• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.80-80
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• 2021

2020년은 장마와 태풍으로 인해 중부 및 남부지방에 폭우가 발생하여 강남역을 비롯한 지하철 역사와 지하 주차장 등 많은 지하시설이 침수되었고, 부산에서는 침수된 지하차도에 진입한 차량의 운전자가 사망하는 등의 사고가 발생하였다. 지하에 설치된 시설들은 침수가 발생할 경우 대부분 출입구를 통해 유입되는 물을 거슬러 대피해야 하므로 낙상과 그로 인한 익사 등 자칫 큰 인명피해를 초래할 수 있어 특별히 주의할 필요가 있다. 대피 여부를 결정하고 그에 필요한 시간을 계산하기 위해서는 안전하게 대피 가능한 최대수심(한계수심)을 결정하는 것이 필요하다. 현재 한계수심을 제시한 여러 연구가 있지만 대부분 소수의 성인만을 대상으로 한 실험 결과이기 때문에 성별, 연령, 체중 등 다양한 유형의 사람을 고려한 대피방법 제시가 필요하다. 이에 본 연구에서는 실험 참가자의 유형(성별, 연령, 체중, 신장)에 따른 대피시간의 차이를 고려한 한계수심을 제시할 수 있도록 하였다. 총 308명이 실험에 참여하였으며, 이중 남성은 164명, 여성은 144명이었다. 참가자의 연령은 14세부터 75세까지이며, 신장은 최소 145cm에서 최대 187cm, 체중은 35kgf에서 110kgf 범위이다. 대피시간은 물이 흘러 내려오는 5.1m 길이의 계단을, 난간을 잡은 채 거슬러 올라가는 시간으로 설정하였으며, 계단 상층부의 수심이 30cm일 때와 40cm일 때(한계수심 조건), 2회 측정하였다. 또한, 측정이 종료된 후, '안전하게 대피 가능할 것으로 예상되는 수심'을 선택하도록 하여 참가자가 체감한 실험 난이도를 간접적으로 확인하고 향후 연구에 활용할 수 있도록 하였다. 수집된 자료를 분석한 결과 여성의 경우 수심 30cm와 40cm의 평균 대피시간이 4초 정도의 차이가 나타났으나, 남성의 경우 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 또한 '안전하게 대피 가능할 것으로 예상되는 수심'에 대한 답변으로 다수가 실험의 최대 수심 조건인 40cm 이상을 선택하였다. 이와 같은 결과를 보아, 실험의 난도가 높지 않았다고 예상할 수 있으며, 그 원인은 참가자의 안전을 고려해 실험 조건을 난간을 잡은 채 보행하도록 설정한 것이 한계수심을 증가시키는 결과를 가져왔다고 볼 수 있다. 유형에 따른 대피시간의 차이를 분석하기 위해서는 실험의 한계수심 조건을 높이거나, 난간을 잡지 않고 보행할 수 있도록 안전장치를 추가하는 등, 실험조건의 변화가 필요할 것으로 판단되며, 추가적으로 난간을 잡은 채 보행하는 것이 한계수심을 얼마나 높일 수 있는지에 대한 검토를 통하여 정량적인 대피가능 시간을 제시할 수 있을 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2015.07a
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• pp.36-38
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• 2015

전자 해도는 선박의 항해와 관련된 모든 해도 정보를 국제표준에 따라 제작된 전자적 해도로서, 전자 해도에 포함된 등심선은 선박의 가항구역 선정에 사용되어, ECDIS를 이용한 항로계획 업무에 사용되고 있다. 전자해도를 이용한 항로 계획은 안전 등심선, 위험지역과의 근접 정도, 항로표지 혹은 침선과의 근접 정도를 고려하여 계획하기 때문에 정밀한 항해계획이 어려운 경우가 있다. 효율적인 항해계획을 위해서는 가항구역을 정밀히 계산하여 항해할 수 있는 공간을 확보하는 방안이 있다. 현재 안전 등심선으로 경계를 잡고 있는 가항구역에는 수심의 정도를 일정 단위로 편수되어 있다. 등심선 간격은 5m 혹은 10m 등 비교적 큰 넓은 간격으로 구성되는데 이는 수평거리로 수 키로미터의 차이를 보여, 협수로나 경사가 완만한 지역에서는 실 가능 항해구역과 가항구역의 격차가 현저한 경우가 있다. 본 연구에서는 이를 개선하기 위해 등심선보다 조밀한 수심 정보를 이용하는 방안에 대하여 연구하였다. 수심은 등심선보다 세밀한 지형정보가 들어있어, 등심선보다 정밀한 항해 계획을 할 수 있다. 그러나 가항구역은 면으로 구성되는 반면에 수심은 점으로 구성되어 있어, 수심을 들로네 삼각망 알고리즘을 적용하여 면으로 구성하였다. 이를 이용하여 가항구역을 계산함으로써, 실 항해가능 구역과 가항구역의 격차를 최소화하는 방안을 마련하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2019.11a
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• pp.246-248
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• 2019

