• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.521-521
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• 2012

우리나라는 산악지역이 국토의 대부분을 차지하고 있어 전체유역을 놓고 볼 때 대하천이 차지하는 부분보다는 중소하천이 차지하는 부분이 상대적으로 크고, 교량의 길이가 짧은 소교량이 수적으로 많은 부분을 차지하고 있다. 그중에서도 특히 중소하천의 유량은 시간적으로 매우 빠르게 변화하며 유속 또한 급속히 빨라져 하상의 변형이 순식간에 일어나고 있다. 이와 같은 시간적, 공간적인 호우특성과 지형특성으로 인하여 중소하천에 위치한 교량은 특히 세굴에 매우 취약함을 보여주고 있다. 하천에 건설되는 교량의 수명이나 안정성에 세굴이 미치는 영향은 매우 크며, 특히 우리나라와 같이 홍수 시 단기간에 걸쳐 유량이 급증하는 경우 유속에 의한 교량 기초의 급격한 세굴은 예상치 못한 교량 붕괴 사고를 초래할 수 있다. 현재 국내 소하천에 설치된 교량은 약 3,470개소(지방도 기준)로 다양한 하부구조로 설계되어 있다. 이렇게 하천 내에 세워진 교량과 같은 횡단 구조물들은 그 크기에 상관없이 하천의 형태에 영향을 미치게 된다. 그중에서 교량 세굴은 하천 횡단구조물로 인하여 발생되는 가장 중요한 문제 중의 하나로써 교량 건설 시 교각에 영향을 주는 세굴을 예측하고 방어하기 위하여 다양한 방정식을 통하여 신설교량의 교각세굴을 예측한다. 하지만 대부분의 교량 세굴 공식들은 실험실에서의 실험 결과를 토대로 개발되었기 때문에 이들 공식들이 산정한 국소 세굴량이 얼마나 정확한지는 실제 현장 관측 자료와의 비교를 통해서만 검증할 수 있다. 세굴 공식들의 산정 결과를 현장 실측자료와 비교하는 연구는 그 동안 다양하게 시도되었으나, 통일된 결론에는 도달하지 못하고 있다. 본 연구에서는 기존의 세굴깊이 산정 시 일반적으로 사용되어지고 있는 세굴공식들 중 소하천 교량 규모에 적용 가능한 공식들을 선별하고, 각 세굴심 추정공식에 속한 변수별 특성분석을 위하여, 5가지의 독립변수를 설정하여 국부세굴의 현장 측정값과 예측공식의 비교결과에 대하여 불일치율을 비교분석하였다. 그 결과, 모든 공식들의 불일치율의 기하 평균이 1보다 큰 것을 보여주고 있다. 즉, 모든 공식들이 과대 추정의 의미로 정확성면에서 우수한 공식들은 불일치율의 기하 평균이 1에 가깝고 기하 표준편차가 작은 공식들이 나타났으며, 이런 점에서 Froehlich 공식, Inglis-Poona II, Blench-Inglis I, Breusers 공식 등의 기하평균이 1에 가장 근접한 결과를 나타내었다. 각 세굴공식 세굴심 산정결과의 불일치율을 각각 5가지의 변수별로 도시하여 분석하였으며, 그 결과로 소하천에 대하여 적용 가능한 공식과 소하천에 적용 시에는 과다추정의 우려가 있는 공식으로 분류되어 면밀한 검토가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.193-193
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• 2011

