• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
• /
• pp.62-62
• /
• 2019

본 연구에서는 기상청에서 제공하는 인공위성 관측자료와 레이더 자료를 합성하여 예측된 선행시간 2시간의 강수량 예측자료를 이용하여 도시유역의 침수 발생 여부를 확인할 수 있는 시스템을 개발하였다. 대상유역은 부산광역시에 위치하고 있는 유역면적 $54km^2$의 온천천유역으로, $10m{\times}10m$의 해상도로 지표면의 침수예측을 수행한다. 침수예측에 이용되는 모델은 지표면과 하수관망 사이의 상호작용을 효과적으로 고려할 수 있도록 지표면 2차원, 하수관망 1차원 모델을 연계하였으며, 침수예측에 소요되는 시간을 최소화하기 위하여 OpenMP기반의 병렬해석 기법을 적용하였다. 또한 초기조건에 의한 오차를 줄이기 위하여 하천수위 관측소에 관측된 수위자료를 예측모델의 초기조건으로 입력할 수 있도록 시스템을 구성하였으며 유역 하류단에서 경계조건으로 활용되는 예측수위자료는 시계열자료의 예측에 뛰어난 성능을 보여주는 것으로 알려진 LongShort-term Memory(LSTM) 기법을 적용하여 이용하였다. 본 연구에서 개발된 실시간 도시침수 예측 시스템은 집중호우 발생시 침수 발생 위치를 사전에 빠르게 예측하여 도시유역의 인적 물적 자원의 피해를 저감하는데 적극적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
• /
• pp.253-253
• /
• 2016

여러 정부부처 및 지자체에서 도시지역 홍수 피해 및 비점오염원 저감 방안의 해법으로 LID 시설의 설치를 권장하고 있다. 하지만 LID 기술의 국내 도입 기간이 짧아 우리나라 환경에 맞는 LID 시공을 할 수 있는 업체가 한정적이고 시공경험도 많지 않아 시공 비용에 대한 경제성 분석이 어렵다. 이러한 문제점으로 인해 LID 설치 비용의 과대 인식과 실효성에 대한 불안감이 만연하여 시설 설치에 어려움을 겪고 있다. 이와 관련하여 GI&LID 연구단에서 LID 통합설계모듈 등의 모형 개발 연구가 활발히 진행중이나 이에 앞서 금번 연구에서는 SWMM 모형을 이용하여 분석을 수행하였고, 가시적인 비교가 용이하고 최근 가장 큰 피해를 가져왔던 2014년 홍수 사상을 대상으로 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 도시내 급경사면이 많고 불투수면적율이 높아 유속이 빠르고 완경사로 변화되는 구간에 홍수 및 토석류가 집중되어 홍수피해에 취약한 부산시 온천천 유역을 대상으로 LID 시설을 모의 설치 및 시뮬레이션 하고 재해연보 상의 홍수피해 복구액과 비교하였다. 이를 통해 LID 시설 설치시 비용-편익을 분석하고 이점을 제시하여 추후 있을 LID 시공 및 관련 연구에 도움이 되고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
• /
• pp.219-219
• /
• 2020

하천의 수질을 나타내는 환경지표 중 국가 TMS(Tele Monitoring system)의 수질측정망을 통해 관리되고 있는 지표로는 DO, BOD, COD, SS, TN, TP 등 여러 인자들이 있다. 이러한 수질인자는 하천의 자정작용에 있어 많은 영향을 나타내고 있다. 이를 활용한 경제적이고 합리적인 수질관리를 위해 하천의 자정작용을 활용하는 것이 중요하다. 생물학적 작용을 가장 효과적으로 활용하기 위해서는 수질오염 데이터에 기초한 수질예측을 채택하여 적절한 대책이 필요하다. 이를 위해서는 수질인자의 데이터를 측정하고 축적해 수질오염을 예측하는 것이 필수적인데, 실제적으로 수질인자의 일일 측정은 비용 관점에서 쉽게 접근할 수 없다. 본 연구에서는 시계열 학습으로 알려진 RNN-LSTM(Recurrent Neural Network-Long Term Memory) 알고리즘을 활용하여 기존에 측정된 수질인자의 데이터를 통해 시간당 및 일일 수질인자를 예측하려고 했다. 연구에 앞서, 기존에 시간단위로 측정된 수질인자 데이터의 이상 유무를 확인 후, 에러값은 제거하고 12시간 이하 데이터가 누락되었을 때는 선형 보간하여 데이터를 사용하고, 1일 데이터도 10일 이하 데이터가 누락되었을 때 선형 보간하여 데이터를 활용하여 수질인자를 예측하였다. 수질인자를 예측하기 위해 구글이 개발한 딥러닝 오픈소스 라이브러리인 텐서플로우를 활용하였고, 연구지역으로는 대한민국 부산에 위치한 온천천의 유역을 선정하였다. 수질인자 데이터 수집은 부산광역시에서 운영하는 보건환경정보 공개시스템의 자료를 활용하였다. 모델의 연구를 위해 하천의 수질인자, 기상자료 데이터를 입력자료로 활용하였다. 분석에서는 입력자료와, 반복횟수, 시계열의 길이 등을 조절해 수질 요인을 예측했고, 모델의 정확도도 분석하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제14권4호
• /
• pp.859-866
• /
• 1994

