• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.832-836
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• 2009

공유수면을 간척 또는 매립하여 국토를 확장하여 산업화 도시화에 따른 토지수요 용도변경에 대처하여 국가발전의 균형을 유지하는 목적으로 수행하는 간척사업 시설중 중요한 시설인 배수갑문은 외수(해수)의 차단 및 내수배제를 통한 침수피해 경감의 역할을 수행하고 있다. '02년 태풍 "루사" 등 수공구조물의 설계빈도를 초과하는 폭우 발생으로 인한 홍수피해가 발생하고 배수갑문 설계시보다 유입홍수량이 증가하여 홍수시 수위가 계획홍수위 이상으로 형성되는 경우가 많아 이를 해결하기 위하여 배수갑문의 확장사업이 실시되고 있다. 그 첫 번째 사업으로 아산만방조제 배수갑문의 확장을 실시하였다. 아산만방조재 신설 배수갑문의 위치가 연약지반으로 형성되어 있어 신설 배수갑문을 통한 방류시 고속의 수류로 인한 바다측 물받이공 하류부의 세굴이 발생할 가능성이 크며, 이로 인한 배수갑문의 붕괴 우려가 있다. 그러므로 이를 방지하기 위하여 배수갑문 하류에 정수지형 물받이공을 설치하여 고속으로 방류되는 방류수의 유속을 저감시켜 세굴의 발생이 최소화하여 안정성이 확보되도록 하였다. 정수지형 물받이공의 효과 및 안정성을 검증하기 위하여 3차원 수치해석 FLOW-3D모형을 적용하여 수평물받이공과 정수지형 물받이공의 유속차이를 비교분석하였다. 분석한 결과 정수지 말단부에서 정수지 시점부와 비교하여 유속감소는 최대 약 49%, 평균 약 39%의 유속 감세효과를 나타내는 것으로 나타나 정수지형 물받이공을 통한 세굴 감소효과로 아산만방조제 배수갑문의 세굴에 의한 안정성은 확보되는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.699-703
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• 2010

최근 우리나라에서도 워터프론트 개발과 주운에 많은 관심을 보이고 있는 실정이며, 현재 한강의 마곡지구에서는 워터프론트 및 주운수로 개발 사업을 수행하고 있다. 마곡 주운수로는 홍수 발생시 한강 수위 상승 전에 갑문을 폐쇄하여 한강의 홍수량이 주운수로 내부로 유입 되는 것을 방지하도록 계획되었다. 그러나 한강수위 상승 전, 마곡주운수로의 갑문 폐쇄 직전에 한강에 운항중인 선박이 주운수로 내로 긴급히 회항을 할 경우가 발생하며, 회항 선박이 안전하게 주운 수로내로의 진입하기 위해서는 갑문의 개폐 정도에 따른 갑문 내부 유속 및 유향에 대한 검토가 필요할 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 마곡 주운 수로로 유입되는 빈도별 홍수량에 따른 수로 내부 유황과 갑문 폐쇄 정도에 따른 갑문부 영향을 수리모형 실험과 수치모의를 통하여 분석하였다. 주운수로 유입 빈도별 홍수량이 증가할수록 내부의 유속은 증가 하였으며 100년빈도 홍수시 갑문부에서의 최대 유속은 2.2m/s 나타났다. 홍수시 갑문을 1/3, 1/2, 2/3 폐쇄하였을 경우에 대한 수치 모의 결과 갑문의 2/3 폐쇄시 갑문부 최대 유속은 1/3 폐쇄시에 비하여 약 53-86% 증가 하였으며, 수위는 약 0.2-0.8m 상승하였다. 갑문 폐쇄에 따른 최대 유속은 선박의 운항을 위한 허용 유속과 비교 검토하였다. 이러한 분석을 통하여 선박이 긴급히 주운수로로 회항할 경우에 대한 비상대응계획 및 운영방안 수립에 활용될 수 있을 것이다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.43-45
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• 2011

경인 아라뱃길에 건설되는 갑문은 기존 운영중인 갑문의 운영특성과 문제점을 파악하여 성능이 개선된 센서, 장비, 자재 등을 적용함으로서 갑문의 안정성과 신뢰성 및 유지관리의 효율성을 향상하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.684-688
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• 2010

