• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.364-364
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• 2023

최근 환경부에서 발표한 「제3차(2021~2025) 강우유출 비점오염관리 종합대책(2020)」에 의하면, 우리나라는 지난 50년간 급격한 도시화, 산업화 과정을 거치면서 불투수면적이 전 국토의 약 22.4%에 달한다고 보고되고 있다. 특히 전체 소권역의 6%에 해당하는 51개 소권역의 경우 불투수 면적률 25%를 넘어서고 있는 것으로 조사되었다. 이러한 불투수면의 증가는 기후변화에 의한 영향으로 토양 침투량과 기저유출량을 감소, 갈수기 하천건천화 심화, 우기 표면유출수 증가를 가중시키며 이로인한 비점오염물질 유입 증가, 수질 악화의 원인으로 작용 될 수 있다. 이에 정부에서는 저영향개발(Low Impact Development, LID) 사업 및 친환경그린인프라(Green Infrastructure, GI) 기술요소를 적용하여 도시지역 기후위기 대응 수단의 일원으로 우수유출 저감, 물순환 구조 개선, 비점오염원을 관리하고자 '그린빗물인프라(Green Stormwater Infrastructure, GSI) 조성 사업'을 추진하여 공공청사를 중심으로 학교, 도서관, 체육시설, 공원 등 적용 범위를 확대하고 있다. 이에 본 연구에서는 기후변화에 가장 취약한 해안도시지역인 경상남도에 위치하고 있으며, 불투수면적이 높고 노후화된 소규모 청사 2곳을 시범 구역으로 선정하였다. 각 시범 구역별 GSI 시설 적용이 가능한 주차장, 화단, 옥상 등의 개선방안을 제시하였으며, 적용 규모를 달리하여 물순환·물 환경 개선 효과를 검증하였다. 검증에는 국내에서 개발된 K-LIDM 모형을 활용한 우수유출저감 및 직접유출체적 산정결과를 통해 물순환 효과를, 국립환경과학원에서 제시되고 있는 '토지계 지목별 발생부하원단위', 수질환경개선 보고서에서 제시된 침투형, 식생형 비점오염저감시설의 저감효율을 활용하여 물순환 저감효과를 분석하여 비교하였다.

• Journal of the Korean Institute of Landscape Architecture
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• v.41 no.6
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• pp.107-116
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• 2013

This study was undertaken to investigate the characteristics of retention and evapotranspiration in the extensive greening module of sloped and flat rooftops for stormwater management and urban heat island mitigation. A series of 100mm depth's weighing lysimeters planted with Sedum kamtschaticum. were constructed on a 50% slope facing four orientations(north, east, south and west) and a flat rooftop. Thereafter the retention and evapotranspiration from the greening module and the surface temperature of nongreening and greening rooftop were recorded beginning in September 2012 for a period of 1 year. The characteristics of retention and evapotranspiration in the greening module were as follows. The water storage of the sloped and flat greening modules increased to 8.7~28.4mm and 10.6~31.8mm after rainfall except in the winter season, in which it decreased to 3.3mm and 3.9mm in the longer dry period. The maximum stormwater retention of the sloped and flat greening modules was 22.2mm and 23.1mm except in the winter season. Fitted stormwater retention function was [Stormwater Retention Ratio(%)=-18.42 ln(Precipitation)+107.9, $R^2$=0.80] for sloped greening modules, and that was [Stormwater Retention Ratio(%)=-22.64 ln(X)+130.8, $R^2$=0.81] for flat greening modules. The daily evapotranspiration(mm/day) from the greening modules after rainfall decreased rapidly with a power function type in summer, and with a log function type in spring and autumn. The daily evapotranspiration(mm/day) from the greening modules after rainfall was greater in summer > spring > autumn > winter by season. This may be due to the differences in water storage, solar radiation and air temperature. The daily evapotranspiration from the greening modules decreased rapidly from 2~7mm/day to less than 1mm/day for 3~5 days after rainfall, and that decreased slowly after 3~5 days. This indicates that Sedum kamtschaticum used water rapidly when it was available and conserved water when it was not. The albedo of the concrete rooftop and greening rooftop was 0.151 and 0.137 in summer, and 0.165 and 0.165 in winter respectively. The albedo of the concrete rooftop and greening rooftop was similar. The effect of the daily mean and highest surface temperature decrease by greening during the summer season showed $1.6{\sim}13.8^{\circ}C$(mean $9.7^{\circ}C$) and $6.2{\sim}17.6^{\circ}C$(mean $11.2^{\circ}C$). The difference of the daily mean and highest surface temperature between the greening rooftop and concrete rooftop during the winter season were small, measuring $-2.4{\sim}1.3^{\circ}C$(mean $-0.4^{\circ}C$) and $-4.2{\sim}2.6^{\circ}C$(mean $0.0^{\circ}C$). The difference in the highest daily surface temperature between the greening rooftop and concrete rooftop during the summer season increased with an evapotranspiration rate increase by a linear function type. The fitted function of the highest daily surface temperature decrease was [Temperature Decrease($^{\circ}C$)=$1.4361{\times}$(Evapotranspiration rate(mm/day))+8.83, $R^2$=0.59]. The decrease of the surface temperature by greening in the longer dry period was due to sun protection by the sedum canopy. The results of this study indicate that the extensive rooftop greening will assist in managing stormwater runoff and urban heat island through retention and evapotranspiration. Sedum kamtschaticum would be the ideal plant for a non-irrigated extensive green roof. The shading effects of Sedum kamtschaticum would be important as well as the evapotranspiration effects of that for the long-term mitigation effects of an urban heat island.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.456-456
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• 2015

