• 대한토목학회논문집
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• 제39권1호
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• pp.25-32
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• 2019

도시지역 샛강은 생물이 서식하기 어려운 도심지에 다양한 수변공간을 제공하여 생물다양성에 중요한 역할을 하며, 시민들에게는 휴식 및 체험 공간으로 활용되고 있다. 특히, 여의도 샛강은 국내 최초의 생태공원으로 조성되었으며, 서울 도심 중심에 흐르고 있어 장소적 희소성이 크고 생태적 가치가 매우 높다. 그러나 여의도 샛강은 조성 당시부터 수질 문제가 지속적으로 제기되어 오고 있어, 샛강 환경에 영향을 미치는 요소들과 그 원인에 대한 분석이 필요하다. 이에 본 연구에서는 여의도 샛강 흐름 정체와 수질 악화 원인을 분석하였다. 이를 위해 하천 측량 및 항공사진 분석을 통해 자연적인 물 순환이 어려운 원인에 대해 분석하고 고찰하였다. 한편, 여의도 샛강의 수질 모니터링 결과, 비가 오지 않는 평상시에는 BOD, T-P는 평균 III등급과 IV 등급 수준으로 나타났으며, 강우 시에는 BOD, T-P 모두 V~VI 등급인 것으로 나타났다. 또한 배수분구 분석을 통해 샛강 수질에 영향을 미치는 소유역을 선정하였으며, 결과에 대해 고찰하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제19권3호
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• pp.698-709
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• 2023

연구목적: 본 논문에서는 기후변화로 기존 도심지 침수 발생이 증가하는 현 상황에서 공동주택 단지에 소규모 우수저류시설을 계획하였을 때 기존 하류부 도심지 침수량 증가율과 기존 도심지 침수량 저감 정도를 분석하고자 한다. 연구방법: 미국환경보호청 SWMM 모델을 활용해서 대규모 하수도 모델을 구축하고 시뮬레이션을 통해 하류부 기존 도심지 침수영향을 분석하였다. 구축한 모델은 개발지구, 하류부 기존 도심지, 우수를 방류하는 하천유역 전체를 포함하였다. 연구결과: 대규모 개발행위 시 연구 대상지역에서 공동주택 블록별로 최소 우수저류조 용량을 산정하여 시뮬레이션한 결과, 하류부 기존 도심지에서 방재성능목표강우량 1시간 기준 4,893㎥, 2시간 기준 25,815㎥, 3시간 기준 55,528㎥의 침수량을 저감할 수 있을 것으로 나타났다. 결론: 본 연구와 같이 하류부 기존 도심지까지 고려한 대규모 침수 시뮬레이션을 실시하였을 때 하류부 도심지 침수가 크게 증가하는 것을 알 수 있고, 개발전 공동주택 단지 블록별로 필요한 우수저류조 용량을 계획하고 개발시 비용 지원 등으로 우수저류조 건설을 권장한다면 하류부 기존 도심지 홍수 부담을 감소시킬 수 있다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제19권1호
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• pp.25-36
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• 2016

본 연구에서는 시화호 유역 하천퇴적물 내 중금속의 시 공간적인 분포 특성을 조사하였으며 다양한 오염지수를 활용하여 오염도 및 위해 영향을 평가하였다. 조사지역별로 살펴보면 1간선수로(S1)에서는 Co, Zn 및 Cd이 최대농도를 보였으며, 2간선수로(S2)와 3간선수로(S3)는 각각 Ni과 As, 4간선수로(S4)는 Cr, Cu, Pb 및 Hg이 최대농도를 나타내고 있어 조사지역에 따라 오염되는 중금속 원소가 다른 특성을 보였다. 산업지역 내 하천에서의 중금속 농도가 농업/도심지역에 비해 3.3(Co)~83(Cu)배 높은 결과를 보였다. 농집지수(Igeo)를 통한 각각의 중금속 원소의 오염도 평가는 Cd과 Cu는 highly polluted, Zn, Pb은 moderately to highly polluted의 오염상태를 나타냈다. 본 연구에서 분석된 중금속을 종합적으로 고려한 오염부하지수(PLI)는 산업지역이 10.5로 심각한 오염상태였으며, 농업/도심지역은 오염되지 않은 것으로 나타났고, 하계조사시기가 다른 조사시기에 비해 상대적으로 오염된 결과를 보였다. 퇴적물 기준과의 비교를 통하여 산업지역 내 하천은 Cr, Ni, Cu, Zn 및 Pb의 85%가 PEL을 초과하는 것을 알 수 있었다. mPELQ와 SQI를 통하여 퇴적물 내 중금속의 종합적인 오염도 및 위해 영향을 고찰한 결과, 산업지역 내 하천퇴적물은 독성 영향이 크며 매우 나쁨(very poor)에 해당되는 오염상태를 보였으며, 하계 조사시기에 오염도가 심해지는 경향을 나타내었다.

