• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.316-316
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• 2018

전 세계적으로 다양한 기후변화로 인해 홍수나 가뭄이 자주 발생하고 있다. 이러한 변화에 대응하기 위해 하천관리가 필요하며 효율적인 하천관리를 위해서는 직접유출뿐만 아니라 기저유출에 대한 관리가 필요하다. 건기 및 청천시의 하천유량의 대부분을 구성하는 기저유출은 하천의 건천화와 가뭄 등을 해결하는데 중요한 역할을 한다. 그러나 땅 속을 이동하는 기저유출의 특성상 정확한 측정이 어려워 직접유출에 비해 제한적으로 연구가 수행되어왔다. 특히 유역의 토지이용변화와 기후변화에 따른 기저유출 변화 특성에 대한 연구는 더욱 미비하다. 따라서 본 연구에서는 토지이용변화를 평가한 후 기후변화 시나리오를 이용하여 기후변화와 토지이용 변화에 따른 기저유출 특성을 분석하고자 한다. 우선적으로 갑천 유역에서의 유출량 모의를 위해 장기간 유역단위 유출 및 수질 모의가 가능한 SWAT모델을 사용하였다. 모의된 유출량은 자동보정모듈인 SWAT-CUP을 통해 검 보정을 수행하였다. 그리고 토지이용과 토지이용변화 요소간의 관계를 정량화하여 토지이용변화를 모의할 수 있는 CLUE-S모델을 통해 미래 토지이용변화 자료를 구축하여 SWAT모델의 입력자료로 사용하였다. 또한 기후변화 시나리오인 RCP 시나리오를 SWAT모델 내 기상 입력자료로 사용하였다. 최종적으로 모의 된 미래 유출량은 직접유출과 기저유출 분리가 가능한 WHAT 시스템의 입력자료로 사용하여 미래 토지이용변화와 기후변화를 고려한 기저유출량을 분석하였다. CLUE-S모델을 이용하여 미래 토지이용변화를 예측한 결과 Kappa 값이 0.5 이상으로 미래의 토지이용을 잘 예측하는 것으로 나타났다. 또한 SWAT모델을 통해 모의된 유출량 검 보정 결과 $R^2$와 NSE가 0.7 이상이므로 모델이 자연현상을 잘 모의하는 것으로 판단된다. 미래 토지이용변화와 기후변화가 적용된 SWAT모델을 통해 모의된 유출량을 WHAT 시스템에 적용하여 미래 기저유출을 분석한 결과 도시의 증가, 농지의 감소 그리고 미래 극한사상에 따른 첨두유출량의 증가로 인해 전반적으로 직접유출은 증가하고 기저유출은 감소하는 경향을 보였다. 본 연구의 결과는 향후 다양한 토지이용변화와 기후변화를 고려한 갑천 유역에서의 기저유출 특성을 파악하는 연구의 기초자료로 활용될 수 있을 것이며 향후 도시화 및 가뭄이나 건기 시 효율적인 하천관리 방안을 수립하는데 방향을 제시 할 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.244-244
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• 2018

