• 한국수자원학회논문집
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• 제38권12호
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• pp.1009-1020
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• 2005

본 논문에서는 서울시를 대상으로 11개 토지이용 형태별 불투수면적 비율을 산정하고 이를 바탕으로 CN을 산정하였다. 또한 서울시 25개 구청별로 주택지역, 공업지역, 교통시설지역, 상업업무지역, 혼합지역 등 불투수면적 비율이 높은 5개 토지이용형태별로 불투수면적 비율을 검토하여 도시화에 따른 불투수면적 비율의 증가를 검토하고 이를 바탕으로 도시화율로부터 불투수면적 비율을 추정할 수 있는 회귀식을 도출하였다. 본 논문에서 검토한 결과 서울시 토지피복유형 중에서 미국과 비교했을 때 불투수율이 가장 크게 차이 나는 것은 주택지역이었으며, 다음으로 공업지역, 상업업무지역의 순으로 나타났다. 이에 따라 유출곡선지수(CN)는 미국에 비해 주택지역에서 최대 13, 공업지역에서 최대 12, 상업업무지역에서 최대 5까지 증가하는 것으로 분석되어 미국의 기준을 그대로 적용할 경우 국내 도시유역의 홍수유출량을 과소평가할 가능성이 있는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.604-604
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• 2015

급속한 도시화와 산업화로 보수 및 유수기능이 감소하였고, 세계적인 기후변화로 국지성호우가 빈번히 발생하여 기존 우수관망시스템의 문제점이 야기되고 있다. 최근 발생하는 도시유역의 홍수 피해는 대부분이 내수에 의한 침수 피해로 이러한 피해를 감소시키기 위해서는 도시하천에 적합한 강우-유출모형을 이용하여 침수 위험 유역을 정확히 예측하여 사전 보강 및 예 경보를 수행하는 것이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 최근들어 잦은 침수피해가 발생한 도림천 유역을 대상으로 강우-유출모형인 XP-SWMM을 이용하여 민감도 및 미래 유출 특성변화 분석을 수행하였다. 첫 번째로, 지형자료 및 관거 자료, 2014년에 완공된 저류지 및 펌프시설 자료를 모두 적용하여 유역의 특성을 최대한 반영한 모형을 설계하고 실측유량과 모형유량을 비교하여 최적화된 모형임을 확인하였다. 두 번째로, 최적화된 모형의 매개변수를 기준으로 인자별 민감도 분석을 수행하여 현재 도림천의 유출특성을 살펴보았다. 마지막으로 미래 경향을 예측할 수 있는 인자인 강우량과 불투수율의 경향성을 반영하여 도림천 유역의 미래 유출특성(첨두유출량, 침수심, 침수면적, 홍수위)의 변화를 검토하였다. 민감도 분석결과 강우량을 20% 감소시켰음에도 최대 침수심과 침수면적이 3.772m, 침수면적이 $5.027km^2$로 여전한 내수침수가 발생하고 있어 도림천 유역이 치수로 부터 취약한 지역임을 확인하였다. 비정상성 빈도해석으로 강우를 산정하고 log형 회귀식으로 불투수율을 산정하여 도림천 유역의 미래 유출특성을 모의한 결과 2020년과 2030년의 최대침수심이 각각 4.9352m, 4.9954m로 현재의 최대 침수심(4.8093m)보다 평균 0.156m 증가하였다. 마지막으로 현재와 미래의 홍수위와 여유고를 이용하여 제방안전성 평가를 수행한 결과, 현재에도 전체구간이 안전구간으로 이루어져 있지 않으며 2030년으로 갈수록 안정단면은 평균 8.5% 감소하고 위험단면은 평균 17% 증가함을 확인하였다. 향후 본 연구의 결과를 이용하여 추후 침수피해 저감을 위한 대응방안 및 효과적인 대피소, 대피경로 수립 등에 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 상하수도학회지
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• 제23권2호
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• pp.181-187
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• 2009

In this study, a runoff hydrograph and runoff volume were calculated by using the kinetic wave theory for small urban watersheds based on the concept of low impact development(LID), and the effective imperviousness was estimated based on these calculations. The degree of sensitivity of the effective imperviousness of small watersheds to the impervious to pervious area ratio, infiltration capability, watershed slope, roughness coefficient and surface storage depth was then analyzed. From this analysis, the following conclusions were obtained: The effective imperviousness and paved area reduction factor decreased as the infiltration capability of pervious area increased. As the slope of watersheds becomes sharper, the effective imperviousness and the paved area reduction factor display an increasing trend. As the roughness coefficient of impervious areas increases, the effective imperviousness and the paved area reduction factor tend to increase. As the storage depth increases, the effective imperviousness and the paved area reduction factor show an upward trend, but the increase is minimal. Under the conditions of this study, it was found that the effective imperviousness is most sensitive to watershed slope, followed by infiltration capability and roughness coefficient, which affect the sensitivity of the effective imperviousness at a similar level, and the storage depth was found to have little influence on the effective imperviousness.

