• 제목/요약/키워드: 물순환 회복

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지속가능한 하천관리를 위한 금강의 환경유량 산정 (Environmental Flow Assesment for Sustainable River Management in Guem River)

  • 김정곤;김기형;고익환;박상영;서진원;장창래
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.622-627
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    • 2007
  • 최근 하천의 모습은 이수 및 치수를 위해 설치된 수공구조물과 각종 오염원으로 인한 수질악화, 산업화 및 도시화에 따른 물순환시스템의 변화로 하천의 물순환 시스템이 바뀌게 되고 하천을 찾는 시민들의 환경의식 미성숙으로 인한 직간접적인 하천오염 활동이 이루어지고 있다. 하천에 대한 이러한 변화는 수질, 수량 및 하천의 구조적 측면에서 하천 생태계에 많은 영향을 끼치고 있다. 따라서 하천의 정상적인 기능을 회복시켜 하천 생태계 보전과 환경적으로 안정된 하천 조성이 이루어지도록 하기 위해서는 하천을 보다 자연스럽고 지속적으로 관리하기 위한 효율적인 환경유량의 관리가 필요하다. 하천의 전체적인 생태시스템을 고려한 환경유량의 관리를 위해서는 기존 환경유량의 개념, 산정방법 등 현황을 분석하고 하천 생태계에 영향을 미치는 인자들에 대한 관리방안을 마련하는 것이 중요하다. 본 연구의 목표는 하천생태계에 대한 영향인자의 장단점을 분석하고 이들이 어느 정도의 영향을 미치고 있는지를 정량적으로 파악함으로써 사회적으로 요구되는 환경유량을 산정할 때 어류 및 식생 등 하천의 생태계와 하천의 수량 및 수질, 하천의 수리구조물 등 하천의 구조적인 변화를 고려할 수 있는 방안을 마련하는 것이다. 이를 위하여 우선적으로 국외 선진국에서 활용되고 있는 다학제간 전문가 그룹(Multi-disciplinary Expert Team, MET)을 통해 하천 생태시스템을 분석하고 환경유량 산정 모형을 활용하여 저수지 댐과 연계 운영함으로써 어류 및 식생 등 생태서식처와 사회환경 개선에 필요한 유량을 유지할 수 있는 방안을 적용하고자 한다. 본 연구에서는 대상유역인 금강유역에 대해 환경유량을 산정하기 위한 개념모형을 구축하였다. 개념모형은 대청댐 건설 이전, 대청댐 건설이후${\sim}$용담댐 건설 이전, 대청댐과 용담댐 건설 이후 등 3개의 시나리오를 통해 하도 및 수변공간과 유량변화에 따른 유황분석 등을 통해 손실된 생태시스템을 정량화하여 궁극적으로는 복원을 위한 대응방안을 마련하도록 할 수 있도록 구축되었다. 또한 댐으로 인한 하류지역의 영향범위 및 하천생태계에 미친 영향을 감소하기 위하여 적절한 환경유량을 산정하기 위한 것이다. 구축된 개념모형을 바탕으로, 금강유역에 대한 기초적인 수문, 하천특성, 현장조사 등을 실시하였다. 향후에는 본 연구결과를 기초로 하여 환경유량을 산정하기 위한 모형을 개발하고 산정된 환경유량을 확보 및 관리하기 위한 방안과 친환경적인 댐 운영방안을 마련하게 될 것이다.

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지붕 빗물이용을 위하여 개발된 침투화분의 환경·수문학적 평가 (Hydrologic and Environmental Assessment of an Infiltration Planter for Roof Runoff Use)

  • 문소연;최지연;홍정선;전제찬;유기경;;김이형
    • 한국습지학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.325-331
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    • 2015
  • 불투수면의 증가와 도시화 현상은 지하수량의 감소, 지표수의 고갈, 홍수의 증가 등과 같은 자연적인 물순환 시스템에 변화를 가져왔다. 또한, 인간이 사용할 수 있는 수량의 감소 또한 초래하게 되었다. 이에 빗물의 적절한 처리와 재활용은 최근 발생되는 수문학적 문제의 해결에 도움이 될 수 있을 것으로 예상되어왔다. 따라서 본 연구는 지붕빗물유출수를 침투 및 저류 기작으로 처리하여 자연적인 물순환의 회복을 이루고자 침투화분 기술을 개발하였다. 연구결과, 침투화분 기술은 평균 79% 정도의 강우유출유량 저감효과가 있는 것으로 분석되었다. 또한 유출유량 지연효과 및 첨두유량 지연효과도 발생하였는데, 약 3시간의 유출지연효과와 38%의 유량 저감효과가 발생하는 것으로 나타났다. 한편, 침투화분의 오염물질 처리효율은 TSS 97%, BOD 및 CODcr 94%, TN 86%, TP 96%, Total Cu, Total Zn, Total Pb의 중금속은 약 93% 처리되었으며, 처리수의 오염물질 농도는 TSS 13.3mg/L, BOD 3.6mg/L, TN 4.7mg/L 및 TP 0.1mg/L로 분석되어 도시재이용수, 조경용수, 공업용수로서 사용이 가능할 것으로 분석되었다.

