• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.238-250
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• 2020

본 연구는 도시지역에 침수피해가 발생하였을 경우, 장기적인 측면에서 침수피해를 최소화 할 수 있는 방안을 마련하기 위해 비구조적인 대책에 초점을 맞추어 도시공간적인 요인과 침수피해의 영향 관계를 분석하였다. 도시공간적인 요인에 의한 침수피해 영향을 분석하고자 다중회귀 분석(Multiple Regression Analysis)을 활용하여 적용하였다. 도시공간적인 요인은 Open Space, 방재시설, 도시화 부문으로 유형화하였다. 분석 결과, 침수피해 지역은 일정한 지역에 한정되어 발생하며, 공간적으로 매우 높은 상관성을 보이고 있음을 알 수 있다. Open Space의 면적이 넓을수록 침수피해액이 감소하는 바, 녹지, 공원 등의 감소가 침수피해를 증가시키고 있음을 확인할 수 있어, 도시의 안전이라는 기능적인 부분에 있어서 침수피해를 예방하고 대응하기 위해 매우 중요한 요인임을 알 수 있다. 도시화 부문에 포함되는 인구밀도, 지역내총생산(GRDP) 등의 요인은 그 값이 클수록 침수피해액은 증가하는 것으로 분석되어, 침수피해를 유발시키는 원인으로 판단된다. 따라서 기후변화에 적응하기 위해서는 녹지, 공원 등의 도시공간 계획을 전략적으로 수립해야 하며, 인구밀도, 지역내총생산(GRDP) 등은 침수피해를 유발시키는 주요 요인이므로 회복력 차원에서 적절하게 활용한다면 대응과 복구 역할을 할 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권5호
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• pp.587-599
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• 2023

기후변화로 인해 전 세계 주요 도시에서 홍수의 빈도와 위험성이 증가함에 따라, 도시 침수에 대비한 선제적 대응을 위해 넓은 공간 영역에서 고해상도 2차원 침수 정보를 신속하고 정확하게 해석할 수 있는 모의 기술의 중요성이 대두되고 있다. 기존의 천수 방정식(shallow water equations)에 기반한 물리적 해석 방법은 고해상도 침수 예측을 위해 많은 컴퓨터 자원과 계산 시간이 소요되는 한계가 있다. 본 연구는 전환 규칙과 가중치 기반 시스템을 사용하여 침수의 시공간 변화를 모의하는 셀룰러 오토마타(cellular automata) 기반 2차원 침수 해석 모형 Weighted Cellular Automata 2D (WCA2D)의 이론적 배경을 고찰하고, 부산 온천천 유역의 침수 사상 모의를 통해 재현하여 국내 도시 유역에 대한 적용성을 검토하였다. 또한, Open Computing Language (OpenCL)와 Open Multi-Processing (OpenMP)과 같은 병렬계산(parallel computing)기술을 적용한 버전을 순차계산(sequential computing)결과와 비교하여 연산성능을 평가 하였다. 연구결과, WCA2D 모형에 의한 최대 침수심 분포는 과거침수 피해지도와 유사하게 모의되어, 복잡한 지형특성을 가지는 도시유역 침수의 시공간적 변화를 해석하기에 적절함을 확인하였다. 또한,병렬 계산 적용시 순차 계산 버전에 비해 OpenCL과 OpenMP는 약8배~14배, 5배~6배 연산 효율이 향상되어 효율적인 도시 침수 모의가 가능하였다.