최근 집중호우 및 돌발홍수로 인한 물관련 피해가 늘어감에 따라 도시화된 유역의 물관리 연구에 많은 초점이 모아지고 있다. 도시 유역의 물순환에 대한 하나의 해결방법으로 각광받고 있는 LID(Low Impact Development)에 관한 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 법정행정구역도를 따라 온천천 유역을 각 동별로 나누어 LID를 설치하였을 때 적용 효과가 가시적으로 나타나는 소유역을 확인하기 위하여 SWMM 모형을 통해 시뮬레이션을 실시하였다. LID 요소기술로는 토지피복에 따라 주택지에는 옥상녹화, 도로에는 투수성포장을 설치하여 각 동별로 LID 적용 전 후에 대한 유출량, 침투량, 첨두유량, 유출계수 등을 비교 및 분석하는 연구를 수행하였다. 온천천 유역 14개 동에 대한 분석을 실시한 결과, 유출량 감소율의 경우 수민동(85.24%), 거제동(83.23%), 명장동(82.81%), 침투량 증가율은 수민동(162.8%), 안락동(105.1%), 복산동(71.03%) 순으로 하천 주변의 거주지가 밀집된 지역에 가시적인 효과가 나타났으며, 첨두유량 감소율은 청룡동(81.82%), 장전동(80.37%) 부곡동(79.39%) 순으로 소유역의 경사가 급한 지형에 효과가 좋은 것으로 나타났다. 유출계수 감소율은 유출량 감소율의 경우와 마찬가지로 나타났다. 도시 유역에 보다 나은 물순환을 위하여 LID 요소기술을 설치할 때 저감시키거나 증가시키려는 매개변수를 확실히 선정하는 것이 LID 효과를 극대화 할 수 있다는 점을 확인하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.191-191
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• 2011

