• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.362-366
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• 2016

기후 변화에 따른 국지성 집중호우, 게릴라성 호우는 도심지역 홍수피해의 주요 원인으로, 이러한 극한 강우사상에 대해 도시지역의 침수피해를 선제적으로 대응하기 위해서는 강우-유출모의 현상을 과학적인 방법으로 분석할 필요가 있다. 이러한 이유로 주요 침수발생지역에 국한하여 강우-유출 해석이 수행되어왔지만, 도시전체에 대한 분석은 시간적, 인력적 제약으로 분석이 어려운 실정이다. 본 연구에서는 대표적 도시지역인 서울시의 전체 239개 배수분구를 83개 배수구역으로 구분, 서울시 최신 UIS자료를 이용하여 각 배수구역별 도시유출모형 구축을 위한 소유역 및 관망 입력자료 DB를 GIS shape파일 형식으로 구축하였으며, 미국 EPA의 SWMM을 적용하여 도시유출모형을 구축하였다. 시간적, 인력적 제약을 극복하기 위하여 구축할 관망 기준을 수립 및 가공하여 적용하였으며, 매뉴얼을 작성하여 매개변수의 적용기준 및 DB구축절차를 표준화하여 입력자료의 일관성 및 객관성을 도모하였다. 구축한 모형의 신뢰성 확보를 위해 서울시 기왕 주요 호우사례에 대한 유출모의 결과와 유량측정 성과의 비교를 통해 모형 검증을 수행한 결과, 관측수위/모의수위의 상관계수는 대부분의 지역에서 0.9 이상으로 나타나 모형 구축결과는 적정한 것으로 판단되었다. 구축된 모형은 실시간으로 변화하는 기상상황을 합리적으로 반영하기 위한 고해상도 기상자료를 활용한 도시침수 예측정보 생산 기술 개발의 기반 자료로 활용될 예정이며, 서울시 전역의 우수관로 월류에 의한 침수 취약지역 파악 및 침수원인 분석, 상습 침수지역에 대한 하수관로 교체 및 저류지 설치 등 치수계획에 대한 기초자료로도 활용 될 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.382-382
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• 2018

최근 기후변화 및 도시화로 인해 집중호우와 도시 내의 불투수층이 증가하고 있으며, 현재 도심의 강우관리시스템이 한계에 달하여 수재해 피해가 급증하고 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위한 방안으로 저영향개발 기법이 대두되고 있으며, 본 기법은 해당 지역의 강우를 분산식 빗물처리 하여 도시 내의 수문학적 특성을 개발이전 상태로 회복 및 유지하는 기술이다. 저영향개발 기법의 종류는 투수성 포장, 옥상녹화, 빗물정원, 식생저류지, 식생화분 등이 있다. 본 연구에서는 저영향개발 기법 중 하나인 투수성 아스팔트에 대한 우수저감 효과를 분석하기 위해 경상남도 양산시 부산대학교 양산캠퍼스 그린인프라 저영향개발 센터에서 주차장형 LID 시설의 투수성 아스팔트 포장과 대조군인 불투수 콘크리트 포장을 실험대상으로 선정하였다. 포장체는 $10.85m(L){\times}2.3m(B){\times}0.9 m(H)$의 크기로 원지반 침투가 없는 박스형 실험시설로써 이동형 강우모의장치를 이용하여 인공강우실험을 실시하였다. 강우모의 시에 발생하는 지표유출 및 침투유출은 각 유공관을 통해 모니터링 박스에 차집되어 실시간으로 웹사이트 상에 저장된다. 저장된 자료를 이용하여 투수성아스팔트의 첨두유출량 저감, 지체시간지연효과를 분석하였다. 분석된 결과를 통해 첨두유출량은 11%저감되었고 투수성 아스팔트와 불투수 콘크리트는 각각 3시간, 1시간 동안 유출되어 2시간의 차이를 보여준다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.604-604
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• 2015