• 한국조경학회지
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• 제52권2호
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• pp.21-38
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• 2024

본 연구는 문헌 고찰을 통해 도시 열환경 개선 및 보행자 열쾌적성 증대를 위한 효율적인 가로녹지 조성방안을 제안하는 것이 목적이다. 특히, 녹지 계획 및 설계에 활용가능한 매개변수를 도출하고, 매개변수별로 열환경 완화 매커니즘을 분석한 후, 이를 바탕으로 녹지 계획 및 설계 시 활용가능한 수종선택 방법 및 녹지조성 방법을 제안하였다. 이를 위해 국내외 관련 논문 중 4단계 과정을 통해 고찰하고자 하는 61개의 논문을 선정하였으며, 선정된 논문을 분석하여 다음과 같은 주요 결과를 도출하였다. 열스트레스가 높은 종횡비 낮고 천공률이 높은 오픈된 거리협곡의 경우, 그늘의 양과 질을 높이기 위해 수관폭이 넓고, 수고가 높고, 지하고가 낮고, 엽면적 지수가 높고, 수관의 녹량이 많은 활엽수를 다열의 좁은 간격으로 다층식재하는 것이 열저감에 효과적이다. 반면 열스트레스가 비교적 적은 종횡비가 높고 천공률이 낮은 깊고 좁은 거리협곡의 경우, 거리협곡 내 환기력을 높이기 위해 수관폭이 좁고, 지하고가 높고, 수관높이가 낮고, 엽면적 지수가 낮은 활엽수를 넓은 간격으로 식재하는 것이 열저감에 효과적이다. 본 연구는 거리협곡 내 열환경 개선 및 보행자 열쾌적성 증대를 위한 가로녹지 조성의 기초자료로 활용할 수 있으며, 녹지의 위치 선정 및 우선순위 선정 시 기초자료로 활용할 수 있다. 나아가 기후변화 대응을 위한 녹지 계획 및 설계를 위한 가이드라인 작성 시 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.69-76
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• 2024

이 논문은 도시 내 지속 가능한 식량 생산을 위한 5층 구조의 수직형 농축수산 팜(팜 타워) 모델을 개발하였다. 해양농장, 축산, 무농약 자동화 농작물 팜을 통합해 자원을 효율적으로 사용하고 환경 영향을 최소화하는 방안을 제안한다. 순환 경제 원칙에 기반한 이 모델은 각 부분의 산출물을 다른 부분의 자원으로 재활용하여 시스템의 효율을 증진시키며 도시 내 유휴 공간을 활용하고, 일자리 창출과 지역 사회 참여를 촉진할 수 있다. 또한, 식량 생산의 탄소 발자국을 줄이고, 식품 안전성을 향상시키는 데 기여할 수 있다. 추가적으로, 이 연구는 진보된 농업 기술이 도시 구조에 통합되어 글로벌 식량 안보 문제에 대응할 수 있는 방안을 모색한다. 이 모델은 기후 변화와 인구 증가로 인한 식량 위기에 대한 잠재적 해결책을 제시하며, 도시 농업의 발전 방향을 제안한다. 향후 연구에서는 실제 구현을 위한 기술적, 정책적 과제를 다루어야 할 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.263-267
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• 2010

최근 지구온난화, 엘니뇨 및 라니냐 등 지구환경 변화에 따른 기후변화의 영향으로 지구상의 많은 지역에서 집중호우가 발생하고 있으며 우리나라도 예외 없이 매년 되풀이되고 있다. 이로 인해 발생하는 홍수피해를 경감하기 위해서 홍수조절용 다목적 댐 건설과 같은 구조적 대책과 홍수를 사전에 예측할 수 있는 홍수예경보 시스템 구축과 같은 비구조적 대책의 마련이 필요하다. 일반적인 홍수예경보 시스템은 강우 관측치를 강우-유출 모형 및 수리해석 모형의 입력 자료로 하여 홍수량 및 홍수위를 계산하고 그 결과를 이용하여 운영된다. 그러나 집중호우와 같은 악기상 조건에서는 관측강우자료를 이용한 유출해석 결과로 홍수예경보 시스템을 운영 할 경우 예방 대응시간의 부족으로 인해 방재 효율성이 떨어지게 된다. 따라서 미래에 발생할 강우를 사전에 예측하고, 이를 효율적으로 유출 모형과 연계하여 홍수발생 이전에 홍수발생 가능성을 예측할 수 있는 홍수 모의시스템을 구축하는 것이 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 중규모 수치예보모형인 WRF 모형(Weather Research and Forecasting model)으로 모의된 2007년 태풍 '나리' 사상의 예측강우를 이용하여 유역평균강우를 산정하였으며, 산정된 예측강우를 도시유역유출모형인 SWMM과 2차원 침수모의가 가능하도록 개선한 CASC2D 모형에 활용하여 침수현상을 모의하였다. 실제 침수흔적과 모의된 결과의 비교를 통해 예측강우를 이용한 침수예측 및 홍수예보의 가능성을 평가한 결과, 과소추정된 예측강우의 영향으로 인해 모의된 침수심이 실제보다 작게 발생하였으나 침수발생 위치는 대체적으로 정확하게 모의하는 것으로 나타났다.

