• 한국항해항만학회지
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• 제28권10호
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• pp.947-953
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• 2004

연안에서 대규모 항만개발이 단계적으로 진행되고 항만 부근역에서의 인구가 더욱 더 증가되면서 항만의 오폐수 및 도시하수의 처리방안에 대한 문제가 관심을 끌고 있다. 오폐수를 1차 또는 2차 처리한 후 수중 방류관을 통해 해안이나 심해 또는 그 중간지점에서 방류하는데, 오폐수가 방류되면 주변 해수를 연행하여 플룸, 제트 또는 부양성 제트의 형태로 해수면까지 상승하면서 크게 희석된다. 본 연구는 효율적인 해양방류시스템의 설계시 간과되어온 계절적, 공간적인 해수온도의 변화에 따른 플룸의 거동 및 희석 특성에의 영향을 다루고자 한다. 방류수의 수온 뿐 아니라 방류지점의 계절적 주변수의 온도변화를 고려하여 CORMIX-GI을 적용하였다. 결과를 방류수의 혼합역 특성을 평가하는데 사용시에는 주의하여야 한다. 이 연구가 방류관의 효율적 운영, 바람직한 방류관의 설계, 수질보호, 발전소의 온배수 방류문제 등에 도움이 되기를 바란다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.221-221
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• 2023

기후변화에 관한 정부 간 협의체 6차 보고서에 따르면 강우 변동성이 증가함에 따라 홍수 피해가 빈번해질 것으로 예상된다. 집중호우, 태풍, 장마 등 물 관련 재해의 발생빈도와 규모가 댐의 홍수조절능력을 초과하는 경우 홍수량을 예측하고 댐 모의 운영을 통해 댐 방류량을 결정하기 어렵다. 그러므로 댐의 안정성 확보를 위해 기존의 댐 운영방식을 검토하고 개선하여 홍수조절용량을 확보하는 과정이 필요하다. 본 연구의 목적은 기존의 저수지 운영방식을 분석하고 극한의 홍수에 대비하여 저수지 운영 방식을 개선하는데 있다. 연구 대상 댐으로는 합천댐과 섬진강댐을 선정하였다. 합천댐과 섬진강댐은 홍수조절을 위해 Rigid ROM(일정률-일정량 방식)을 사용하고 있으며 200년 빈도 홍수량에 맞춰 설계되었다. 그러나 합천댐은 계획방류량(6,200 m³/sec)이 댐 하류지역의 설계홍수량(2,885 m³/sec)보다 2배 이상 크기 때문에 계획방류량만큼 방류하지 않더라도 하류에서 홍수피해가 발생하는 문제가 있다. 2020년, 섬진강댐은 200년 빈도의 홍수량보다 작은 홍수가 발생했음에도 불구하고 하류 지역에서 홍수 피해가 발생하였다. 본 연구에서는 우리나라에서 홍수기에 일반적으로 사용되는 저수지 운영 방식 - Auto ROM, Rigid ROM, Technical ROM -을 적용하여 댐의 안정성과 하류 홍수피해를 최소화하기 위한 최적의 운영 방안을 검토하였다. 200년 빈도 홍수량과 2020년 홍수 자료를 이용하고 저수지 운영 방식의 변경을 통해 홍수조절효과를 검토하였다. 또한, 홍수조절효과가 미약할 시 사전 방류를 통해 홍수조절효과를 향상시켰다. 본 연구는 안전하고 효율적인 댐 운영 방식을 분석함으로써, 타 다목적 댐 운영에 대한 참고자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국가스학회:학술대회논문집
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• 한국가스학회 2003년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.65-72
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• 2003