최근 빗물이 우리가 앞으로 이용할 수 있는 수자원이라는 사회적인 인식의 변화와 함께 빗물이용이 더욱 요구되어졌다. 특히 빗물의 이용 저류 침투를 목적으로 하는 우수 관리에 대한 관심이 증가하면서 빗물이용시설의 설치, 운용의 필요성이 대두되고 있다. 이에 반해 화재발생은 해마다 증가하고 있으며, 화재 증가는 소방력 활동의 증가로 귀결되는데 현장활동 인력과 장비 그리고 화재를 진압하는데 사용되는 소방용수 증가를 의미한다. 따라서 본 연구는 빗물을 소방용수로 즉, 화재진압시 활용 가능성과 수자원 절약, 화재 사각지역 해소 측면을 살펴보기 위해서 통계분석, 현장조사, 기존 빗물이용시설 및 향후 완공 예정인 우수유출저감시설 활용과 소방용수 미설치 지역과 소방관서 옥상에 빗물이용시설 설치 방안을 제시하였으며, 그에 따른 공공서비스 확대와 경제성 분석을 통하여 다음과 같은 연구결과를 도출하였다. 첫째, 기존 빗물이용시설을 소방용수로 적극적으로 활용해야 한다. 빗물이용시설의 주 용도로 조경용수, 청소용수, 소방용수로 나눌 수 있는데 이수 측면에서 화재가 발생하지 않으면 소방용수로서 이용이 거의 없는 실정이다. 이는 해당 건물관계자나 소방대원들이 빗물이용시설을 인식을 못하고, 사용과 접근성 불편으로 상수도와 연결된 소화전에 의존하는 경우가 많다고 본다. 둘째, 상수도시설이 없는 지역은 빗물이용으로 소방용수를 확보해야 한다. 섬, 산간, 고지대, 농촌지역 등 상수도 서비스를 공급받지 못하는 지역은 화재발생시 수원확보곤란으로 인명과 재산피해의 증가요인으로 작용할 수 있다. 공공서비스 확대차원에서 화재 사각지역을 해소하기 위해 지붕면을 이용한 각 가정마다 또는 공동 빗물저장소와 지형의 비탈면을 이용한 빗물이용시설 설치로 소방용수 확보의 필요성을 확인했다. 셋째, 소방관서 신설시 빗물이용시설을 도입하여 설치한다. 화재통계와 현장조사를 통하여 소방차 출동대기부터 화재진압까지 많은 양의 물이 사용되는 것으로 파악되었다. 대부분 먹는 물 즉, 상수도를 이용한다는 점에서 수자원 절약과 화재진압에 사용된 물은 재생 불가능이라는 환경보전 측면에서 빗물이용으로 해답을 찾아본다. 따라서 빗물을 많이 저장할 수 있도록 옥상, 부지 등 집수면적을 확대하고 이에 적합한 저류시설을 갖춘 빗물이용시설을 설치한다. 끝으로 신속하고 효율적인 화재진압이 중요한 만큼 빗물을 소방용수로 활용하고자 할 때는 언제 어디에서나 현장 접근성, 사용 편리성, 충분한 수량을 고려해야한다.

• Journal of Environmental Impact Assessment
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• v.24 no.1
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• pp.16-34
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• 2015

Impervious covers(IC) are artificial structures, such as driveways, sidewalks, building's roofs, and parking lots, through which water cannot infiltrate into the soil. IC is an environmental concern because the pavement materials seal the soil surface, decreasing rainwater infiltration and natural groundwater recharge, and consequently disturb the hydrological cycle in a watershed. Increase of IC in a watershed can cause more frequent flooding, higher flood peaks, groundwater drawdown, dry river, and decline of water quality and ecosystem health. There has been an increased public interest in the institutional adoption of LID(Low Impact Development) and GI(Green Infrastructure) techniques to address the adverse impact of IC. The objectives of this study were to construct the modeling site for a samll urban watershed with the Storm Water Management Model(SWMM), and to evaluate the effect of various LID techniques on the control of rainfall runoff processes and non-point pollutant load. The model was calibrated and validated using the field data collected during two flood events on July 17 and August 11, 2009, respectively, and applied to a complex area, where is consist of apartments, school, roads, park, etc. The LID techniques applied to the impervious area were decentralized rainwater management measures such as pervious cover and green roof. The results showed that the increase of perviousness land cover through LID applications decreases the runoff volume and pollutants loading during flood events. In particular, applications of pervious pavement for parking lots and sidewalk, green roof, and their combinations reduced the total volume of runoff by 15~61 % and non-point pollutant loads by TSS 22~72 %, BOD 23~71 %, COD 22~71 %, TN 15~79 %, TP 9~64 % in the study site.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2004.05b
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• pp.1213-1218
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• 2004