• 적정기술학회지
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• 제6권2호
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• pp.115-125
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• 2020

개발도상국에서 슬럼의 팽창은 만성적인 주거 문제로 남아 있다. 이러한 주거 문제를 해결하는 데 있어서 정부의 역량이 부족하므로 주거 취약층의 자조적인 접근은 아주 오래전부터 불가피하면서도 그 중요성이 꾸준히 증가하였다. 하지만 비용 대비 양질의 확보와 기후변화 완화 및 적응을 위한 노력은 주거 취약층의 자조 주택 접근에서 해결해야만 하는 대표적인 과제이다. 이 연구는 인도네시아 주거 취약층을 대상으로 비용 절감과 기후변화 대응을 고려한 건축재로써 주변에서 쉽게 찾을 수 있는 토속적인 재료와 공법을 활용한 친환경 조립형 흙블록의 제작 개발과 교육훈련을 목적으로 한 건축 실험에 바탕을 두고 있다. 현지의 건축 NGO와의 협업을 통해서, 도시 개발로 강제이주를 당한 40가구의 공동체가 직접 친환경 흙블록의 제작 개발과 교육훈련의 과정에 참여하는 공동제작 워크숍 형태이다. 흙 성질 조사분석, 배합 설계, 압축 강도 시험, 경제성 분석 등의 과정을 통해서, 이 연구는 조립형 흙블록이 기존의 벽돌이나 시멘트 블록의 좋은 대안이 될 수 있음을 조명하고 있다. 향후 본격적으로 자조 주택 건축재로 적용되는 경우, 가구나 공동체 규모에서 건축재 생산 및 시공 시에 발생하는 온실가스를 줄이는 환경적 효과가 예상되며, 건축 비용 및 물류 비용이 절감되고 커뮤니티 비즈니스화하는 경우에 부가 소득이 창출되는 사회경제적 효과가 있을 것으로 예상된다. 이러한 접근을 통해서 주거 취약층의 자조 주택 건립을 촉진하고 정부 주거개선 프로그램과의 연계를 통해서 인도네시아의 주거 문제 해결에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.72-72
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• 2015

최근 이상기후로 집중호우와 강우패턴이 변화하고 있다. 하지만 변화하는 환경을 고려하지 않은 내배수시설 설계로 내수 침수 피해가 증가하여 인명 및 재산 피해가 급증하고 있다. 이에 도시지역의 내수침수에 대한 대책으로 재내지의 초과 우수를 하천으로 강제 배수시키기 위한 빗물펌프장의 역할이 점점 중요해지고 있다. 도심지역의 집중호우에 대응하기 위해서는 빗물펌프장의 목표 배수량을 실제 배수할 수 있는지에 대한 여부가 도시지역의 내수침수를 효율적으로 방어하는데 있어 중요한 요소가 될 것이다. 하지만 현재 빗물펌프장의 설계 시 펌프 흡입부 내 흐름특성을 고려하지 못하고 있어 펌프의 효율에 대한 불확실성이 큰 것이 사실이다. 따라서 펌프 가동 시 흡입부 주변의 흐름특성에 대한 연구가 필요하다. 기존 펌프 흡입부의 실험적 연구에서는 색소를 이용한 vortex의 생성 위치 및 경향을 정성적으로 파악하거나 ADV등의 유속계를 이용하여 흡입부 주변의 흐름특성을 지점별로 분석하는 연구들이 수행되었다. 하지만 빗물펌프장의 펌프 흡입부 주변의 흐름은 펌프 가동에 따라 매우 복잡한 와류가 발생하기 때문에 이를 방지하기 위해서는 정량적인 유속장 분석이 필요하다. 이에 본 연구에서는 비접촉식 유속 측정이 가능하고 유속장 측정이 가능하다는 장점을 갖고 있는 입자영상유속계(PIV: Particle Image Velocimetry)를 이용하여 펌프 흡입부 주변의 흐름특성을 분석하였다. 펌프 흡입부의 흐름특성을 분석한 결과 흡입관 내 유속분포의 편중 현상에 접근유속의 영향이 큰 것으로 나타났다. 또한 흡입유속에 비해 접근유속이 빠른 경우 흡입관 내 유속분포는 상류측에서 횡방향 와류가 발생하여 흡입에 방해가 되는 것을 확인하였고, 하류측으로는 흡입 방향으로 유속이 발생하는 것으로 나타났다. 따라서 향후 펌프 흡입관내 상류측부분의 와류를 감소시키기 위한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국가스학회지
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• 제13권2호
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• pp.14-22
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• 2009

