• 한국지리정보학회지
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• 제16권4호
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• pp.1-15
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• 2013

세계적으로 홍수로 인하여 인명과 재산의 피해가 발생하고 있다. 국내에서는 홍수피해를 줄이기 위하여 비구조물적 대책의 하나로 홍수범람지도를 작성하고 있으며, 홍수범람해석을 위한 다양한 모형이 연구되고 있다. 본 연구에서는 LiDAR 자료와 LISFLOOD 모형을 이용한 홍수범람해석을 수행하여 국내 하천에서의 적용성을 검토하고, 파제 시나리오에 의한 파제 위치별 범람해석 결과를 평가하였다. 범람해석 결과 최대 홍수범람면적에서는 HEC-RAS 모형에 의해 작성된 홍수범람도와 차이가 약 4% 미만으로 유사하였으며, 파제 시나리오에 의한 홍수범람해석에서는 시나리오 별로 약 0.2%~6.5%의 범람면적 차이를 나타내었다. 또한 파제 위치에 따라서 홍수범람 양상이 다르게 나타났으며, 제내지에서 범람류의 흐름방향과 하천 흐름방향의 관계에 따라 최대 홍수범람면적과 최대 침수심이 변화함을 확인할 수 있었다. 연구 결과 국내 하천에서 홍수범람해석시 LISFLOOD 모형의 적용이 가능하고, 다양한 범람상황을 고려한 홍수범람해석이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.1476-1481
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• 2009

최근 기상이변과 국지성 호우로 인한 홍수피해를 경감하기 위해 국가차원과 더불어 지역단위의 홍수방어대책이 많은 사업을 통해 제시되고 있다. 대표적인 예로 풍수해저감종합계획과 하천기본계획 등을 들 수 있는데 이러한 사업들은 실제 피해지역에 대한 원인과 대책을 제시함과 동시에 홍수 등의 피해가 예상되는 위험지역에 대해서도 그 원인과 대책을 제시해야한다. 따라서 피해발생이 예상되는 지역을 예측하고 그 원인을 찾는데 있어 최근 홍수범람해석에 대한 필요성이 점차적으로 증대되면서 다양한 해석모형과 프로그램들이 개발되었고 현재까지도 홍수범람분석에 관한 활발한 연구들이 이루어지고 있다. 그러나 홍수범람구역을 결정하기 위한 과정은 GIS Tool에 대한 이해도 부족, 원 자료의 부족, 지형 구축을 위한 자료생성의 어려움 등과 같은 다양한 문제점들을 내포하고 있다. 특히, 홍수범람구역의 결정을 위한 전산프로 그램의 기능향상은 점차 향상되는데 비해 지형구축 등과 같은 범람해석 프로세스 내에서 상당한 수작업이 요구되는 바 작업소요시간이 많이 요구되는 단점으로 인해 실무자들에게 널리 적용되는데 있어 걸림돌이 되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 실무적 관점에서 홍수범람해석의 요구빈도가 높은 중소규모 자연하천을 대상으로 두가지 해석 기법을 통하여 홍수범람해석을 수행하여 해석 과정 및 결과 등을 비교하였다. 첫 번째 기법으로 홍수범람해석을 수행하는데 있어 실용성, 신속성 등이 고려된다고 판단되는 Civil 3D를 이용하여 수치지형도 및 측량자료와 같은 원 자료로부터 3D 지형을 구축하고 Civil 3D의 Extension 프로그램인 HEC-RAS Tool과 1차원 수리모형인 HEC-RAS를 전 후처리에 연계함으로서 각 대상유역별, 빈도별 홍수위에 따른 홍수범람구역과 수심 및 범람지역을 우선적으로 분석하였다. 두 번째 기법으로서 실무에서 주로 이용되고 있는 ArcGIS를 이용하여 3D 지형을 구축하고 Hydrologic Engineering Center (HEC)와 Environmental Systems Research Institute(ESRI)의 협력개발로 개발된 HEC-GeoRAS와 HEC-RAS 모형을 전 후처리에 연계하여 홍수범람해석을 수행하였다. 이들 두 가지 기법을 통한 홍수범람해석의 과정과 결과에 대해 정량적, 정성적 비교를 수행하였으며, 두 기법간의 차이점 및 효율성을 제시하였다. 본 연구의 결과는 보다 실용적이면서도 정밀한 홍수범람구역의 결정, 홍수범람 예상도 등의 재해지도 작성, 치수경제성 분석 등에 있어 도움이 될 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.904-908
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• 2007

