• 한국수자원학회논문집
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• 제40권5호
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• pp.373-382
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• 2007

수로가 시작되는 지점의 정확한 위치를 찾는 것은 구릉지 사면상의 물의 동적거동으로 인하여 매우 어렵다. 이러한 목적을 위하여, 김주철과 김재한(2007)은 DEM을 이용한 경사와 면적 사이의 규모에 따른 거동특성에 따라 실제 유역내 수로망을 제시한 바 있다. 본 연구는 이들의 연구 성과의 연장으로서, 배수밀도와 수원유역의 기하학적 특성을 기반으로 하여 DEM으로부터 동정된 가설수로망의 신뢰성을 평가하여 보았다. 그 결과 경사-면적한계기준에 의한 가설수로망이 자연유역의 배수구조를 매우 잘 묘사하고 있음을 확인할 수 있었다. 또한 지형학적 동질성을 가진 지역내 수원유역의 형상들 사이에는 훌륭한 기하학적 상사성이 존재함을 추론할 수 있었다. 면적한계기준은 수원유역의 형상을 구속하여 왜곡된 배수구조를 야기할 수도 있었다. 그럼에도 불구하고 DEM으로부터 동정된 가설수로망들이 공간 채움 구조를 잘 표현하고 있는 점이 특히 주목된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제44권10호
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• pp.831-841
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• 2011

하천지형을 분석하기 위해서는 기초적으로 측량이 필수적이나, 사람이 접근하기 힘든 지형인 경우 항공측량 및 위성영상 등에 의존함으로서 실제 지형과는 상이한 결과를 도출하는 경우도 있다. 하천유역의 지형자료를 분석하는데 있어 지형의 형상요소 중 대표적인 값으로 평균경사도 등이 많이 사용되고 있으나, 하천유역 지형의 복잡성을 표시하기에는 충분하지 않는 실정이다. 본 연구에서는 하천유역의 지형적 특성이 자기상사성을 가진다는 전제하에 프랙탈 차원을 이용하여 지형의 복잡성을 정량화하였으며, 이를 위해 공간분석 기법을 이용하여 면적지수에 의한 방법과 허스트지수에 의한 방법을 적용하여 프랙탈 차원을 산정하였다. 면적지수 및 허스트지수에 의해 산정한 프랙탈 차원의 분포는 각 2.008~2.074, 2.132~2.268 값으로 나타났으며, 결정계수 $R^2$값은 94.9%, 87.1%로 비교적 결정계수 값이 크게 나타났다. 공간 자기상사성 매개변수 분석 결과 아라뱃길 유역은 프랙탈 차원이 평면(D=2.0)에 가까운 전형적인 도시유역의 완경사 지형 특성을 갖고 있음을 알수있었다. 또한 프랙탈 차원과 지형 형상요소들과의 관계를 규명하였으며, 이는 프랙탈 차원이 유역 특성인자의 대표치로서의 활용이 가능한 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제32권5호
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• pp.565-577
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• 1999

프랙탈 기하학은 불규칙적이고 복잡한 자연 현상을 수학적으로 나타낼 수 있는 방법을 제시해 줄 수 있으며, 자기상사성을 가지고 있는 하천의 형상을 비롯한 하도망의 구성은 프랙탈 차원을 가지고 있는 프랙탈 현상이라 할 수 있다. GIUH란 유역의 수문학적 응답인 IUH에 하천의 지형학적인 특성을 적용한 강우-유출 모형으로, Horton의 차수비를 이용하여 지형학적인 특성을 반영할 수 있으며 하천 유역에서 프랙탈 차원은 길이비, 면적비, 분기비 등 Horton의 차수비를 이용하여 산정할수 있다. 프랙탈 GIUH 모형을 제시하였다. 프랙탈 GIUH 모형은 Rosso(1984)가 제시한 GIUH-Nash 모형의 형상계수와 규모계수 등의 매개변수 산정시 유역의 자기상사성을 대변할 수 있는 프랙탈 차원을 직접 적용하였으며, 하천의 길이비와 분기비 만의 함수로 나타내었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.292-292
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• 2016

