• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.247-247
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• 2011

도시유역에서의 일반적인 우수관거 설계 및 기존의 연구들은 수리학적 조건을 만족시키는 범위 내에서 최소의 비용을 위한 관거 설계에 초점을 맞추어왔다. 그러나 최적의 우수관거 설계는 우수관거의 근본적 목적인 내수배제를 최대화 하고자 하는 것이며, 이것은 관망 구성에 따른 시스템 내 유입 수문곡선들 간의 중첩효과를 제어함으로써 가능하다. 본 연구에서는 관내 흐름의 변화를 관망의구성에 따라서 제어될 수 있는 목적함수로서 다루고 있는 이정호(2010)의 우수관망 최적설계 모형에 대하여 각기 다른 유역 특성을 나타내는 실제 도시유역에서의 적용성을 검토하였다. 본 연구에서 이용한 최적 우수관망 노선 결정 모형은 이정호(2010)가 개발한 모형으로 도시유역에서의 우수관망의 노선 결정을 유출구 첨두유출량 최소화를 목적으로 최적화기법을 이용한 모형이다. 이정호(2010)는 개발된 모형을 통하여 관망 노선을 결정한 결과 설계빈도를 초과하는 강우에 대해서 내수침수 발생이 저감되는 효과를 가져올 수 있음을 분석하였다. 본 연구에서는 이러한 이정호(2010)의 모형에 대한 적용성을 검증하기 위하여 각기 다른 유역 특성을 갖는 실제 도시유역들에 대하여 해당 모형을 적용하였다. 이때 유역의 특성은 지표유출 및 첨두유출량에 지배적인 영향을 미치는 유역의 지표 경사에 대하여 고려되었다. 적용된 도시유역은 총 3개 배수분구로서 평균 지표 경사는 0.008, 0.006, 0.002로 각기 높은 경사, 보통 경사 및 완만한 경사 지대를 염두에 둔 유역 선정에 해당한다. 이에 따라 각 유역에 대하여 우수관망 노선을 최적화한 결과 설계빈도의 강우지속기간 30분 강우에 대하여 현재의 관망 대비 최적화된 관망에서의 첨두유출량 저감 비율은 지표경사 0.008인 유역에서는 약 7%, 지표경사 0.006인 유역에서는 약 17%, 지표경사 약 0.002인 유역에서는 약 8%로 나타났다. 따라서 본 연구결과 유역의 경사 특성에 따른 최적 우수관망을 통한 첨두유출량의 저감 비율간에는 상관관계를 정의할 수 없으며, 단지 우수관망에서의 노선 변경이 가능한 맨홀 지점이 어떤 중요한 지점에 얼마나 위치하느냐에 따라 달라지게 되는 것으로 분석되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.704-708
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• 2010

하천에 있어서 저수호안의 수충부는 수리학적 안정성이 요구되는 부분이나 이에 대한 신뢰성있는 자료와 적정 공법의 선정 방안이 마련되어 있지 않고 있으며, 국내 자연형하천 조성을 위하여 하천하안에 적용된 공법들은 대부분 콘크리트블록, 발파석, 강화석, 전석, 잡석 등 견고한 재료를 활용한 공법이었다. 최근 하천의 생태환경 조성으로 인하여 식생에 의한 공법 개발이 활발하게 진행되고 있으나 이의 치수적인 평가는 진행되고 있지 않으며, 이들 각종 공법의 적용여부는 주로 소류력의 평가에 의한 것으로 하천의 생태적 환경보다는 치수적인 관점에서 적용되고 있다. 국내 생태하천의 경우 호안의 경사가 1:2~1:5정도로 매우 완만한 것이 보통이며, 급강하 하천이 아니기 때문에 설계유속은 2~3m/s 정도이다. 본 연구에서는 경사에 따른 호안의 안정성을 검증하기 위하여 3차원 모델인 Flow-3D를 이용하여 길이 20m, 폭 2m, 높이 1m의 개수로 장치를 구성하였으며, 호안의 조도변화에 따른 유량별 2차원 유속분포 및 Froude수를 산정하여 분석하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제2권1호
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• pp.28-33
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• 1990