본 연구에서는 갑실내에서 3차원적인 흐름 현상을 해석하기 위해 GUI 기반의 간략한 1차원 단순모형 DWSL이 개발되었으며, 갑실에서 수위와 유량변화를 예측하였다. DWSL에 의해 산정된 값과 실험치를 비교분석한 결과, 계산값이 대체로 일치되었다. 연구결과로써 갑실에서의 유량과 수위변화는 갑실내의 수리인자(유량계수, 갑문의 개도속도, 갑문의 개도높이, 수면경사, 갑문 개방시간)들에 의존하고 있다. 갑실내에 첨두유량 시간은 수면경사 증가에 따라 감소하였으며, 갑실상부 지점까지 도달수위 시간은 짧아졌다. 첨두유량 도달시간이 갑문개도 속도 증가에 따라 짧아지는 동안, 개도면적이 변화하지 않을 경우 갑실내의 수위와 유량은 유량계수증가에도 불구하고 변화하지 않았다. 또한 연구결과로써 갑문의 개도높이가 증가함에 따라 첨두유량 도달시간과 수위도달시간은 감소하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.557-558
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• 2009

새만금 간척지의 배수갑문 트러니언 구조물에 대한 피로해석을 수행하였다. 배수갑문 트러니언은 배수갑문과 교각을 연결하는 콘크리트 구조물로써 갑문에서 전달되는 하중의 크기와 방향이 주기적으로 변화한다. 해석결과, 하중의 방향이 일정한 구조물과 다소 상이한 양상이 나타났다.

• 한국해양학회지
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• 제30권4호
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• pp.262-270
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• 1995

금강 하구언 갑문의 폐쇄에 따른 금강하구의 물리, 퇴적학적 특성변화를 살펴 보 았다. 갑문쇄 이후 최대조류 유속은 갑문개방 시기에 비하여 약 30-40% 감소하였다. 또한 금강하구의 수괴유동이 둔화되어, 염분 및 수괴투명도의 수직적 성충(vertical stratification)이 형성되었다. 이에 따라 금강하구는 갑문개방기의 완전혼합형 (wellmixed type) 하구로부터 갑문쇄 이후에는 부분혼합형(partially-mixed type) 또 는 염쇄기형(salt-wedge type)하구로 변이하였다. 갑문이후 부유물함량은 표층에서 1 0∼100 mg/l의 범위로 측정되어, 갑문개방기에 비하여 약 1/4∼1/3의 수준으로 뚜렷하 게 감소하였다. 이와 같은 부유물함량의 감소경향은 첫째 조류유속이 감소하여 해저퇴 적물의 저층재부유 현상이 감소하였고, 둘째 수괴의 수직적성층이 형성되어 저층 혼탁 수의 상부확산이 둔화되었기 때문으로 변이하였고, 세립질 부유퇴적물의 퇴적작용이 보다 활발하게 나타날 것으로 예상된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.211-222
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• 2020

입자추적 실험 결과를 이용하여 새만금 배수갑문 유출수의 영향 범위 파악을 위한 방법론을 수립하고, 2017년을 대상으로 새만금 배수갑문 유출수의 영향 범위를 계절별 확률 분포로 제시하였다. 물질 수송 시간의 지표 중 하나인 water age를 계산하고 입자추적 실험 결과와 비교하여 계산 결과의 타당성을 입증하였다. 배수갑문 유출수는 신시 또는 가력 배수갑문을 중심으로 그 영향 범위가 방사형으로 증가하는데 계절풍의 영향으로 동계에는 남측으로, 하계에는 북측으로 영향 범위가 치우치는 것으로 예측되었다. 예측 결과는 2017년 상황에 한정되지만, 본 연구에서 수립한 입자추적 실험을 이용한 배수갑문 유출수 영향 범위 산정 기법은 현재 변화하고 있는 새만금 해역의 장래 배수갑문 유출수의 영향 범위 산정 연구에 활용이 가능하다.