현행 가스법상 지상식 LNG 저장탱크에 있어서 일정 용량의 저장탱크 주위에는 액상의 가스가 누출된 경우에 그 유출을 방지할 수 있는 방류둑(Dike) 또는 이와 동등 이상의 효과가 있는 시설을 설치하도록 규정하고 있어, 실제로 모든 지상식 LNG 저장탱크에 대해서 별도의 방류둑 설치를 의무화하고 있다. 또한, 예외규정으로 국제기준(international codes and standards)에 의해 설계되는 저장탱크는 심의를 통해 방류둑 기능을 인정할 수 있도록 하고 있다. 외국의 경우 LNG 저장탱크는 일반적으로 자국내 법령보다는 국제기준에 의해 건설됨으로써 1차 탱크로부터 일정거리의 둘레에 방류둑이 필요한 단일방호식 저장탱크 이외에 이중방호식, 완전방호식(full-containment) 및 멤브레인식(membrane) 저장탱크의 경우 외부(콘크리트, 강재)탱크가 방류둑 기능을 가지고 있어 별도의 방류둑이 필요없는 구조로 규정하고 있다. 멤브레인 LNG 저장탱크의 경우 프랑스, 일본 및 한국이 설계기술을 보유하고 있고, 최근 프랑스 및 한국에서 별도의 방류둑 없는 지상식 멤브레인 저장탱크 건설이 추진되고 있으나 양국 모두 자국법의 방류둑 규정에 의해 건설의 장애요소로 작용하고 있다. 따라서 지상식 멤브레인 LNG 저장탱크의 방류둑 기능에 대한 각 국의 법령 및 기준을 조사하고, 방류둑 일체형 저장탱크(완전방호식 및 멤브레인 저장탱크)의 형식별 안전성 평가 자료를 비교 검토함으로써 방류둑 일체형 멤브레인 저장탱크의 국내 도입의 타당성을 검토하고자 하였다. 조사결과 유럽, 미국 및 일본에서는 이중벽 LNG 저장탱크의 경우 콘크리트 외부탱크가 방류둑 기능을 가지는 것으로 규정하고 있으며, 특히 EN 1473과 제정중인 prEN 265002에서는 멤브레인 저장탱크의 경우 내부 멤브레인 탱크 누출시 단열시스템과 함께 외부 콘크리트 탱크가 액밀성 및 기밀성을 동시에 가지는 것으로 별도의 방류둑이 불필요함을 규정하고 있다. 프랑스 및 일본의 방류둑 일체형 LNG 저장탱크에 대한 위험성 평가 결과를 검토한 결과 멤브레인 저장탱크와 완정방호식 저장탱크는 안전성 차원에서 거의 동일한 것으로 나타났다. 따라서 국내에서 개발한 지상식 멤브레인 LNG 저장탱크 설계모델에 대한 안전성 제고 및 안전성 평가 등을 통해 객관적인 안전성 근거가 확보된다면 동 탱크의 경우에도 완전방호식 LNG 저장탱크와 같이 외부콘크리트 저장탱크의 방류둑 기능인정이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.105-105
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• 2022

섬진강댐은 100년빈도 홍수에 대응토록 설계되어 홍수조절 능력이 타 다목적댐 대비 상대적으로 취약함에 따라 댐운영 체계 개선이 필요하다. 이에따라 K-water는 홍수시 피해를 최소화 할 수 있도록 댐운영과 관련한 홍수대응 체계를 개선하였다. 주요 개선대책은 섬진강 홍수조절용량 추가확보, 홍수기 강우특성을 고려한 홍수조절, 하류주민 및 기관과 소통에 기반한 정보 공유체계 확립, 디지털 트윈 기반 댐 운영 의사결정시스템 구축이다. 섬진강댐의 건설홍수조절용량은 3천만m³으로, 타 다목적댐 설계빈도인 200년 대비 홍수대응 능력이 미흡하다. 이에따라, 섬진강댐은 '21.1월부터 '22.12월까지 홍수기 제한수위를 기존 197.7m에서 2.5m 낮춘 194.0m로 시범운영하고 있다. 이를통해 기존 3천만m³에서 9천만m³까지 6천만m³의 홍수조절용량을 추가 확보하였다. 이와 연계하여 홍수기 동안 섬진강댐 운영수위 기준을 별도 수립하여 홍수기 전·후반으로 나누었으며, 전반기(~7/31)는 '20년 홍수상황에서 발생한 더블피크 집중호우(360mm)에 대응가능한 홍수조절능력을 확보하고, 후반기(8/1~)는 홍수조절능력을 최대한 확보함과 동시에 차년도 용수공급을 대비할 수 있도록 운영수위를 개선하였다. 그간 수문방류 정보는 '댐 관리규정'에 따라 방류개시 3시간 전까지 방류계획을 하류지역의 지자체 및 주민에게 통보하였으나, 하류주민들이 충분히 사전준비하기에 시간적으로 부족하다는 의견을 제시함에 따라 수문방류 24시간전 사전 안내토록 '수문방류 예고제'를 도입, 시행하였다. '댐 홍수관리 소통회의'를 통해 댐 운영기관-정부기관-주민이 댐 운영에 대한 전반에 대해 함께 공유하고 운영 제약사항 및 개선사항을 공동 발굴하여 대책을 마련하는 체계를 구축하였다. 댐 운영 개선사항과 더불어 댐방류 의사결정시, 실시간 하류하천 상황에 대한 확인이 어려움에 따라, 3D기반 의사결정 지원시스템인 Digita Twin Platform을 개발 및 구축하여 '22년부터 섬진강댐 운영에 시범적용을 추진하고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.292-296
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• 2009