저영향 개발(LID) 확대 적용을 위한 공간·환경 계획 관련 법·제도 평가 및 개선방향 (Evaluation and Improvement Directions of Laws and Regulations Related to Space and Environmental Planning Toward Extended Application of LID in Korea)

  • 손철희;백종인;반영운
    • 지역연구
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    • 제34권4호
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    • pp.49-60
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    • 2018
  • 도시의 물 순환 회복을 위해 국외 도시에서 적용되고 있는 저영향개발(Low Impact Development, LID)을 국내에 적용하기 위해 관련 법 제도의 개선 필요성이 높아지고 있다. 따라서 본 논문의 목적은 국내 LID의 효율적 적용을 위해 외국에서 운영하고 있는 공간 환경계획 관련 법 제도적 현황을 분석한 후 시사점을 정리하고, 이에 근거하여 LID를 지원하는 법 제도가 갖추어야할 요소들을 도출하고, 도출된 요소들을 기반으로 LID 적용을 위해 국내 공간 환경계획 관련 법 제도를 평가한 후 공간계획 관련 법 제도 개선방향을 제시하는 것이다. LID 적용을 위한 공간 환경계획 관련 법 제도 평가 결과는 다음과 같다. 첫째, 공간계획 관련 법 제도에서는 LID의 개념 및 기본원칙, LID 계획의 수립 및 연계 방법 등이 반영되지 않고 있다. 이러한 문제는 공간계획 전반에 걸쳐 LID를 비롯한 환경계획 내용을 반영하지 않는데 기인한다. 둘째, 환경계획 관련 법 제도에서는 법 제도의 시행 배경과 환경적 특성에 따라 LID의 개념 및 대상을 다르게 정의하였고, LID를 제고하기 위한 정책 대안들도 다르게 제시되고 있다. 위 평가결과에 기초한 관련 법 제도의 개선방향은 다음과 같다. 첫째, LID의 확대 적용을 지원하는 법을 제정할 필요가 있다. 둘째, 공간계획 관련 법 제도는 제정되는 LID 법에 근거하여 그 법, 시행령, 지침 등에 LID 계획을 연계하여야 한다. 셋째, LID의 구조적 비구조적 기법이 제공하는 환경적 편익이 정량적으로 분석되어야 한다.

무기질계 팽창재가 포함된 시멘트 모르타르의 자기치유성능에 관한 연구 (Investigation on the Self-Healing Performance of Cement Mortar Incorporating Inorganic Expansive Additives)

  • 신진욱;허성원;배성철
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.404-412
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    • 2020
  • 본 연구는 무기질 재료인 Calcium sulfoaluminate(CSA), Crystalline admixture(CA) 그리고 Magnesium oxide(MgO)가 포함된 시멘트 모르타르의 물성 및 자기치유성능을 조사하였다. 자기치유성능을 분석하기 위해 모르타르 강도시험, 물투과성 실험을 실시하였으며, 다양한 균열폭 변화는 디지털 광학현미경을 사용하여 측정하였다. 자기치유를 통해 생성된 수화물에 대해서는 X-ray powder diffraction, Thermogravimetry를 통한 성분분석을 실시하였다. 분석결과 CA치환량이 증가 할수록 압축 및 휨 강도는 증가하였다. 하지만 MgO치환 시에는 오히려 CA치환량이 증가 할수록 압축 및 휨 강도는 감소하였다. 회복된 균열부에 생성된 치유물질은 Ca(OH)2, MgCO3, CaCO3으로 확인되었다. CaCO3은 균열부에 생성된 주요 치유 성분으로 나타났으며, Ca(OH)2, MgCO3보다 높은비율을 차지하고 있는 것으로 확인 되었다. 또한, 물 투과성과 균열폭 결과를 통한 최적의 배합은 CSA 8% + CA 1% + MgO 2.5%으로 나타났다.

