• 한국습지학회지
• /
• 제21권spc호
• /
• pp.28-38
• /
• 2019

한반도의 기후변화는 전 세계 평균보다도 빠르게 진행되고 있다. 최근 빈발하고 있는 태풍 및 극한 강우, 폭설과 한파, 온난화 현상 등이 그 예이다. 특히 북한지역은 오랜 식량난과 에너지난 그리고 무분별한 산림벌목과 개발로 인해 산림생태계가 훼손되어 홍수 및 이수와 같은 기후변화 관련 자연재해에 매우 취약하다. 또한 북한지역은 정치적·사회적인 영향으로 미계측 지역으로 분류되어 있어 수문분석에 필요한 충분한 수문자료를 구하기 어려운 지역이다. 또한 기후변화에 대한 관심이 높아 지면서 각종 수리시설물 및 재해대책에 기후변화를 고려한 연구가 한반도를 대상으로 활발히 진행되고 있지만 북한을 대상으로 수행된 연구사례는 극히 드물다. 따라서 본 연구에서는 관측 수문자료를 획득하기 어려운 북한지역을 대상으로 지역화 모형을 적용기 위해 획득하기 쉬운 유역특성변수를 선정하고 남한의 16개 댐 유역의 기상학적, 지형적 특성을 기반으로 매개 변수 추정식을 산정하였다. 그리고 오십천, 강릉남대천, 남강댐, 영강유역에 적용하여 산정된 매개변수 추정식의 적용성을 검토한 결과 북한지역에 매개변수 추정식의 적용성이 매우 높을 것으로 판단되었다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제44권5호
• /
• pp.351-362
• /
• 2011

이연구에서는산지사면에서측정된토양수분의상관관계분석을수행하고, 이를 통하여 사면에서 발생되는 수문과정의 이해를 도모하였다. 토양수분을 변화시키는 공통된 주요 수문기상인자인 강우의 추계학적인 특성을 토양수분의 시계열로부터 제거하고, 상관성 분석을 수행하였다. 경기도 파주 설마천 범륜사에 위치하고 있는 사면에서 2007년 8월 1일에서 27일 사이의 기간과 동년 9월 18일에서 10월 8일간의 기간에 토양수분 자료를 사용하여 분석을 수행하였고, 수행된 분석은 대상사면의 연직흐름, 수평흐름, 충전흐름, 복류수 흐름의 크기와 분포에 대해서 각각 8곳, 14곳, 7곳, 7곳의 관계를 보여주고 있다. 도출된 토양수분의 상관관계는 공간적으로는 상부사면에서 하단부로 진행되는 사면에서의 수문과정의 변화 양상을 보여주고 있고, 시간적으로는, 장마철의 경우는 토양구조체와 대공극 흐름이 모두 중요한 지배인자이지만, 가을철의 경우는 토양구조체의 흐름이 주요한 역할을 하는 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
• /
• pp.259-259
• /
• 2018

최근 우리나라는 기후변화에 따른 태풍발생빈도 증가 및 이상강우, 유역내 토지이용의 고도화로 인한 유역특성 변화로 유역내 홍수량은 증가하고 홍수 도달시간이 짧아지는 양상을 보이고 있다. 이로 인해 홍수에 따른 치수방어 대책으로 하천의 제방축조 및 보강방법이 주로 채택되었으나, 최근에는 홍수시 직접적인 하천내 수위 저감을 위한 방안으로 하도내 저류효과를 확대하기 위한 보 설치 및 하도정비를 통한 하도준설을 시행하고 있다. 그러나 본류 하상저하에 따른 지류하천의 하상변동(두부침식)으로 하도내 세굴 침식에 의한 하천시설물 피해 사례가 늘게 되면서 과거 홍수에 의한 제방월류 피해에서 하상변동에 의한 하천시설물 붕괴로 하천피해 양상이 바뀌게 되었다. 이와 같은 피해를 방지하기 위해 지류하천 합류부에 하상변동 방지책으로 하상유지공을 설치하고 있지만 국내에는 이와 관련된 구체적 설계기준 및 연구가 미비하여 일선에서는 아직도 하천구조물의 용도가 다른 보나 낙차공의 설계기준을 준용하는 등 하상유지공 용도에 특성화된 설계기준(최적 위치선정 및 형식 등)이 없는 실정이다. 본 연구에서는 감천(낙동강 지류하천)유역내 하도준설 및 홍수로 인한 하상유지공의 유실에 따른 지류하천의 피해사례를 통해 수치해석결과 및 실측자료를 바탕으로 하상유지공 계획의 중요성을 검증하고자 하였다. 또한 하도준설로 생성된 지류합류부의 단차구간에 안정성을 확보한 최적의 하상유지공 위치 및 형식 등을 선정 검토하고 설치 유 무에 따른 유수흐름 및 하상변화양상을 비교 분석하였다. 본 연구의 결과를 토대로 향후 하도굴착 및 하상유지공 계획시 고려해야할 사항(지형현황 및 수리특성 등)을 인지하고 극한상황에서도 안전한 하상유지공의 위치 및 형식 등을 선정하는데 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.151-161
• /
• 2009