• 한국조경학회지
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• 제48권5호
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• pp.16-27
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• 2020

본 연구는 서울시 도심 하천 중 국가하천인 중랑천을 대상으로 보전지역 설정 프로그램인 Marxan with zones 프로그램을 기반으로 한 하천 내 보전지역 설정 및 생태적 관리방안을 제시하였다. Marxan with zones 프로그램 적용은 유역권(planning unit) 설정, 맵핑지표(mapping index) 적용, 반복적인 분석을 위한 수치보정, 분석을 통한 시나리오 별 최적안 작성, 시나리오 별 민감도 분석, 시나리오 중 최적안 검토 및 선정 단계로 진행하였다. 중랑천 내 보전지역 설정 결과, 기존에 보전지역으로 지정 및 관리하고 있는 중랑천 상류 야생생물보호구역을 포함한 다수의 유역권과 중랑천 하류의 철새보호구역을 포함한 유역권이 핵심보전지역으로 설정되었다. 상류는 중랑천을 중심으로 수락산과 도봉산 등 산림이 인접하여 다수의 야생조류가 관찰되었다. 하류는 한강 합수부, 청계천 합수부 등 하천생태계가 인접하여 하천을 따라 이동하는 철새 도래지이다. 따라서 중랑천 상류와 하류는 유역권 내 도봉산, 수락산, 응봉산 등 산림생태계, 도심 내 녹지, 청계천 합수부, 한강 합수부 등 다양한 생태계와 연결되어 있어 보전지역 설정에 영향을 주었다. 본 연구는 보전지역 검증 시 Marxan with zones 프로그램을 통한 기존 보전지역 설정 및 평가를 검증하였고, 프로그램을 통해 핵심보전지역으로 도출된 유역권을 생태적으로 관리하기 위해 하천 내 관리방안과 유역권 관리방안으로 구분하여 제시하였다.

• 융합정보논문지
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• 제10권10호
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• pp.115-122
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• 2020

기후변화에 의해 전례없는 폭우가 빈번하게 내려 도심지에서는 인명 및 재산 손실 등의 침수피해를 반복적으로 겪고 있다. 도심지 침수의 두가지 주요 인자는 하천범람과 내수침수이다. 그러나, 기존 대부분의 연구에서는 침수의 두가지 주요 인자에 의한 복합적인 기작을 무시하고 각 결과를 단순 선형합으로 침수 영향을 산정하여 부정확한 결과를 도출하였다. 본 연구에서는 내수침수와 하천범람을 동시에 모의하여 분석하였다. 하천범람 해석을 위해 Petrov 안정화 기법을 적용하여 충격파의 전달을 정확하게 포착할 수 있도록 하였으며, Flux-blocking 알고리즘을 탑재하여 마름/젖음을 안정적으로 모의하였다. 또한 EGR 기법에 의한 생성/소멸항을 천수방정식에 추가하여 내수침수 해석 모듈을 반영하였다. 내수침수와 하천범람을 동시에 모의하는 경우 침수와 범람에 의한 흐름의 상쇄효과와 중첩효과를 보다 정밀하게 반영할 수 있으므로, 개별합으로 산정한 결과에 비해 정확한 결과를 도출할 수 있었다.

• 한국환경생태학회지
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• 제23권5호
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• pp.381-391
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• 2009

전라북도 전주시의 전주천에서 2000년 4월부터 2002년 12월까지 상류인 한벽교부터 삼천 합류지점까지 도심을 관통하는 7.2km의 구간에서 "자연형하천 조성사업" 이루어졌으며, 이에 대한 전주천의 자연형 하천 조성 사업 전과 후의 어류상 및 군집을 조사하였다. 조사 결과 조성사업 이전인 1975년부터 1999년까지 전주천에서는 12종~8종의 어류가 출현하였으나, 공사 이후인 2003년~2008년 사이에는 총 34종이 확인되어 어류의 다양성이 크게 향상되었다. 특히 도심지인 중류지점 (다가교-서신교사이)에서는 공사이전에는 5종의 적은 종이 출현하였으나 공사 이후에는 22종으로 급증하는 특징을 보였다. 이러한 어류상의 변화는 자연형 하천 공사로 인해 생활하수의 유입 차단으로 인한 전주천의 수질개선 및 직강화 되고, 평탄화 되어 있던 하천에서 여울과 소가 반복적으로 나타났으며, 또한 하상구조도 돌과 자갈, 모래, 진흙 등으로 다양화되어 어류의 서식공간이 다양화되었기 때문으로 생각된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.634-634
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• 2015