상황버섯이 사염화탄소와 고지방을 투여한 흰쥐의 간지질 대사에 미치는 생화학적, 형태학적 연구 (Biochemical and Histological Effects of Phellinus linteus Methanol Extract on Liver Lipid Metabolism of Rats Fed $CCl_4$ and High Fat)

  • 정차권;정명은;함승시;남상명;강일준;김수진
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.331-337
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    • 2001
  • 본 연구는 상황버섯이 간 손상 물질을 투여한 흰주의 지질 대사에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행되었다. 실험군은 $CCl_4$ 투여군, $CCl_4$와 고지방 식이군으로 분류하였고, 상황메탄올 추출물을 병용투여 함으로써 다음과 같은 결론을 얻었다. 실험동물의 체중 증가량, 사료 섭취량, 식이효율은 $CCl_4$투여로 감소되었으나, 추출물 병용투여로 증가되었다. 실험동물의 간의 무게는 $CCl_4$ 투여로 증가되었다. 이런 경향은 특히 $CCl_4$와 고지방 식이시 대조군에 비해 32% 증가하였으나 추출물 투여로 유의적인 감소를 보였다. 콜레스테롤, 중성지질, LDL 및 LDL-인지질은 $CCl_4$ 투여로 증가되었으나 상황추출물 투여로 인하여 감소를 보였다. 한편, 추출물의 투여는 간조직중 HDL-콜레스테롤의 함량을 증가시켰다. 추출물의 투여에 의한 간기능 지표효소인 GOT, GPT, AP 및 LDH의 활성이 감소되었다. 간의 전자현미경적 관찰에서 대조군은 ER이 골고루 분포하고 있으며 정상적인 cytosol의 구조를 하고 있으나, $CCl_4$ 투여군에서는 mitochondria와 ER의 분포가 국부적이고 균일하게 분포하지 않았으며, cytoplasmic matrix의 구조가 퇴화되는 양상을 나타내었다. 일부 조직에서는 fibrous filaments의 출현이 관찰되었다. 그러나, 추출물 투여군은 손상된 세포질의 회복현상이 나타났으며 mitochondria의 증가가 관찰되었다. 이상의 결과에서 상황 추출물이 흰쥐의 지질대사에 생리적인 활성효과를 가지고 있는 것으로 사료되며 간지질 대사의 개선 효과가 있어 고지혈증, 동맥경화, 고혈압 등 순환기계 및 심혈관계 질환의 예방과 치료에 효과가 있을 것으로 생각된다. 또한 건강기능성 식품으로서의 가치가 기대되며 추후 상품으로서의 개발 가치가 충분한 것으로 보인다.

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SWAT-MODFLOW모형을 이용한 표선 지역 지하수 이용량 분석 (Analysis on the groundwater usage in Pyoseon area by using the integrated SWAT-MODFLOW model)

  • 김남원;정일문;유상연;이정우
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.1939-1944
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    • 2009
  • 우리나라의 대표적인 도서지역인 제주도는 일반 내륙지역과 달리 지표수-지하수에 대한 연구가 지하수계에 대한 연구에 비해 미미한 실정이다. 제주도의 경우 내륙과 달리 대부분의 하천이 평상시 건천의 형태로 유지되며, 일정한 강우가 도달해야만 지표유출이 발생하는 경우가 많다. 이와 같은 하천특성은 내륙과 매우 상이하여 일반적으로 사용되는 유역 수문해석 방법으로는 수문성분의 정확한 산정을 기대하기 어렵고 이로 인해 지하수 해석에 있어서도 불확실성이 크게 증가하는 요인이 된다. 따라서 지표수의 정확한 거동과 지하수 해석의 불확실성을 줄이기 위해 유역개념의 물순환을 해석할 수 있는 지표수-지하수 연계 해석기술이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 '삼다수 먹는샘물 환경영향조사'가 수행되어 비교적 정확한 지하수위 관측 자료가 확보되어 있고, 매우 제한적이기는 하나 하천의 유출량 조사가 수행된 바 있는 제주 표선 유역에 완전연동형 지표수-지하수 해석 프로그램인 SWAT-MODFLOW을 이용하여 지표수 유출성분과 지하수 유동변화를 동시에 고려한 분석을 수행하였다. 특히 MODFLOW의 Well 패키지와 SWAT의 물이동 옵션을 결합하여 표선유역의 198개 관측공의 양수를 동시에 모의하였다. 모의결과 지하수위는 비교적 양수에 비해 안정되게 유지되는 것을 알 수 있었고 이를 통해 현재 삼다수 공장의 양수량은 현재로서는 과다양수가 아닌 것으로 판단되었다. 현재의 양수량의 10배를 가정하여 모의를 한 결과, 지하수위는 함양에 의해 다시 회복되는 결과를 보이고 있어 이 지역의 실제 개발가능량에 대한 보다 심도있는 논의가 필요한 것으로 판단되었다. 나아가 이와 같은 분석을 통해 제주 지역의 전체의 지하수 개발가능량을 산정할 경우 제주지역의 지하수 관리방안이 새롭게 제시될 수 있을 것으로 기대된다.

