• 대한공간정보학회지
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• 제22권1호
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• pp.71-79
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• 2014

많은 연구들은 저해상도 위성영상을 이용하여 불투수면을 생성하며, 광역적인 객체 단위의 불투수면을 생성하는 데에 효율적인 성과를 이루지 못하고 있는 실정이다. 본 논문에서는 RapidEye 위성영상을 활용한 객체 기반의 불투수면 생성 기법을 제안하였으며, 이를 실험지역에 적용하고자 하였다. 분광반사율로 변환된 RapidEye 위성영상을 활용하여 추가적인 밴드를 생성하였으며, 훈련자료를 이용하여 그림자 및 수계 클래스를 추출하였다. 해당 클래스를 제외한 나머지 클래스들은 환경부의 중분류 토지피복지도와 분광혼합분석 모델을 활용하여 피복단위의 불투수 비율 영상을 생성하였다. 참조자료와의 정량적 비교평가를 통하여 본 연구에서 적용한 불투수면 생성 방법의 효용성을 검증하였다.

• 환경영향평가
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• 제24권1호
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• pp.16-34
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• 2015

불투수면(IC)이란 빗물 등의 강수가 토양 속으로 침투할 수 없는 포장 지역이라 정의할 수 있으며, 일반적으로 도시화 과정에서 형성되는 불투수면은 주로 도로(Drive way), 인도(Sidewalk), 주차장(Parking lot), 건물의 지붕(Roof) 등의 형태로 나타난다. 불투수면의 증가는 유출계수를 증가시켜 강수의 침투량 및 지하수 수위를 감소시킨다. 이로 인해 홍수기에 직접 유출량과 홍수피해를 증가시키고, 갈수기에는 하천의 건천화를 유발하여 수생태계를 악화시킨다. 미국 환경부에서는 불투수면을 저감하기 위한 주요정책으로 LID(Low Impact Development) 또는 GI(Green Infrastructure)의 도입을 제시하고 있다. 본 연구에서는 도시 유역의 강우-유출 및 수질 해석을 위해 SWMM모형을 구축하고, 도시 유역의 대표적인 토지이용 유형에서 불투수면 영향 저감을 위한 다양한 LID 기법을 적용하고 그 효과를 평가하였다. 모형의 보정기간은 2009년 7월 17일, 검정기간은 2009년 8월 11일이며, 강우유출발생시 측정한 실측 데이터를 사용하여 검 보정을 하였다. 아파트, 학교, 도로, 공원 등으로 구성된 복합용지에 투수성 포장(Pervious cover)과 옥상녹화(Green roof)기법을 단계별로 적용하고 유출량 및 오염부하 저감에 미치는 영향을 모의한 결과, 유역 내 불투수면이 투수면으로 전환되는 비율이 증가함에 따라 강우시 발생하는 유출량과 오염물질 부하량의 저감 효과가 큰 것으로 나타났다. 특히, 건물 옥상 녹화 및 주차장과 도로에 투수성 포장을 적용한 경우, 총 유출량은 15~61 %의 저감효과를 보였으며, 오염부하량에 대해서는 TSS 22~72 %, BOD 23~71 %, COD 22~71 %, TN 15~79 %, TP 9~64 %의 저감효율을 나타냈다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.358-358
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• 2019

도시화 및 산업화로 인해 불투수면이 지속적으로 증가하고 있으며, 불투수면의 증가로 인해 물순환 구조 왜곡이 발생하고 있으며, 이로 인해 집중 호우시 첨두유량 증가로 인한 도시 침수, 자연적 침투량 감소로 인한 지하수 고갈 및 하천 건천화, 도시 열섬 현상 등 다양한 물 문제가 발생하고 있다. 건강한 물순환 체계 회복을 위해, 환경부에서는 소권역별 불투수면적률에 대한 중장기 물순환 목표를 포함하여 물환경보전법을 개정하였으며, 2020년부터 시행예정이다. 본 연구에서는 안성천 유역을 대상으로 소권역별 불투수면적률을 산정하고 불투수면적률 저감에 따른 유출량 등의 유역 물순환 구조 변화를 분석하고자 한다. 불투수면적률은 연속수치지도, 연속지적도, 용도지역 지구도 3개의 지리정보자료를 중첩하여 최신 불투수면적 정보가 반영되도록 계산하였으며, 물순환 구조는 HSPF 모형을 이용하여 분석하였다. 본 연구의 결과는 향후 불투수면적과 물순환 요소간의 상관관계 분석을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 환경영향평가
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• 제27권1호
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• pp.73-82
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• 2018