최근 국지성 호우와 잦은 태풍으로 인한 돌발홍수가 빈번하게 발생하여 도심지에서의 호안유실과 범람으로 많은 외수침수의 피해가 발생하고 있다. 또한 기후변화에 따른 강우량의 증가와 집중호우로 인한 홍수 피해는 지속적으로 증가할 것으로 예상됨에 따라 대하천 유역을 중심으로 홍수범람예측 연구가 활발히 진행되고 있지만 대하천을 제외한 지방 중소하천의 연구가 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 지방 중소하천 중 태풍과 집중호우의 영향이 많은 제주지역의 주요 하천 중의 하나인 한천 유역을 테스트베드로 선정하여 연구를 진행하였다. 한천은 강우 시에만 유출이 발생하는 건천으로, 집중호우 시 암반하상 조건, 복개, 교각 등으로 수위가 국부적으로 급격히 상승하는 경우가 있었다. 그리고 한천 하류부에는 도심이 위치하고 있어 돌발홍수 발생 시 막대한 피해가 발생한다. 이에 따라 홍수 피해를 줄이기 위한 제도화, 정책결정 등의 구조적 해결방안과 홍수 피해의 규모와 원인을 분석하는 비구조적 해결방안에 대한 연구가 시급하다. 따라서 본 연구에서는 홍수범람 등으로 인한 홍수 피해규모를 산정하여 각 정부부처 및 유관기관, 지자체에서 빠른 정책결정을 내릴 수 있는 자료를 제공하는 목적으로 제주도의 특성을 고려한 홍수범람위험도 산정 알고리즘을 개발하고자 한다. 본 연구에서는 제주 한천유역의 단면 자료와 빈도별 홍수량 자료를 이용하여 HEC-RAS 모형으로 수리학적 흐름특성 모의를 실사하였다. 모의된 결과를 바탕으로 ArcGIS 소프트웨어인 ESRI사의 ArcMap을 이용하여 빈도별 홍수위 자료와 제주지역 수치표고모형 자료를 활용한 빈도별 홍수범람지도를 산정하고, 좌안과 우안의 제방고로부터 위험도를 산정하여 홍수범람위험도를 각각 구축하였다. 구축된 결과를 이용하여 분석하고자하는 해당 빈도의 홍수위와 홍수량이 발생할 때의 피해지역을 예측하였으며, 예측된 지역과 제주시의 공시지가 자료를 중첩하여 피해지역에 대한 피해액을 산정하였다. 본 연구의 알고리즘을 적용한 2007년 태풍 '나리' 사상의 경우와 비교한 결과, '나리' 사상의 침수 흔적도와 유사한 홍수범람지도를 획득 할 수 있었으며, 모의된 유역의 하천 복개구간을 중심으로 홍수범람이 발생한다는 점과 우안보다 좌안에서의 홍수범람위험도와 피해액이 더 크게 나타난 점 등의 홍수범람 특성을 파악할 수 있었다. 본 연구에서 제시된 기법을 이용할 경우, 홍수에 의한 취약지에 대한 제방 설계 강화, 하천의 보수 정비 등 정책적 결정에 사용될 수 있을 것이며, 실시간 자료제공, 재해정보시스템 등에 적용하여 홍수범람 피해를 줄일 수 있는 기반기술이 될 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.422-422
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• 2011