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국내 행정구역 별 관측 지하수위 기반 지하수 함양량 분석 (Analysis of groundwater recharge based groundwater level monitoring data by administrative districts in Korea)

  • 이재범;김동건;이원영;양정석
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.452-452
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    • 2022
  • 수문순환의 측면에서 지하수는 지속적인 하천의 흐름을 유지하고, 국내 물 이용의 측면에서 가용수량을 만족할 수 있는 취수량을 확보하기가 어려운 중·소규모 하천 유역에서 필요한 농업 및 생활용수 등 각종 용수를 확보할 수 있는 중요한 수원으로써의 역할을 하고 있다. 기존의 수자원 정책은 하천에서의 취수량 확보를 위한 수공 구조물의 설치 및 운영을 통한 용수 확보의 형태로 입안되었으나, 최근 2012~2018 한반도 가뭄 사태로 대표되는 강수 패턴의 변화로 인하여 하천에서의 취수량 부족 사태에 대응하기 위하여 지표수-지하수 연계를 고려한 수원 확보에 대한 정책적·공학적 관심과 요구가 증가하고 있다. 지하수의 효율적 운영과 안정적 관리를 위해서 지하수 이용에 대한 관리도 중요하나, 강수 사상의 발생 시 지하수 함양량을 정량적으로 평가하는 것 또한 매우 중요하다. 지하수 함양량은 강수량이나 하천유량 및 수위 등과 같이 정확한 양을 관측하기 어렵기 때문에 지하수 함양량을 산정하는 방법은 매우 다양하게 제시되어 있다. 본 연구에서는 지하수 함양량 산정 방법 중 비교적 간단한 방식의 지하수위 변동법(Water Table Fluctuation Method, WTF Method)를 이용하여 전국 행정구역 별 지하수 함양량을 분석하였다. 지하수위 변동법의 경우 신뢰도 있는 지하수위 관측 자료의 확보가 매우 중요한 단계이기 때문에 국가지하수관측망 및 농촌지하수 관측망, 해수침투관측망 등 공공기관에서 제공하고 있는 지하수위 관측 자료를 수집하여 적용하였다. 수집된 자료를 바탕으로 지하수 함양량을 산정하고, 최근 국내의 강수패턴의 변화와의 비교 분석을 통해 강수와 지하수 함양 간의 관계를 정량적으로 제시하였다. 본 연구의 연구 결과는 안정적인 지하수 개발 및 관리를 위한 기초적인 정책적 판단 근거로써 제시될 수 있고, 추후 연구에서 지하수위 회복 및 지하수자원 관리 방안 적용에 따른 효과 분석 연구에 활용 될 수 있을 것으로 기대된다.

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산지(山地) 물순환(循環) 소과정(素過程)에 있어서 수질변화(水質變化)의 추적분석(追跡分析)에 의한 산림(山林)의 환경적(環境的) 정화기능(淨化機能)의 계량화(計量化) 연구(硏究) (Estimations on the Water Purification of Forest by Analyzing Water Quality Variations in Forest Hydrological Processes)