본고는 21세기 들어 고유가와 기후변화협약에 대응하여 중요성이 더해지고 있는 한국과 일본의 도시가스기업의 생산성을 분석하였다. 맘퀴스트 생산성 지수(Malmquist Productivity Index: MPI)를 통해 1997년부터 2005년까지 한국 30개, 일본 5개 기업들의 재무제표를 활용하여 기간 전체로, 그리고 수요의 구조변화를 나타내었던 2000년을 기준으로 이전과 이후의 생산성을 평가하였다. 분석의 결과, 첫째, 1996년${\sim}$2005년 전체 기간의 MPI 누적지수에서 한국의 도시가스산업이 일본보다 상위에 있는 것으로 분석되었다. 그러나 기간별로 본 MPI 개선 효과는 일본의 경우 $1997{\sim}2000$년 동안 -1.03%에서 $2001{\sim}2005$년 동안에는 -1.72%로 근소한 차이를 나타낸 반면, 한국의 경우에는 전반기 0.37%(금융외환위기를 경험한 98년 제외시 0.80%) 이었지만 후반기에 -0.60%로 악화된 것으로 나타났다. 둘째, 후반기 한국의 MPI 악화는 기술적 효율성 지수보다는 기술변화 지수가 전반기 -0.88%(98년 제외시 0.29%)에서 후반기 -1.29%로 크게 악화된 것에 기인하는 것으로 분석되었다. 이에 따라 한국의 도시가스사업은 2001년 이후 악화되고 있는 생산성 증가율과 악화의 요인이 되고 있는 기술변화를 개선하는 정책적 노력이 필요하다.

• 한국전통조경학회지
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• 제41권3호
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• pp.13-26
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• 2023