도시 지역에서는 범람류에 의한 인명 피해 가능성이 크기 때문에 범람류 특성과 침수특성을 파악하는 하는 것이 매우 중요하다. 인명 피해를 야기시킬 수 위험요소로는 홍수파의 전파속도와 범람류의 유속 및 수심을 들 수 있다. 본 연구에서의 도시 지역의 특성이라 할 수 있는 구조물의 영향에 의한 범람홍수파의 거동에 대해서 추가적인 실험을 수행하여 기초적인 현상을 규명하고자 하였다. 실험결과, 홍수파의 전파속도는 제방 붕괴시 하도 초기수위의 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. 즉, 제내지에 구조물 설치 유무가 범람홍수파 전파속도에 지배적인 영향을 미치는 초기 월류수위 효과를 감소시키지는 못하였다. 제내지에 구조물이 있음으로써 없는 경우에 비해 제방붕괴부 주위의 최대수심은 증가하였다. 이는 구조물에 의한 배수영향이 있음을 보이는 것이다. 이러한 현상은 구조물 설치밀도가 높은 군집구조물의 경우에 확실하게 나타났다. 실험결과를 이용하여 범람홍수파의 전파속도와 최대수심을 산정하는 식을 무차원변수를 이용하여 제시하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1804-1807
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• 2010

최근의 기상상태는 집중호우와 태풍 등으로 인해 우리나라는 여름철 장마 및 태풍으로 인한 국지성 집중호우가 빈번히 발생하고 있으며 그로 인한 피해사례가 증가하고 있다. 이런 풍수해로 인한 피해를 경감시키기 위해 많은 연구가 진행되고 있으며, 홍수범람분석도 풍수해 피해를 경감시키기 위한 연구 중의 일환으로 빈도별 강우량을 산정하여 그에 따른 홍수범람 지역을 사전에 파악함으로써 피해지역에 대한 대책을 강구할 수가 있다. 특히 피해발생시 피해금액이 크게 되는 도시하천의 경우 범람해석에 따른 피해예방에 대한 계획과 대책수립이 필수적이라 할 수 있다. 하지만 일반적으로 홍수범람분석결과를 수치지형도에 접목시켜 검토되는 경우는 최근의 도시개발상황을 적절히 반영하기 어려운 점이 있다. 그러나 최근 인터넷 기술의 발달과 정보의 제공이 신속하고 정확도가 높아짐에 따라 범람해석결과를 항공사진과 수치지도를 접목하여 제공함으로써 보다 최신의 정보를 제공할 수 있는 장점이 있다. 따라서 본 연구에서는 팔거천지역의 홍수범람분석 결과를 항공사진에 접목시킴으로써 홍수범람 지역에 대한 세부적인 상황파악을 할 수 있도록 연구를 진행하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.317-321
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• 2017

본 연구는 황구지천 인접 지역의 홍수지도를 작성하기 위하여 황구지천 제방 파제시 홍수범람 모의를 실행하였다. 홍수범람모의에 적용한 수치모형은 FLUMEN이며 황구지천 세마교부터 수직교 구간 인접지역의 홍수범람을 모의하였다. 수치지형도에 의한 지형자료와 함께 조도계수 및 홍수수문곡선운 황구지천 관련 계획보고서의 자료를 인용하였다. 월류에 의한 범람 양상을 파악하기 위하여 확률홍수시 현 제방고를 적용한 초기 침수 빈도를 적용하였다. 범람시나리오를 작성하기 위하여 2개의 파제위치를 선정한 후 범람 모의를 수행하였다. FLUMEN은 미리 제방을 파제한 후 처오름 해석으로 모의하는 방법과 하도에 물이 가득 찬 후 제방을 파괴하는 방법이 있으며 본 연구에서는 전자의 방법을 적용하였다. 제방의 범람에 따른 침수시간, 유속분포의 변화, 침수심, 침수면적 등을 산정하고 제방의 파제에 따른 침수시 파제폭에 관한 변화를 주어 범람면적의 변화 및 시간의 변화 수문곡선상 문제점을 검토하여 해당지점의 적정한 파제폭, 침수심, 침수시간 등을 제시하여 홍수지도 작성시 필요한 자료를 제시하였다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2022년 정기학술대회 논문집
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• pp.435-436
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• 2022

본 논문에서는 냉천 범람 원인을 두고 제기되고 있다는 다양한 주장을 검토했다. 냉천 설계강우를 초과하여 범람했다는 주장에 대해서, 강우량을 검토해본 바로는 설득이 안 되는 부분이 많았다. 특히 올해보다 더 많은 강우량을 기록했던 과거 호우 사상 시, 냉천이 범람하지 않았다는 것을 볼 때, 설득력이 부족하다. 만조와 집중 호우 시점이 겹치면서 범람이 발생했다는 주장은 합리적 추정으로 판단된다. 당시 최극조위가 역대 1위였으며, 역대 1위 강우량을 보인 1998년 대비 해수면의 높이가 55cm나 높았다는 데이터가 주장을 뒷받침한다. 마지막으로 교량의 부목 축적이 범람을 키웠다는 주장에 대해서 살펴봤다. 냉천교는 짧은 경간과 교각이 3개나 있어, 상류에서 내려오는 부목이 교량 구조물로 인해 축적될 잠재력이 큰 형상을 하고 있다. 교량에 부목이 축적되면 통수능이 저해하며 이로 인하여 냉천 범람이 가중되었을 가능성이 커 보인다. 기후변화로 인하여 해수위 상승위험은 점진적으로 증가할 것으로 판단되고 있는 시점에서 냉천과 같이 해안과 접하는 하천의 범람 위험 또한 증가할 것으로 판단되어, 해안 하천 관리에 큰 주의와 관심이 필요하다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권3호
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• pp.157-164
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• 2008