국제기구인 정부간 기후변화협의체(Intergovernmental Panel on Climate Change, 이하 IPCC)에서는 기후변화가 기온 상승에 따른 증발산량의 증가, 강수량 및 유출량의 시공간적 분포의 변동 등을 초래하여 수자원의 효율적 관리 및 안정적인 공급에 어려움을 증대시킬 것으로 전망하였다. 또한 IPCC 4차 보고서에 따르면 21세기말 지구의 평균기온은 현재보다 최대 $6.3^{\circ}C$정도 더 상승할 것으로 전망하였다. 전구평균기온이 $3.0^{\circ}C$ 증가할 경우 아시아에서만 연간 700만 명이상이 홍수피해 위기에 직면할 것으로 예상되고 있다. 국내의 경우 기온은 전구평균기온에 비해 2배 이상 높은 $1.5^{\circ}C$ 정도 상승하였으며, 최근 50년간의 강우일수는 감소한 반면 일강수량이 80mm 이상인 호우일수의 발생빈도는 증가되고 있다고 보고되었다. 또한 최근의 물수지 해석과 관련하여 거시적인 관점에서 기온 및 강수량 증가에 따른 물순환 과정을 모의하고, 농업용수, 댐건설, 도시화, 토지이용의 변화 등 인위적인 환경 변화 및 기후변화에 따른 유출량의 변화를 정량화하려는 연구들이 수행되고 있다(한국건설기술원, 2007). 이를 위하여 단기적이 아니라 장기적인 측면에서 유출분석을 할 필요가 있으나, 현재까지 보유하고 있는 실측 자료의 한계 및 이러한 조사를 위해 요구되는 시간 및 비용의 한계 때문에, 유출해석 모형을 주로 이용하고 있다. 본 연구에서는 장래 건설예정인 미계측 호소의 유량과 수질을 모의하기 위하여 하천, 하구, 호소 및 해역에 고루 적용할 수 있는 3차원 수리 동력학적인 모델인 EFDC 모형과 시간의 변화에 따른 수질을 모의하는데 가장 널리 이용하는 WASP 모형을 도입하였다. 향후, 내성천의 영주댐 건설과 같은 큰 변화가 발생하였을 기후 변화의 영향을 파악하기 위하여 EFDC와 WASP모형을 이용하여 대상유역에 대한 유출량과 수온의 변화를 통하여 A2, B1 기후변화 시나리오별로 2020년, 2050년, 2080년의 수질(BOD, TN, TP)변화를 분석하여 보았다. 연구의 결과는 다음과 같이 나타났다. EFDC 및 WASP 모형의 연계를 통한 기후 변화 시나리오에 따른 미래의 저수지 수질예측 모의를 수행한 결과, BOD, TN, TP 등 수질농도 변화는 2020년에서 2080년도로 갈수록 BOD, TN 다소 증가하는 경향을 나타내었고, TP농도는 감소하였다. 시나리오별 변화 특성은 TN, TP 농도는 A2 시나리오가 다소 높고, BOD 농도는 B1 시나리오가 A2보다 높은 것으로 나타났다. EFDC와 WASP을 이용하여 미계측 호소에 대한 기후변화 시나리오별로 적용하여 수질변화를 예측하여 보았는데, 향후 기후변화에 따른 기온, 유량변화와 수질 항목간의 상간관계 정립 및 수질 모의의 불확실성 등에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제48권6호
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• pp.463-477
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• 2015

최근 빈번하게 발생하는 이상기후 현상은 수자원관리에 많은 어려움을 주고 있으며 예상치 못한 기상관련 재난피해를 야기하고 있다. 특히, 기후변화에 의해 점차 태풍의 세력이 강력해짐에 따라 태풍은 위험기상으로 인지된다. 본 연구의 주요목적은 태풍으로 인하여 발생하는 강우특성 및 종관기후학적 분석을 수행하는 것으로 일본 지역특별기상센터(Regional Specialized Meteorological Center Tokyo Typhoon Center, RSMC)에서 제공하는 1973년부터 2012년의 6시간 간격 최적경로(best track) 자료를 사용하여 우리나라에 상륙한 태풍사상만을 대상으로 태풍의 상륙 지속시간(내습시간)을 총 4개의 시간구간으로 구분하여 각 내습유형에 따른 강우특성 및 종관기후학적 분석을 수행하였다. 