경관과 정원은 현대 도시에서 중요한 실천 매체로 부각되었다. 이 중 본 논문에서는 정원을 프레임으로 도시를 살펴본다. 정원은 도시민의 활동 매체로 재설정되고 있으며, 도시 재생과 도시형 마을 만들기의 중요한 실행 주제가 되었기 때문이다. 이런 입장에서 본 논문은 정원을 매개로 나타나는 도시 구조와 도시민의 행태, 그 과정 및 결과에 집중하여 볼 때 현시대 우리에게 적합한 조경이론으로 "통합적 정원도시론"을 검토하고 제안한다. 이것은 한 세기 넘도록 진화해온 조경을 되돌아보며, 조경의 정체성을 되묻는 과정이자 결과이기도 하다. 먼저 정원과 도시 사이에서 조경의 씨앗을 품어둔 바 있는 에벤에저 하워드(Ebenezer Howard)와 프레드릭 로 옴스테드(Frederick Law Olmsted)의 입장이 크게 다르지 않았음에 주목하며 '작동하는 경관과 감응하는 풍경'이 도시의 기본적 요소이자 조경이론의 시작이었음을 정원도시론을 통해 살펴보았다. 또한 지난 세기를 지나며 그들의 이상이 도시에 모두 구현되지는 못하였으나, 현재는 동아시아 도시에서 전통 정원문화에 기반한 정원의 원형이 형성되고 있음을 살펴보고, 그에 대응하는 조경이론의 진화 방향을 살펴보았다. 결론은 새로운 버전의 정원 개념은 우리 도시에서 생활 인프라로 재설정되어야 한다는 것과 그것이 작동하기 위한 새로운 정원도시론이 필요하다는 것이다. 이를 위해 각 장별로 다음과 같이 세 가지 논점을 검토하였다. 첫째, 현대 도시에서 나타나는 정원과 동아시아 정원문화의 가치는 공동체성(community)과 통합성(integrity)을 주제로 형상화되고 있다. 둘째, 아파트로 대표되는 한국적 공동체성은 가드닝(gardening)으로 표출되며 도시와 생활의 재결합과 그것을 지원해줄 전문분야로서 조경의 역할을 필요로 하고 있다. 셋째, 동양적 자연관에 기초한 도시 기반, 일상생활, 정원 매체, 즉 도시-생활-정원이 유기적인 실천론으로서 통합적 정원도시론을 검토하고 고민해 본다. 결과적으로 현대의 정원과 도시는 동아시아 조경문화, 정원문화에서 아직 재발견이 필요한 중요한 요소와 가치들을 찾고 있음이 확인된다. 통합적 정원도시론의 제안이 조경의 지속을 담보할 수는 없겠지만, 이를 계기로 조경뿐만 아니라 도시와 관련한 모든 분야가 협업하며 정원도시를 고민하는 기회는 될 수 있다. 이를 통해 "대도시 또는 밀집 도시에 적합한 정원과 도시의 개념, 공동체성에 기반한 정원문화의 확산과 지원 방안, 생활방식과 지형조건에 적합한 조경이론/설계이론의 진화, 기후변화 대응이 가능한 지속가능한/회복탄력적인 정원도시론 모색, 그리고 21세기 조경의 새로운 역할 설정" 등이 본격적으로 고민되길 기대한다.

• 한국습지학회지
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• 제16권3호
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• pp.411-421
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• 2014

지금까지 우리나라는 빗물을 빨리 그리고 많이 집수하여 배수하는 중앙 집중식 빗물관리 방식을 취하면서 도시 환경에 많은 악영향을 미쳐왔다. 이제는 개발 이전의 자연 상태에 최대한 근접하는 빗물 침투와 증발산이 이루어지도록 발생원에서 분산형으로 빗물을 관리하도록 개발할 필요가 있다. 이는 개발로 인한 영향을 최소화하는 저영향개발(LID; Low Impact Development)기법이기도 하다. 이러한 자연 순응형 빗물관리에 따라 개발로 인한 유출량 저감, 열섬 현상 저감 등 기후변화에 대응하는 새로운 도시 조성을 기대해 볼 수 있다. 이에 따라 신도시 개발 지구 등에서 LID 시설의 적용 계획에 따른 물순환 영향 연구 사례가 보고되고 있다. 다만, 단지나 신도시와 같이 대규모 개발 부지에서 LID 시설과 기법을 개발 초기부터 계획, 설계하여 적용한 사례가 거의 없다. 또한, 대규모 개발 사업의 LID 적용 계획에 따른 물순환 복원 효과 예측과 실제 적용 후 물순환 복원 효과를 연구한 사례도 많지 않다. 본 연구에서는 대규모 개발 부지에 계획한 아산 탕정 LID 물순환 시범도시의 물순환 개선 효과를 분석하였다. 이를 통하여 향후 개발에 따른 도시 물순환 회복을 위한 도시 물관리 계획 패러다임의 변화 여부를 검토하고자 한다. 도시 물순환 개선효과 모의는 최근 EPA(United States Environmental Protection Agency, 미국환경보호국)에서 LID 시설을 모의할 수 있도록 개선 개발한 SWMM5 모형을 이용하였다.