하천의 홍수범람 예보시스템개발을 위한 초기연구로 부정류 모형인 FLDWAV 모형을 사용하여 홍수범람을 해석하고, 모형결과인 홍수 범람 현상의 시간적 변화를 그래픽을 사용하여 효과적으로 볼 수 있도록 한 홍수범람 가시화 시스템을 개발하였다. FLDWAV를 이용한 모형결과의 신뢰성을 확인하기 위해 HEC-RAS 모형을 동시에 적용하여 모의결과를 비교한 결과, 두 모형에 의한 결과는 거의 일치하였다. 본 연구에서 개발된 가시화시스템을 활용하면, 강우로 인해 발생되는 자연하천에서 홍수파 전파와 하천 범람을 신속하고 자세하게 그래픽으로 관찰할 수 있다. 본 시스템은 수리학적 지식이 없는 사람들도 홍수범람 모의 결과를 쉽게 이해하게 하며, 홍수범람 예보와 하천 범람으로 인한 재해의 방지대책을 신속하게 수립하는 데 도움을 주어 홍수범람으로 인한 자연재해를 경감하는 데 기여할 것이다.

• 한국습지학회지
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• 제16권3호
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• pp.383-392
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• 2014

본 연구의 목적은 LISFLOOD 모형을 이용하여 범람해석을 수행하고, 그 결과를 FLUMEN 모형에 의해 작성된 홍수범람도와 비교함으로써 국내하천에 대한 LISFLOOD 모형의 적용성을 평가하는 것이다. 이를 위해서 파제 시나리오를 작성하여 LISFLOOD 모형을 이용한 범람해석에 적용하였으며, 파제 시나리오별 범람해석 결과를 평가하였다. LISFLOOD 모형을 이용한 파제 시나리오별 범람해석 결과, FLUMEN 모형에 의해 작성된 홍수범람도와의 각 파제 구간별 범람면적의 상대오차가 0.2% ~ 42% 정도로 파제 지점에 따라서 다소 상이한 결과를 나타내었다. 그러나 홍수위험지도 제작방법과 같이 파제 시나리오의 범람해석 결과를 중첩하여 작성된 두 모형의 최대 범람면적에서는 약 1.2%의 상대오차를 보임으로써 서로 유사한 결과를 나타내었다. 한편 LISFLOOD 모형은 입력자료의 구축이 용이한 격자형태의 DEM과 상류단 경계조건인 수문곡선만을 활용하여 범람해석을 할 수 있으며, 범람해석에 소요되는 시간이 FLUMEN 모형보다 짧은 것으로 나타났다. 그러므로 신속한 범람해석이 필요한 지역에 대해서는 LISFLOOD 모형의 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국지형학회지
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• 제18권4호
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• pp.163-175
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• 2011

Slackwater 퇴적물은 범람이 발생되는 동안 유속이 감소되는 지역에 축적되는 미립의 범람 퇴적물이다. 이는 고범람 수문학에서 가장 흔하게 사용되는 고단계(palaeostage) 지시자로서, 과거 범람의 크기와 빈도를 추정하기 위해 국제적으로 수많은 연구에서 이용되었다. 또한 slackwater 퇴적물을 통한 고범람 기록은 범람-가능성 추정치를 개선시키고, 과거 환경 및 수문을 복원하는데 기여하였다. 그러나 이러한 범람 퇴적물을 이용한 국내 연구는 거의 찾아볼 수 없다. 따라서 본 연구는 slackwater 퇴적물을 이용한 고범람 연구에 대한 선행 연구 결과를 정리하고, slackwater 퇴적물의 특성 및 연구 방법론과 국내에서의 연구 가능성에 대해 알아보고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.771-773
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• 2007

미국의 텍사스 A&M 대학의 Damon Holzer교수가 개발한 Elevation buffbyrise 프로그램을 이용하여 여주대교부근의 가상홍수범람지역을 산정하였다. 하도 buffering기법을 이용하여 얻어진 가상홍수범람지역은 제방의 홍수범람제어 기능과 물의 흐름특성을 고려하기 어렵기 때문에 홍수범람지역이 과도하게 산정되었을 것으로 판단되지만 단시간에 홍수범람피해지역을 추정할 수 있으므로 침수예상지역에 대한 주민대피계획을 수립하고 대처할 수 있을 것으로 판단된다.