본 연구를 통한 결과는 태풍의 진로 및 이동속도를 예측 가능한 현 시점에서, 우리나라 태풍내습시 내습유형에 따른 홍수방어 및 사전대피와 같은 재해관리 측면에서 매우 유용한 정보를 제공할 것으로 사료된다. 향후 연구로서 본 연구를 통해서 확인된 기상학적 패턴을 활용하여 단기 태풍강수량 모의기법 개발이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.545-553
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• 2021

기후변화와 도시화로 인해 도시 내 수재해의 발생 빈도가 지속적으로 증가하고 있다. 이로 인한 수재해 피해를 감소하기 위해, 대처방안에 대한 연구가 수행되고 있다. 도시유역의 정량적인 유출량 예측과 홍수량 저감 연구를 위해 유출량에 영향을 미치는 매개변수 중 하나인 침투성을 기준으로한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 부산의 대표적 도시하천인 온천천 유역을 대상으로 SWAT 모형을 모의하여 수문학적반응단위별로 CN 값을 산정하여 침투성 맵을 작성하였다. 작성한 침투성 맵을 바탕으로 EPA SWMM을 이용해 단기 강우사상에 대해 LID 기술 적용이 유역의 물순환에 미치는 영향을 분석하였다. 대상유역에 적용된 LID 요소기술로는 주거단지지에 옥상녹화, 도로에 투수성포장을 설치하였다. 침투성 맵을 기준으로 선정된 소유역의 토지피복 상태와 LID 기술 적용에 따라 유출량, 첨두유량, 유출율은 감소하였고 침투량은 증가한 것으로 나타나 LID 기술이 도시유역의 물순환에 긍정적인 효과를 내는 것으로 확인하였다.

• 한국습지학회지
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• 제22권3호
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• pp.194-199
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• 2020

현재 전 세계적으로 과거와는 달리 기후양상으로 인한 물 부족문제와 함께 홍수로 인한 재해의 위험을 동시에 관리해야 하는 어려움에 직면한 상황이다. 수자원의 관리와 물 산업 육성을 통한 물 강국 실현을 목적으로 4대강 사업이 시행되었으며 유례없는 공사 규모에 비하여 상대적으로 단기간의 공사기간을 두고 진행되었다. 이에 4대강 사업 이후 하천환경이 어떻게 달라지는가에 대한 예측 및 분석이 미흡한 상태이다. 현재 4대강 사업 공사구간 일부에서는 대규모 준설과 홍수 시보로 인한 사류화의 영향으로 인해 침식 및 퇴적이 반복되어 발생하며 지류부의 두부침식이 발생한다. 이러한 문제점 해결을 위해 하상유지공이 설치되었으나 오히려 하천 양안을 침식시키는 결과를 초래하였으며 침식과 과도한 퇴적 등 하상을 안정하게 유지시킬 수 있는 새로운 접근방법 및 기법의 개발이 요구된다. 수제는 하천에서 흐름을 하도 중앙으로 집중시켜 주운을 위한 일정수심을 확보하는 역할을 하며 흐름방향과 유속을 제어함으로써 흐름에 의한 제방 침식작용을 방지하는 호안 역할을 한다. 또한, 수제는 하안 및 제방의 보호 기능 외에 국부적인 침식과 퇴적을 유도함으로써 자연스러운 형태의 하안을 형성하여 다양한 생태환경을 제공한다. 따라서 본 연구에서는 이동한계유속과 한계소류력을 활용하여 현재 사용되고 있는 수제형상결정 방법을 검토한 후 실제 국내하천에 적용 가능한 수리학적 인자를 고려한 새로운 한계유속(${\bar{U}}_d$) 및 새로운 저항계수 식을 개발하여 수제 설치 시 적용 가능한 방안을 제시하였다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제4권
