 지방자치단체가 아닌 강변 토지 소유자에게 부속되어 있고 하천의 자연유량에만 적용되어 댐 건설로 인해 추가적으로 발생하는 유량에 대해서는 적용하지 않는다. 또한, '강변수리권'은 비록 사용하지 않아도 소멸되지 않으나 한번 소멸되면 회복할 수 없으며 타인에게 양도할 수 없다. 아울러 '강변수리권'끼리는 똑같은 우선권이 있기 때문에 물이 부족한 시기에는 주어진 양을 공유해서 사용하여야 하며 소량이지만 생활용수로 사용코자 하는 경우에는 등록증서가 필요하며 물을 저장해서 다른 시기에 쓰고자 한다면 수리권 허가가 필요하다. '점용수리권'은 "특정 기간동안 특정장소에서 특정한 용도로 특정 수원(水源)으로부터 특정한 양을 취수하는 배타적 권리이다". '점용수리권'은 물의 가용성(availability)을 기초로 하고 있으며 합리적이고 유용한 용도에 사용하는 것을 일반적인 원칙으로 하고 있다. '점용수리권'은 '선점수리권(first in time, first in right)'이라고도 하는데 '강변수리권'과는 다르게 강변에 인접하지 못한 토지소유자가 물을 취수하여 물을 이동시킬 수 있는 권리로 허가없이 증량할 수 없으며 5년간 사용하지 않는 경우에는 소멸된다. '점용수리권'을 얻고자 하는 사람은 장기간 물을 저장하여 사용하고자 하는 '강변수리권자'나 강변에 인접하지 않은 토지에서 지표수나 지하수를 저장하거나 사용하고자 하는 사람들이다. '지역수리권'을 뒷받침하는 사례로 자주 이용되는 미국의 경우에 주(州) 헌법이나 주(州) 수법에 주(州)내의 모든 물은 주(州)의 주민에 속한다고 천명하고 있다. 그러나, 추가적으로 수질관리, 홍수관리, 댐 운영, 재해방지 등 물과 관련한 포괄적인 기능도 주(州)의 책임으로 명시하고 있어 지방정부주(州)가 단지 물의 사용에 대한 권리만 위임받은 것이 아니며 물 관리에 따른 모든 책임까지도 함께 담당하고 있다는 우리나라와 같이 지방자치단체의 물 이용에 대한 권리만 의미하는 '지역수리권'과는 근본적으로 다름을 알 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.29-29
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• 2022

기후변화로 인한 전지구 미래는 호우 및 가뭄 등 자연재해의 발생이 증가할 것으로 전망되고 있으며, 불투수율이 높은 도시의 경우 극한강우에 따른 유출량 증가할 것으로 전망된다. 환경부에서는 물순환 선도도시에서 유출량, 불투수면, 비점오염 등을 저감하기 위해 LID(Low Impact Development)를 도입하고 있다. 본 연구에서는 도심지 내 LID 기법 중 인공습지를 이용하여 용량변화에 따른 빗물 가용 수량을 정량적으로 분석하고자 하였다. 연구대상지의 면적은 444,081.5m²이며, 유출계수는 토지이용별 면적 및 토지이용별 기초 유출계수를 이용하여 평균유출계수 0.72를 적용하였다. 인공습지의 총 용량은 2,244.8m³이며, 강우 시 월류웨어로 유입되는 지표수를 집수매거로 빗물을 취수하는 방식으로 구축될 예정이다. 대상지의 계획취수량은 150m³/day이며, 70m³/day를 빗물로 취수하는 경우와 150m³/day를 빗물로 취수하는 경우 2가지 시나리오를 대상으로 최종 취수가능여부를 분석하였다. 연간 빗물 취수 가능한 인공습지 용량을 분석하고자 부산관측소 강우자료를 이용하였으며, 강수량이 많은 6월을 시작으로 취수 가능량을 산정하기 위해서 18.06.05 ~ 19.12.31(약 1년 6개월) 강우자료를 이용하였다. 또한, 장기분석을 위해 부산관측소의 2011년 ~ 2020년 자료를 활용하였으며, 총 강수일수는 979일로 총 강수량은 16,139.8 mm로 나타났다. 연간 빗물을 항시 취수하기 위해서는 70m³/day를 빗물로 취수하는 경우 2,357.0m³의 인공습지 용량이 요구되었으며, 150m³/day를 빗물로 취수하는 경우 5,567.8m³의 인공습지 용량이 요구되었다. 또한, 10년 강우에 의한 빗물 취수 특성 분석은 70m³/day를 빗물로 취수하는 경우만 고려하였다. 분석 결과 강우 시작일을 기준으로 58일 동안 빗물 취수가 불가능한 것으로 나타났으며, 2012년도 1일, 2017년도 32일, 2018년도 8일, 2019년도 13일 동안 취수가 불가능한 것으로 나타났다. 70 m³/day의 빗물을 취수하기 위해 인공습지는 4,356.5m³의 용량이 필요한 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.457-457
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• 2021