대부분의 중소규모 하천 유역에서는 수위 또는 유량 등의 실측자료가 빈약한 상태이기 때문에 홍수시의 유출량을 정확히 추정하고, 홍수피해를 경감시키기 위한 적절한 대책을 세우기가 매우 어려운 실정이다. 본 연구에서는 부산지방에 위치한 온천천 유역을 대상으로 하여 중소 하천 유역에 대한 선형 이산화 입력-출력 모형의 매개변수를 추정하고자 하였으며, 1993년 6월부터 실측한 유출량 자료와 저류함수법에 의해 산정한 유효강우량을 사용하여 선형 이산화 입력-출력 모형의 매개변수를 최소자승법과 상관함수법에 의해 추정하였다. 선형 이산화 입력-출력 모형에 의한 유출 수문곡선은 실측 수문곡선을 잘 재현한 것으로 나타났다. 또한 추정된 매개변수와 강우자료만을 사용하여 모의발생시킨 수문곡선 역시 실측 수문곡선과 잘 일치함을 알 수 있었다.

• 환경생물
• /
• 제35권2호
• /
• pp.143-151
• /
• 2017

본 연구는 부산시의 대표적인 도시하천인 온천천에서 가뭄 및 집중호우 등 환경적 교란이 수질 및 부착규조류 군집에 미치는 영향을 파악하기 위하여 2013년~2014년 2년간 연구를 수행하였다. 긴 갈수기였던 2013년 4분기~2014년 1분기와 2014년 3분기에 강한 집중 호우 사이에 급격한 하천 수질 변화를 보였다. 부착규조류는 비교적 짧은 유하거리에 비해 도심화 정도에 따라 상류에서 하류까지 뚜렷하게 군집 구조 변화를 보였으나 긴 가뭄기간 동안 감소된 유량은 종조성에 영향을 주어 Cocconeis placentula var. lineata에서 Gomphonema clevei이 우점종으로 바뀌고 Gomphonema 속 등 주요 분포 종으로 조사되었다. 갈수기 이후 강한 강우로 부착규조류의 종조성보다 생물량이 급격하게 감소되었고 이는 국지적 기후 변화로 수생태계 구조와 기능에 많은 영향이 생김을 알 수 있었다. 따라서, 기후 변화에 의한 도시기후의 이상현상과 도시하천의 수질 및 부착규조류의 분포 특성 연구는 도시하천 생태계 특성과 변화 연구에 있어서 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대하며 국지적인 환경변화에 대응하는 도시하천의 유지관리 방안을 찾는 데 도움이 될 것으로 판단된다.

• 한국환경보건학회지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.131-136
• /
• 1998

Attached algal community and several physico-chemicai characters were investigated at Seokjong hot spring in Chollabukdo in February and in April, 1997. The results of physico-chemicai factors are as follows : water temperatures were varied from 6.5$^{\circ}$C to 32.0$^{\circ}$C; pH range was 6.9 to 7.7; The levels of electric conductivity were 105 $\mu$mhos/cm to 477 $\mu$mhos/cm; chemical oxygen demand(COD) range was 1.5 mg/l to 21.2 mg/l; ammonia concentration was 0.20 mg/l to 8.74 mg/l; nitrate concentrations were 0.36 mg/l to 2.43 mg/l; phosphate concentration was N.D. to 0.52 mg/l; sulfur concentration was 14.6 mg/l to 66.1 mg/l. Attacched algal species were identified. Totally, 63 taxa were classified and composed of 4 phylum, 4 class, 10 order, 17 family and 31 genera. The total biomass of attacched algae was $1.036 \times 10^{7}$ cells/l that composed of $5.39 \times 10^{6}$ cells/l of blue-green algae, $4.05 \times 10^{6}$ cells/l of diatom and $0.93 \times 10^{6}$ cells/l of green algae. The succession of dominant species was Synechocystis thermalis. This could be due to the thermal wastewaters. in biotic indices tests, the values of dominance index(DI) were 0.33 to 0.67 in winter, 0.18 to 0.68 in spring. The values of diversity index(H') were 1.44 to 2.69 in winter, 1.62 to 2.89 in spring. And the values of eveness index (J) were 0.31 to 0.61 in winter, 0.37 to 0.65 in spring.

