• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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• pp.1434-1438
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• 2004

저수지 수질모형의 기초자료로서의 수체의 수리학적 인자는 물리적인 자료이므로 많은 실측 자료를 필요로 한다. 이러한 자료의 취득을 위하여 수체의 수심을 측정하고, 대상구역의 수계특성을 잘 반영할 수 있도록 수체를 분할하여 각 구간별 수체 중심, 특성길이, 연직 및 수평 단면적, 수표면적, 수체적, 수로경사 등을 구하여 사용한다. 이러한 자료의 취득은 여러 가지 어려움으로 인하여 조사지점이 조밀하지 못하거나 계간방법이 개발되지 못하는 등의 이유로 인하여 실제값과 상당한 차이를 나타내기도 하므로 이를 개선할 수 있는 방법을 제시하고자 한다. 최근에 개발된 다중 음향탐사기 (MBES)는 초음파를 발사하여 하상에서 반사한 파의 시간을 측정하고 거리로 환산하여 수심을 측정하는 것으로 여러 지점의 수심을 동시에 스캔할 수 있다는 장점이 있다. 또한 MBES는 수신기의 지향각이 존재하므로 파의 반사지점을 정확하게 파악할 수 있다. 단일 음향측심기는 측선을 따라 수심을 측정하므로 조사간격이 넓어 정확한 수로정보를 얻기에는 미흡한 점이 있으나 MBES는 수체 전체를 $1\times1m$ 당 $4\~5$ 번의 측정하고, 변화가 심한 호저면에서도 수심오차 $5\~8 cm$의 고분해능을 갖는다. 이를 이용하면 하상의 수심에 내한 3차원의 연속분포를 생성하고, 하상의 지형적인 특징을 조사${\cdot}$ 분석할 수 있으며 하상의 성상과정에 관한 기초자료로도 활용한 수 있다. 수체정보를 산정할 때 단일 음향측심법은 간접적으로 자료를 취득하므로 주관적인 견해 및 큰 오차를 내포하고 있으나, MBES는 Hypack Max를 이용하여 구획한 구간에 따른 수표면적과 연직단면적 및 수체적을 자동으로 계산한다. 그리고 측정한 자료의 raw data를 이용하면 각 구간에 대한 무게중심을 구하여 중점으로 사용 가능하고, 종방향의 구축을 산정하여 수로의 깊이 및 중심간 길이를 정확하게 계산할 수 있다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제13권1호
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• pp.30-42
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• 2010

빈산소 수체 거동에 미치는 내부파의 영향을 유체정역학-생태계 결합 모델을 기반으로 하는 수치해석을 이용하여 일본 비와호에 적용하여 고찰하였다. 수치모델은 유체정역학 부 모델과 생태계 부 모델로 이루어져 있고, 3년간의 예비 수치모사를 수행한 후 2007년 4월에서 2008년 3월까지의 기간에 대해 본 수치해석이 이루어졌다. 수치해석의 결과는 계측된 수질의 수직적 구조를 재현하였고, 2007년 9월 30일에서 10월 21일까지의 기간에 나타난 주된 내부파는 켈빈파와 포앙카레파로서 그 주기는 각각 1.63 또는 1.77일이고 0.48일 이었다. 10월 중에 나타난 저층의 빈산소 수체는 상층에 수온약층이 형성된 기간 동안 유지되었다. 늦가을에서 겨울 동안은 수체의 상부와 하부간의 밀도차이가 줄어들고 내부파의 진폭은 증가된다. 빈산소 수체가 내부파의 영향으로 이동을 시작하게 되고, 이 빈산소 수체의 이동으로 깊은 수심의 수생생물 서식지가 감소하게 된다.