전 세계적인 기후변화로 인한 기상이변 현상으로 국지성 호우가 빈번하게 발생하는 시점에 강우로 인한 토양유실 문제가 심각하게 대두되고 있다. 특히 토양유실은 도시지역보단 농업지역에서 다량 발생되고 있어 많은 영양염류가 하천으로 유입되 환경문제가 빈번히 발생되고 있다. 이러한 토양유실문제를 저감시키기 위해서 환경부에서는 비점오염원관리지역을 지정하여 관리하고 있다. 강원도 내 비점오염원관리지역으로 선정된 홍천군 자운지구는 소양호 상류에 위치한 지역으로 대부분의 농경지가 고랭지밭으로 구성되어 있다. 홍천군 자운지구 내 고랭지밭은 대규모 농업단지로 구성되어 있어 지역 내 위치한 구거가 무단으로 점용되어 농경지로 활용되는 문제점이 발생하고 있다. 이에 홍천군에서는 농경지로 점용된 구거를 복원하는 사업을 진행하고 있지만 길제 구거 복원으로 저감되는 토양유실량에 대한 분석은 수행되지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 비점오염원관리지역으로 지정된 홍천군 자운지구의 지적 상 농경지로 이용되고 있는 구거를 복원할 경우 발생되는 토양유실저감효과를 분석했다. 구거복원에 따른 토양유실저감효과를 분석하기 위해 사용된 모형은 SATEEC L Module이다. SATEEC L Module은 수치표고모형과 최대 허용 경사장을 이용하여 경사장을 산정한 후 Moore and Burch의 방법을 이용하여 LS factor를 산정하도록 구성되어 있다. 해당 Module을 사용하여 산정된 LS factor와 USLE 공식을 적용하여 구거 복원 시 저감되는 토양유실량을 분석했다. 분석결과 점용된 구거를 복원하면 자운지구 내 발생되는 토양유실량을 약 16.6%를 저감할 수 있는 것으로 분석되었다. 본 연구를 통해 분석된 결과는 비점오염원관리지역의 토양유실을 저감할 수 있는 방법연구에 기여할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.409-409
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• 2019

개발도상국 중심의 전 세계인구 증가추세와 도시화 현상, 경제발전 등의 요인으로 자원 수요량이 꾸준히 증가하고 있으며 글로벌 자원전쟁 및 기후변화는 자원 확보 및 활용에 대한 불확실성을 가중시키고 있다. 특히 필수자원인 물, 에너지 그리고 식량은 서로 밀접한 연관성 (Interconnection)으로 인해 각 자원 간의 상호의존성(Interdependence), 상충관계(Trade-off), 시너지(Synergy)가 존재한다. 이를 인식하고 관련 데이터베이스를 구축하여 통합적인 관점에서 분석하는 것이 물-에너지-식량 넥서스(Water-Energy-Food Nexus, WEF Nexus)이다. 현재 해외에서는 WEF Nexus에 대한 정의를 정립하고 적용방안에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 하지만 국내 연구는 대부분 개념과 필요성 제시에 불과하며, 정량적인 방법들에 대한 분석은 부족한 실정이고, 다양한 적용방안에 대한 연구는 초기 단계에 불과하다. 이에 본 연구는 국내외 WEF Nexus에 대한 정량적 가치평가 연구들을 조사 분석하여, 국내 적용 시의 문제점 및 시사점을 제시하고자 한다. 국외에서도 전력, 양수발전, 소규모 수력발전, 원예, 도시농업 등 다양한 분야에서 WEF Nexus 접근방식을 통한 연구들이 진행되고 있으나 실제 구체적이고 명확한 방식에 의해 정량적 가치를 도출한 사례는 많지 않은 실정이다. 그러나 넥서스 접근방법의 긍정적 효과를 제시하기 위해서는 이와 같은 정량적 분석이 시급이 필요한 시점이다. WEF Nexus 접근법을 국내에 성공적으로 적용시키기 위해서는 (1) 자원별 데이터베이스 구축 (2) 다양한 다양한 평가 툴 개발 및 적용 (3) 자원간 통합적 접근 방안이 필요하다. 이러한 과정들 하나하나가 현실적이고 구체화하기 위해서는 아직까지 많은 시행착오가 필요할 것으로 보인다. 본 연구에서는 국제사회에서 제한적으로 적용된 다양한 정량화 방안들을 검토하고 국내 적용을 위해서 어떠한 사항들이 필요하고 구축되어야 하는지 제시하고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.215-215
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• 2019