• 한국방재학회 논문집
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• 제11권2호
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• pp.193-198
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• 2011

본 연구에서는 최근 추세에 맞춰 개발사업시 장치형 및 자연형등의 인위적인 비점오염저감시설이 아닌 시설지를 투수성 포장재를 사용할 경우 얻어지는 효과를 분석하여, 설계 및 시공시 투수성 포장재 적용을 위한 기초자료를 제공하고자 한다. 그 방법으로 개발시 대상지의 면적을 불투수성과 투수성 개발로 분리 적용하여 삭감오염부하량 및 설치 공사비의 경제성을 비교 분석하였다. 그 결과 비점오염원의 처리용량 및 삭감부하량은 투수성 및 불투수성 개발에 많은 영향을 받으며, 개발시 비점오염저 감시설을 장치형이나 자연형을 단독으로 설치하기 보다는 처리대상 유역을 투수성 지역으로 개발하는 것이 배출부하량이 적은것으로 나타났다. 이를 토대로 개발시 비점오염의 관리를 위해 불투수율 면적비를 일정수준으로 제한하는 대책을 수립하면 개발에 따른 오염원의 최소화가 가능할 것으로 생각된다.

• 상하수도학회지
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• 제28권6호
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• pp.635-645
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• 2014

The changes of rainfall pattern and impervious covers have increased disaster risks in urbanized areas. Impervious covers such as roads and building roofs have been dramatically increased. So, it is falling the ability safety of flood defense equipments to exist. Runoff coefficient means ratio of runoff by whole rainfall which is able to directly contribute at surface runoff during rainfall event. The application of accurate runoff coefficients is very important in sewer pipelines design. This study has been performed to estimate runoff characteristics change which are applicable to the process of sewer pipelines design or various public facilities design. It has used the SHER model, a long-term runoff model, to analyze the impact of a rising impervious covers on runoff coefficient change. It thus analyzed the long-term runoff to analyze rainfall basins extraction. Consequently, it was found that impervious surfaces could be a important factor for urban flood control. We could suggest the application of accurate runoff coefficients in accordance to the land Impervious covers. The average increase rates of runoff coefficients increased 0.011 for 1% increase of impervious covers. By having the application of the results, we could improve plans for facilities design.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.100-104
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• 2005

본 연구에서는 도시의 급격한 발달로 인해 왜곡된 물순환을 나타내고 있는 도림천 유역에 대해서 물순환 회복을 위한 대안 중 침투증진시설의 효과에 대한 모의를 수행하였다. 물순환 모의는 도시유역의 물순환 정량화를 목적으로 개발된 WEP(Water and Energy transfer Processes) 모형을 이용하였으며, 침투증진시설로는 침투트랜치와 투수성 포장재의 설치효과를 분석하였다. 물순환 회복효과는 도시개발 이전의 유출특성과의 비교를 통해 평가하였으며, 이를 위해 1975년의 토지이용도로 도시개발 이전의 물순환 모의를 수행하였다. 모의결과 도시화에 의해 불투수율이 과거보다 $18.7\%$ 증가한 것을 알 수 있었으며, 이로 인해 첨두시간은 감소하고, 첨두 및 총유출량은 증가한 것으로 나타났으며, 침투량과 기저유출량이 감소한 것을 확인할 수 있었다. 침투증진시설의 설치효과는 침투트랜치와 투수성 포장재의 개별적인 설치보다는 두 가지를 함께 적용했을 경우에 도시개발 이전의 유출특성에 근접하는 것을 알 수 있었다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2016년 정기학술대회
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• pp.226-228
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• 2016

유출해석을 하기 위한 수문 모형은 크게 분포형 모형과 집중형 모형으로 구분할 수 있다. $Vflo^{TM}$와 같은 분포형 모형은 격자 기반의 유역 특성 및 강우자료로부터 초기 매개변수 값을 추정하기 때문에 모형보정시 민감하게 반응할 수 있다. 따라서 모형 내 구성된 매개변수들의 특성과 민감도를 파악하여 유출해석을 하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 물리적 기반의 완전분포 모형인 $Vflo^{TM}$모형을 이용하여 감천유역의 유출해석을 실시하였다. 그 후, 지표면 유출과 하도 추적에서 주요 매개변수가 미치는 영향을 분석하여 매개변수별 민감도를 평가하였다. 이 결과, 수리전도도는 유역전체 유출고에 관여하였고, 불투수율은 첨두유량에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구결과를 통해 유출고 및 유출량에 영향을 미치는 매개변수와 이에 따른 민감도를 확인할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.313-313
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• 2020