논의 배수특성 분석은 물꼬 크기 및 개소수, 배수로 구성, 규모, 경사, 재질 등과 같은 물리적 특성 인자들의 영향으로 인해 일반적인 유역의 홍수량 산정을 위해 사용되는 수문학적 홍수추적 방법의 적용이 어렵다. 따라서 논에서의 유출을 모의하기 위해서는 수리학적 홍수추적 방법의 적용이 필요하며, 기존의 연구들은 대부분 1차원과 2차원의 수치 해석 기법으로 논의 유출 특성을 분석해왔다. 3차원 수치 해석 기법을 적용할 경우 1차원과 2차원에서 볼 수 없는 유동 특성 등을 파악할 수 있으며, 보다 정확한 유출 모의가 가능할 것으로 기대된다. 하지만 3차원 해석은 비교적 구조가 단순한 논에 적용하기에는 시간과 비용이 과도하게 소모된다는 단점이 있다. 한편, 상사법칙은 주로 실험의 스케일을 줄이기 위해 적용되어 왔다. 정확성에 대한 검증이 이루어진다면, 시간이 오래 걸리는 3차원 모델링에 상사법칙을 적용할 경우, 모의 시간을 단축시킬 수 있는 장점이 있을 것으로 사료된다. 따라서 본 연구에서는 3차원 수치 해석 모형인 FLOW-3D를 이용하여 논에서의 유출을 모의하고, 적용성을 평가하고자 한다. 또한 상사법칙을 이용하여 모의 시간을 단축할 수 있는 방법을 제시하고자 한다. 모의 대상으로 40m x 100m의 논 포장을 구성하였으며, 강우 및 관개에 따른 유출을 모의하였다. 모의 결과는 실측치 및 기존 연구의 결과와 비교하여 적용성을 평가하였다. 또한 수리학적 상사법칙을 적용하여 조건을 변화시켜가며 유출을 모의하였고, 모의 조건 및 모의 시간 변화에 따른 정확성을 분석하였다. 본 연구에서 제시한 방법은 논에서의 유출 모의의 정확성을 향상 시켜, 홍수 발생 시 농경지의 침수 대책 마련에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.166-166
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• 2022

본 연구의 목적은 고전적 순간단위도 모형 중의 하나인 Nash 모형의 매개변수와 하천망의 동적 Fractal 차원 사이의 관계를 체계적으로 분석하여 해당 매개변수의 수문학적 의미를 추론해 보는 것이다. Nash 모형의 경우, GIUH 이론과의 결합을 통하여 Horton 비를 기반으로 한 두 매개변수의 지형학적 추정 방법이 일찍부터 제안되어 왔다 (Rosso, 1984; Bhunya, 2008). 특히 Liu(1992)는 2차원 자유 Euclidean 공간 내에서 percolation cluster 모형의 응집구조와 유역의 배수구조 사이의 비교를 통하여 하천망의 Fractal 차원을 정적 Fractal 차원과 동적 Fractal 차원으로 구분하고 양자의 수문학적 의미에 대하여 강조한 바 있다. 본 연구에서는 문헌 조사 (Morisawa, 1962; Marani et al., 1991; Rosso et al., 1991)를 통하여 수집한 비교적 신뢰성 있는 국외 하천망들에 관한 정보를 기반으로 Nash 모형의 매개변수와 하천망의 동적 Fractal 차원 사이의 관계를 분석해 보았다. 주요한 결과로서 Nash 모형의 형상 매개변수와 하천망의 Fractal 차원 사이에는 밀접한 상관관계가 존재함을 알 수 있었으며 이를 통하여 하천망의 Fractal 차원을 이용하여 해당 매개변수를 직접 추정할 수 있는 관계식을 제시할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 분광 차원과 Nash 모형의 첨두 좌표 사이의 관계를 통하여 겉보기에서로 다른 유역들 사이에 존재할 수 있는 수문학적 상사성을 평가할 수 있는 기준의 수립 역시 본 연구과정을 통하여 제시할 수 있으로 판단된다. 후속 연구로서 국내외 다수 유역들에 대한 지형분석을 통하여 본 연구에서 얻은 결과의 보편성을 검정하고 수문학적 자료들에 대한 검증을 통하여 Nash 모형을 기반으로 한 다양한 수문학적 모형들의 개선 방안을 제시해 보고자 한다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제20권
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• pp.239-278
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• 1987