토양수리특성을 규명하는 것은 사면에서의 수문과정을 이해하는 과정에서 중요한 부분이다. 이 연구에서는 토양공극발달 및 수리학적 특성의 시간적인 변화특성에 대해서 조사하였다. 특히, 대공극 흐름이나 수리전도도와 관련된 특성들을 설마천 유역의 범륜사 사면과 광릉연구유역의 원두부 소사면에서 관측하였다. 연직 흐름의 측정을 위해 사용된 기기는 장력 침투계로 약 8개월동안 토양층 표면의 수리전도도를 측정하였다. 측정된 결과는 3월, 6월, 9월의 수리전도도가 상대적으로 크지만, 5월과 10월의 경우는 낮은 값을 보여준다. 이는 식생의 세근활동 등과 관련된 공극구조의 발달양상과 선행강우사상으로 인한 토양수분의 영향으로 설명될 수 있다. 침투과정에서 있어서 대공극은 산림 유역에서의 수리전도도에 미치는 영향은 대단히 크며, 수문학적 과정에 있어서도 매우 중요한 기작이다. 본 연구는 현장에서 측정된 토양 수리특성의 시간적 불균일성을 보여주는 사례로 사면에서의 침투과정이 동적인 과정임을 보여주고 있고, 관련된 다양한 토양 수리학적 특성들은 국내 산지사면에서 발생되는 수문기작을 이해하는데 중요한 기초 자료가 된다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제52권4호
• /
• pp.235-243
• /
• 2019

급격한 기상변화로 인한 극한 강우와 집중폭우의 발생빈도 증가로 기존 수방시설의 한계 용량을 초과해 도심지 침수피해가 빈번하게 발생하고 있다. 최근 도시화 추세가 급격하게 빨라지면서 수방시설 등 사회기반시설에 대한 지하공간 개발의 필요성이 증가하고 있으며, 지하공간을 활용한 지하방수로와 지하저류지 기술이 급부상하고 있다. 본 연구에서는 지하유입시설의 대표적 형상인 접선식 유입구와 나선식 유입구에 대한 공기 배출효과를 분석하기 위해 유입유량 변화에 따른 수직갱 내부 공기공동(air-core)의 형상 크기를 계측했다. 나선식 유입구의 경우, 저유량 유입조건에서 와류 유도 효과를 개선하기 위해 유입부 바닥면에 계단형 다단식 구조를 도입했다. 수직갱 내부 공기공동의 전체적인 평균 단면적의 경우, 다단식 나선 유입구가 접선식 유입구보다 10% 정도 크게 나타나 고유량 유입조건에서 높은 공기 배출 효과와 유입효율을 나타냈다. 접선식 유입구의 경우, 유입구가 가지는 고유 성능을 유지할 수 있는 최대 유량 조건을 초과하면서 공기 배출 효과가 감소하기 시작했다. 또한, 실험에서 사용된 접선식 유입구와 다단식 나선 유입구 모형에 활용 가능한 기초자료를 제공하기 위해 수직갱 내부 위치에 따른 공기공동 단면적에 대한 실험식(empirical formula)을 제시했다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제55권3호
• /
• pp.205-215
• /
• 2022