급속한 도시화와 산업화로 보수 및 유수기능이 감소하였고, 세계적인 기후변화로 국지성호우가 빈번히 발생하여 기존 우수관망시스템의 문제점이 야기되고 있다. 최근 발생하는 도시유역의 홍수 피해는 대부분이 내수에 의한 침수 피해로 이러한 피해를 감소시키기 위해서는 도시하천에 적합한 강우-유출모형을 이용하여 침수 위험 유역을 정확히 예측하여 사전 보강 및 예 경보를 수행하는 것이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 최근들어 잦은 침수피해가 발생한 도림천 유역을 대상으로 강우-유출모형인 XP-SWMM을 이용하여 민감도 및 미래 유출 특성변화 분석을 수행하였다. 첫 번째로, 지형자료 및 관거 자료, 2014년에 완공된 저류지 및 펌프시설 자료를 모두 적용하여 유역의 특성을 최대한 반영한 모형을 설계하고 실측유량과 모형유량을 비교하여 최적화된 모형임을 확인하였다. 두 번째로, 최적화된 모형의 매개변수를 기준으로 인자별 민감도 분석을 수행하여 현재 도림천의 유출특성을 살펴보았다. 마지막으로 미래 경향을 예측할 수 있는 인자인 강우량과 불투수율의 경향성을 반영하여 도림천 유역의 미래 유출특성(첨두유출량, 침수심, 침수면적, 홍수위)의 변화를 검토하였다. 민감도 분석결과 강우량을 20% 감소시켰음에도 최대 침수심과 침수면적이 3.772m, 침수면적이 $5.027km^2$로 여전한 내수침수가 발생하고 있어 도림천 유역이 치수로 부터 취약한 지역임을 확인하였다. 비정상성 빈도해석으로 강우를 산정하고 log형 회귀식으로 불투수율을 산정하여 도림천 유역의 미래 유출특성을 모의한 결과 2020년과 2030년의 최대침수심이 각각 4.9352m, 4.9954m로 현재의 최대 침수심(4.8093m)보다 평균 0.156m 증가하였다. 마지막으로 현재와 미래의 홍수위와 여유고를 이용하여 제방안전성 평가를 수행한 결과, 현재에도 전체구간이 안전구간으로 이루어져 있지 않으며 2030년으로 갈수록 안정단면은 평균 8.5% 감소하고 위험단면은 평균 17% 증가함을 확인하였다. 향후 본 연구의 결과를 이용하여 추후 침수피해 저감을 위한 대응방안 및 효과적인 대피소, 대피경로 수립 등에 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국습지학회지
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• 제15권4호
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• pp.543-553
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• 2013

우리나라에서는 유역 특성별 비점오염물질 유출특성을 파악하고 최적관리방안을 도모하기 위해 2000년 이후 다양한 형태의 실험실 규모 또는 실증 규모 최적관리방안(Best Management Practices, BMP) 시설에 대해 연구가 진행되고 있으나 유역 특성상 자정작용의 기회가 주어지지 않는 연안지역에서의 비점오염물질 유출특성 및 관리방안에 대한 연구는 미비한 상태이다. 최근 연안지역 개발에 따른 불투수층 비율은 지속적으로 증가하고 있으나, 초기우수의 직접유출을 방지하기 위한 완충 시설 및 최적관리방안 시설은 전무한 상태이다. 본 논문에서는 충남 보령시 대천항 주차장을 중심으로 연안 지역의 비점오염물질 유출특성을 파악하고, 이를 저감하기 위한 최적관리방안을 설정하여 연안지역 비점오염원 관리에 대한 기초자료를 제공하였다. 연안지역은 지역특성상 해안과 접하고 있기 때문에 지하수위가 낮고 경사차가 크지 않은 평탄한 지형을 이루고 있다. 즉, 최적관리방안을 선정하는데 있어 유출입구의 수두확보문제와 굴착 깊이에 제한을 받으며, 인공습지 및 저류지와 같은 대규모 저류형 시설의 입지조건으로는 부적합하다. 또한, 연안지역은 강우유출 특성상 염분의 함량이 높기 때문에 식물 생장에 미치는 영향이 커 식생을 이용한 자연형 최적관리방안 시설을 적용하는데도 제약을 받는다. 연안지역 비점오염원 유출 특성과 연안지역 지리 지형적 조건을 고려하여 선정된 최적관리방안 시설의 주관평가 결과 시공시 굴착 깊이가 적고, 식생의 이용이 제한적인 침투수로 형태의 시설이 적합한 것으로 사료되며 유지관리 측면에서도 유리하다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.461-461
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• 2017

