• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.213-213
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• 2021

한국농어촌공사 농어촌연구원은 하천 및 해안분야의 다양한 수리모형실험을 수행할 수 있는 대형 수리모형실험 시설을 2018년에 구축완료하였다. 국내 최대 규모의 실험장뿐만 아니라 첨단 광학용 계측장비(PIV 및 LDV 시스템)를 연계한 전용실험수로, 대형유사실험수로 등 7종의 기능별 실험수로를 갖추고 있어 다양한 수리현상 분석을 수행할 수 있다. 최근에는 산사태의 주요 원인중 하나인 토석류 실험, 방조제 주변의 침·퇴적 실험 등을 수행하였으며, 본 연구에서는 3D 지형스캐너를 활용한 방조제 주변의 지형변동 수리모형실험에 대하여 소개를 하고자 한다. 방조제는 조수가 육지쪽으로 밀려들어와 내부개발지역이나 농지 등을 해수로부터 보호하기 위해 설치되는 외곽시설이다. 이러한 방조제 전면의 빠른 유속에 의한 침식은 배후지의 안전에 상당히 큰 문제를 야기시킨다. 방조제의 침식을 방지하기 위하여 방조제 전면에 수제공을 설치하여 수제공과 수제공 사이의 느려진 유속에 의해 방조제 전면에 토사를 퇴적시키는 방법이 있다. 본 연구에서는 방조제 전면에 수제공의 길이를 달리 설치하여 수제공 주변의 침·퇴적현상을 이동상 실험을 수행하여 분석하였다. 일반적으로 토사의 침·퇴적고를 계측하는 방법으로 일정한 격자망을 구성하여 각 지점별로 실험 전·후의 토사의 표고차를 수작업으로 계측한다. 이 경우는 실험자가 직접 측정하는 계측오차가 발생하게 되고 측정할 수 있는 지점의 수가 한계가 있어 전체적인 토사의 변화양상을 분석하기엔 어려움이 있다. 이를 해결하기 위하여 본 연구에서는 농어촌연구원이 보유하고 있는 3D 지형스캐너를 활용하여 토사의 표고차를 측정하였다. 실험에 사용한 3D 지형스캐너의 최대 측정거리는 스캐너가 설치된 중심점으로부터 반경 80m에 해당하며, 해상도는 1.6mm~50mm의 범위로 수작업으로 격자망을 구성하여 측정하는 것보다 상당히 높은 수준의 결과를 취득할 수 있으며 계측시간을 단축할 수 있는 장점이 있다. 하지만, 펄스레이저에 의한 지형스캔 방식은 수면과 같이 레이저가 투과할 수 없는 경우에는 계측이 불가능하며, 어두운 계열의 색을 스캔하는 경우 결과 분석에 주의할 필요가 있다. 본 연구에서는 이동상 재료로 안트라사이트(검은색)를 포설하였고, 검은색 계열의 실험사에도 3D 지형스캐너가 우수한 결과를 제공하는 것을 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.292-292
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• 2020

방조제는 국토 확장, 수자원 확보 및 배수 개선에 사용되는 구조물로, 재난 발생 시 자산, 국가산업 및 환경에 큰 영향을 끼칠 위험이 있다. 따라서, 파도월류, 지진, 투수, 액상화와 같은 다양한 피해 원인에 대비하여 구조적 사용성과 안정성을 확보하기 위해 신중한 검토 및 분석이 수행된다. 그러나 변화하는 환경조건에서 방조제는 다양한 외력의 변동성과 불확실성에 노출되며, 설계 시 고려된 손상 요인이 개별적으로 발생하기보다는 여러 요인이 복합적으로 반응하고 그 영향이 전달되어 피해의 발생과 전파 과정이 복잡한 양상을 나타낸다. 따라서 방조제에 대한 사고 예방 및 안정적인 유지관리를 위해서는 발생 가능한 위험을 종합적으로 고려한 위험도 평가가 중요하게 요구된다. 본 연구에서는 방조제 손상 원인 중 큰 비중을 차지하는 제체 내부 침식 위험에 대하여 위험인자 간 상호작용을 고려할 수 있는 확률통계학적 접근으로 Bayesian network 기법을 도입하였다. 위험인자에 대한 파괴 메커니즘을 조사하여 분류 후, 설계값과 측정자료를 기반으로 위험변수의 통계적 특성을 반영하기 위해 Monte Carlo 시뮬레이션을 수행하여 파괴 매커니즘의 위험도를 계산하였다. 위험도는 연간기대피해액으로 제공되었으며, 이는 방조제 손상으로 인한 피해에 대비하여 예방할 수 있는 솔루션을 제공할 것으로 기대된다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제3회(2014년)
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• pp.556-561
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• 2014