  • 이헌호
    • 한국산림과학회지
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    • 제86권1호
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    • pp.56-68
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    • 1997
  • 본 연구는 산지 물순환 과정별 수질변화를 추적하여 계류수질의 형성 과정 및 산림의 환경적 정화기능을 평가하고자 실시하였다. 팔공, 용성 및 대동의 3개 조사지에서 한 단위강우에 대한 임외우, 수관통과우, 수간류, 낙엽층류 및 계류수, 그리고 장기 계류수를 대상으로 하여 각각의 유출수량과 pH, 전기전도도, 용존산소량 및 용존원소의 농도변화를 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 계류수의 pH, 용존산소량은 유출수량의 증가에 따라 값이 상승하였으나, 전기전도도는 값이 낮아지는 것으로 나타났다. 2. 수간류 및 수관통과우의 pH는 임외우에 비해 경시적으로 낮은 값을 나타내며, EC는 강우초기에 높은 값, 그 이후는 강우시간의 경과와 함께 값이 낮아지는 경시적 변화를 보였다. 낙엽층류의 pH는 임외우에 비해 낮은 값, EC는 높은 값을 나타냈다. 계류수에 있어서 pH 동태는 강우초기에 높은 값을 나타내고 강우시간이 경과함에 따라 큰 폭으로 떨어지다가 강우종료 및 그 이후에는 초기 수준 또는 그 이상의 값으로 회복하였으나, EC는 거의 반대의 경향이 있었다. 낙엽층류 및 계류수의 DO는 강우시간의 경과에 따라 값이 점차 낮아졌으나, 임외우, 수간류 및 수관통과우에서는 경시적으로 뚜렷한 경향이 없었다. 3. 수간류 및 수관통과우에 있어서 pH는 소나무에 비해 상수리나무가 높았으나, EC는 낮은 값을 나타내었다. 양이온 총량은 상수리나무에 비해 소나무의 수간류에서 높은 값을 나타냈다. 4. 물순환의 각 과정에 있어서 pH는 낙엽층류<임내우(수간류+수관통과우)<임외우<계류수의 순으로, DO는 낙엽층류<임내우<임외강우<계류수, 그리고 EC는 임외우<계류수<임내우<낙엽층류의 크기 순으로 나타났다. 양이온 총량은 임외우<임내우<낙엽층<계류수의 크기 순으로 나타났다. 5. EC는 팔공조사지에 비해 용성조사지에서 전체적으로 높은 값을 나타내어 팔공계류수가 수질이 더 깨끗한 것으로 나타났다. 그리고 장기 계류수에 있어서 pH, DO, EC 및 양이온 총량은 월별로 각각 독특한 경시적 변화를 보였다.

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그린인프라스트럭처의 의미구조 - 기존문헌의 정의문 분석을 중심으로 - (Meaning Structure of Green Infrastructure - A Literature Review about Definitions -)

  • 이은석;노초원;성종상
    • 한국조경학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.65-76
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    • 2014
  • 최근 한국 조경분야는 도시 물 순환능력회복을 위한 새로운 개념적 대안으로 그린인프라스트럭처(GI)를 제안하고 있다. 이러한 맥락에서 본 연구를 통해 그린인프라스트럭처의 본질적 의미를 고찰하고자 한다. 연구의 방법은 인터넷 검색과 학술지 데이터베이스 문헌수집과정을 통해 최근 5년간 발간된 47편의 해외 학술지논문을 선별하고 분석하였다. 각 논문에서 연구에 활용한 그린인프라스트럭처의 정의문을 대상으로 분석하였으며, 각 문장에 포함된 동사와 목적어의 의미구조를 통해 해석하여 5대 목적성, 4대 대상요소, 3대 계획공간의 유형을 파악하였다. 5대 목적성은 '제공', '개선', '생산', '보전', '저감'이며, 4대 대상요소는 '인문', '환경', '생태', '수문'이다. 3대 계획공간은 '도입할 수 있는 대상이 되는 공간', '기술적으로 활용이 가능한 공간', '도입대상이 될 수 있으면서, 기술적으로 활용이 가능한 공간' 등이 해당한다. 각각의 대상 요소들은 목적성에 단수 혹은 2~3개가 직접 연결되며, 이는 그린인프라스트럭처의 본질적 의미연결망이다. 종합적으로 조경계획과 도시계획 수립에 활용가능 한 의미연결망의 수는 83개가 있음을 도출하였다.

단기 강우 시 소규모유역에서 생태저류지의 유출 저감효과 분석 (An Analysis of the Outflow reduction effect of Bio-retention in Small watershed during Short-term rainfall)

  • 천종현;김재문;장영수;신현석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.434-442
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    • 2019
  • 도시 내 빈번히 발생하는 홍수 피해를 해결하기 위한 대응 방안으로 자연상태의 수문순환 체계를 회복하기 위한 저영향개발(Low Impact Development, LID) 기법이 대두되고 있다. LID 요소기술 중 하나인 생태저류지는 유역에서 발생하는 유출수를 저류 및 침투하여 우수 유출수 및 비점오염물질 저감효과를 갖는 시설로 다양한 연구가 진행되고 있으나, 유출저감효과에 대한 분석은 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 수문 해석이 가능한 K-LIDM을 이용하여 소규모유역에서 생태저류지의 유출 저감효과를 분석하였다. 시나리오를 구성함에 있어 생태저류지의 저류용량을 증가시키거나 유역과 생태저류지를 분할하였고 확률강우량을 활용하여 단기강우를 모의하였다. 분석결과 저류용량 증가에 따라 20%, 분산형 시스템에서 5~15% 이상의 유출 저감효과를 나타냈으며 향후 생태저류지의 저류깊이, 지반의 침투능 및 유출부의 직경과 높이 등 다양한 시나리오에 대한 연구가 수행된다면 생태저류지의 물순환 효율성에 관하여 보다 정량적인 분석이 가능할 것으로 기대된다.