지난 2010년 9월 21일 서울을 비롯한 우리나라 중부지역에 급습한 집중호우로 인하여 저지대 및 지하 공간 등에 상당한 홍수피해가 발생하였다. 이는 도심지역의 기존 수방대책의 한계점을 절실히 드러낸 호우사상으로 향후 극한 강우에 대비한 대응책 마련이 시급할 것으로 판단되며, 이러한 도심지역의 집중호우에 의한 홍수피해를 미연에 방지하기 위한 구조적 대책으로 저류조 설치를 고려해 볼 수 있다. 본 연구에서는 도심지역에 시공이 간편하며 유지관리가 편하고 공사비가 저렴한 PN(Plastic Nodular) 빗물저류조를 설치하였을 경우 타 공법에 비하여 장점으로 부각될 수 있는 효과와 집중호우시 우수저감 효과를 분석하였다. 분석결과 PN 빗물저류조 설치시 상부 토지이용계획이 가능하며 사업비의 절감과 악취, 해충발생에 따른 민원 및 안전사고 등의 문제점이 해소 되는 것으로 분석되었다. 또한 호우시에는 방재 기능과 갈수기에는 부족수량을 대체 이용할 수 있으며 평상시 저류조 상부는 근린공원과 체육시설 및 별도의 부족한 차량의 주차장 공간 등으로 이용 가능효과가 있는 것으로 분석되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.165-165
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• 2018

이상기후로 인한 일강우량의 경신이 빈번하게 발생함에 따라 홍수피해 위험이 증가하고 있다. 최근 해안지대와 근접한 제주시와 서귀포시 도심부근에서 200 mm 이상의 일강우량이 빈번하게 발생하고 있으며, 한라산 정상 부근에서 500 mm 이상의 강우 발생빈도도 증가하고 있다. 특히, 2014년에 발생한 태풍 '나크리'는 기상청 관측 사상 최대인 1,500 mm의 일강우량을 기록하는 등 호우재해로 인한 피해 위험도가 증가하고 있다. 호우재해로 인한 홍수피해를 저감시키기 위해서는 정확한 홍수량 산정을 통한 계획수립이 매우 중요하다. 홍수량 산정 시 필수조건인 강우자료는 면적 개념의 면적평균 강우량이 필요하며 대표적 방법으로 티센다각형법이 있다. 티센다각형법은 현재 실무에서 가장 많이 사용되는 방법으로 쉽게 산정할 수 있으나 고도에 따른 강수 변화를 고려하지 못하는 단점이 있다. 이에 따라 제주도와 같은 산악지형에 적합한 방법을 고려하기 위하여 등우선법을 활용한 면적평균 강우량 산정 후 티센다각형법과 비교하였다. 티센다각형법은 관측소마다 관측된 강우량에 관측소 주위로 작도한 티센다각형의 면적 비를 가중치로 부여하는 방법으로 빠른 시간 안에 면적평균 강우량을 산정할 수 있는 반면, 등우선법은 등우선간 평균강우량에 등우선간 면적을 가중치로 부여하기 때문에 시간별 혹은 일별 등우선을 매번 작도해야 하는 점과 오랜 시간이 걸린다는 단점이 있다. 이에 따라 본 연구에서는 제주시 도심하천을 기준으로 티센다각형법과 등우선법 간 변환식을 개발하여 효율적인 면적평균 강우량 산정이 가능하도록 하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.18-18
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• 2016

최근 지구온난화의 영향으로 수 십분 만에 위험상황에 도달하는 돌발성 도시 집중호우가 빈발하고 이로 인한 피해가 급증하면서 기존 지상우량계 및 대형레이더 기반 도시홍수 관측체계에 대한 보완이 필요하게 되었다. 빠르고 정확한 도시홍수의 예측 및 예보를 위해서는 대형레이더 관측범위 이하의 빠른 저고도 관측이 필수이다. 이의 일환으로 우리나라에서도 소형 이중편파 X밴드 레이더를 도입하기 시작하였고 활용에 대한 연구가 시작단계에 있다. 일반적으로 소형레이더의 경우 빠른 운용이 가능하고 집중호우 관측과 같은 특정 목적에서 운영하기 때문에 도시 돌발홍수 예보를 위한 충분한 시간해상도의 자료 생산이 가능하다. 그러나 소형레이더를 이용하여 관측하더라도 고층 아파트나 빌딩이 밀집되어 있는 우리나라 도심 환경에서 관측반경내 전반에 대한 1km 이하 저고도 관측은 물리적으로 매우 어려운 현실이다. 따라서 본 연구에서는 한국건설기술연구원의 X밴드 이중편파 레이더로 관측된 다수의 연직 관측자료를 활용하여 호우의 연직 분포를 3차원으로 재생성한 후 이의 평균 단면 추세를 이용하여 관측고도 이하의 관측치를 추정하는 기법을 개발하였다. 기법의 적합성 평가를 위해 2013년, 2014년 주요 호우 사상에 대해 적용하였고, 검토결과 본 방법을 적용한 경우의 QPE가 기존 관측고도각을 이용한 QPE에 비해 정확도가 향상되는 것으로 나타났다.