기후변화 적응 유역 물순환 개선 기술은 기후변화가 진행 중에 있거나 예상되는 지역에 대하여 강우-유출수를 지연, 저류, 침투시켜 지속가능한 물순환체계를 유지 회복하도록 하는 기술이라 할 수 있다. 본 연구에서는 기후변화에 따른 국내 유역의 특성 및 기후를 반영하기 수월한 물순환 개선 및 평가시스템을 국내 기술로 개발하였다. 개발된 유역 물순환 개선 및 평가시스템은 기존 국가연구개발사업을 통해 개발되고 사업화에 성공한 바 있는 유역 물순환 평가 모형인 CAT(Catchment hydrologic cycle Assessment Tool)을 수정 및 개선하여 기후변화에 따른 영향을 평가하고 적응 대책을 수립하기 위한 실무적인 소프트웨어이다. 침투트렌치, 식생침투트렌치, 습지, 저류지, 빗물탱크 등의 물순환개선시설에 대한 효과를 평가할 수 있도록 개별시설의 제원에 따른 물순환개선 효과를 정량적으로 평가할 수 있다. 본 연구의 대상유역으로는 팔당댐 상류의 경안천 유역을 선정하였다. 경안천 유역의 기후변화에 따른 물순환 개선 기술 적용을 위해서 기후변화 시나리오 자료는 기상청 수원 측후소의 1976~2099년 FGOALS-s2, HadGEM-ES, INM-CM4 RCP8.5 시나리오를 적용하였으며 분석기간은 2020s(2010~2039), 2050s(2040~2069), 2080s(2070~2099)로 구분하였다. Baseline은 수원 측후소 과거 30년 1971~2000년 자료를 이용하였고 각 시나리오별 수문성분 및 구조적 물순환 개선기술 적용에 따른 수문성분을 비교 분석하였다. 물순환 개선기술 시나리오 중 침투시설 시나리오는 도시 면적의 20%, 설계침투량은 일본 우수저류침투기술협회 기준인 단위면적($1m^2$)당 10mm 적용하였고, 빗물저장시설 시나리오의 저장시설의 용량은 수도법시행규칙(2011)의 빗물 이용시설기준(도시면적 ${\times}0.05$)을 적용하였다. 시나리오별 강우량은 HadGEM-ES가 증가폭이 크게 나타났고 INM-CM4는 2080s에서 감소 경향을 보였다. 증발산량은 거의 모든 시나리오에서 대부분 감소하였고, 개선기술 적용에 따라 크게 증가하거나 감소폭이 줄어들었다. 직접유출량 및 중간유출량은 기후변화 시나리오별 강우증가분에 따른 미세한 증가 양상을 보였고, 개선기술 적용에 따라 약간 증가하는 양상을 보였다. 지하수유출량의 경우 침투시설 적용으로 함양량이 크게 증가함에 따라 증가폭이 매우 크게 나타났다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.13-22
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• 2023

2022년 8월 수도권에 기록적인 폭우로 기후변화 대비의 중요성이 증대됨에 따라 선제적 홍수대비의 중요성이 커지고 있다. 저류지나 침사지 등으로 홍수조절에 대응하고 있으나 대형화하고 있는 재난에 대비하기 위하여 정부는 저영향개발 사전협의제도 등을 통해 우수유출저감대책을 마련하고 있다. 본 연구에서는 도심지 하천인 도림천유역의 신림2배수구역에 대해 이차원 모형인 XP-SWMM을 활용하여 Low Impact Development(LID) 기법인 투수성 포장을 적용하였을 때의 침수심을 모의하였다. 또한 기왕 일최대강우에 대한 강우유출 저감효과 분석 및 적용성을 검토하였으며, 도시지역 침수저감 방법으로 효과가 있는 것으로 판단하였다. 저감효과가 과대평가된 한계가 있으나, 구조적 침수대책이 수립된 후에 일부 침수가 발생하는 작은 규모의 침수지역에 대한 대책으로 저영향개발기법이 유의미한 대책이 될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국잡초학회지
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• 제12권1호
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• pp.70-79
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• 1992