보성군에서 수집한 민요들의 의식·노동·유희요(謠) 별(別)로 정리하였다. 의식요(儀式謠)로는 걸메당·상여·독경(讀經)소리가 실렸다. 전래(傳來) 혼인식(式)에 있어서의 가마소리인 걸메당소리는 전국의 몇 곳에서만이 가창자가 남아 있는 희요(稀謠)이다. 상여소리(처음에 운구 들어 울릴때의 긴소리, 길 갈 때의 가난보살과 어가리넘자, 비탈길 오를 때의 나무아미타불, 달구소리)는 전남지방에 널리 전파되어 있는 것과 동계(同系)이다. 노동요(謠)는 주로 농요(農謠)<광의(廣義)>가 수집되었다. 소동패전갈을 수록하였다. 모심기곡(曲)은 공(共)히 일반 농부가 쪼임에 비하여 모찌기와 논매기곡(曲)(<표2>참조)은 다양성을 띄웠다. 산아지로고나곡(曲)은 전(全) 면(面)에 두루 퍼져 있으며 논맬 때, 장원질소리, 소동패노래에도 쓰인다. 산떨이(올라간다)는 고흥군의 것과 같다. 터 다지는 노래로는 얼럴럴 상사도야를, 상량노래로는 어유아 상량이야를 부른다. 줄메고 나가는 노래의 받음구는 위야허허 또는 상사뒤여뒤여(회촌면)이다. 유희요(謠)는 남사당의 덜미 (꼭두각시극)노래인 떼루와 제나난실을 싣고 그 위에 치마·줌치·사위·강도령·이노래 등을 실었다.

• 한국습지학회지
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• 제15권1호
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• pp.1-8
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• 2013

도시유역에서 강우시에 발생되는 합류식 하수관거 월류수(CSOs; Combined Sewer Overflows)을 처리하기 위해 물리화학적 처리기법을 적용한 실증규모의 응집침전시스템을 개발하였다. 이에 앞서 응집침전시스템은 lab-test를 통해 도출된 최적의 설계조건이 실증규모로 증설할 시에 설계인자가 제대로 반영되었는지 평가가 필요하며, 최적조건에 따라 설계에 반영하였다 하더라도 대상원수의 유입특성에 따라서도 처리결과에 대한 평가가 다를 수가 있다. 이에 본 연구에서는 청주하수 처리장에 유입되는 CSOs를 대상으로 각각 $1m^3$/일과 $100m^3$/일의 CSOs를 처리할 수 있는 실험실규모 및 실증규모의 장치를 통해 실험을 수행하였다. 실증규모의 시스템을 운전하여 lab-test에서 도출된 설계인자와의 상사성을 검토하고, 이를 바탕으로 높은 처리효율을 유지하기 위한 운전인자를 적용하여 CSOs를 처리함에 있어 그 가능성을 평가하였다. 그 결과, 실험실 규모의 설계조건과 상사성을 만족하는 인라인믹서와 응집반응조의 조건을 도출할 수 있었으며, pilot-test를 운전하기 위한 적정 응집제 주입량을 도출하였고, 결과적으로 실증규모의 시스템에서도 CSOs를 대상으로 높은 효율의 응집침전처리를 가능하게 할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.303-303
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• 2015

하천에서의 유사이송은 하상의 변화를 야기 시키고 하천의 흐름특성에도 영향을 미치는 주요 현상이다. 유사이송은 하상을 구성하고 있는 모래나 점토질 입자가 물의 흐름을 따라 이동하는 것을 의미하는데, 유사 입자가 균일하지 않고 재질 또한 다양하여 입자에 작용하는 외부 힘을 계산하기 힘들기 때문에 유사 이송을 예측하기에는 많은 어려움이 있다. 이런 이유로 좀 더 확실한 유사이송량을 추정하기위한 많은 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 1967년 Engelund와 Hansen에 의해서 개발된 공식을 이용하여 하상변동을 계산하였다. Engelund-Hansen 공식은 총유사량을 산정하는 과정에서 부유사량과 소류사를 구분하여 계산한다. 이 공식은 유사이송 함수를 유도하기 위해 수류력 개념과 상사원리를 이용하였다. 본 연구는 대상유역으로 금강 백제보 인근 10 km 구간을 선정하였고, 모의는 2014년도에 생산된 수문자료를 이용하였다. 유사이송은 대부분이 빠른 유속이 발생하는 홍수기에 집중된다. 그러므로 보다 정확한 하상변동을 파악하기 위해서는 홍수기를 포함한 장기간의 계산이 필요하다. 그러므로 본 연구에서는 모의기간을 365일로 결정하였다. 모의결과는 금강을 가로지르는 백제보가 하천의 흐름변화를 야기함에 따라 하류에서는 국부적인 세굴이 발생하는 것으로 나타났다. 특히 가동보 직하류에서 비교적 많은 세굴이 발생하였고 세굴 된 유사는 인근에 퇴적이 되고 있음을 알 수 있었다. 이런 국부적인 하상변동은 생태계의 불균형을 가져올 수 있으며, 하천구조물의 내구성을 약화시키는 요인으로 작용한다. 그러므로 이러한 재해를 예방하기 위해서는 하상변동의 예측이 필수적이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.99-99
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• 2016