대기온실가스 증가로 인해 전지구 평균기온은 이미 1.0℃ 이상 상승했고 폭염, 가뭄, 홍수 등 극한 기상현상의 빈도는 점점 더 높아질 것으로 전망되고 있다. 본 연구에서는 전북·충청지역의 이·치수안전도 확보에 큰 역할을 하고 있는 용담댐의 기존 운영방식이 기후변화에 얼마나 취약한 지 의사결정 지표를 중심으로 평가하였다. 현실적인 기후 스트레스 테스트를 위해 GR6J 강우-유출 모형, Random Forests 댐운영 모형을 관측자료에 적합시켰고 추계학적 기법으로 생성된 294개의 기후스트레스 시계열을 모형에 입력해 연최대일방류량, 저수량신뢰도, 공급신뢰도의 변화를 분석하였다. 그 결과 2021~2040년 기간 용담댐 저수량신뢰도는 과도한 수준으로 증가할 것으로 전망되었고 이에 반해 공급신뢰도의 증가는 저수량 신뢰도에 미치지 못할 것으로 나타났다. 평균강수량과 강수변동성의 증가로 20년 빈도 연최대방류량은 50%의 확률로 43% 증가할 것으로 나타났다. 용담댐의 기존운영방식은 저수량 확보에 과도하게 치중되어 있는 것으로 판단되며 이 운영이 지속될 경우 용담댐 하류지역의 홍수위험은 더 가중될 것으로 예상된다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제57권5호
• /
• pp.359-369
• /
• 2024

한국은 6월 21일부터 9월 20일까지를 법정홍수기로 지정하여 잠재적 홍수에 대비하여왔다. 하지만 2020년 54일의 역대 최장 장마 사례와 같이 과거와 다른 기후양상으로 인한 극한 홍수로 피해를 겪고 있다. 그동안 홍수 피해 저감을 위한 연구는 매우 많았지만, 법정홍수기가 앞으로도 유효할지에 대한 연구는 시도된 적 이 없었다. 따라서 본 연구는 21세기 관측 자료를 통해 현행 법정홍수기의 타당성을 통계적으로 검토하였으며, 이를 통해 현행 법정홍수기가 강수량 증가 추세와 지역별 강수 특성의 강화를 고려하지 못하고 있음을 확인하였다. 이러한 한계점의 해결을 위해 본 연구에서는 대상 유역에 대한 7개의 새로운 홍수기 후보군을 제안하였고, 이의 타당성을 모의 운영을 통해 분석하였다. 모의 운영 시 댐 운영룰 rigid operation method를, 댐 유입량 예측에는 long short-term memory model을 적용하였다. 제안한 홍수기 각 후보는 댐의 계획방류량과 하천의 계획홍수량을 초과하느냐를 기준으로 평가하였다. 첫 번째 기준으로 평가한 결과, 본 연구에서 제안한 홍수기 적용 시 초과 빈도와 지속시간이 각각 0.068%와 0.33% 감소되었으며, 크기 또한 24.6% 감소하였다. 두 번째 평가 기준으로 평가한 결과 역시, 홍수피해 발생 구간이 기존의 4회에서 2회로 감소하였다. 본 연구 결과를 계기로 법정홍수기 재검토가 공식적으로 이루어져 새로운 양상으로 변화하고 있는 강우 양상에 적극적으로 대비하길 기대한다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제29권3B호
• /
• pp.259-267
• /
• 2009

GEV분포는 세계 여러 나라에서 홍수와 극한강우 등의 빈도분포로 널리 활용되고 있다. L-모멘트법은 GEV분포의 매개변수 추정을 위해 일반적으로 사용되고 있는 추정법이다. 본 연구에서는 Monte Carlo 실험을 이용하여 GEV분포를 따르는 서로 다른 두 지점의 자료의 교차상관계수를 이용하여 L-모멘트 추정값인 L-변동계수와 L-왜도계수들 간의 교차상관계수를 Simple Power 함수를 이용하여 유도하였다. 실험과정에서 생성된 비현실적이며 실험결과에 큰 영향을 미치는 음수값들을 배재한 GEV+분포를 이용하였다. 결과로, Simple Power 함수가 두지점간 자료의 교차상관과 L-모멘트 추정값들간의 교차상관 계수의 관계를 잘 모사하고 있음을 확인하였다. 다양한 GEV 분포의 매개변수 조합에 대한 Simple Power 함수의 매개변수 추정값과 정확성은 표로 제시하였다. 또한 위 연구결과를 활용할 수 있는 Generalised Least Square(GLS) 지역회귀 기법에 대해 설명하였다. 따라서 본 연구에서 도출된 관계식은 향후 GLS 회귀식을 이용한 GEV 분포의 지역 매개변수를 추정하는데 있어 L-모멘트 추정값들간의 정확한 교차상관관계를 제시할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국습지학회지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.154-165
• /
• 2016