해저면 경사가 비교적 완만한 해역에서의 수심과 흐름에 의한 파랑변형 현상을 정확하고 효율적으로 계산할 수 있도록 포물형 유한차분 수치모형을 수립하였다. 모형의 기본식은 쌍무형 완경사 파동방정식으로부터 Pade＇근사를 이용하여 유도한 포물형방정식이며 수치계산은 Kirby(1986) 모형의 차분식을 수정한 다음 계산치의 정확도를 수치실험을 통하여 비교ㆍ분석하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제90권3호
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• pp.249-256
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• 2001

본 연구는 계룡산의 동학사, 갑사, 신원사 지역의 계곡부 산림식생을 대상으로 1999년 8월에 50개소의 방형구를 설치하여 식생조사를 실시하였으며, TWINSPAN과 DCCA ordination을 이용하여 군락분류, 임분구조 특성 및 환경요인과의 상관관계를 분석하였다. 1. TWINSPAN에 의한 분류 결과는 서어나무군락, 굴참나무-졸참나무군락, 느티나무-풍게나무군락, 까치박달군락으로 구분되었다. 2. 계룡산 계곡부 산림식생의 중요치를 각 군락별로 살펴보면 서어나무군락에서 중요치가 높은 종은 서어나무, 굴참나무, 졸참나무, 소나무, 때죽나무 등의 순으로, 굴참나무-졸참나무군락은 굴참나무, 졸참나무, 때죽나무, 밤나무, 굴피나무 등의 순으로 나타났다. 그리고 느티나무-풍게나무군락은 졸참나무, 밤나무, 비목나무, 느티나무, 때죽나무 등의 순으로 나타났으며 까치박달군락에서 중요치가 높은 종은 까치박달, 서어나무, 사람주나무, 층층나무, 느티나무 등의 순으로 나타났다. 3. DCCA ordination에 의한 4개의 각 군락과 환경요인과의 상관관계를 보면 서어나무군락은 다른 군락에 비하여 경사가 급하고 해발고가 비교적 낮은 지역에서 분포하고 있으며, 굴참나무-졸참나무군락은 해발고가 낮고 경사가 완만한 지역에서 분포하고 있다. 그리고 느티나무-풍게나무군락은 해발고가 가장 높고 경사가 비교적 완만한 지역에서 분포하고 있으며, 까치박달군락은 다소 해발고가 높고 경사가 중간인 지역에서 분포하고 있었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제36권3호
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• pp.455-464
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• 2003

본 연구에서는 지하 빗물저류시설 설치에 따른 유출저감 효과를 분석하기 위하여 실험실내 모형 빗물저류장치를 설치하여 강우강도 변화, 표층의 피복상태 변화, 표면경사 변화에 따른 유출량 변화 실험을 실시하였다. 실험결과 대상하천인 승기천의 토양조건하에서 강우강도가 40mm/hr-100mm/hr일 때 총유출량 감소는 42.3-52.9%로 나타났으며, 지하 빗물저류시설을 설치하는 경우 총유출량과 첨두유량의 감소를 가져올 수 있을 것으로 판단된다. 경사변화에 따른 총유출량의 변화는 완만한 경사에서는 매우 크게 나타났으나 3%이상의 급경사에서 침투에 의한 저류량에 변화가 적고, 이는 산지와 같은 급경사지역에 빗물저류시설을 설치하는 경우 장기간의 홍수에 대하여 상당한 효과를 나타내는 것으로 나타났다. 따라서, 본 시스템은 하천이나 산지의 급경사에도 큰 결과를 기대할 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1696-1700
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• 2010