인공습지는 자연이 가진 정화기작을 인위적으로 증가시키기 위하여 조성한 자연기반해법에 해당한다. 인공습지는 습지 내 식물, 미생물, 토양 등의 상호기작에 의하여 오염물질이 제거된다. 인공습지의 오염물질저감효율은 시설의 규모와 유량, 유입물질의 부하량 수리학적 부하량, 체류시간 등의 영향을 받게 된다. 일반적으로 인공습지 적정 규모는 유역 및 기상인자의 특성과 조성목적에 고려하여 산정된다. 본 연구는 전국 35개 지역에 설치된 54개 인공습지를 선정하여 모니터링을 수행하였으며, 2011년부터 2018년에 설치된 시설이다. 54개 시설 중 도심지역에 13개, 농업지역 25개, 공업지역 3개, 상업지역 3개, 축산 10개가 설치되어있다. 습지형태는 Cell형 자유수면형 인공습지(Free Water Surface, Cell-FWS), 유로형(Flow) 자유수면형 인공습지(Cell-FWS), Cell과 Flow형이 결합된 Hybrid-FWS, 수직흐름형 인공습지(vertical flow constructed wetland)와 수평지하흐름형 인공습지(vertical flow constructed wetland)가 결합된 HYBIRD 형 습지로 구분된다. 연구결과, 일반적으로 SA/CA 비율이 클수록 오염물질의 저감효율은 증가하는 것으로 나타났다. 오염 물질별 인공습지 규모를 비교할 경우 저감효율 60%에서 인공습지의 규모는 유기물>영양염류>입자상물질 순으로 나타났다. 목표 제거효율 60%에서 SA/CA 비는 BOD에서 약 3.2%, COD에서 2.5%, SS에서 1.9%, TN 2.5%, TP 2.3%로 나타났다. 입자상물질인 SS는 유기물 및 영양염류에 비하여 유역면적 대비 시설면적이 가장 적게 나타났으며, 유기물질 제거에 큰 시설규모가 필요한 것으로 나타났다. 따라서 인공습지 설계시 유역 토지이용 및 강우특성을 고려하여 적정한 수질과 유량모니터링이 필요하며, 이를 토대로 목표 오염물질 선정이 중요한 것으로 나타났다. 또한, 농업지역의 최적화된 인공습지 위치는 임야가 20~30%, 밭이 20% 이하, 논이 10~50%를 포함하는 곳이 적정한 것으로 평가되었다. 도시지역 인공습지는 도시면적이 증가할수록 효율이 크게 변하지 않기에 가용위치가 적정한 위치로 평가된다. 인공습지의 효율은 유역의 세부 토지이용에 크게 의존하는 것으로 평가되었다. 따라서 인공습지 설계시 농업지역에서는 임야, 밭 및 논의 적정면적을 고려하여 인공습지 위치가 결정되어야 하는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.933-936
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• 2006

비점오염원은 특정한 시설이나 장소를 나타내기 보다는 농지에 살포된 비료 및 농약, 대기오염물질 강하물, 축사에서의 유출물, 도로상에 쌓인 교통오염물질, 하수관거에서 유출되는 하수 등으로 강우시 빗물과 함께 유출되는 오염물질로 정의되며, 비점오염물질을 발생시키는 곳은 비점오염원으로 규정하고 있다. 비점오염원은 경제활동수준이 증가하고 토지이용이 고도화될수록 수질에 미치는 영향이 커지게 되며, 점오염원의 부하가 줄어들수록 비점오염원에 의한 부하비율은 증가하게 된다. 따라서 비점오염에 대한 체계적인 관리 없이 하천이나 호소 수질을 개선하는 데는 그 한계가 있다. 또한 체계적인 관리 이전에 적절한 비점오염원의 해석이 무엇보다도 중요하므로 본 연구에서는 적절한 비점오염원 모형 검토를 선행하였다. 가용 자료의 존재 여부 및 해석 시 사용하는 방정식 등을 고려하여 선정한 모형은 USDA-ARS(US Department of Agriculture-the Agricultural Research Service)에서 개발된 SWAT 모형으로 본 연구에 이용되었다. SWAT 모형에 이용되는 자료는 크게 유역자료, 강우자료, 기상자료, 검정에 이용되는 유량 및 오염물질 농도로 분류될 수 있다. 본 모형에 이용되는 광범위한 자료를 수집하여 해석을 수행하였다. 비점오염원 해석의 검보정을 위해 점오염원의 영향이 크지 않은 소유역 유출지점을 선정하여 해석하여 비교적 합리적인 결과를 도출하였다. 차후 연구에서 보다 합리적인 해석을 위해 데이터베이스의 재검토가 절실한 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1615-1619
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• 2010