본 연구에서는 유조선 공법의 유체역학적 타당성을 검증하고자 한다. EDISON_CFD를 이용하여 간단화한 서산 간월호의 간척 이전 모습을 모델링하였다. 방조제 모델에서의 난류 유동을 방조제 사이에서의 유속과 사이에서 받는 압력의 분포를 통해 유조선 공법이 실제로 방조제 건설에 도움이 될 수 있는지에 대해 평가했다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제13권1호
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• pp.35-45
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• 2001

현재 군장국가공단 조성지역은 방조제 체절작업이 완료된 상태로 방조제 외측은 물론 내측 수역도 조석운동을 하는 특이한 형태의 거동을 보이고 있다. 본 연구에서는 방조제의 파이핑에 대한 위험 가능성을 조사하기 위하여 유한요소법을 이용한 침투해석을 실시하였다. 방조제의 경우 외측 수역의 조석운동으로 인하여 비포화 침투를 고려한 비정상 흐름해석이 필요하다. 특히 대상해역에서는 내측 수역도 외측 수위의 영향을 받아 조석운동을 하기 때문에 이에 대한 고려가 필요하다. 따라서 경계조건을 구하기 위하여 방조제 내외측에 조위계를 설치한 후 그 결과를 이용하였다. 또한 성토재의 재료를 조사하기 위하여 입도분석을 실시하였다. 얻어진 결과를 이용하여 방조제 전후면의 조위변화를 고려한 해석을 실시하였으며, 계산결과를 한계속도와 비교하였다.

• 핵융합뉴스레터
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• 통권42호
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• pp.16-17
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• 2009

1991년 방조제 착공과 함께 시작된 새만금간척사업. 농업용지확보를 위해 진행되었던 사업이 새만금종합개발사업으로 내용을 변경하면서 탄력을 받기 시작했다. 방조제는 올해 말 완공된다고 하니, 그 광활한 모습을 살펴보고, 앞으로 진행될 사업에 대해서도 알아보고자 새만금방조제가 시작되는 군산 비응항을 찾았다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제8권2호
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• pp.138-150
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• 2003

만경강과 동진강이 담수를 유출하는 서해중부 연안에서 41,000 ha의 하구 천해역을 간척하기 위해 33 km의 새만금 방조제가 건설되고 있다. 이 연안역에 담수의 주 공급원은 방조제 북쪽에 위치하는 금강이다 현재 고군산군도 와 연결되고 있는 방조제는 이 해역을 세 지역으로 나누는데 방조제의 북서, 남서 그리고 동부(새만금) 지역이고, 새만금 지역 해수는 북방조제에 한 곳과 남방조제에 두 곳인 미축조 구간을 통해 교환된다. 이 연안역에서 저염수와 관련된 하계순환을 진단하기 위해 1998년과 1999년에 수온과 염분의 분포와 구조를 관측하였다. 북방조제 외측지역의 표층에서는 저염수의 혀모양 분포가 관측되었는데, 금강하구 입구에서 북서쪽으로 60 km까지 확장하고 외해수와 경계지어지는 강한 풀룸전선을 형성한다. 새만금 방조제 내측에서 염분분포는 두 강물이 병합되고 있으며 저염수가 북방조제 미축조 구간쪽으로 편향되었음을 보여준다. 남방조제 외측지역 표층에서는 곰소만으로부터 북쪽으로 확장하는 다른 저염수의 작은 혀모양 분포가 관측되었다. 이러한 저염수 분포와 전선구조 분석을 바탕으로 새만금 방조제 주변에 반시계방향의 연안수 순환을 제시할 수 있는데, 이는 방조제 내측에서 북방조제 미축조 구간으로 유출되는 하구 수와 남쪽 방조제 미축조 구간을 통하여 외해에서 유입하는 해수로 구성된다. 하지만 방조제 축조가 완성된 후에는 만경강과 동진강 담수 유출이 인위적이고 직접적으로 남방조제 외측으로 변경되기 때문에 방조제 주변 연안역 순환형태는 변화될 것이다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2001년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.153-155
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• 2001