현재 국내에서 적용하고 있는 관내 최대유속기준 3.0m/s의 타당성을 평가하고자 SWMM 모형을 이용하여 최대유속 적용기준에 대한 우수관거 수리분석 연구를 수행하였다. 강우시 모니터링 지점의 우수유입에 따른 관내 실측결과와 검 보정을 통하여 모형을 구축하였으며, 설계빈도(10년 빈도) 홍수 유입시 관내 수리특성을 분석하였다. 관 최적 설계안 수립을 위한 관거 모델링 수행을 통해 관 경사, 조도계수 변화에 따른 관내 최대유속 민감도 분석을 수행하고 최대유속 기준 변화에 따른 최적설계안을 제시하였다. 일반적으로 우수관거 수리계산시 실무에서는 MAKESW 프로그램을 사용하고 있다. 본 연구에서는 MAKESW가 반영하지 못하는 호우시 관거내 유속, 유량변화 시계열을 SWMM 모형을 통하여 우수관거 수리분석을 수행하였다. 실제 사업지구의 경우 MAKESW를 이용하여 설계된 관내 최대유속이 3.0m/s 이하 일지라도 월류, 압력류, 배수영향을 종합적으로 고려하는 SWMM 모형의 수행결과는 일부 관거에서 설계기준 이상의 유속이 발생하는 것으로 나타났다. 설계빈도 홍수량 유입시 관 경사, 조도계수 변화에 따른 관거 내 최대유속 민감도 분석을 수행한 결과, 관 경사가 5‰ 증가할 때 관내 최대유속은 약 4~26% 증가했으며, 관경사가 완만한 경우 관 경사 증가에 따른 최고유속의 증가 민감도는 더 커졌다. 관 조도계수에 따른 최고유속 분석결과 관 조도계수가 0.005 커질 때 최고유속은 약 30% 증가하는 것으로 분석되었다. 현재 국내의 최대 유속기준을 준수하려면 규정보다 훨씬 많은 맨홀 또는 암거의 낙차공을 설치해야 하기 때문에 공사비 증대를 초래할 수 있다. 아직 기본적인 연구단계지만 본 연구결과와 보완연구를 통하여 최적의 관내 최대유속 기준조건을 우수관거 설계계획에 반영한다면 공사비 절감, 공기단축 등의 효과가 있을 것으로 판단된다.

• Spatial Information Research
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• 제10권3호
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• pp.439-453
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• 2002

수자원분야에서 DEM을 활용한 연구들이 활발히 진행되고 있으며, 특히 지형 및 수문분석의 기초가 되는 유역과 하천 추출은 GIS 분석에서 일반화되어 있다. 그러나 경사가 완만한 지형에서는 가늘고 긴 슬리버 폴리곤 형태의 유역이나 직선형태의 하천이 추출되므로, 활용측면에서 비 효율적이다 본 연구에서는 완경사지역에서 발생하는 비정상적인 유역과 하천을 효과적으로 추출하기 위해, 하천을 중심으로 완충구간을 설정한 후 점진적인 표고변화를 적용하였다. 특히 점진적인 표고변화를 부여하기 위해 보로노이 다이어그램(Voronoi Diagram)을 활용한 등거리 할당모형을 적용하였다. 또한 추출한 하천인식 DEM과 원시 DEM을 이용하여 유역 및 하천을 추출한 후, 완경사 지역에서의 유역 및 하천의 형태를 상호 비교함으로서 본 연구의 효용성을 평가하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제4권1호
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• pp.10-17
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• 1992

해저면 경사가 비교적 완만한 해역에서 흐름 및 수심변화에 의한 파낭변형현상을 효율적으로 해석할 수 있는 타원형 유한차분 수치모형을 수립하였다. 기본방정식은 정(1990), 금 등(1989)의 결과를 이용하였으며, 해석해 및 수리모형 실험결과(Ito and Tanimoto, 1972)와 본 수치모형 결과를 비교하여 만족할 만한 결과를 얻었다. 본 모형은 격자간격 선택을 제한하는 수치 안정조건이 없고 계산원도가 빠르기 때문에, 넓은 해역을 대상으로 반사파를 무시한 파낭변형을 계산하는 경우 매우 경제적이다. 본 수치모형을 흐름이 존재하는 곳에 적용하여 그 효용성을 입증하였다.