• 한국유기농업학회지
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• 제25권3호
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• pp.587-602
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• 2017

온난다습 한 기후대의 미국 남부지방에서 2008년에 유기인증을 받은 '엔터프라이즈' 사과나무(Malus${\times}$domestica Borkh.)를 대상으로 수체피해[왜콩풍뎅이(Popillia japonica Newman), 설치류, 고사율, 잡초밀도]에 대한 잎과 토양의 무기성분 및 수체생장과의 상관관계를 분석하였다. 과원은 유기질 멀칭 4종류와 비료 3종류를 복합으로 처리하였고, 멀칭은 초생, 종이, 우드칩, 식물성퇴비를 포함하였고, 비료는 무비료, 계분, 상업용 유기질비료를 매년 4월에 수체 주위에 시용하였다. 수체피해인 설치류와 잡초밀도는 무기성분이나 수체생장과는 별다른 상관관계가 관찰되지 않았다. 왜콩풍뎅이에 의한 잎 피해는 식물성퇴비 멀칭구에서 높았고(26.5%), 고사율은 초생멀칭구에서 가장 높았다. 주당 바이오매스 생산량은 우드칩과 식물성퇴비 멀칭구에서 약 3,700 g으로 나머지 처리보다 2배 이상 높게 나타났다. 상관관계분석을 통한 잎의 왜콩풍뎅이 피해율은 토양과 잎의 무기성분이 증가하면 심해지는 경향을 보였고, 영양생장 지표인 주간 단면적과 강한 정의 상관관계($r^2=0.585$)가 관찰되었다. 수체 고사율은 토양 내 무기성분보다는 수체의 무기성분 함량과 수체생장과 부의 상관관계가 관찰되었다. 이에 미국 남부지방 과원에서 시용된 우드칩은 유기물함량을 증가시키고 유목의 건전성을 확보하는 동시에 토양 내의 풍뎅이류 등의 해충과 설치류의 피해 정도를 최소화할 수 있는 지역 맞춤형 피복자재로 판단되었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제32권5호
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• pp.539-550
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• 2016

육상의 수체를 탐지하는 것은 홍수, 태풍, 지진해일과 같은 재해 모니터링에 있어 핵심적인 사항이며, 습지, 빙하 등 지표 수자원의 시 공간적 변화를 파악하는데 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 Kompsat-5 SAR 영상으로부터 육상의 수체를 탐지하기 위하여 임계값에 기반한 접근방법의 적용성을 분석하고, 다양한 임계값 설정 기법의 탐지 성능을 평가하였다. 또한 SAR 영상의 스펙클 필터링이 임계값 설정에 미치는 영향을 분석하였으며, 영상에서 수체가 차지하는 비율에 따른 탐지 성능의 변화에 대한 정량적인 평가를 수행하였다. 추가적으로 탐지 성능을 향상시키기 위해 히스토그램의 bimodality 검정과 majority filtering 처리를 활용하는 새로운 알고리즘을 제안하였다. 세종시 지역의 사례의 경우 제안된 알고리즘을 통해 최종적으로 약 96%의 탐지율과 0.3%의 오탐지율로 수체를 탐지할 수 있음을 보였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.68-68
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• 2017

남강은 낙동강 우안으로 합류되는 지류로 남강댐이 위치하고 있으며, 남강댐 하류의 하천은 댐 방류량이 남강 유량에 지배적인 하천이다. 낙동강에 우안에서 합류되는 제 1 지류인 남강은 하폭 대 수심비가 비교적 큰 하천이며 유량 또한 비교적 많은 편이다. 이러한 남강이 낙동강 본류에 유입되는 과정에 낙동강 본류 수체에서는 혼합에 의한 변화가 일어나게 된다. 이러한 혼합의 변화를 관측하고자 현장계측을 실시하였으며, 이를 분석하여 남강의 유입에 따른 낙동강 본류의 변화를 보고자 하였다. 본 연구에서는 현장계측을 통하여 남강이 낙동강으로 유입되는 과정에서 남강의 유량의 따른 낙동강 수체혼합 변화에 관하여 분석하였으며, 이를 바탕으로 낙동강 본류의 수질에 미치는 영향을 보고자 하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.952-956
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• 2010