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• pp.141-153
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• 1986

본(本) 연구(硏究)에서는 한국의 마늘(건(乾), 1접)과 양파(중품, 3.75kg) 가격(價格)에 관해 순환변동치(循環變動値)를 도출하여 순환주기, 방향(方向), 진폭(振幅) 및 요인(要因) 그리고 계절변동 패턴을 비교 분석(分析)하고 이들 작용(作目)의 가격동향(價格動向)을 순환국면별로 비교분석하여 가격안정화 대책을 제시하는데 목적(目的)을 두었다. 그 결과(結果) 다음과 같은 주목(注目)할 사실이 유의적(有意的)으로 밝혀졌다. 1) 마늘가격의 순환변동은 1967년 이후 1986년까지 최저 28개월에서 최고 53개월을 1주기로 6차례 있었다. 상승국면은 평균 20개월간으로 평균주기는 38개월을 보이고 있다. 양파의 순환주기는 최저 21개월에서 최고 47개월간으로 평균 35개월을 1주기로 하고 있어 마늘에서 보다는 약간 짧게 나타나고 있으며 상승국면과 하강국면의 기간은 각각 17.5개월과 16.7개월을 보여 마늘의 경우 하강국면이 상승국면보다 3개월 긴데 비해 양파는 오히려 하강국면이 상승국면보다 1개월 짧게 나타나고 있다. 그러나 이러한 주기현상은 어디까지나 평균개념에서 본 개월수이며 매 주기마다 면밀히 검토하면 각 주기의 기간은 상당한 차이를 보이고 있다. 2) 제1순환에서 제5순환까지의 국면별 공통된 특징은 순환변동치(循環變動値)의 정점(頂點)이 낮으면 하강국면이 상대적으로 짧고 순환변동치의 정점이 높으면 반면에 하강국면(下降局面)이 길고 또한 저점(底點)의 계곡이 깊게 나타나고 있다는 점이다. 이러한 순환변동치의 동향을 마늘재배농가는 깊이 인식하여 차년도(次年度)의 마늘재배에 신중을 기하여 경제적손실(經濟的損失)을 미연에 방지해야 할 것이다. 3) 마늘과 양파의 순환변동기(循環變動期)에서 주목할 것은 1966년 이후 1973년까지는 마늘과 양파의 순환변동치가 서로 반대방향으로 움직이고 있었으나 1975년부터 1985년까지는 약간의 시차(時差)를 두고 같은 방향으로 변동하고 있다는 점이다. 4) 시간적(時間的)으로 순환(循環)이 진행(進行)됨에 따라 진폭(振幅)의 크기가 점점 커지는 발산진동형(發散振動型)으로 가고 생산품(生産品)을 판매하는 유통단계(流通段階)에서 상대적으로 수익상 위험률이 높다. 5) 마늘가격의 계절지수(季節指數) 패턴을 월별(月別)로 보면 6월부터 10월까지 지수값이 100이하를 보여 연평균(年平均)수준을 밑돌고 있고 11월부터 이듬해 5월까지는 평균수준을 넘고 있다. 특히 수확초기인 6월(月)~7월(月) 사이에 가장 낮고 동절기(冬節期)에는 높게 나타나고 있다. 양파의 경우는 5월부터 11월까지 연평균수준을 밑돌고 있고 12월부터 이듬해 4월까지는 높게 나타나고 있다. 한편 계절변동의 등락격차를 20년간 월별 자료에서 구한 표준편차(標準偏差)로 보면 계절적 요인에 의한 가격변동폭은 마늘에서 보다는 양파가 크다. 6) 순환성(循環性)은 공급(供給)측면에서 볼때, 마늘과 양파의 경우, 첫째, 파종된 마늘의 성장조건(成長條件)이 순환성(循環性)을 가지고 변화하여 공급(供給)에 영향을 주고 있다. 