우리나라의 용수공급체계는 주로 여름에 집중된 강우를 댐이나 저수지에 저류하였다가 연중고르게 사용자들에게 공급하는 방법을 취하고 있다. 이때 도시지역의 생활용수는 갈수기에도 가장먼저 공급되어져야하는 우선순위를 가지는 반면, 농업용수는 가장 우선적으로 그 사용을 제한받는다. 하지만, 도시화로 인해 도시의 하수처리장 배출수량은 지속적으로 증가하고 있으며, 그 처리수의 대부분은 하천으로 방류되어 유실되고 있다. 방류수 수질기준에 맞추어 방류되는 처리수는 대량방류로 인해 자주 하천에 수질문제를 야기하기도 한다. 그러나 실제로 하수처리장의 처리수는 갈수기에 매우 유용하게 사용될 수 있는 수원 중 하나이다. 그러므로 그 처리수의 재이용에 관한 연구를 적절히 수행한다면, 갈수기에도 농업용수사용의 제한을 최소화할 수 있을 것이다. 그러므로 본 연구에서는 처리수 재이용 모형을 혼합정수계획법으로 개발하고, 하수처리장 처리수의 농업용수나 공공용수로의 사용을 제안하였다. 개발된 처리수 재이용 모형에서는 하천으로 방류되던 처리수를 농업용수나 공공용수로 재사용하는 시스템을 구축한다는 가정 하에, 그 공사비를 최소화하는 것을 목적으로 하였다. 또한 관말의 최소유지압력 등 수리학적인 제약조건을 만족시키도록 설계하였으며, 이 때문에 야기되는 비선형성을 선형화하여 계산시간이 짧은 동시에 전역해에 가까운 해를 찾을 수 있도록 하였다. 개발된 모형은 가상의 처리수 재이용 모형에 적용되어 시스템의 설계자에게 갈수기 용수공급의 최적 대안을 제시해 줄 수 있는 가능성을 보였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 1999년도 추계학술대회논문집
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• pp.243-252
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• 1999

Recently several research groups using CORMIX, approved by EPA, have been working on the hydrodynamic mixing processes due to the ocean discharges. It provides a useful tool for analyzing near field mixing characteristics through the outfall system. This paper applies CORMIX 1 & 2 to the Pusan Jungang Effluent Outfall System, which is planned to be in the Gamchun harbour and will be completed in 2011. This model output shows the trajectoral variation of dilution and concentration for three cases of outfall system. Dilution differences have been simulated and found the highest dilution condition under the different displacement of outfall system. On the basis of these outputs it will be proposed the optimum outfall system type and location. This approach might contribute on protecting the serious water quality problem due to the ocean discharge.

• 한국항만학회지
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• 제14권3호
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• pp.361-371
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• 2000

A demand of marine outfall system has been much increased for the effective disposal of the wastewater due to population and industrial development at the coastal areas. The outfall system discharges primary or secondary treated effluent into the coastline, or at the deep water, or between these two. The discharge is carried out by constructing a pipeline on the sea bed with a diffuser or with a tunnel, risers and appropriate. The effluent, which has a density similar to that of fresh water, rises to the sea surface forming plume or jet, together with entraining the surrounding salt water and becomes very dilute. Thus there have been growing interests about plume behaviour around the outfall system. Plume or jet discharged from single-port or multi-port diffuser might cause certain impacts on coastal environment. Near field mixing characteristics of discharged water field using CORMIX model have been studied for effective outfall design various conditions on ambient current, depth, flow rate, effluent concentration, diffuser specification, port specification etc.. This kind of analysis is necessary to deal with water quality problems caused by the ocean discharge. The analyzed result was applied to the Pusan Jungang effluent outfall system plan.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2000년도 추계학술대회논문집
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• pp.85.2-93
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• 2000