저수지에 설치된 물순환장치는 저수지 수문상황과 자연조건의 변화에 따라 유동특성이 상이하므로 연구자가 고려하는 다양한 조건에서 현장 측정하기는 불가능하다. 이런 문제를 대체하는 방안으로 전산유체유동(CFD) 모형을 적용한 모사를 실시함으로서 다양한 조건에 따른 효과를 평가할수 있게 된다. 본 연구에서는 전산유체유동을 통한 대류식 물순환장치의 유동영향범위와 수질변화 등을 평가하고, 다양한 조건에서 모사를 실시하여 최적운영방안을 도출하고 실제운영에 활용토록 하고자 한다. 수체거동을 모사하기 위해 실제 저수지를 형상화한 Domain을 3가지로 구성하였다. 첫번째는 반경 20m, 깊이 40m Domain에 물순환장치를 중앙에 설치한 것이며(D20), 두 번째는 반경 40m, 깊이 40m에 두 개의 물순환장치를 양쪽에 설치하였고(D40), 세 번째는 반경 100m, 깊이 40m로 설정(D100)하였고 양쪽에 두 개의 물순환장치를 설치한 것으로 구성하였다. CFD에 의한 개별 대류식 순환장치의 유동모사결과 D20은 시간의 경과에 따라 수온성층이 하강하는 현상이 나타났으며 이러한 결과로 판단할때 40m 간격으로 대류식 순환장치를 설치하여 운영하면 탈성층이 나타날 수 있을것으로 판단되었다. D40에 대하여 CFD에 의한 유동모사를 실시하였으며 시간의 경과에 따라 수온성층의 변화는 나타나지 않았다. 이러한 결과로 판단할때 40m 간격으로 한줄로 대류식 순환장치를 설치하여 운영하면 성층을 깨는 현상은 나타나지 않을 것으로 평가되었다. 반면 Dye테스트시 심층에서 상승한 수체는 수온성층 표면에서 수평방향으로 계속 퍼져 나가면서 옆장치에서 상승된 수체와 혼합이 활발히 이루어 지는 현상을 나타내었다. 장치간 거리가 100m인 대류식 물순환장치에 의한 유동모사시 수온성층의 변화는 전혀 나타나지 않았으며, Dye테스트시 심층에서 상승한 수체는 수온성층 위에서 수평방향으로 퍼져 나가면서 옆에서 가동되는 장치에서 상승된 수체와 혼합 현상을 나타내기는 하나 D40보다 혼합시간이 더 걸리는 것으로 나타났다.

• 한국지리정보학회지
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• 제18권3호
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• pp.113-127
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• 2015

최근 무인비행시스템(UAS)에 대한 관심이 높아지고 있으며, 홍수시 UAS를 활용하여 침수모니터링을 수행하기 위해서는 촬영된 영상으로부터 수체를 효과적으로 탐지할 수 있는 기법 개발이 필요하다. 본 연구에서는 RGB와 NIR+RG 밴드를 탑재한 UAS를 활용하여 영상을 획득하였으며, 감독분류기법을 적용하여 수체탐지 정확도를 평가하였다. 먼저 RGB 영상에 의한 수체의 영상분류 정확도 평가에서는 인공신경망과 최소거리법의 Kappa 계수가 각각 0.791과 0.783로 높게 나타났으며, 최대우도법이 0.561로 가장 낮게 나타났다. 또한 NIR+RG 영상에 의한 수체의 영상분류 정확도 평가에서는 Mahalanobis와 최소거리법이 각각 0.869와 0.830으로 높게 나타났으며, 인공신경망법이 0.779로 매우 낮게 나타났다. 특히 RGB 밴드에서는 송산유원지의 수목이나 초지가 수체로 오분류되는 문제가 발생하였으나, NIR+RG 밴드에서는 이러한 문제가 많이 개선되었다. 따라서, RGB 밴드에 비해 NIR+RG 밴드를 탑재한 영상이 Mahalanobis와 최소거리법을 적용시 수체를 탐지하는데 효과적인 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.444-444
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• 2023