즉 8월 하순~9월에 파종하여 5월~6월 상순에 수확하는 난지계(暖地系)마늘과 9월 하순~10월에 파종하여 6月 중순에 수확하는 한지계(寒地系)마늘은 생유기(生有期)인 봄철의 기후(氣候)조건에 따라 단보당(段步當) 수확량이 크게 변화하여 수급(需給)조절이 어려워 가격의 순환성(循環性)이 나타난다고 할 수 있다. 양파의 경우도 9월 하순~10월 하순이 파종기인데 역시 생유기(生有期)인 봄철의 기후조건이 순환성을 띄고 있기 때문이다. 둘째로, 순환성(循環性)을 야기시키는 요인(要因)은 농민(農民)의 경작여부(공급(供給)여부)에 관한 의사결정(意思決定) 과정에서 초과공급(超過供給) 또는 공급부족(供給不足)현상이 나타나기 때문이다. 셋째로, 순환변동(循環變動)의 진폭을 크게 해주는 요인으로 볼 수 있는 것은 마늘의 경우 마늘 생산량에 대한 종자소요량(種子所要量)이 크다는 점이다. 7) 순환국면별(循環局面別)로 마늘가격의 동향을 일반 농산물가격과 일반 소비자물가지수와 비교해 볼때, 주목되는 현상은 첫째, 마늘과 양파의 가격신축성(價格伸縮性)이 일반농산물(一般農産物)의 그것보다 4~5배나 되고 있으며, 둘째, 일반소비자물가지수나 농가판매 가격지수는 시계열적(時系列的)으로 상승폭에는 기복이 다소 있지만 계속증가추세를 보이는데 반해 마늘과 양파가격은 하강국면에 경상가격마저 하락하고 있어 재배농가의 수익성(收益性)이 보장되지 못하고 있음을 알 수 있다. 셋째, 이와 같이 마늘과 양파는 가격등락이 심하기 때문에 유통단계(流通段階)에서의 마진률이 대단히 크며 또한 투기(投機)의 대상(對象)이 될 수 있어 생산자(生産者)와 소비자(消費者)는 시장(市場)에서 불리한 입장에 있다고 하겠다. 8) 1986년산(年産)의 마늘예상적정재배면적(豫想適正栽培面積)은 40천(千)ha인데 실체 재배면적은 44.2천(千)ha에 이르고 있어 10.5% 많은 것으로 기상이 좋을 경우 크게 과잉생산(過剩生産)될 것으로 예상된다. 양파의 경우는 예상적정재배면적이 10.7천(千)ha인데 실제 재배면적은 8.7천(千)ha로 무려 18.7% 적기 때문에 양파값이 높을 것으로 예상된다. 단기대책(短期對策)으로는 마늘의 경우 (1) 공급과잉(供給過剩)으로 소비수요(消費需要)를 늘리는 대책(對策)이 강구되어져야 하며 (2) 성출하기(盛出荷期) 홍수출하에 의한 가격하락방지를 위하여 농안기금(農安基金)을 이용해 출하선도금지원계획(出荷先渡金支援計劃)을 확대실시하고 지원단가도 작년수준보다 높게 정한다. (3) 수출지원제를 모색하여 해외수요를 늘인다. 양파의 경우 (1) 입도선매에 의한 매점을 강력히 규제하여 농민의 피해를 줄인다. (2) 출하조절지원사업을 내실있게 운영하여 초기출하에 따른 농민의 피해를 줄인다. (3) 차기(次期)의 가격 안정을 위해 양파수입을 금지한다. 장기대책(長期對策)으로는 (마늘, 양파) (1) 산업용신수요(産業用新需要)를 포함한 수요예측(需要豫測)에 정도(精度)를 높인다. (2) 가격예시제(價格豫示制)를 실시하여 정부수매를 점진적으로 증대한다. (3) 유통(流通)의 근대화(近代化)를 통해 중간마진폭을 줄인다. (4) 희망재배면적을 사전에 조사하여 적정재배면적으로 유도한다. (5) 농민의 의사결정에 필요한 경영지도를 강화한다. (6) 이원적(二元的)인 재배면적 조사로 정확성을 높이도록 통계제도를 개선한다. (7) 관수시설(灌水施設)을 지원(支援)하고 종자보급 및 재배기술을 강화한다. (8) 수입억제로 농정에 대한 신뢰성을 높인다.