우리나라 뿐만 아니라 세계 각지에서 태풍이나 집중호우로 인한 침수피해가 증가하고 있다. 그 원인으로는 수공구조물의 설계빈도를 초과하는 강우, 도시지역 확장으로 인한 불투수지역의 확대, 배수시설의 용량부족 등이 있다. 본 연구에서는 수치지형도, 토양도, 토지이용도 등 누구나 쉽게 구할 수 있는 자료를 이용하여 홍수로 인한 피해가 발생하기 쉬운 지역을 선별하고자 하였다. 우선 강우가 지표면에 도달하게 되면 지표면의 경사, 토양의 특성, 토지이용 등에 영향을 받아 침투되지 못하고 표면에 고이게 되는데 이를 유출생성지도로 표현하였다. 그리고 이렇게 생성된 표면유출수가 지표면의 경사, 지표면의 요철(凹凸), 도로나 철도 등의 인공선형축 등에 영향을 받아 흐르기 쉬우며 이를 유출이동지도로 표현하였다. 또한, 이동된 유출수가 고이기 쉬운 저지대, 지표면의 요철 등으로 인해 누적되는 유출누적지도로 표현하였다. 유출생성지도는 이동, 누적지도의 입력자료가 되어 상류의 유출생성의 정도가 하류지역에 영향을 주도록 하였으며, 최종적으로 유출이 동지도와 누적지도가 실제 침수흔적도와 얼마나 일치하는지 확인하기 위해 서울시 침수흔적도와 비교하였다. 기존의 재해 지도를 얻기 위해서는 강우량을 조사하여 수치모형에 입력함으로써 1차원 또는 2차원의 침수예상도를 작성하는 반면에 본 연구에서는 지형 정보만을 가지고 취약지구를 선정하기 때문에 유역전체 또는 시, 도 단위로 광범위한 연구 영역에 적용이 가능하다. 또한, Spatial MCDM 등을 통해 여러 Raster 자료를 하나의 지표로 나타내기보다 유출수가 생성(또는 이동, 누적)되기 쉬운 지역을 1, 그렇지 않은 지역은 0으로 표현하는 이분법적 분석을 통해 가중치설정과 모호한 경계의 처리 때문에 사용자 및 자료에 따라 취약한 지역이 달라지는 것을 방지하고자 하였다. 이를 통해 표면 유출수로 인해 침수피해가 발생하기 쉬운 지역을 홍수취약지구로 선정하여 침수재해 중점관리 우선순위가 될 수 있도록 하였다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제9권9호
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• pp.1041-1048
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• 2019

최근 비정형 건축물 및 건축공간에 대한 사회적인 요구가 증대되고 있으며 전 세계 주요 도시에서 비정형 건축물의 사례를 쉽게 볼 수 있다. 본 연구는 현재 건설된 대표적인 비정형 건축물에서의 사용자 행위를 조사하고 이를 분석하여 비정형 건축공간에서의 인간행동의 특징을 분석하였다. 본 연구는 궁극적으로 비정형 건축공간 설계의 거주 성능 검토를 위한 인간행동 시뮬레이션 기술개발을 목표로 하고 있으며 이번 연구결과는 이를 위한 사용자 행위 모델링과 시뮬레이션 기술개발에 활용될 수 있다. 이와 같은 연구는 선행연구들에서 비정형 건축공간에서 어떠한 행동적인 특징이 발생하는지에 대한 조사나 분석을 찾아보기 힘든 상황이기 때문이다. 본 연구에서는 기존의 인간행동 시뮬레이션 도구에서 간과했던 비정형 건축공간에서 인간행동의 특징을 도출하였다. 즉, 대표적인 비정형 건축물을 현장방문 및 조사하여 전형적인 공간과 다른 비정형 건축물에서의 사용자 행동을 조사하여 다른 행동이 나타나는 곳과 행동을 도출하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.132-140
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• 2019