우리나라의 "항만 및 어항 설계기준·해설"에서는 항로의 수심과 선석의 수심에 대한 기준을 정하고 있다. 다만 항로의 수심과 선석의 수심은 기준이 비슷하나 그 값이 다르다. 여기에 선석 수심에 대해서 홀수대비 선석수심비와 실제 우리나라 항만의 선석 수심을 비교하여 문제점을 제시하였다. 제시된 문제점을 토대로 향후 항해 및 계류안전성을 위한 수심 관련해서 종합적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2014.06a
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• pp.155-156
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• 2014

선박의 안전한 입출항 지원을 위한 항만항행 환경정보로서 해양환경정보 제공기술을 개발하였다. 선박 안전 입출항을 위한 해양환경정보로는 바람, 조류, 조위, 수심 등의 정보를 고려하였으며, 각각 해역 전체의 공간분포와 항로상 변동을 제공할 수 있도록 정보를 생산하였다. 바람은 기상청의 예보자료를 활용하여 항만 공간 규모에 적합하도록 상세 공간 간격으로 최적화하여 생산하였으며, 조류와 조류는 자체적으로 개발한 조석조류 수치모델 결과에 기반한 실시간 예측 기법을 적용하여 생산하였다. 수심은 해도에 제시된 약최저저조면의 수심에 실시간 조위 변동을 적용하여 선박에서 만나게 될 실제 수심을 생산하였다. 제공 정보 중 공간 분포는 사용자가 원하신 시간에 대해 해역 전체의 정보를 제공하며, 항로상 정보는 선박이 운항하게 될 항적 계획에 따라 공간적으로 시간적으로 변동하는 정보를 제공한다. 본 연구의 결과는 항만 입출항 선박의 안전운항에 기여할 것으로 기대된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• v.5 no.4
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• pp.210-218
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• 2018

In this study, a real-scale stairway model was constructed to analyze the evacuation safety of human life due to the change of flooded stair flow. In the experiment, the water depth and flow velocity at each stage of the stairs were measured and the specific force per unit width was calculated. Using the calculated the specific force per unit width, the evacuation safety of each steps of stairs according to the change of the flooded stair flow was presented. Finally, the depth of water measured by the experiment and the evacuation safety graph of "Ishigaki" by the specific force per unit width were combined to analyze the evacuation safety by depth. As a result, it has been found that evacuation of adult man is difficult without help at the flow depth of 0.20 m or more. And it has been found that evacuation of adult women and elderly men are difficult without help at the flow depth of 0.15 m or more. Finally, it has been found that evacuation of elderly women is difficult without help at depth of 0.13 m or more.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.22 no.2
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• pp.153-159
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• 2016

Gwangyang traffic safety designated area is composed of 3 fairways (Deep water fairway, inbound fairway, and outbound fairway). However, inbound vessels can't use this passage because of Samyeo rock and artificial fishing banks in inbound route. The problem with the rocks and artificial fishing banks has been raised by ship navigators and authorities of the port. This research is about the safety evaluation and management plan of the passage, and we conducted maritime traffic simulation using a model based on a ship operator risks. As a result, assuming that future marine traffic volume is the same as the present, and if the ship operators use 3 fairways and not two, it showed risk reduction of 46.4 % (vessels over 50,000 DWT using DW route) and 57.1 % (vessels over 10,000 DWT using DW route). Also, in a traffic volume condition which is the same as the present, to induce vessels over 50,000 DWT to use DW route is effective in mitigating of risks. Meanwhile, in a condition which increased the traffic volume by 150 %, it is more effective to induce vessels to use DW route. This research is the result of analysis using the model based on ship operator risks, and not cost-effectiveness analysis on the removal of Samyeo rock and artifical fishing banks. This research is expected to be used on setting up the sea route and management plan (particularly, restriction on passing DW route).

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.54-54
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• 2023

하천유역조사는 관련 법률의 규정에 의해 물관리정책의 수립에 필요한 기초정보를 제공하는 것을 목적으로 기본현황, 이수, 치수 환경생태 등 유역관리에 필요한 주요 조사항목을 대상으로 수행되고 있다. 조사방법 중 원격탐사자료 활용한 조사는 드론 모니터링 영상 및 위성영상자료를 이용해 댐·제방과 같은 치수 시설물의 안전관리, 수질 모니터링, 하천지형조사, 하상변동조사 등에 활용되고 있다. 최근에는 일반 RGB 영상뿐만 아니라 수백개의 분광밴드를 포함한 초분광영상을 이용한 하천조사 연구가 이루어지고 있다. 초분광영상은 분광해상도가 높아 다항목 조사에 활용할 수 있다는 장점이 있지만, 많은 양의 분광정보를 포함하고 있기 때문에 초기 수집 자료의 용량이 너무 크고, 분석을 위한 전처리 과정이 까다롭다는 단점이 있다. 반면, 10개 이하 밴드의 분광정보를 수집하는 다분광영상은 2개 밴드를 이용해 정규식생지수(NDVI)를 즉각적으로 모니터링할 수 있고, 작물의 생육현황 등을 분석할 수 있어 농업 및 산림분야에서 널리 활용되고 있다. 초분광영상을 이용한 수심산정 연구는 최적 밴드비 탐색 기법(OBRA)을 활용해 측정수심과 상관관계가 높은 밴드비를 이용해 수심맵을 구축하는 방식이 활용되어왔다. 본 연구에서는 기존의 초분광영상을 활용한 수심산정기법을 다분광영상에 적용하여 분광밴드수가 축소된(경량화된) 자료를 활용한 수심산정 가능성을 확인하기 위해 동일한 현장에서 초분광과 다분광 두가지 영상을 촬영하였으며, 각각 수심맵을 구축해 하천분야에서 다분광영상의 활용도를 평가하였다. 또한, 기존의 OBRA의 한계를 개선하기 위해 가우시안 혼합 모델(GMM; Gaussian Mixture Model)을 활용해 영상을 군집화하여 수심산정 정확도를 개선하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.338-338
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• 2016

