• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.565-569
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• 2009

제방붕괴에 의한 홍수범람파에 의한 제내지의 위험은 수치모의 및 수리모형에 의해 관측되는 수심과 유속에 의해서만 정의되기 어렵다. 현재, 국내의 비구조물적인 대책으로 수치모의에 의해 계산되는 최대침수심 만을 홍수위험도로 산정하여 도시화하고, 홍수위험도를 제작하고 있다. 미국과 일본의 연구 및 비구조물적인 대책도 수치모의에 의한 최대침수심 산정결과만을 홍수위험도에 반영하고 있으므로, 유수에 의한 위험도를 다양하게 반영하지 못하고 있는 상황이다. 유럽의 연구결과를 살펴보면, 제방붕괴에 의한 위험은 빠른 유속과 수심의 복합적인 결과로 나타남을 알 수 있다. 그러므로, 본 연구에서는 유럽의 연구결과를 참고하여 수심과 유속의 복합적인 결과인 범람강도를 산정하여 제방붕괴 발생 후, 구조물 주변의 위험도를 산정하였다. 구조물의 배열 및 월류수심을 다양하게 변화시키며 구조물 주변의 수심, 유속 및 범람강도의 증가비율을 산정하여 비교하였다. 흐름특성변화율을 산정하여 비교한 결과, 수심과 유속을 각각 산정하여 도시하여 고찰할 수 없었던 구조물 사이 및 구조물 주변의 위험도를 산정할 수 있었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.7-9
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• 2010

전자해도에는 해안선, 등심선, 수심, 항로표지, 위험물, 항로 등 선박의 항해와 관련된 모든 해도정보를 포함하고 있으며, 각 정보는 속성정보와 공간정보를 가지고 데이터 레코드 단위로 저장된다. 수심 정보의 경우 점 형태의 공간정보로서 전자해도 격자 구역에 포함되는 수백에서 수천 개의 수심 위경도 좌표와 수심정보를 포함하고 있다. 수심 정보는 전자해도 중첩의 주된 원인이 되어 수심정보의 최적표현 기법 개발이 요구되었다. 본 연구에서는 전자해도 수심정보의 표현 기준을 수립하고, 기준에 따라 수심정보의 최적표현 방법을 제안하였다. 세부 내용으로 전자해도 수심정보 표현기준을 작성하고 전자해도에서 수심정보를 추출한 다음 기준에 따라 수심정보를 분류 하였다. 또한 분류한 수심정보를 전자해도에 저장하고 그 결과를 확인 하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.53-55
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• 2013

우리나라의 최근 수년간 선박의 교통관련 사고(충돌, 좌초, 접촉)를 분석해 보면 가장 많이 일어나는 사고가 충돌이고, 그 다음으로 많이 발생하는 사고는 좌초이다. 그동안 충돌 사고에 관한 연구는 활발히 진행되었지만, 그에 반해 좌초의 사고 빈도가 높음에도 불구하고 많은 연구가 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 선박이 아닌 제 3의 위치에서 실시간으로 좌초 위험도를 계산하는 모델을 연구하였다. 위험도를 수심, DCPA, TCPA를 이용하여 0~100의 값으로 산출하였으며, 이 연구의 최종 목표는 전자해도 상에 색상을 달리하여 해역 전체의 위험도를 표시하는 프로그램을 개발하는 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.444-444
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• 2022