A demand of marine outfall system have been much increased for the effective disposal of the wastewater due to population and industrial development at the coastal areas. The outfall system discharges primary or secondary treated effluent into coastline or at the deep water, or between these two. The discharge is carried out by constructing a pipeline on the sea bed with a diffuser or with a tunnel, risers and appropriate. The effluent, which has a density similar to that of fresh water, rises to the sea surface forming plume or jet, together with entraining the surrounding salt water and becomes very dilute. Thus there have been growing interests about plume behaviour around the outfall system. Plume or jet discharged from single-port or multi-port diffuser might cause certain impacts on coastal environment. Near field mixing characteristics of discharged water field using CORMIX model with has been studied for effective outfall design various conditions on ambient current, depth, flow rate, effluent concentration, diffuser specification, port specification etc.. This kind of analysis is necessary to deal with water quality problems caused by the ocean discharge. The analyzed vesult was applied to the Pusan Jungang dffluent outfall system plan.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.291-291
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• 2017

본 연구에서는 합천댐 방류량에 영향을 받는 황강을 대상으로 하천의 수리기하학적 분석을 통해 장기하상변동 모의를 위한 모의유량을 생성하였다. 낙동강 합류부로부터 상류로 3.5 km 구간을 대상으로 실측된 20개 횡단면에 대한 만제지표를 분석하였으며, 각 횡단면의 만제지표를 이용하여 대상구간의 평균 만제유량을 산정하였다. 대상구간의 평균 만제유량은 $177.37m^3/s$로 나타났다. 산정된 만제유량을 이용하여 황강의 연간 총 유출량을 추정하였으며, 추정된 연간 총 유출량은 $8,513.76m^3/s$로 나타났다. 추정된 황강의 연간 총 유출량은 합천댐의 월별 방류량 비를 통해 월별 유출량으로 배분/생성하였다. 생성된 황강의 월별 유출량 비율과 인근의 실측 하천인 낙동강의 월별 유출량 비율을 비교한 결과 국내하천의 일반적인 특성인 몬순강우 사상에 따른 하천의 월별 유출량과 갈수기와 홍수기 전반에 걸쳐 차이가 있음을 확인하였다. 아울러 댐하류 하천의 장기하상변동 모의를 위한 모의유량의 사용성 확인을 위해 2013-2014년에 실측된 1년간의 하상변동 양상과 비교 분석하였다. Case 1 (추정된 연간 총 유출량을 합천댐 방류량 비를 통해 생성한 모의유량)과 case 2 (인근 하천인 낙동강의 유출량 비를 통해 배분된 모의유량)을 이용하여 장기하상변동 모의를 수행한 결과 case 1에서 실측 하상과 유사한 결과가 나타남을 확인하였다. 따라서 댐하류 하천의 장기하상변동 모의는 일반적인 국내의 강우사상에 따른 하상변동 분석과 차이가 있음을 확인하였으며, 상류에 위치한 댐 방류량을 고려한 하상변동 분석이 필요함을 확인하였다.

• 한국GIS학회:학술대회논문집
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• 한국GIS학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.238-242
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• 2010

본 연구는 2008년부터 경기도보건환경연구원에서 구축하고 있는 물정보관리시스템 중 GIS를 이용한 폐수배출업소 방류선 검색시스템을 개발하는 것이다. 연구대상지역은 2천만 수도권 주민의 상수원인 팔당호 인근 7개 시 군과 고양, 안양, 오산시 등 10개 시 군을 대상으로 하고 있다. GIS 자료는 1:5,000 수치지형도, 지적도, 고해상도 항공사진, 우수토구 및 토실 위치와 우수/하수의 유하방향이 표시된 하수관망자료를 사용하였으며, 폐수배출업소에 대한 자료는 물정보관리시스템의 환경통합DB를 기초자료로 구축하였다. GIS를 이용하여 시군별 토구/토실에 따른 집수구역을 산정하고 집수구역내 폐수배출업소를 지번단위로 검색할 수 있도록 시스템을 개발하였다. 항공사진을 기본도로 하여 하천수질오염사고 발생시 자치단체 업무담당자가 신속하게 해당지역의 오염사고 예상 폐수배출업소에 대한 정보를 검색하여 응급대책 마련에 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.