최근 전 세계 많은 도시는 교통량 및 대기오염을 감축하기 위해 공유자전거 시스템을 도입하여 운영하고 있고, 서울시에서도 2015년부터 따릉이 공유자전거 서비스를 제공하고 있다. 공유자전거의 사용이 확산됨에 따라 대여소별로 자전거의 수요는 증가하고 있으나, 제한된 예산 하에서 대여소별로 수요를 관리하기 때문에 운영 및 관리상의 어려움이 존재한다. 현재 자전거 재배치를 통해 대여소별로 수요의 변동을 해결하려고 노력하고 있으나, 불확실한 미래의 사용자 수요를 정확히 예측하는 것이 보다 근본적인 방안이다. 본 연구에서는 통계적 시계열 분석을 통해 서울시 따릉이의 수요를 예측하는 모델을 개발하고, 이를 실제 데이터를 통해 분석하고자 한다. 특히, 전기 사용량의 수요에 사용했던 Holt-Winters방법을 따릉이 수요 예측을 위해 변형하여 적용하였고, 또한 파라미터들의 변동이 실제 수요예측에 어떠한 영향을 미치는지 민감도 분석도 수행하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제27권6호
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• pp.76-83
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• 2018

이 글은 해외에서 발생하는 금, 은, 백금과 팔라듐의 스크랩 재활용 현황을 국가 또는 지역별 생산량과 금속의 산업별 수요로 정리하여 국내 도시광산산업의 원료 확보를 위한 데이터로 활용하고자 하였다. 스크랩으로부터 발생하는 금의 양은 중국을 제외한 국가들에서 감소하는 경향을 나타냈으며, 이는 중국으로 금이 함유된 스크랩이 다량으로 수입되어 처리된 것이 원인으로 생각된다. 금의 산업수요는 전자제품에서 가장 높으나 수요량은 감소하는 것으로 나타났다. 은의 스크랩 재활용양은 유럽지역의 국가들에서 비교적 일정한 것에 비해 다른 지역 국가에서 감소하는 것으로 나타나 세계의 전체적인 스크랩 재활용양은 감소한 것으로 나타났다. 백금과 팔라듐의 스크랩으로부터의 생산량과 수요량은 대부분 촉매에 기인하며, 현재까지 지속적으로 증가해왔으나 전기자동차 사용의 증가와 함께 향후 자동차 폐촉매 발생량은 감소할 것으로 생각된다.

• 실천공학교육논문지
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• 제9권2호
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• pp.183-190
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• 2017

전 세계가 고등교육 서비스 산업 및 인재 유치 차원에서 유학생 유치에 총력을 기울이고 있는 가운데 통계청에 따르면 우리나라 외국인 유학생은 2015년에 9만명을 넘었으며, 2016년에는 10만 4,262명으로 증가하였으며 향후 그 수치는 계속 증가할 것으로 예상된다. 그러나 그 동안 정부의 외국인 유학생 유치 확대 의지에도 불구하고 기숙사의 양적 부족과 기숙사 시설 등 대학의 기본적인 인프라 부족이 제약요인으로 작용한다는 판단 하에 외국 유학생들에 대한 기숙사 제공 확대 방침을 추진하고 있지만 외국인 유학생 기숙사 수용률은 2016년 전국 평균 36.0%로 저조하며 수도권에 집중하는 외국인 유학생들의 거주문제는 곤란을 겪고 있는 실정이다. 따라서 이번 연구에서는 국내에서 사례를 더해가고 있는 공공기관이 주도하는 대학 공동기숙사와 서울 유학생을 위학 학사 등의 공동기숙사의 개념과 추이를 살펴보고 외국 공동기숙사의 선례인 파리 대학도시와 도쿄 국제교류관을 비교 분석하여 설립과, 운영, 규모, 문화의 특성을 추출하여 확장된 개념의 외국인 유학생 공동기숙사로서의 대안 가능성과 건립방안을 제시하고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.20-20
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• 2017