법송 방조제 조성지역 매립부 지반의 측방 및 수직변화를 조사하였다. 매립부 지반은 측방 및 수직으로 구성광물과 풍화정도에서 차이를 보여준다 이러한 차이는 기원암의 차이를 반영하는 것으로 편광현미경분석, 주사전자현미경분석, X-선회절분석에서 공통적으로 인지 할 수 있다. 해성점토층의 출현심도는 10m의 일정한 심도로 분포하여 방조제 축조이전 해성층이 수평층이었음을 지시하며 이러한 심도는 매립층의 하한선이 된다. 매립물질의 토색,토성. 풍화도, 구성광물차이에 의한 매립부 지반은 모두 같은 모재를 사용하여 매립되지 않았음을 지시하며 매립물질이 층서구조를 가지고 있는 점은 방조제의 수 차례에 걸쳐 조성되었음을 지시한다. 조사 결과 방조제 코어부와 성토부는 서로 다른 시기에 매립되었을 것으로 추정되며 성토부의 조성은 서로 다른 기원지의 모재를 사용하여 3회 이상에 걸쳐 시행되었음을 의미한다.

• 한국수산과학회지
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• 제30권5호
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• pp.882-895
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• 1997

본 연구는 시화방조제 건설로 인하여 외해수와의 순환이 차단된 후 유기물오염과 담수화가 진행된 시화호 내에서 방조제 완공 전과 후의 저서동물 군집을 비교함으로써 시화호 내에서 저서동물군집이 어떤 천이과정을 거쳤는지, 그리고 군집의 천이를 일으킨 주된 요인은 무었인지, 또한 방조제 건설 전의 시화지구 해역 저서동물 군집과 건설 후 방조제 외곽해역의 저서동물 군집을 비교함으로써 방조제 건설이 주변 해역에 미친 영향을 파악하는데 그 목적이 있다. 방조제 완공 후 시화호 내에서의 저서동물 군집의 천이는 두 방향으로 진행되었다. 첫번째는 유기물 유입의 증가에 따른 저층수의 무산소 및 빈산소 환경의 형성으로 인해 저서동물이 완전히 사라진 중오염역 (Grossly Polluted Zone)의 출현이다. 두번째는 저서동물 군집이 계속 유지되고 있는 방조제 근처의 낮은 수심에서의 기회종으로 구성된 오염역 (Polluted Zone)으로의 저서동물 군집의 천이이다. 이런 군집의 천이는 방조제의 배수갑문을 통한 빈번한 해수 유입으로 인하여 저층수의 염분도와 용존산소량의 변화에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한 시화방조제 건설은 주변 외곽지역의 저서동물 군집에도 영향을 미쳐 건설 전보다 후에 평균 출현종수는 2.6배, 밀도는 7배나 증가하는 전형적인 부영양화의 특징적 현상을 보임으로서 방조제 외곽해역의 저서동물 군집 또한 불안정한 상태로 변하고 있음을 알 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.422-422
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• 2018