본 연구는 무심천 유역을 대상으로 도시화에 따른 불투수 지역의 증가가 오염물질의 유출에 미치는 영향에 대하여 HSPF 모델을 이용하여 평가하였다. 모델의 보정은 2015년도 관측치, 검증은 2014년도 관측치를 기준으로 하였고, 모의항목은 유량, BOD, TP를 대상으로 하였으며, 모형의 보정 및 검증 결과는 모든 모의항목이 성공적으로 수행되었다. 무심천 유역의 2015년도 토지이용 현황을 반영하여 모형에 사용한 토지피복도를 수정한 후 개발지역의 계획 위치와 면적을 적용하여 수질을 모의하였다. 모의 결과 불투수면이 증가하면 일별 오염부하량은 강우 시에는 개발사업 전보다 증가하고, 비강우 시에는 감소하였다. 연간 오염부하량은 강우 시 증가량이 비강우 시 감소량보다 월등히 많아 BOD와 TP의 부하량은 증가하였다. 또한 비점오염부하량은 개발 전의 점오염원이 동일하고, 불투수면만 증가한다는 전제에서 모의한 결과 개발 후의 비점오염부하량이 개발 전의 총오염부하량보다 크게 산정되어 불투수면이 급증하는 유역은 계획 단계에서부터 비점오염원의 관리대책이 필요한 것으로 나타났다.

• 산업기술연구
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• 제27권A호
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• pp.19-24
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• 2007

This research was done for possible treatment of impermeable surfaces rainwater runoff containing heavy metal ions by manganese oxide coated on polypropylene support. Manganese oxide was coated by Birnessite Coating Methods(BCM)and the coating analyzed by SEM and FT-IR techniques. The efficiency of heavy metal ions adsorption was also assessed via both batch and column tests. Adsorption efficiencies of Cd, Zn, Cu, and Pb were 99.4%, 98.9%, 96.7%, and over 95.7%, respectively. The adsorption progress pattern reveals quite fast adsorption at initial periods of treatment and change to slower rates at later times.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.400-400
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• 2015

기후변화로 인해 예측하기 어려운 강우패턴의 변화와 도시화로 인한 불투수면의 증가로 도심지는 매년 침수위험에 노출되어 있다. 배수시설의 개선은 인구밀도가 높고 유동인구가 많은 도심지에서 이루어지기 쉽지 않은 상황이며, 강우패턴의 변화는 예측과 대처가 어려운 상황이다. 이러한 이유로, 침투증진을 통해 직접유출수를 줄이는 연구 중 LID(Low Impact Development)에 대한 관심이 높아지고 있다. LID기법은 도시화로 증가된 불투수면을 투수면으로 대체하여 저류, 침투, 여과, 증발산을 유도하여 물 순환 회복에 기여할 수 있는 방법으로 옥상녹화, 투수성포장, 침투 트렌치 등의 기술요소가 있다. LID 기술요소에 대해 국외의 경우 설치방안과 평균적인 저감효과를 메뉴얼로 제시하고 있지만, 강우 및 토지의 지역적 편차가 큰 국내에 적용하기에는 어려운 상황이다. 또한, LID 모델링의 경우 유역 내 적용 면적에 따른 유출저감효과를 제시하는 연구결과는 다수 제시되고 있지만, 적용 면적과 지점에 따라 효율성을 제시하는 점에서는 다소 미흡한 상황이다. 따라서 LID 기술요소 별 설계 사례와 GIS를 바탕으로 유역 내 적용 지점과 면적을 산출하고, 적용 지점 및 면적에 따른 저감 효율을 분석하는 것이 필요하다. 본 연구는 SWMM모형을 이용하여 LID 기술요소 중 옥상녹화를 적용하여, 강우 강도와 적용지점 및 면적에 따른 유출저감 효율을 분석하고자 한다. 연구지역은 청계천 유역으로 총 면적의 75% 이상이 주거지, 상업지, 교통시설 등을 포함한 불투수면으로 이루어져있는 도시 지역이다. 강우자료는 10년, 30년, 80년 빈도 확률강우량을 적용하였으며, 옥상녹화를 적용하기 위한 지점과 면적은 GIS를 기반으로 산정하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.302-302
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• 2023

최근 도시의 왜곡된 물순환 문제를 해결하기 위해서 저영향개발(Low Impact Development, LID) 기법을 적극적으로 도입하고 있다. 저영향개발은 자연의 침투, 증발산, 여과 등의 자연기작을 모방하여 강우유출수를 침투 및 저류시키는 기법으로 물순환 체계를 회복시킬 수 있다. 저영향개발 기법의 하나인 벽면녹화는 건축물이나 기반 시설물의 벽면과 같은 인공지반에 기반을 조성하고 식물을 식재하는 시설로 짧은 시간에 녹지 면적을 만들 수 있다. 또한, 건축물로 인해 생겨난 수직적인 면을 녹지로 활용할 수 있어 도시에 매우 특화된 시설이다. 본 연구는 벽면녹화의 저영향개발 시설로서의 성능을 확인하기 위해 실내 실험을 진행하여 강우유출수 저감효과 및 지체시간 지연효과를 확인하였다. 강우유출수 저감효과는 유입량 대비 저류량을 기준으로 유출저감률을 산정하여 분석하였으며, 총 유출시간을 측정하여 지연효과를 판단하였다. 벽면녹화 현장실험 대상지는 경상남도 양산시 물금읍 부산대학교 양산캠퍼스에 위치한 한국 녹색인프라저영향개발센터이며, 실내에 플랜터형 벽면녹화 시스템을 적용하였다. 부산시 금정구 2012년~2021년의 강수량을 사용해 백분위수 강우사상을 기준으로 30, 50, 70mm/hr의 강우 시나리오를 선정하였다. 물순환 효과를 판단하기 위해 불투수면을 대조군으로 설정하여 불투수면의 유출이 종료되는 시점까지 지표면 유출을 모니터링 하였다. 그 결과, 30, 50, 70mm/hr 시나리오별 유출률은 91.76%, 92.18%, 94.54%로 불투수면과 대비하여 유출이 적게 발생하였으며 총 유출시간은 불투수면대비 47분, 88분, 58분 증가하여 지연효과가 있음을 확인하였다. 본 연구는 실험을 통해 벽면녹화의 수문학적 성능을 분석하고자 유출량 저감효과와 지연효과를 확인하였다. 추후 다양한 강우 시나리오와 제원에 따라 실험이 수행된다면 더 정확히 벽면녹화의 물순환 효과를 확인할 수 있을 것이다.