최근 기후변화 영향에 따라 전 세계적으로 인명피해 및 재산피해를 유발하는 자연재난이 지속적으로 증가하고 있으며, 그로 인한 자연재해의 규모가 점점 더 커지고 있다. 실제로 우리나라에서도 지난 1994 년에서 2013 년까지 지난 20 년간 자연재해에 의한 피해액은 12조 3천억 원으로 집계되었으며, 이 중 강우와 태풍에 의한 피해가 85 % 이고, 대설에 의한 피해는 약 13 % 로 자연재해 중 대부분의 피해는 강우 및 태풍에서 발생하지만, 폭설에 의한 피해도 적지 않은 것으로 나타났다. 이에 따라, 정확한 예측을 위해 신뢰도 높은 자료 구축을 통한 대설피해 예측에 관한 연구가 필요한 시점이다. 본 연구에서는 대설피해액 예측을 위해 우리나라의 63개 기상 관측소에서 관측한 적설심 자료 및 기상관측 자료와 사회 경제 자료 총 11개를 대설피해 예측을 위한 입력변수로 선정하고, 이를 기상관측소가 속한 도시의 면적에 따라 3개의 지역으로 구분하였다. 주성분분석을 활용하여 선정된 입력변수들을 4개의 주성분으로 구분하고, 인공신경망 및 다중선형 회귀 모형을 구성하여 각 지역별 대설피해 예측의 오차를 분석하였다. 적용결과, 인공신경망 모형을 이용한 대설피해 예측의 수정결정계수는 22.8 %~48.2 %를 나타냈고, 다중선형회귀 모형의 수정결정 계수는 9.2 %~39.7% 로 나타났다. 그러므로 인공신경망 모형이 다중회귀 모형보다 선택된 입력자료를 활용하여 대설피해를 예측하는 목적으로 조금 더 우수한 결과를 나타내었다. 향후 자료를 보완 및 모형의 고도화를 통해 보다 정확한 대설피해 예측 함수 개발이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.593-593
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• 2016

최근 기후변화에 따른 국내 기상특성이 변화함에 따라 가뭄, 하천건천화, 홍수 등 물 관련 재해 발생 빈도 및 규모가 점점 커지고 있으며, 세계적으로 홍수 발생 빈도뿐만 아니라 태풍 및 가뭄 발생 빈도도 꾸준히 증가하고 있어 광범위한 관측과 정확한 예측 및 즉각적 대처능력 확보를 위한 수재해 관리가 필요한 실정이다. 아울러 급격한 도시화에 따라 내수범람이 빈번하게 발생하기 때문에 재난발생 시 그 피해가 극대화로 직결되고 있어 도시에서 발생할 수 있는 내수범람을 정확하게 예 경보하기 위한 고해상도 실시간 강수관측이 필요하다. 또한, 유역차원의 홍수범람이 빈번하게 발생하고 있으며, 홍수기 홍수통제소의 댐수문 관리에 어려움이 따라 기상관련 재난이 발생할 수 있어, 유역 차원의 정확한 홍수량 예측과 예 경보 시스템 구축을 위해서는 고해상도의 실시간 강수관측을 통한 강수예측 기술이 중요하다. 이를 위해 위성, 레이더, AWS 등 각종 광역 관측 장비로부터 표출되는 데이터를 통합하고, 이를 종합적으로 분석하여 수리수문인자 및 기상인자로 전환할 수 있는 시스템을 개발 할 경우 가뭄, 하천 건천화, 홍수 등을 실시간으로 감시하고 평가 예측 할 수 있는 정보 생산이 가능할 것으로 판단된다. 이에 본 연구에서는 수재해 정보 플랫폼 서비스를 위하여 전체적인 시스템을 개발하기에 앞서 가능성을 타진하고 검증할 필요가 있는 주요 구간을 시험하는 개발 기법인 프로토타입을 우선적으로 개발한다. 주요 항목으로는 (1) 지속 산출 격자 자료에 대한 OGC WxS 또는 LOD 서비스 자동 연계, (2) 격자 자료 ?춤형 제공(해상도, 좌표계 등), (3) 기초, 분석 정보 제공 시스템 등을 프로토타입 대상으로 설정하고 웹 기반 수재해 정보 플랫폼 인터페이스를 구현한다. 개발된 플랫폼은 수재해 예측정보의 정확도를 향상시키고 국지적 침수재해 평가 예측 및 지역 맞춤형 재해평가 체계를 실현함으로써 국가 물 관련 재해를 혁신할 수 있는 기술을 확보하는 소중한 토대가 될 것으로 사료된다.