인류의 발전을 주도하였던 수자원은 현대에 이르러 음용수, 공업용수, 농업용수 등의 사용목적을 가지고 활용되는 한편 하천, 호수 등 자연환경과 어우러져 인간의 삶을 윤택하게 해주는 기능을 동반하여 다양한 형태로 활용되기에 이르렀다. 그러나, 수요 증가에 따른 개발증가로 수자원 부존량을 점차적으로 저하시키고 있고, 산업의 발전에 부가되는 환경 오염 등의 영향으로 현재 활용이 가능한 수자원의 양은 점차 줄어들고 있는 추세이다. 직접유출량이 발생하는 포장 면적이 증가할수록 침투가 가능한 면적이 줄어들어, 강우시 발생하는 다량의 수자원을 활용하지 못하고 하천으로 방류하게 되므로 점차 수자원 부족 현상이 가시화되고 있는 현 시점에서는 적극적인 활용 대책의 마련이 반드시 필요한 실정이다. 이와 같은 이유로 미국, 일본, 유럽 등 선진국에서는 빗물을 받아 활용할 수 있는 빗물이용시설에 대한 연구와 실제 적용을 통해 수자원의 효율적 활용을 유도하고 있으면, 국내의 경우 1990년대 중반부터 유출저감시설 연구 및 시범지역 적용을 시작으로 현재 빗물이용시설을 포함하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 빗물이용시설은 활용 면적에 따라서 건물의 옥상면을 통하여 유출되는 빗물을 저류하여 활용하는 방식과, 일정 면적에 내리는 빗물을 침투-저류하여 활용하는 두 가지의 방식으로 크게 구분 할 수 있다. 본 연구에서는 두 가지 방법 중, 유역 침투-저류 방식을 이용한 빗물이용시설에서의 강우강도에 따른 유출량 및 저류량 변화를 분석하고 아울러 침투-저류 방식을 활용하는 경우, 수질 변화를 검토하는 실험을 통하여 유역 저류-침투방식을 활용한 빗물이용시설의 적용성 여부를 확인하고자 한다.적법의 불확실도 $5\%\~10\%$에 비교하여 $5\%$ 내외의 정확도 수준을 지니고 있어 정확도 향상을 기대할 수 있다. 경제적인 측면에서도 매년 측정사업에 소요되는 비용과 비교하였을 때 장기적으로는 경제적인 방법이 될 수 있다. 하천수 등의 상호 관계 분석을 통해 장기간의 유역 물순환체계 변화를 분석할 수 있었다.골풀과, 닭의장풀과가 각 1종씩으로, 조사지점( I )보다 좀 더 많은 종이 분포하는 것으로 조사되었다. 또한 어류는 조사지점( I )에서 3회에 걸쳐 총 396개체가 채집되어 3목 8과 21종이었다. 이 중 한국 고유종은 11종이었고, 외래 어종은 검정우럭과 2종이 조사되었으며, Zacco platypus(피라미), Zacco temmincki(갈겨니), Acheilongnathus koreanus(칼납자루), Odontobutis platycephala(동사리), Coreoleuciscus splendidus(쉬리) 순으로 분포하고 있었고, Acheilognathus signifer(묵납자루)는 댐 건설 전에는 많이 분포하였으나 현장조사에서 서식을 확인 할 수 언어 개체수의 큰 감소내지 멸종된 것으로 추정되었다.에서 동시에 시행하였다. 수술 후 1년 내 시행한 심초음파에서 모든 환아에서 단지 경등도 이하의 승모판 폐쇄 부전 소견을 보였다. 수술 후 조기 사망은 없었으며, 합병증으로는 유미흉이 한 명에서 있었다. 술 후 10개월째 허혈성 확장성 심근증이 호전되지 않아 Dor 술식을 시행한 후 사망한 예를 제외한 나머지 6명은 특이 증상 없이 정상 생활 중이다 결론: 좌관상동맥 페동맥이상 기시증은 드물기는 하나

• Journal of the Korean Society of Urban Environment
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• v.18 no.4
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• pp.409-417
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• 2018

This study elicited the necessity of considering regional climate change on Low Impact Development (LID) application by evaluating its effect on LID efficiency. The relationship between climate change factors and LID efficiency was evaluated with Representative Concentration Pathway (RCP) showing the increase of annual precipitation and representative evapotranspiration. Simply lowering lawn surface (LID3), a practical option to increase retention and infiltration effect, demonstrated hydrological improvement above two conventional options, bioretention with green roof (LID1) and bioretention only (LID2). High runoff reductions of applied options at RCP 4.5, supposing taking efforts for mitigating green house gases, revealed that climate change countermeasures were preferable to LID efficiencies. The increase of precipitation had more influence in hydrological change than that of reference evapotranspiration.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.43 no.6
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• pp.721-733
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• 2023