하천 수심 계측은 수심을 사람이 직접 계측하거나 초음파 기반 유속계 (ADCP) 등 최신 계측기기를 이용하여 간접적으로 계측을 실시하고 있다. 하지만 사람이 직접 하천에서 수심을 측정하는 것은 위험이 동반되고, 수심자료의 측정오차가 크게 발생한다. 따라서 수심측정에서 직접 측정 방식의 한계를 극복하기 위해, 초분광 영상의 반사도와 수심이 높은 상관관계를 보이는 것을 활용하여, 초분광 영상 기반 수심 산정 기법을 개발하였다. 초분광 영상 기반 수심 산정 기법은 복수의 파장이 존재하는 초분광영상으로부터 두 개의 파장대의 밴드를 추출하여 모든 경우의 수에 대해 밴드비를 산정한 후, 실측수심과 밴드비 간의 회귀분석을 실시하여 상관계수가 가장 높은 회귀식을 찾아내는 방식이 최적 밴드비 분석법에 기반한다. 최적 밴드비 분석법을 통해 획득된 높은 상관성의 밴드비-수심 관계식을 이용하여 수심을 추정할 수 있다. 이러한 방법은 직접 수심 측정 방식에 비해, 높은 해상도와 밀도, 양질의 데이터를 수집할 수 있는 장점이 있다. 과거 연구에 따르면 저수심부에서의 높은 정확도의 수심추정 결과를 보였지만, 고수심부에서는 실측수심과의 오차도 높아지는 등 정확성이 떨어지는 경향을 보인다. 따라서 본 연구에서는 보다 효율적인 수심계측을 할 수 있도록 최적 밴드비 분석법을 활용한 수심추정에서 신뢰성 있는 수심의 범위를 파악할 수 있는 방법을 제시하고자 한다. 본 연구에서는 대상지역으로 낙동강 본류와 황강 지류 합류부로 선정하였고, 초음파 기반 유속계(ADCP)와 드론을 활용하여 실측수심과 초분광 영상을 취득하였다. 민감도 분석을 위한 수심자료를 0.5m 단위로 분할하였으며, 구간별로 최적 밴드비 분석을 실시하였다. 그 결과, 구간별로 산정된 상관계수와 평균제곱근오차 (RMSE)를 통해 정확도가 높은 구간을 구별할 수 있었다. 또한 해당 구간을 초과하는 수심은 초분광 영상을 통해 추정이 어려운 것으로 판단되며, 분석한 구간까지를 최대 추정 가능 수심으로 정의하였다. 마지막으로 검증을 위해 최대추정가능수심으로 판단된 구간까지의 데이터만 활용하여 최적 밴드비 분석법을 적용하여 상관계수나 평균제곱근오차 결과의 개선여부 확인을 통해, 본 연구에서 제시한 방법이 정확한 최대추정가능수심 구간을 산정할 수 있는지 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권2호
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• pp.153-159
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• 2016

광양만 교통안전특정해역은 3개 항로(입항항로, 출항항로, 깊은수심항로)로 구분되어 있으나 입항항로에 삼여 암초와 인공어초의 부설로 선박들이 이 항로를 이용하지 못하고 있다. 삼여 암초와 인공어초 제거에 대한 문제점은 선박운항자뿐만 아니라 항만관계자를 통해 지속적으로 제기되어 왔다. 이 연구는 특정해역 내에 있는 삼여 암초를 제거 전과 후에 대한 안전성 평가 및 항로운영방안에 대한 것으로 선박운항자 위험도 기반 모델을 이용한 해상교통류 시뮬레이션을 수행하였다. 실험결과, 장래의 선박교통량이 현재와 같고 2개 항로를 3개 항로로 운영한다고 가정할 때, 46.4 %(50,000 DWT 이상 선박은 깊은수심항로를 이용)와 57.1 %(10,000 DWT 이상 선박은 깊은수심항로를 이용) 위험 감소 효과가 있는 것으로 나타났다. 또한 교통량이 현재와 같은 상황에서는 50,000 DWT 이상 선박을 깊은수심항로로 통항하게 하는 것이 위험도 분산 측면에서 효과적임을 알 수 있었다. 한편 선박교통량이 현재보다 1.5배 증가한 상황에서는 10,000 DWT 이상 선박을 깊은수심항로로 유도하는 것이 더 효과적이었다. 이 연구는 선박운항자 위험도 기반 모델을 이용한 분석 결과로, 삼여 암초와 인공어초 제거 등에 필요한 비용 대비 효과를 검토한 것이 아님을 밟혀둔다. 본 연구의 결과는 삼여 암초 제거 후 항로 설정과 항로 운영 방안(특히 깊은수심항로 통항선박 제한) 등에 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 춘계학술대회
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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.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.308-308
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• 2011