하천 및 저수지와 같은 공간의 수체 탐지는 수자원 관리에서 매우 중요하며, 유역의 수문학적 과정을 이해하는데 도움을 준다. 수문학적 데이터 수집은 우량계, 수위계와 같은 물리적 인프라의 배치가 필요하다. 그러나 상대적으로 저개발된 국가는 수문학적 측정을 위한 인프라가 매우 미흡한 것이 현실이며, 북한과 같은 비접근 지역에 대한 수문학적 과정을 분석하는데는 한계가 있다. 인공위성 원격탐사 센서 중 SAR영상은 지표면에 직접 전파를 방사하고 산란되어 돌아오는 신호를 수신하여 영상을 만들기 때문에 일반적인 광학영상과는 달리 햇빛의 유무와 강우, 구름여부 등의 기상 조건의 영향을 거의 받지 않는 장점이 있다. 또한 국내와 같이 계절적인 요인과 인간활동에 의해 변화되는 물 순환을 SAR 영상은 지표수의 계절적 및 연간 변동성을 모니터링하는데 매우 유용한 자료로 평가되고 있다. 본 연구는 SAR영상을 이용하여 국내의 검증 가능한 지역의 저수지 수면적 변화를 모니터링하고 저수지 수면적과 저수량 분석을 수행하는 것을 목적으로 하였다. 분석자료인 SAR영상은 ESA의 Sentinel-1영상을 2022년 4월부터 2022년 11월의 자료를 수집하여 소양강댐 저수지 수면적과 저수량과의 관계식을 도출하였다. 수체 추출을 위한 SAR 영상은 특히 수로의 일부 가장자리와 홍수터의 식물 존재로 인한 제외지의 매핑에 부정확성을 포함하여 처리에 몇 가지 단점을 갖는 한계도 존재하지만 악천후의 기상 조건에서도 작동할 수 있는 SAR 영상의 능력 덕분에 규칙적인 시간 간격으로 수체면적의 변화에 대한 정보를 제공할 수 있다. 향후 북한 지역의 주요 댐 저수지 수면적에 대한 연간변화와 장기간의 추세를 분석하는 연구를 진행할 계획이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.171-171
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• 2022

난류 수체에서 관성입자의 침강속도는 정지 수체에서보다 빠르고, 그 침강속도의 증가비율은 입자의 관성력과 난류의 길이 스케일에 큰 영향을 받는다고 알려져 있다(Wang and Maxey, 1993; Yang and Shy, 2003; Wang et al., 2018). 본 연구에서는 개수로 흐름에서 난류의 영향을 받는 관성입자의 침강속도를 측정하고, 정지 상태의 침강속도에 대한 침강속도의 증가비율과 난류 인자의연관성에 대해 조사하였다. 실험에 사용된 관성입자는 비중 1.35, 직경 300 ㎛에서 2000 ㎛까지의 구형 플라스틱(PE; polyethylene) 입자이며, 해당 입자들의 침강속도는 PTV(particle tracking velocimetry) 방식을 통해 측정하였다. 그리고 PIV(particle image velocimetry) 기법을 통해, 개수로 흐름의 난류 에너지 소산율(energy dissipation rate, ϵ)과 그에 따른 Kolomogorov 길이 스케일을 측정하였다. 실험 결과, 모든 직경 조건에서 플라스틱 입자는 난류 흐름에서의 침강속도가 정지 수체에서의 침강속도보다 빠름을 보였으며, 그 비율은 입자 직경이 난류의 길이 스케일과 유사하거나 작아질 때 큰 폭으로 증가하는 것을 확인하였다. 또한 유체 내에서의 관성입자의 거동에 대한 이론식과 비교하여 관성입자의 침강에 미치는 여러 힘들의 상대적 관계를 파악하였다. 본 연구의 결과는 자연 수체에서 미세플라스틱의 거동을 이해하는데 도움이 될 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제37권2호
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• pp.467-474
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• 2017

하천 합류부에서는 지형적 특성에 기인하는 고유한 수체혼합양상과 흐름특성을 보인다. 이러한 합류부에서의 2차원적 수체혼합양상을 파악하기 위해서는 측선기반이 아닌 평면적 계측이 필요하다. 본 연구에서는 낙동강-금호강 합류부를 대상으로 UAV를 활용한 정성적 수체혼합모니터링과 ADCP, 다항목수질측정기, 현장용광학입도분석기(LISST : Laser In-Situ Scattering & Transmissometry)를 이용한 흐름, 수질, 부유입자특성에 대한 측정을 통해 하천합류부에서의 2차원적 수체흐름 및 물질혼합 특성을 파악할 수 있는 현장측정기법을 제시하고 적용성을 검토하고자 하였다. 수리량, 수질인자, 부유입자의 농도 및 입도분포에 대한 현장측정을 통해 복잡한 지형적 특성을 가지는 하천합류부에서의 2차원적 흐름양상과 그에 따른 수체 및 물질혼합양상을 파악할 수 있음을 확인하였다.