As the frequency of extreme rainfall events increase due to climate change, climate change adaptation measures have been proposed by the central and local governments. In order to reduce flood damage in urban areas, various flood response policies, such as low impact development techniques and enhancement of the capacity of rainwater drainage networks, have been proposed. When these policies are established, regional characteristics and policy-effectiveness from the cost-benefit perspective must be considered for the flood mitigation measures. In this study, capacity enhancement of rainwater pipe networks and low impact development techniques including green roof and permeable pavement techniques are selected. And the flood reduction effect of the target watershed, Gwanak campus of Seoul National University, was analyzed using SWMM model which is an urban runoff simulation model. In addition, along with the quantified urban flooding reduction outputs, construction and operation costs for various policy scenarios were calculated so that cost-benefit analyses were conducted to analyze the effectiveness of the applied policy scenarios. As a result of cost-benefit analysis, a policy that adopts both permeable pavement and rainwater pipe expansion was selected as the best cost-effective scenario for flood mitigation. The research methodology, proposed in this study, is expected to be utilized for decision-making in the planning stage for flood mitigation measures for each region.

• Journal of Wetlands Research
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• v.13 no.2
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• pp.231-242
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• 2011

Recently, the green spaces in the urban areas were greatly reduced due to urbanization and industrialization. As urban structures such as roads and buildings are built, the amount of impervious area within a watershed increases. High impervious surfaces are the common causes of high runoff volumes as the soil infiltration capacity decreases and the volume and rate of runoff increase thereby decreasing the groundwater recharge. These effects are causing many environmental problems, such as floods and droughts, climate change, heat island phenomenon, drying streams, etc. Most cities attempted to reduce sewer overflows by separating combined sewers, expanding treatment capacity or storage within the sewer system, or by replacing broken or decaying pipes. However, these practices can be enormously expensive than combined sewer overflows. Therefore, in order to improve these practices, alternative methods should be undertaken. A new approach termed as "Low Impact Development (LID)" technology is currently applied in developed countries around the world. The purpose of this study was to effectively manage runoff by adopting the LID techniques. Small Constructed Wetland(Horizontal Subsurface Flow, HSSF) Pilot-scale reactors were made in which monitoring and experiments were performed to investigate the efficiency of the system in removing pollutants from runoff. Based on the results of the Pilot-plant experiments, TSS, $COD_{Cr}$, TN, TP, Total Pb removal efficiency were 95, 82, 35, 91 and 57%, respectively. Most of the pollutants were reduced after passing the settling tank and the vertical filter media. The results of this study can contribute to the conservation of aquatic ecosystems and restoration of natural water cycle in the urban areas.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.498-498
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• 2023

정부와 지자체는 기후변화로 인한 홍수 피해를 저감하고자 내수배제 용량 증대, 건전한 물환경 조성 등 다양한 방향의 정책들을 제시하고 있다. 각 지자체 별로 다양한 홍수 대응 정책들을 반영하고 있지만, 2022년 집중호우에 의한 도심지역 침수 피해 사례와 같이 기후변화로 인하여 증가된 홍수량에 대한 적절한 대비를 못하고 있다. 따라서 지자체는 현재의 홍수 대응 정책들과 더불어 추가적인 홍수 대응 정책을 시행하여야 하며, 지속가능한 개발을 고려한 유역의 건전한 물순환을 유지해야 한다. 본 연구에서는 토지피복 등 유역의 특성을 고려하여 실행 가능한 홍수 정책들의 대응 효과를 분석하고, 기후변화 시나리오를 반영한 미래 빈도분석 결과를 반영하여 최적의 홍수 대응 정책 대안을 제시하고자 한다. 연구에서 선정한 홍수 대응 정책은 우수관거 용량을 증대시키는 관거 교체 정책, 지속가능한 저영향개발 기법을 적용한 투수성 포장과 옥상녹화 정책을 선정하였다. 미래 강우 시나리오는 3개의 CMIP6 GCM모형(ACCESS-CM2, CanESM5, GFDL-ESM4)과 2개의 SSP-RCP 시나리오(SSP1-26, SSP5-85)를 사용하였다. 홍수 저감 효과는 도시유출해석모형인 SWMM 모형으로 분석하였다. 또한, 정책 이행에 발생하는 공사와 운영 비용을 산정하여 경제적 편익 분석을 실시하였다. 분석 결과, 투수성 포장과 우수관거 용량 확대 정책을 반영하는 정책 시나리오가 가장 경제적인 홍수 저감 효과를 가져오는 것으로 분석되었다. 본 연구의 정책별 경제적 비용과 홍수 저감 효과 분석은 기후변화에 대비한 도시유역의 홍수 대응 정책을 평가하고 우선순위를 선정하는데 있어 기여 할 수 있을 것으로 기대된다.