하천에서 유량을 산정하기 위해서 전자파표면유속계를 이용하여 표면유속을 측정하고 수심평균유속환산계수 0.85를 일률적으로 적용하여 수심평균유속을 산정하고 있다. 이 수심평균유속환산계수 0.85의 적절성에 대한 논의가 지속되어져 왔으나 그 동안에는 이에 대한 현장검증을 할 수 있는 방법이 없었던 실정이다. 하지만 최근 들어서는 ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler)의 하천용 Application인 StreamPro ADCP가 개발되어 이를 이용하면 홍수기에 수심별 유속을 측정할 수 있다. 다만 홍수기에 StreamPro ADCP의 적용시에는 여러 가지 높은 위험성이 상존하는 것은 인지의 사실이지만, 그 외의 별다른 방법이 없는 실정이다. 따라서 홍수기에 StreamPro ADCP를 이용하여 수심별 유속을 측정하고 이와 동시에 측정한 표면유속을 이용하여 수심평균유속환산계수를 산정하여 기존에 환산계수로 적용하고 있는 0.85의 적절성을 파악하고자 하였다. 흐름조건별 수심평균유속환산계수 산정을 위하여 평수기 용담 수자원시험유역의 동향지점에서 수심평균유속환산계수를 산정한 결과 0.632~1.352로 넓게 분포하고 있음을 파악하였다. 이렇게 계수가 실제 적용하는 0.85와는 크게 차이가 나는 이유로는 수심이 얕아서 바닥마찰의 영향이 크기 때문인 것으로 판단되었다. 이에 본 연구에서는 여러 지점에서 홍수기 수심별 유속의 실측을 통하여 수심평균유속환산계수 분포정도를 산정하고자 하였다. 대청댐 상류의 수통수위표가 위치해 있는 적벽대교지점에서 StreamPro ADCP를 이용하여 수심평균유속환산계수를 산정한 결과 0.735~0.986 사이에 분포하고 있다. 측정한 결과의 수심평균유속환산계수의 평균값은 0.853으로 기존에 수심평균유속의 산정을 위하여 적용하고 있는 0.85와 거의 일치함을 보이고 있다. 측정당시 수심이 3.6 m에 이르고 있고 유속 또한 1.55 m/s에 이르고 있어 홍수시 일반하천에서 발생하는 수위와 유속임을 감안할 때, 0.735~0.986의 수심평균유속환산계수는 홍수시 순간적인 변화의 폭이 큼을 알 수 있다. 이렇게 순간적인 변화가 큰 이유로는 난류의 성분이 강해서 나타나는 것으로 이를 평균하면 0.853으로 나타나고 있어 홍수시에 수심평균유속환산계수를 0.85를 사용하여도 무방함을 알 수 있다. 동향지점에서 홍수기에 수심별 유속의 실측을 통하여 수심평균유속환산계수를 산정하고자 하였다. 그러나 이 지점은 강한 와류로 인하여 ADCP가 심하게 흔들림으로 인하여 순간적인 유속의 차이가 최대 4배까지 보임을 알 수 있다. 이로 인하여 수심평균유속환산계수의 범위는 0.233~0.983에 이른다. 측정당시 표면유속이 2.07 m/s 인 것을 감안하여 이 표면유속에 상응하는 수심별 유속 자료만을 이용하여 산정시, 수심평균유속환산계수는 0.876이다. 하천의 하류지점에서 수심별 유속을 측정하여 수심평균유속환산계수를 산정하고자 한강하류로 유입하는 굴포천의 구교 및 박촌1교 지점에서 유속측정을 실시하였다. 이들 두 지점은 홍수기에 조차도 유속이 1 m/s 에 이르지 못하는 지점으로, 수심평균유속환산계수를 산정한 결과 각각 0.826, 0.833을 나타내고 있어, 수심평균유속환산계수 0.85가 홍수기뿐만 아니라 평 갈수기에도 적용할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2021년도 추계학술대회
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• pp.91-93
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• 2021

수중주거시설의 설계에 있어 수중생활안전요건을 확인하고자 이를 예상시설환경 하에서의 생활안전계획 수립, 근로안전계획 수립 및 비상탈출계획 수립 영역으로 구분하고 각각에 대한 위험성을 지수화하여 평가했다. 각각의 생활안전 위험성에 대응한 생활안전매뉴얼, 이동안전매뉴얼 및 비상탈출매뉴얼을 제시하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.225-225
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• 2023