• 한국환경생태학회지
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• 제14권4호
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• pp.332-340
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• 2001

본 연구는 계룡산국립공원 내의 군산보호구역의 산림식생을 대상으로 식물사회확적 방법으로 산림군락을 분류하고, 각 군락과 입지환경과의 상관관계를 분석하여 계룡산국립공원에 필요한 기초자료를 제공하고자 조사하였다. 계룡산 군산보호구역 내 총 94개 조사구를 분석한 결과, 식물군락은 졸참나무군락(Quercus serra-ta community)과 신갈나무군락(Quercus mongolica community)으로 구분되었다. 졸참나무군락은 해발고가 낮고 경사가 완만한 지역에, 신갈나무군락은 해발고가 높고 경사가 급한 지역에 분포하였다. 졸참나무군락은 하위군락인 때죽나무아군락(Styrax japonica subcommunity)과 소나무아군락(Pinus densiflora subcom-munity)으로 구분되었으며, 신갈나무군락은 하위군락으로 전형아군락(typical subcommunity)과 철쭉꽃아군락(Rhodoendron schlippenbachii scbcommunity)으로 구분되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.40-41
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• 2011

동해를 전파하는 지진해일은 세계적으로 다른 지역에서 발생하는 지진해일과 비교하였을 때 상대적으로 파장이 짧고, 이에 비해 먼 거리를 전파한다. 그러므로 동해에서 발생한 지진해일의 전파에 대한 해석을 수행할 때 물리적인 분산효과가 매우 중요하다. 따라서 지배방정식으로 분산 효과가 충분히 고려된 선형 Boussinesq 방정식을 사용한다. 기존의 연구에서는 leap-frog 기법을 사용하여 선형 천수방정식을 차분할 때 발생하는 수치분산항에 분산 보정계수를 이용하여 선형 Boussinesq 방정식의 물리적 분산항과 같은 형태로 나타나도록 유도하여 수치모의를 수행하였다. 그러나 기존에 사용한 지배방정식은 수심이 일정하다는 가정을 통하여 유도된 것으로, 수심에 변화가 있는 실제 지형을 통과하는 지진해일에 대한 수치모의를 수행한 결과의 정확도에 문제가 생길 수 있다. 본 연구에서는 기존의 연구에서 발생할 수 있는 수심 변화에 따른 오류를 개선하기 위하여 바닥 지형이 1차원으로 변한다는 가정을 이용하여 지배방정식을 유도하였으며, 이로 인해 발생하는 수심 변화가 고려된 항을 기존의 분산보정기법에 추가하였다. 그리고 적용성을 높이기 위하여 수치모의 기법의 제한을 최소화하는 연구를 진행하였다. 본 연구에서 제안한 수정 기법이 수심이 변화하는 지형을 전파하는 지진해일 수치모의 과정에서 경사에 대한 분산효과가 충분히 고려되는지 확인하기 위하여 Gaussian hump를 이용한 가상 지진해일을 원형 천퇴 지형에 통과시켰다. 본 연구에서 사용한 지형을 통과하는 Gaussian hump에 대한 해석해를 구하는 방법이 존재하지 않으므로, Boussinesq 방정식을 직접 차분하여 푸는 FUNWAVE를 사용하여 동일한 조건 하에서 수치모의를 수행하였다. 비교 결과를 통하여 본 연구에서 제안한 기법의 정확도 향상을 확인하게 되면, 실제 지형을 통과하는 지진해일의 수치모의에 대한 활용성을 높일 수 있을 것이다.