최근 홍수의 특성과 피해 양상은 과거와는 다르게 변화하고 있으며, 급격한 도시화로 인하여 기존 하천유역의 저류 능력이 감소하였는데 이러한 한계를 극복하기 위하여 이미 외국에서는 대심도 터널을 활용한 홍수재해 관리방안이 오래전부터 활용되어 왔다. 본 연구에서는 현재 서울시에 건설중인 '신월 빗물저류배수시설' 연속강우 시 대심도 터널의 수리적 안정성 평가와 운영방안 수립을 위한 수리모형실험을 실시하였다. 모형은 Froude 상사법칙을 사용하여 원형의 1/50크기로 제작하였다. 모형의 전체 저류 가능량은 모형기준 $2.78m^3$ (원형 $347,778m^3$)이며, 터널 내 잔류수는 전체 저류 가능량의 0 ~ 100%까지 10%씩 변화시켜 실험 CASE를 선정하였다. 각 실험CASE별 수직 유입구 안정성 평가를 실시한 결과 터널 내 잔류수가 10%~80%까지 존재 할 때는 저지수직구1에서의 압축공기 폭발현상으로 인한 월류현상이 발생하였으며, 10%~40%까지는 저지수직구2에서 월류현상이 발생하였다. 하지만 고지수직구에서는 모든 CASE에서의 공기폭발 현상 및 월류현상이 발생하지 않아 유입성능 및 공기배출 성능이 충분히 발휘되고 있는 것으로 분석되었다. 또한 저지수직구1에서의 월류현상 발생 시점은 5분55초에서 3분42초까지 빨라졌으며 저지수직구2에서의 월류현상 발생 시점은 5분57초에서 4분57초로 빨라졌다. 이는 터널 내 잔류수량이 증가할수록 터널 내 만관시점이 빨라져 발생하며, 저지수직구1,2에서의 압축공기 폭발현상 및 월류 현상은 터널 내에서 발생한 반사파의 영향으로 판단된다. 차후 터널 내 반사파 발생에 대한 연구가 추가적으로 진행되어야 할 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.245-245
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• 2018

최근 도시화 및 산업화의 발달로 불투수면적이 증가함에 따라 건기 시 토지 표면에 축적된 오염물질이 강우유출수와 함께 하천으로 유출되는 등 수질오염의 가중과 불특정 지역에서 발생하는 비점오염원의 집중관리가 필요한 실정이다. 우리나라는 환경기초시설 등의 건설로 점오염원 관리는 강화되었지만, 비점오염원의 부하량은 점차 증가되고 있는 추세이며, 환경부 및 관계부처에서는 비점오염관리를 위한 여러 정책을 추진 중에 있다. 국내에서 사용하고 있는 비점오염저감장치는 자연형 시설과 장치형 시설로 구분되는데, 이 중 장치형 시설은 필터를 사용하여 비점오염저감의 효율성을 증가시키지만, 필터를 사용함으로써 유지관리 및 경제적인 측면에서 매우 불리하다. 이에 본 연구에서는 필터가 없는 장치형 시설을 고안하여 자연 순환기능을 최대한 유지하고, 오염물질을 최적으로 제거할 수 있는 방안을 마련하고자 수리실험을 통해 비점오염원의 제거효율을 분석하였다. 수리학적 상사법칙에 따라 원형대비 1/3축소모형과 2가지의 원형모형에 대해 총 3가지 모형에 대해 환경부에서 고시한 비점오염저감장치 기준을 뛰어넘는 유역면적, 강우강도 및 부유물질의 양으로 실험을 진행하였다. 실험결과는 유입수 농도에 대한 유출수의 농도로 계산하였으며, 장치에서 유출 직후 5분 간격으로 채취한 후, 수질공정시험법을 참고하여 부유물질에 대한 실험 중 하나인 유리섬유여과방법을 이용해 실험 결과를 도출하였다. 실험 결과, 본 연구에서 고안한 장치형 시설은 필터를 사용하지 않음에도 불구하고 환경부 기준인 부유물질 제거효율 80%이상을 만족한 것으로 나타나 현재 사용하고 있는 장치형 시설보다 유지관리 및 경제성 등이 우수할 것으로 기대된다.