• 한국지리정보학회지
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• 제19권4호
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• pp.199-217
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• 2016

본 연구는 부산광역시 13개 기상관측지점을 대상으로 1997~2014년 동안의 기온상승율과 하강율의 계절적 특성이 연간 기온변화 특징에 미치는 영향을 분석하였다. 일별 기온 자료를 시계열적으로 단순화하기 위해 푸리에분석법을 적용하였는데, 이는 기상 자료와 같이 연속적으로 수집되는 시계열자료를 몇 개의 한정된 주요 파형으로 환원하여 자료를 단순화하는 수학적 기법이다. 부산광역시의 국지적 기온변화율은 대륙도에 의해 공간적으로 큰 영향을 받는 것으로 조사되었다. 계절적으로는 3월에 가장 높은 기온상승율(평균 $1.121^{\circ}C/month$)을 보였고, 11월에 가장 가파른 기온하강율(평균 -$1.564^{\circ}C/month$)을 나타냈다. 지역적으로 최난월인 8월 평균기온에 지배적인 영향을 주는 7월 평균기온상승율과 대륙도가 높은 지역일수록 최난일이 일찍 출현한 것으로 보아, 해양의 영향이 적은 지역일수록 기온상승률이 높고 해양 인접 지역에 비해 연중최고기온에 도달하는 시기가 앞당겨지는 것으로 분석되었다. 연구 지역 관측 지점 전체를 평균한 연도별 분석 결과도 7월 평균기온이 높은 해일수록 최난일 출현은 시기적으로 앞당겨지는 경향을 나타냈다. 도시화 정도를 나타내는 불투수면의 면적 비율 역시 기온의 연 변화와 통계적으로 상관관계를 갖는 것으로 나타났다. 관측지점의 불투수면 면적비율이 증가할수록 연평균기온이 높게 나타났고, 연평균 기온상승율과 하강율의 장기적 변동 폭도 크게 나타났다.

• 한국지역지리학회지
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• 제15권3호
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• pp.421-433
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• 2009

불투수율은 물, 공기, 자연 생태계 등 전체 환경을 악화시키는 요인이 되기 때문에 도시지역의 총체적인 환경 질을 대표하는 지표로서 활용되고 있다. 본 연구는 Google Earth와 수치지도를 이용하여 대학 캠퍼스 불투수율을 정략적으로 비교 평가하는 방안을 제안한다. 경북대학교와 홍콩대학교 사례연구지역으로 선정되었으며 61cm의 공간해상도를 지닌 퀵버드 영상은 수치지도에서 추출한 레이어와 결합되어 도로, 건물, 주차장 등 세부적인 불투수면의 유형을 추출하였다. 경북대학교 캠퍼스는 도로와 주차장의 숲으로 뒤덮여 있는 것이 확인되었으며 반면에 홍콩대학교는 수목비율이 31%로 경북대보다 2배 정도 높은 것으로 평가되었다. Google Earth를 이용한 불투수면 감시기법은 동일한 데이터와 일관된 작업과정을 적용할 수 있어 다수의 조사자에 의한 주관적 판단과 대상 지역의 차이에 따른 불규칙적인 기준 적용의 문제점을 보완할 수 있는 현실적인 대안이 될 수 있을 것이다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제3권2호
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• pp.130-133
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• 2016

도시개발로 인한 불투수면의 증가는 우수의 지중 침투량 감소에 의한 지하수위 하강, 강우 유출량 증가에 의한 침수해, 고농도 초기 우수에 의한 환경오염 등의 문제를 야기시킨다. 따라서 이러한 문제에 대한 대책방안으로서 저영향개발 기법 도입의 필요성이 증가하고 있다. 본 연구에서는 저영향개발 (LID) 기법이 적용된 단지 내 빗물관리시스템 모니터링에 의한 물 순환복원효율을 분석하였다. 본 연구에서 빗물관리시스템을 적용한 단지 개발에서 기존 방식에 비교하여 물 순환 효율이 41%가 증가하였다.