준설은 흙 또는 모래, 자갈을 파내는 작업을 말하는 것으로, 준설의 목적은 수로, 하천, 항만공사에서 수심의 증가 및 수심을 유지하기 위함이다(산업안전대사전, 2004). 이러한 준설은 하천의 흐름 특성 및 제반 여건 변화를 수반하기도 한다. 준설 직후 낮아진 하상으로 인하여 수위가 감소되는 경우가 있으며, 반면에 수위 저하를 동반하지 않는 경우(저수지와 연결된 준설), 준설 부근에 퇴적이 발생하며 이는 하천의 수위 상승으로 연결될 수 있다. 이러한 수위 상승은 홍수 시 제방의 월류 가능성을 높이는 등 하천의 치수 안전성에 문제를 야기할 수 있다. 본 연구에서는 준설로 인한 하천의 수위 상승에 초점을 맞추었다. 기존 연구에서는 대부분 이러한 현상분석을 위해 수치해석을 이용하였으며, HEC-6, CCHE2D, GSTARS 등의 1, 2차원 수치해석 프로그램을 이용하였다. 그러나 1, 2 차원 수치모형은 수심에 따른 흐름특성을 충분히 반영하지 못하는 한계점을 가진다. 이에 본 연구에서는 3차원 수치해석 모형인 SCHISM을 이용하였다. SCHISM은 하구역의 흐름특성을 분석하기 위해 개발된 프로그램으로, 본 연구와 같이 단면의 급 확대부의 수치해석에 적합한 프로그램이라고 판단된다. 기존연구를 바탕으로 하상변동에 영향을 주는 인자를 산정하여 무차원화 하였으며, 하상 변동량 및 수위상승 영향의 민감도 분석을 수행하였다. 무차원인자는 준설깊이/상류수심(H/hu), 하류하폭/상류하폭($W_d/W_u$), 하류수심/상류수심($h_d/h_u$), 유량(Q)으로 결정하였다. 수치해석에 이용된 지형은 1: 2 경사의 제방을 가진 직선수로이며, 준설 구간을 기준으로 상 하류 각각 1,000 m의 길이를 확보하였다. SCHISM 수치모의를 통하여 민감도 분석을 수행한 결과 모든 수치해석 case에서 퇴적으로 인한 상류수위의 증가를 확인 할 수 있었다. 또한 하류수심/상류수심은 준설부 퇴적 및 상류 수위 상승에 가장 큰 영향을 주는 인자로 나타났다. 본 연구는 하천 준설 계획 시 참고자료로 활용이 가능할 것이며, 준설로 인한 하천수리특성 변화의 선행연구로써 의미가 있다고 판단된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2023.05a
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• pp.241-242
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• 2023

등부표는 선박의 안전한 항행을 지원하는 시설인 항로표지의 한 종류로 항행하는 선박에게 암초나 수심이 얕은 곳의 소재를 알리거나 항로의 경계를 알리기 위해 침추를 해저에 정치하여 해상의 고정위치에 띄워 놓은 등화가 설치된 것을 말한다. 등부표의 표체는 해저에 정치된 침추와 체인으로 연결하며 체인의 길이는 수심의 1.5 ~2.5배로 하여 표체를 계류한다. 등부표는 조류, 바람 등 외력에 의해 이출거리가 발생하여 일정한 패턴으로 선회반경이 형성되나 외력으로 인하여 정상범위에서 벗어나 유실, 위치이동 등이 발생할 수 있고 이는 선박추돌 등 항해안전 사고로도 이어질 수 있다. 이러한 등부표 사고는 물적 피해비용과 이용자의 안전운항에 대한 심리적 부담감 또는 위험감수 등의 추가적인 행정소요 비용이 발생할 수 있다. 따라서 선박의 안전한 도선을 위해서는 등부표의 이출범위와 위치가 변할 수 있음을 염두해 둘 필요가 있다. 이와같은 등부표로 인한 사고 예방과 안전한 도선을 위해 등부표 이출범위와 안전도선에 관한 연구를 하였다.

• Proceedings of KOSOMES biannual meeting
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• 2017.04a
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• pp.70-70
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• 2017