토양수분은 토양입자에 포함되어 있는 물을 의미하는 것으로 지표면과 대기간의 에너지 균형과 물 순환을 조절하는데 중요한 요소이다. 본 연구에서는 토양수분 산정을 위하여 2003년 1월부터 2008년 12월까지의 MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 위성관측 자료로부터 획득한 정규식생지수(NDVI: Normalized Difference Vegetation Index)자료와 지표면 온도자료, 우리나라 76개소 기상관측소 중에 자료의 보유기간이 30년 이하인 관측소와 섬 지역들을 제외한 57개 지점의 강수량, 토양온도 자료 및 우리나라 전역에 대한 토지피복, 유효토심자료를 이용하여 데이터 마이닝(Data Mining) 기법의 하나인 CART(Classification And Regression Tree) 기법을 이용하여 토양수분을 산정하였다. 먼저 신뢰성 높은 토양수분 관측 자료를 가진 용담댐 유역의 6개 지점에 대하여 토양수분을 산정하여 적용 가능성을 분석하였다. 3개 지점의 토양수분 관측치는 토양수분 산정 모형 수립에 사용하였으며 검증에 사용된 1개 지점의 토양수분의 관측치와 추정치 간의 상관계수를 확인한 결과 전체적인 토양수분의 거동을 잘 나타내고 있어 토양수분 추정 모형의 적용가능성을 확인하였다. 이를 이용하여 용담댐 유역의 토양수분 분포와 우리나라 전역에 대한 토양수분 분포도를 추정하였다. 신뢰할 수 있는 지상관측 토양수분 관측치가 다양한 지상조건에 대하여 존재하지 않는 한계가 있음에도 불구하고 제시된 토양수분산정 방법은 제한된 가용자료를 사용한 우리나라 전역의 토양수분 산정에 있어 합리적인 접근법이라 판단된다.

• 한국측량학회지
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• 제18권2호
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• pp.157-168
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• 2000

평지보다 가용 면적이 많은 산지의 개발은 협소한 도시적 용도의 토지의 부족으로부터 기인한 많은 도시문제를 해결하기 위한 해결책으로 등장하고 있다. 산지를 개발할 경우에는 자연경관을 고려한 개발이 되어야만 하며 경관을 고려한 산지개발을 효과적으로 수행하기 위해서는 관찰자들이 어떠한 경관요소에 의해서 경관을 평가하는가를 객관적으로 파악하는 연구가 선행되어야 한다. 본 연구는 경관을 고려한 산지개발의 기초적인 연구로서 경관선호도 요인 분석에 있어서 GSIS와 ANN을 이용하였다. 연구결과 관찰자들은 여러 가지 경관요소 중에서 주로 산정의 표고와 건물의 표고와의 차이인“높이차”에 가장 많은 영향을 받는 것으로 나타났으며 그 다음으로는 용적률, 건폐률 순으로 경관평가에 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 한국지리정보학회지
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• 제12권4호
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• pp.34-47
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• 2009

급속한 도시화는 환경 생태적 훼손과 난개발, 사회 경제적 문제를 야기시키고 있다. 도시화에 따른 문제 해결과 친환경적이고 효율적인 국토개발을 위해서는 도시성장 현황과 특성을 파악하고, 이를 반영하여 정책을 수립하는 것이 중요하다. 본 연구는 기존의 지역단위가 아닌 우리나라 전체를 대상으로 도시성장에 대한 지난 20년간의 현황과 특성을 분석하여 도시정책을 수립함에 있어 기초자료로 활용하고자 한다. 이를 위해 환경부에서 제작한 1980년대, 2000년대 토지피복지도를 이용하여 도시지역을 추출한 후 GIS와 통계적 기법을 이용하여 행정구역 위계별 도시성장 패턴분석을 실시하였다. 그 결과, 1980년대 이후 개발지역 면적이 1980년대 이전 대비 2.5배 확대되었으며 특히, 수도권인근농촌은 21.2배가 증가하였다. 특별시와 광역시는 고도가 낮고, 간선도로와 주요 도심과 가깝고, 도로율이 높고, 환경 생태적 및 법제적 제한이 있는 지역에 개발되었으며, 산림과 초지에서 도시적 토지로 전용되었다. 반면, 대도시인근농촌, 수도권인근농촌, 지방농촌은 고도가 높고, 간선도로와 주요 도심과 멀고, 도로율이 낮으며, 환경 생태적 및 법제적 제한이 없는 지역에 개발되었으며, 농지에서 도시적 토지로 전용되었다. 즉, 대도시를 중심으로 한 도시성장이 팽창함에 따라 가용토지의 부족 및 각종 규제와 정책으로 도시 외곽지역에서 불리한 지형적 조건에도 불구하고 도시개발이 활발이 이루어졌음을 알 수 있다.