최근 기후변화로 인하여 태풍 및 집중호우로 인한 극한 강우사상의 발생빈도가 증가하고 있으며, 급격한 도시화로 인한 유역 내 불투수 면적이 늘어나고 있다. 이로 인해 재산피해가 증가하고 있어 기후변화를 고려한 미래 하천범람 등 홍수피해를 경감시키기 위한 홍수저감 대안 선정이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 기후변화를 고려하여 목표기간별로(기준년도 : 1971~2010년, 목표기간I : 2011~2040년, 목표기간II : 2041~2070년, 목표기간III : 2071~2100년) HEC-HMS모형을 이용하여 기후변화에 따른 홍수량을 산정하였다. 또한, 배수펌프와 저류지를 각각 5개씩 홍수저감 대안으로 설정하여 HEC-RAS모형을 통해 대안별 홍수위를 산정하였다. 지형자료 및 홍수위를 이용하여 홍수범람도를 도시하였으며, 다차원 홍수피해액산정법(Multi dimension - Flood Damage Analysis, MD-FDA)을 이용하여 홍수피해 저감을 위한 대안별 경제성분석을 실시하였다. 홍수저감효과를 분석한 결과 배수펌프를 설치했을 경우 홍수위는 최소0.06m, 최대0.44m 감소하였고, 저류지는 최소0.01m, 최대1.86m 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 침수면적은 최소 0.3%, 최대 32.64% 감소하였고, 침수심 역시 낮아지는 것으로 확인되었다. 또한, 경제성분석을 실시하여 대안별 편익 비용비를 비교한 결과 목표기간I에서는 저류지E, 목표기간II, 목표기간III에서는 배수펌프D가 홍수저감을 위한 타당한 대안으로 판단되었다. 본 연구의 결과를 통해 기후변화 적응을 위한 치수사업 시 주요사례로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 농업과학연구
• /
• 제12권2호
• /
• pp.206-241
• /
• 1985