우리나라의 간척사업은 고려시대 중엽부터 서남해안에 다수 산재되어 있는 천혜적인 간척 적지를 대상으로 지속적으로 추진되어 국토확장 및 식량 자급달성에 기여하여 왔다. 그러나, 최근 들어 쌀 수급 등 농업정책의 변화, 비용에 대한 경제성 평가의 변화, 개발과 보전에 관한 이해당사자간의 대립 등으로 신규 간척사업의 추진이 어려워지고 기존 간척지의 토지이용 목적 변화와 이치수 기능개선을 목적으로 배수갑문을 확장하는 등의 사업이 추진되고 있다. 본 연구에서는 방조제 상류지역 및 지천에서 이상홍수 유입에 따른 방조제 안정성 검토를 실시하였다. 호내로 유입되는 빈도별 홍수량에 따른 각 지점별 수위변화를 이용하여 방조제 비상대처계획에 대한 재난관리 지표로 활용할 수 있는지를 확인한다. 이를 위해 선정된 방조제를 중심으로 빈도별 홍수량을 산정하여 수문학적 안정성을 검토하고, 빈도별 홍수량에 따른 호내의 홍수위 변화를 통하여 비상대처계획 시나리오를 구성하고자 한다. 새만금 유역의 수치모델링에 필요한 범위를 설정하고, 모델 구성 및 자료를 입력한 후 검 보정을 통하여 모델의 신뢰성을 검증한 후 모델운영 조건을 설정하였다. 새만금 종합개발계획(MP)이 완료되었을 경우를 가정하여 통합운영을 실시하였다. 호내 관리수위에 따른 100, 200, 500, PMF 홍수량 유입시에 호내 홍수위 모의를 수행하였다. 또한, 비상단계 중 초기단계인 '관심단계'를 "이상홍수 발생부터 관리수위 EL-1.5m까지"로 설정한다면 방조제 초기 재난대응이 유리해 질 것으로 판단된다. 또한, '주의단계'는 "관리수위 EL-1.5m부터 호내 관리홍수위 EL+1.5m까지"로 '경계단계'를 "호내 관리홍수위 EL+1.5m부터 제당 내측사석보호공 홍수위까지", '심각단계'를 "제당 내측사석보호공(만경유역 EL+4.5m, 동진유역 EL+2.5m) 이상의 홍수위"로 설정한다면 방조제 관리자에게 세부화된 정보 및 지표를 제공해 줄 것이라 판단된다. 방조제 비상상황 단계별 분류에서 이상홍수위 발생후의 시간을 수치모의를 통해 구분하였으며 정성적인 위기상황 판단이 아닌 구체적인 수치로 된 지표들을 방조제 위기상황 재난지표로 활용한다면 상황 관리자의 위기상황 판단과 대처를 위한 의사결정에 도움이 될 것으로 기대한다.

• 환경생물
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• 제29권4호
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• pp.326-344
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• 2011

아산만 인근해역은 최근 20여년 넘게 실시된 각종 방조제 공사가 저서동물의 군집구조에 영향을 주는 것으로 알려지고 있지만, 이에 대한 연구는 충분치 않다. 그러므로 본 연구에서는 화옹방조제 건설 이후 아산만 대형저서동물의 군집구조에 영향을 주는 환경요인을 분석하였다. 대형저서동물 채집은 2007년 8월과 2008년 2월에 아산만 주변 해역 22개의 정점에서, 스미스 맥킨타이어 그랩(Smith McIntyre Grab, 표면 면적: 0.1$m^2$)을 이용하였다. 화옹방조제 주변에서 유기물 함량은 상대적으로 높았고, 수심이 낮았으며, 퇴적물 입자는 방조제 주변에서 펄의 함량이 높았다. 그러나 방조제에서 남양만 외측으로 갈수록 수심이 깊어지고 모래의 함량이 증가하였다. 조사 해역에서 출현한 대형저서동물은 총 317 종이였으며, 평균서식밀도는 1,155 개체 $m^{-2}$로 지금까지 조사된 결과와 비교했을 때 매우 높았다. 본 조사에서 퇴적물내 유기물 오염이 진행된 지역에서 다량 출현하여 예비 오염지시종으로 알려진 다모류 $H.$ $filiformis$가 가장 우점하였으며, 세립질 퇴적물이 많이 분포하고 유기물 함량이 높은 화옹방조제 주변에서 높은 서식밀도를 보였다. 반면에 오염에 민감하게 반응을 하는 다모류 $A.$ $arctica$와 극피동물인 $A.$ $squamata$ 등은 화옹방조제에서 먼 거리에 위치한 아산만 내측과 남양만 외측에 서식밀도가 높았다. 대형저서동물의 군집은 방조제에 인접한 지역과 그 외 지역으로 크게 구분되어졌으며, 퇴적물의 입자 (펄 함량 또는 평균입도)와 균질상태 그리고 유기물함량 등이 군집구조에 영향을 주고 있었다. 그러므로 이 연구에서 아산만 대형저서동물 군집은 방조제 건설 이후 유기물 함량의 증가와 퇴적상의 변화에 의해 크게 영향을 받는 것으로 여겨진다.