조선왕조초기(朝鮮王朝初期)부터 농업초기정책(農業初期政策)은 지역농업(地域農業)의 현실적(現實的) 조건(條件)과 결부(結付)된 농사직설(農事直說)과 같은 농서(農書) 발간(發刊)에 의해 부여(附與)되었다. 그 책(冊)들은 새롭고, 집약적(集約的)인 농업기술(農業技術)을 제공(提供)하였다. 이 농서(農書)는 그 당시(當時)에 농촌지역(農村地域)에서 경험(經驗)된 우수한 농업기술(農業技術)을 수집(蒐集)하여 만든 것이다. 농사직설(農事直說)에 따르면 벼 재배(栽培)는 무삶이(담수직파법(湛水直播法)), 건삶이(건답직파법(乾畓直播法)), 이앙법(移秧法) 그리고 산도법(山稻法)(육도법(陸稻法))으로 분화(分化)되었다. 이들 농법(農法)에 구비된 고도기술적특성(高度技術的特性)은 과학적제초기술(科學的除草技術)과 적극적인 시비법(施肥法), 축력(畜力)과 인력용(人力用)의 농기(農機)로 일관되게 체계화(體系化)시킨 농작업방법(農作業方法)에 근거(根據)를 두고 있다는 점이다. 해안(海岸)의 습지(濕地)와 황지(荒地)의 개간(開墾)은 화경(火耕)와 윤목(輪木)이라 칭하는 제초장비(除草裝備)로 인하여 가능케 되었다. 또한 벼의 묘령단계(苗令段階)에서 토양(土壤)의 간인(間引), 토기작업(土寄作業)과 동시에 섬세한 제초작업(除草作業)을 할 수 있도록 분화(分化), 발달(發達)된 호미가 있었다. 직파(直播)벼재배(栽培)는 저류지(貯溜地)와 소택(沼澤)을 만들어 평야수전(平野水田)의 직파재배(直播栽培)를 가능케 하였으며, 곡간지답(谷間地畓)은 보(洑)를 만들어 개간했다. 이들은 관수(灌水)에 의해 제초를 쉽게 하는 동시에 관수중(灌水中) 무기영양(無機營養)을 통(通)한 토양비옥도(土壞肥沃度) 유지 및 벼의 생리적(生理的) 호조건(好條件)을 부여하여 논의 생산성(生産性)을 증대시킬 수 있었다. 또한 이앙(移秧)을 하면 더욱 성력재배(省力栽培)가 가능하였을 것이지만 전국적인 물의 사용제약성(使用制約性)때문에 이앙법(移秧法)을 원칙적으로 금해 오지 않을 수 없었다. 건전재배(乾田栽培)에서 직파재배(直播栽培)가 수립되었으며, 수도(水稻)가 직파(直播)되고 유묘기까지 건토(乾土)에 재배(栽培)되었으며 농사직설(農事直說)에서처럼 비올때 관수토양(灌水土壤)에 재배(栽培)되었다. 조선중기(朝鮮中期)(AD 1495-1725)에는 벼 농사(農事)에서의 제초효율(除草效率)과 편리성(便利性) 때문에 정조식(正條式) 이앙법(移秧法)을 포함한 탁월한 성력농법(省力農法)(한정록(閑情錄))과 벼 이앙에 근거(根據)(농사직설(農事直說))하여 못자리(묘대) 기술(벼의 조기이앙(早期移秧)이 강조(强調)되었다. 비료분(肥料分)을 다량투입(多量投入)하고 우력(牛力)을 이용(利用)하여 심경(深耕)해야 한다는 일련(一連)의 기술(技術)들은 토지(土地)와 노동생산성(勞動生産性)을 향상 시키는 것이었다. 농가집성(農家集成)때보다 산림경제(山林經濟)때에 발전된 사항은 오늘날의 육묘대법(陸苗垈法)과 마찬가지인 건앙법(乾秧法)을 개발하여 이앙재배(移秧栽培)하게 만든 것이며, 답이모작(畓二毛作)을 확립(確立)시켜서 답작(畓作)의 노동(勞動) 및 토지생산성(土地生産性)을 높이게 된 것이다. 이결과 소경영생산양식(小經營生産樣式)을 경영형(經營型) 부농적(富農的) 생산양식(生産樣式)으로 변화시켜 광작농법사회(廣作農法社會)를 태동(胎動)시켰다. 우하영(禹夏永)(1741-1812) 은 천일록(千一錄)을 통하여 당시의 광작농(廣作農)이 갖는 폐단을 집약적(集約的) 농법(農法)으로 개혁하고자 하였고, 그가운데 탁월한 견해로서 농지(農地)를 토질(土質)에 따라 이앙법(移秧法)과 grooving 파종법(播種法)(전(田))으로 땅(토지(土地))의 이용을 구분한 것이다. 특히 서유가(徐有架)(산림경제(山林經濟))가 주장한바 이앙(移秧)의 유리성(有利性)은 제초노력이 절감되고 묘대(苗垈)와 본답(本畓)의 토지기력(土地氣力)을 얻기 때문에 벼의 좋은 생육(生育)을 기대할 수 있다는 것이었다. 또는 벼를 뽑았다가 다시 심기 때문에 새롭게 기력이 얻어진다는 것이었다. 물론 이앙법(移秧法)에 앞선 재평가(再評價), 이모작(二毛作)의 한계성(限界性), 반답법(反畓法)의 제약론(制約論), 광작(廣作)의 폐단에 처한 금지론(禁止論)이 있었다. 그당시 이지연(李止淵)에 의해서 벼의 수도수분생이(水稻水分生理), 토지(土地) 및 제초(除草)의 편리성(便利性)을 고려한 수도직파재배법(水稻直播栽培法)이 쓰여 졌는데 그것은 가장 안정한 농가소득을 확보하는 창조적인 작부체계(作付體系)였다.