이 연구(硏究)는 목도열병(病)의 감염시기(感染時期)와 조직내(組織內) 감염속도(感染速度) 및 감염(感染)에 영향(影響)을 미치는 전염원(傳染源)의 소재(所在), 엽초내외의 제조건(諸條件) 등(等)을 구명(究明)하여 합리적(合理的)인 방제체계(防除體系)를 확립(確立)하는 자료(資料)를 얻고자 실시(實施)하였다. 1. 벼 이삭목도열병(病)의 감염(感染) 최성기(最盛期)는 수잉기(穗孕期)였으며 그 다음이 출수기(出穗期)로 이 시기(時期)에 대부분의 이삭목이 감염(感梁)되고 있었다. 그러나 통일계(統一系) 품종(品種)은 출수후(出穗後)에도 환경(環境)에 따라 높은 감염(感染) 가능성(可能性)을 갖고 있었다. 2. 벼 이 삭목도열병(病)의 잠복기간(潛伏期間)은 자연조건하(自然條件下)에서 10~22일(日)로 그 변동복(變動福)이 넓었다. 인공접종시(人工接種時) 이삭이 어릴수록 잠복기간(潛伏期間)은 짧았고 감염속도(感染速度)가 심(甚)했으나 지엽절(止葉節) 밖으로 추출(抽出)한 이삭목은 잠복기간(潛伏期間)도 길고 발병률(發病率)도 낮았으며 조직내(組織內) 감염속도(感染速度)가 늦었다. 3. 이삭목도열병(病)의 약제방제(藥劑防除) 적기(適期)는 도열병균(稻熱病菌)의 감염(感染) 최성기(最盛期)와 잠복기간(潛伏期間)을 고려(考慮)할 때 속효성(速效性) 약제(藥齊)는 출수(出穗)5~10일전(日前), 지효성(遲效性) 약제(藥齊)는 10~15일전(日前)으로 추정(推定)된다. 4. 도열병균(病菌) 포자(胞子)의 엽초내 침투(浸透)는 주(主)로 지엽(止葉)을 포함(包含)한 상위(上位) 3개엽(個葉)에서 이루어졌고 강우(降雨)나 이슬, 일액(溢液) 등(等)과 함께 엽초 봉합부(縫合部)에서 침윤현상(浸潤現象)에 의해 이루어졌으며 침투율(浸透量)은 수도(水稻)의 생육기간중(生育期間中) 수잉기(穗孕期)가 가장 많았다. 포자(胞子)의 엽초내 침투(浸透)는 엽설(葉舌)이 크게 저지(沮止)하고 있었다. 5. 엽초내에 침투(浸透)한 포자(胞子)의 이삭에의 부착량(附着量)은 형태적(形態的)으로 복잡(複雜)한 수수절(穗首節)과 수축절(穗軸節)이 가장 많았고 이에는 모용(毛茸)와 퇴화지경(退化枝梗)이 크게 영향(影響)을 미치고 있어 이들이 목도열병(病) 감염(感染)을 조장(助長)하고 있었다. 6. 벼 이삭목도열병(病) 감염(感染) 가능(可能) 포자농도(服子濃度)는 계통간(系統間) 차이(差異)가 있어 통일계(統一系) 품종(品種)은 일반계(一般系)보다 낮은 100개(個) 이하(以下)의 포자농도(胞子濃度)에서도 쉽게 감염(感染)이 되었으며 발병지수(發病指數)도 매우 높아 그 피해(被害)가 더욱 심(甚)했다. 7. 벼 이삭목도열병(病)과 상관(相關)이 높은 이삭목의 질소함량(窒素含量)과 규소함량(硅數含量)은 벼 생육기간(生育時期)에 따라 큰 차이(差異)가 있어 질소함량(窒素含量)은 수잉기(穗孕期)에서 출수기(出穗期)로 갈수록 증가(增加)를 보였고 그 후 다소(多少) 감소(減少)하고 있었다. 규소함량(硅數含量)은 수잉기(穗孕期)로부터 점차 증가(增加)하고 있어 이들 체내성분(體內成分)의 변화(變化)가 목도열병(病)의 발병(發病)을 조장(助長)하고 있었다. 8. 도열병균(稻熱病菌) 포자(胞子)의 비산(飛散)은 대다수 수직(垂直) 방향(方向)으로 상승(上昇)또는 하강(下降)하여 도체(稻體)에 부간(附看)하였으며 수평(水平)으로 이동(移動)하는 포자(胞子)는 극(極)히 적어 출수후(出穗後)의 이삭목에 부간(附看)하는 포자수(胞子數)가 적으므로 출수후(出穗後) 목도열병(病) 감염율(感染率)은 매우 낮을 것으로 추정(推定)되었다. 도체(稻體) 상하위간(上下位間)의 온도차(溫度差)에 의(依)한 공기(空氣)의 이동(移動)은 포자비산(胞子飛散)에 대(對)한 하나의 원인(原因)이었다. 9. 출온기(出穩期)를 전후(前後)한 포자비산(胞子飛散)이 가장 목도열병발병(病發病)과 상관(相關)이 높았으며 지엽(止葉)을 포함(包含)한 상위(上位) 3개엽(個葉)에 형성(形成)된 병반(病斑)이 출수(出穗)를 전후(前後)한 시기(時期)에 포자형성량(胞子形成量)이 많아 직접(直接) 목도열병(病) 전염원(傳染源)으로서 크게 작용(作用)하고 있었다. 10. 엽초내 환경조건(環境條件)은 목도열병(病) 감염(感染)에 극(極)히 호적(好適)하여 엽초내에서 도열병균(病菌)의 침해(侵害)를 받는 경우 품종(品種)의 내병성(耐病性), 시복수준(施服水準)의 차이(差異)에 관계(關係)없이 이삭목이나 지경(枝梗), 인, 마디, 마디사이 등(等) 도체(稻體)의 어느 부위(部位)라도 감염(感染)이 이루어졌다. 11. 엽초내에 침투(浸透)한 우고균(優古菌) 중에서 벼 갈색엽고병균(病菌)인 Gerlachia oryzae 만이 발병(發病)을 다소(多少) 조장(助長)할 뿐 기타(其他)의 균(菌)들은 영향(影響)이 적었으며 품종(品種)의 출수소요일수(出穗所要日數)의 장단(長短)이 목도열병(病) 감염(感染)과 관련(關連)이 있는 것으로 추정(推定)되었다.