• 자원환경지질
• /
• 제40권3호
• /
• pp.307-318
• /
• 2007

지열수의 부존은 화석열수계(fossil geothermal system)의 분포와 밀접한 연관성을 가지므로, 활발한 화석열수계에 의한 광역적인 열수변질대가 분포하는 경상분지 남부지역을 대상으로 GIS 공간통합기법을 적용한 지열 부존 잠재력을 탐사하였다. 연구방법은 화석열수계의 기원 및 분포와 관련된 지질 열수변질대, 열수형 광상 분포, 선구조 밀도, 항공자력도 등 주제도를 작성하고, 현행 온천 분포와의 상관성을 파악하여, 공간통합을 실시하였다. 그 결과 퍼지 연산자 중에서는 ${\gamma}$ 연산자(${\gamma}=0.1$)가 가장 높은 성공비율을 나타내었으며, 일부 지역에서 새로운 지열수 부존 가능성이 예상된다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제16권8호
• /
• pp.973-983
• /
• 2007

The eco-hydrologic effects of maintenance water supply on Oncheon stream are studied using hydrologic, hydraulic and ecologic models. SWMM (Storm Water Management Model) is used for long-term simulation of runoff quantity and water quality from Oncheon stream watershed. Using the output hydrologic variables from SWMM, HEC-RAS (River Analysis System) is then used to simulate the hydraulics of water flow through Oncheon stream channels. Such hydrologic, hydraulic and water quality output variables from SWMM and HEC-RAS are served as input data to execute PHABSIM (Physical Habitat Simulation) for the purpose of predicting the micro-habitat conditions in rivers as a function of stream flow and the relative suitability of those conditions to aquatic life. It is observed from the PHABSIM results that the weighted usable area for target fishes has the maximum value at $2m^3/s$ of instream flow. However, mid and down stream areas that have concrete river bed and covered region are unsuitable for fish habitat regardless of instream flow increment. The simulation results indicate that the simple maintenance water supply is limited in its effect to improve the ecological environment in Oncheon stream. Therefore, it is imperative to improve water quality and to recover habitat conditions simultaneously.

• 자원환경지질
• /
• 제42권6호
• /
• pp.609-618
• /
• 2009

지층 내에 발달한 고투수성 단층은 유체, 에너지, 그리고 용질이 이동하는데 있어서 중요한 역할을 하는 지질구조이다. 따라서 고투수성 단층 주변부에서는 지열수(혹은 온천), 지열 이상대, 그리고 금속 광상 등이 형성될 가능성이 크다. 단층의 구조에 따른 지하수 유동과 이에 따른 지층 내의 열적 상태를 확인하기 위해서 단층 구조가 다른 세 가지의 경우에 대해서 이차원 열-수리적 거동 모델링을 수행하였다. 모델링 결과로부터 세 가지 모든 단층 구조의 경우에서 단층의 투수율이 커지면 단층대에서의 지하수 용출 온도가 초기 온도 보다 높아지는 경향을 확인 할 수 있다. Peclet number 와 단층대에서의 용출온도의 상관관계 분석으로부터 상관계수($R^2$)가 0.98로 상당히 높은 것을 확인하였다. Peclet number가 1이상 일 때 단층대에서는 약 $32^{\circ}C$ 이상의 온도가 용출되며 이러한 경우에 단층대에서의 열흐름은 매질을 통한 전도 보다는 지하수에 의한 대류의 영향이 큰 것으로 판단된다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제29권6호
• /
• pp.659-672
• /
• 2020

Water and sediment qualities were investigated in the Oncheon Stream and at the Wondong bridge of the Suyoung River, during the summer rainy season, 2019. Dissolved oxygen (DO) showed the lowest levels at 4.7 and 5.0 m/L, and biogeochemical oxygen demand (BOD) showed the highest at 5.3 mg/L downstream where the tributary flows into the main river. Chemical oxygen demand (COD) increased from 2.0 to 5.9 mg/L on average as it flowed downstream, The COD/BOD ratio decreased gradually as it flowed downstream, reaching 1.0. However, COD/BOD ratio at the Wondong bridge was 5.8-22.2, indicating that easily biodegradable and non-biodegradable organic matter flows into the Oncheon Stream and Suyoung River, respectively. Total nitrogen (T-N) / total phosphorus (T-P) ratio tended to decrease from 72 to 21 as it flowed downstream, measuring 71 to 86 at the Wondong bridge. The water quality index (WQI) generally improved better than grade IV after heavy rainfalls. However, DO and T-P were the parameters that deteriorated the WQI. Ignition loss (IL), COD, T-N, and T-P of sediments had distribution of 1.44 ± 1.01%, 0.35 ± 0.16%, 43 ± 63 mg/kg, and 10.9 ± 21.9 mg/kg, respectively. These were several times lower than the annual averages of IL, T-N, and T-P in 2017 before the dredging project was conducted in the first half of 2018.