여름철 발생하는 집중호우는 해안지역 및 하천유역의 저지대에 상습적인 침수를 유발하며, 도시지역은 높은 불투수율로 인해 추가적인 침수 피해가 발생하는 경우가 많다. 본 연구에서는 폭함수를 통해 하천망의 공간적인 특성을 함수형태로 나타내어 유역의 수문분석에 이용하는 폭함수 단위도법(WFIUH, Width Function Instantaneous Unit Hydrograph)을 소개하고, 적용성을 검토하기 위하여 실제 유역 및 강우 사상에 적용해보았다. WFIUH는 기존의 집중형 수문모형과 다르게 매개변수를 물리적으로 결정할 수 있으며, 유역특성과 시공간적 변동성을 수문곡선 산정에 반영할 수 있는 장점이 있다. WFIUH의 적용성을 검토하기 위하여 2003년 한반도에 심각한 침수피해를 입힌 태풍 매미로 인해 발생한 강우사상과 그로인해 큰 피해가 있었던 마산 지역의 남천, 삼호천 일부 유역을 대상으로 강우-유출 분석을 실시하였다. 분석결과 범용 수문모형인 HEC-HMS와 비교 시 유사한 결과를 보이며, 실제 관측치와도 유사한 결과를 보이는 것으로 나타났다. 또한 강우의 이동을 반영하여 강우의 이동이 수문곡선과 첨두유량에 미치는 영향을 비교분석 하였다.

• 환경영향평가
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• 제25권1호
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• pp.25-40
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• 2016

본 연구는 저영향개발(LID)의 전국적 확산을 위해 실질적으로 시설의 설치 및 관리의 주체가 되는 국내 지방자치단체의 주요 제도인 조례를 양적 질적으로 분석함으로써 향후 이를 도입하고자 하는 지방정부에 정책적 방향을 제시하기 위해 작성되었다. 저영향개발(LID)과 연관된 주요 검색어 4개(물의 재이용, 빗물, 물순환, 저영향)를 전문가 자문회의를 통해 추출하였으며, 법제처 사이트 검색을 통해 주요 검색어가 포함된 99개의 관련 조례를 도출하여, 이를 검색어별 지방정부 규모별로 분석하였다. 분석결과 과거 2000년대 중반에 제정된 빗물관련 조례가 물의 재이용 촉진 및 지원에 관한 법률에 의한 조례로 전환되고 있음을 알 수 있었고, 물순환과 저영향이라는 키워드를 포함한 조례가 현재 전국에 3개(서울특별시, 남양주시, 수원시)뿐인 것으로 나타났다. 내용적으로 저영향개발(LID)를 포함하고 있는 3개 지자체를 대상으로 업무 담당자 인터뷰를 실시한 결과 도출된 결과는 다음과 같다. 첫째, 현재 우리나라의 빗물, 물의 재이용 관련 조례는 강우강도 불투수율 등 지역 특성을 고려하기보다 행정자치부가 배포한 가이드라인에 따라 제정되고 있어 내용상 지자체마다 동일하다. 둘째, 현재 제정된 조례가 단순한 기술 시설에 국한되어 있어 토지이용 및 공간을 포함하는 저영향(LID) 개념을 포함할 수 없는 상황이다. 이에 저영향개발(LID)의 의미를 올바로 반영하기 위해서는 서울특별시와 같은 관련 조례 제정 및 강우강도, 불투수율 등 지역별 특성을 반영할 수 있는 새로운 가이드라인이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.249-253
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• 2008

최근 국내에서 사용되고 있는 격자분포형 강우-유출 모형 $Vflo^{TM}$을 실무에 효율적으로 적용하기 위하여 매개변수값의 결정과 그 민감도를 분석하고, 중랑천 유역의 토지이용 및 지형특성을 고려한 적정 크기의 격자에 대한 연구를 수행하였다. 연구대상유역으로는 토지이용현황이 상이한 중랑천 상류(자연유역), 우이천(복합유역) 및 청계천(도시유역) 유역을 선택하였다. $2003{\sim}2006$년까지 5개 호우사상의 실측자료로부터 매개변수값의 최적화를 실시하였으며 수치모의된 결과로 부터 조도계수, 투수계수, 초기함수비 등의 매개변수에 의한 계산치의 민감도를 분석하였다. 검토결과 지표면 조도계수가 가장 예민했으며, Green-Ampt식에 적용되는 투수계수의 영향이 큰 것으로 분석되었다. 또한, 수문학적 지형특성 반영을 위한 적정 격자크기는 자연유역(중랑천 상류)과 복합유역(우이천)에서는 100과 200 m에서 관측 유출수문곡선과 대체로 일치하나, 격자크기가 300 m에서는 지형특성을 반영하지 못해 유출수문곡선이 왜곡되는 경향을 나타내어 불투수율 80% 이하인 자연 및 복합유역에서는 DEM 격자크기를 $200{\sim}300\;m$이하로 적용하는 것이 적정하다고 판단된다.