• 한국항해항만학회지
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• 제26권2호
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• pp.177-182
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• 2002

인턴항의 내항에는 10K 덴 50K 갑문중 10KT 갑문의 내측문짝만이 1련만 설치되어 있는 관계로 매 3년마다 시행되는 문짝의 정기 수리 기간중 10KT 사용이 전면 중단되고 있으므로, 정부에서는 갑문운영의 효율성을 증대시키기 위하여 10KT 갑문의 내측문짝을 1련 증설하는 공사를 시행중에 있다. 본 논문에서는 이들 갑문의 현재 및 장래 운영 수준을 평가함을 목적으로 하였다. 연구결과, 갑문의 1998년도 운영 수준은 10KT는 0.2119, 50KT는 0.2061이며, 이는 10KT의 정기수리로 매3년 46.5일간 폐쇄를 고려한 것이다. 2006년의 운영수준은 0.2246(10KT), 0.2539(50KT)이며, 2011년은 0.2241(10KT), 0.2560(50KT)로 추정되었으며, 특히 50KT 갑문의 운영수준이 2011년도에 1998년도보다 24.5%가지 더욱 급격히 증가될 것으로 평가되었다.

• 생태와환경
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• 제52권1호
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• pp.65-70
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• 2019

본 조사는 월령이 망(보름)인 2016년 4월 22~23일과 5월 25~26일에 낙동강 하굿둑 갑문과 어도 등 총 4개 지점에서 실뱀장어 이동 가능성에 대한 현장 조사를 실시하였다. 실뱀장어는 총 23개체가 채집되었으며, 지점별로 보면 동편 하굿둑에서 22개체, 서편 하굿둑에서 1개체가 채집되었다. 소상지원 시설물 형태 변화, 즉 갑문의 패들 및 어도의 수문 개방 여부, 인조잔디 및 솔의 설치에 따른 실뱀장어의 채집 개체수의 변화를 보면, 동편 하굿둑 갑문의 경우 5개체에서 15개체로 3배 상승하였고, 2번 어도의 경우 0개체에서 2개체로 상승하였다. 본 조사는 2회 조사 결과로 표본수가 작아 모집단에 대한 대표성은 결여되어 있으나, 낙동강 하굿둑 어도와 갑문 모두에서의 실뱀장어를 채집하여 실뱀장어의 하굿둑 어도와 갑문 이용 가능성을 확인하였다. 뿐만 아니라 하굿둑 어도 및 갑문의 소상지원 시설물 형태변화에 따른 실뱀장어 채집 개체수가 현저한 차이를 보여주고 있어, 향후 실뱀장어 회유시기에는 하굿둑 어도 및 갑문을 능동적으로 운영해야 할 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.84-84
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• 2020

새만금은 농업용지 확보 등 다양한 용도의 토지이용을 목적으로 방조제 공사를 수행하였으며, 새만금 종합개발계획(Master Plan, OPC, 2011)에 의하여 호내의 준설을 계획하고 있다. 그러나 방조제 준공 후 새만금 호내의 수질오염 문제가 지속적으로 발생되어 왔다. 수질오염의 문제를 해결하기위해서 강변저류지 설치, 하수종말 처리장 등 다양한 구조적 대책이 수립되고 시행되었지만, 수질개선 효과는 상대적으로 미비하였다(Kim et al, 2016; KRCC, 2016). 본 연구에서는 새만금 호내의 수질개선을 위하여, 다양한 배수갑문 운영에 따른 수질인자의 잔존률 및 하상의 변화를 SCHISM-CoSiNE(Semi-implicit Cross-scale Hydroscience Integrated System Model and Carbon, Silicate, Nitrogen Ecosystem model) 모형을 통하여 검토하고자 한다. 수치모형의 하상변동 및 수질변화에 대한 정확한 수치계산 여부를 판단하기 위하여 van Rijn(1987) 실험 및 새만금호내의 수질 관측자료(DO, T-N, T-P, 온도, 염도, 새만금유역 통합환경관리시스템)를 이용하여 수치모형 검증을 수행하였고 10% 이내의 오차를 나타내었다. 배수갑문 운영기록(Jeong et al., 2018)을 참조하여 배수갑문 운영을 재현하였으며, 지형은 기 수립된 MP 내 새만금 종합개발계획이 완료된 시점인 2030년을 기준으로 하였다. 수치모의를 통하여, 배수갑문 운영 및 계절의 변화에 따른 최심 하상변동고 변화 및 하상변동량을 확인하여 침식 퇴적 구간을 구분하였고, 호내의 잔존하는 수질인자의 농도를 통하여 수질개선 효과를 평가하여 수질측면에서 최적의 배수갑문 운영방안을 제시하였다. 본 연구는 배수갑문 운영이 새만금 호내의 수질 및 지형에 미치는 영향에 대한 기초적인 연구이지만 향후에는 다양한 수질인자 및 시나리오를 고려한다면 보다 근본적인 수질오염 해결방안으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.