하상 측정은 하천 유지관리, 수공구조물 설계 및 보수, 수생태 조사의 필수적인 자료이다. 최근 4대강 대규모 사업 이후 자연적 안정화로 인해 침식 및 재퇴적이 진행되어 정밀 하상 모니터링이 요구되고 있다. 통상적인 하상 조사 기법은 레벨측량 및 RTK-GPS 등을 활용하여 점단위로 직접 계측하는 기법과 수심이 깊을 경우 ADCP와 같은 음향측심기법을 통해 하상변동을 계측하고 있다. 하지만 점단위 직접 측정은 사구와 사련과 같은 하상 구조 교란 및 계측 시 위험을 동반하고 수심자료의 측정오차가 크게 발생하는 한계점이 존재한다. 또한 초음파 방식의 경우 막음길이와 바닥면 노이즈 등의 한계점으로 50 cm 미만의 저수심부 하상 측정이 불가능한 실정이다. 이러한 한계점을 극복하기 위해 최근 드론의 보급으로 수심라이다(Bathymetry LiDAR), SFM, 드론 탑재 초분광 영상을 활용한 초분광수심법과 같은 저고도, 고해상도의 비접촉식 면단위 하상 측정 기법이 대안으로 각광받고 있고 최근 관심은 해당 최신 기술의 성능 점검 및 적용성 평가에 있다. 따라서 본 연구에서는 초분광수심법 중 보편적으로 적용할 수 있는 최적밴드비분석(OBRA)의 성능 점검과 실무 적용성을 국내 하천을 대상으로 검토하였다. 해당 기술의 실무 적용성 평가항목 중 수심 적용 범위가 경제적이고 효율적인 성능 평가의 주된 항목이다. 선행 연구에 따르면 감천을 대상으로 저수심부의 성능 평가를 진행한 결과 상세한 하상계측이 가능하다고 제시하였다. 따라서 본 연구는 낙동강-황강 합류부를 대상으로 전형적인 평수기 탁도 조건에서 초분광수심법을 적용할 경우 최대측정가능수심의 범위를 결정하는 방법 및 결과를 제시하려고 한다. 또한 현장실험 당시 합천댐 방류로 인하여 황강의 탁도가 높아진 상태에 기인하여 고탁도 조건에서 초분광수심법의 적용성 평가도 추가 검토하였다. 해당 연구는 수심과 밴드비의 비선형성을 통해 최적 밴드비 분석의 결과로 도출될 수 있는 상관계수와 평균 제곱근 오차(RMSE)의 동향을 보아 다양한 시나리오의 배제수심을 통해 최대측정가능수심을 산정하였으며 그 이상의 범위는 수심맵 산정에서 제외하였다. 그 결과로 낙동강 본류에서 2.5 m 이하, 황강 지류에서 1.25 m 이하의 최대측정가능수심이 나타났고 해당 범위 이하에서는 상세한 하상이 나타났다. 또한 고탁도 조건인 황강에서는 낙동강에 비해 절반 수준의 최대측정가능수심 범위가 나타나 탁도 조건에 따른 초분광수심법의 한계가 있는 것을 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.659-663
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• 2005

본 연구의 목적은 산악지역의 돌발홍수에 대비한 경보발령을 위한 한계유량을 산정하는 것이다. 돌발홍수는 강우-유출관계가 비선형적이어서 기존의 선형 강우-유출 해석이 곤란하므로 비선형적 접근 방법이 필요하다. 본 연구에서는 지형정보체계(GIS : Geographic Information System)를 이용하여 유역의 지형학적 특성인자와 GIUH 및 GCIUH의 매개변수를 산정함으로써, 유역특성자료의 불확실성을 감소시켰다. 이를 경보발령 체제가 기 설치 운영중인 단양군의 천동계곡에 적용하여 그 적합성을 판단하였다. 여기서, 경보발령을 위한 한계유량은 계곡의 수심이 위험수심(dangerous depth)이라고 판단한 0.5m이상이 될 때의 유량으로 정의하였고, 무강우가 30분간 지속되면 초기화 시키는 과정을 거쳤다. 그 결과 기존의 경보발령 체제와 비교하여 시간당 20mm의 강우량에 대해서는 경보를 발령하지 않으므로 기존에 잦은 경보발령에 의한 주민의 소음피해를 줄일수 있었으며, 시간당 100mm의 강우에 대해서는 2-3분 간격으로 경보를 발령하여 주민의 안전을 도모할수 있었다.