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DPSIR 체계를 이용한 홍수위험도 평가을 위한 평가인자의 선정 (Selection of Evaluation Indicators for Flood Risk Assessment Using DPSIR Framework)

  • 이규민;정은성;전경수
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.51-51
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    • 2011
  • 유역의 홍수위험도를 산정하기 위해서는 홍수의 발생가능성과 유역의 홍수방어 능력 등의 환경적, 공학적 요소 이외에도 홍수로 인한 피해 및 영향의 종류에 따라 사회적, 경제적, 문화적, 공학적인 요소를 반영해야 한다. 이들 홍수 피해 요소는 그 중요성이나 특성별로 홍수로부터의 방어 비중이 다르게 설정될 수 있으며 지역별로도 차이를 나타낼 수 있다. 본 연구에서는 홍수위험도를 평가하기 위한 인자 선정에 지속가능성 평가 모형인 DPSIR (Driving force-Pressure-States-Impacts-Response)을 이용하여 환경적, 공학적 요소뿐만 아니라 사회적, 경제적, 문화적인 요소를 반영하고자 한다. DPSIR 모형은 유역의 영향 인자들을 지표로 선정하며 각 지표간의 유기적 관계를 반영하는 구조로 이루어져 홍수로 인하여 인자 간에 발생하는 반응을 묘사할 수 있는 장점이 있다. 또한 인자를 선정함에 있어서 전문가 및 이해당사자들의 견해에 따른 평가 지역의 특성과 지속적인 변화 가능성 등을 유기적으로 연결될 수 있도록 평가요소로 반영할 수 있다. 본 연구는 추가 연구를 통해 남한강의 하도구간 별로 적용될 예정이며 각 인자들에 대한 자료는 문헌조사, 통계자료 조사 및 수리학적 수치모형 등의 분석을 통해 수집될 예정이다. 인자들에 대한 가중치는 전문가들의 의견을 반영할 예정이다. 향후 하천의 구간별 상대적 홍수취약도를 사회, 경제, 문화, 환경적인 측면을 고려한 인자들을 반영하여 정량적으로 제시하므로 하천 구간별 치수관리 우선순위를 결정하는데 적극적으로 활용될 수 있다.

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장기 강우 예측을 위한 전지구적 기상인자 선정 및 시계열 모형 구축 (Long-term Precipitation Series Prediction Using Global Climate Indices in South Korea)

  • 김태림;서정호;주경원;허준행
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.16-16
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    • 2017
  • 기후 시스템의 다양한 상호작용으로 인해 나타나는 대표적 현상인 강우는 수문학적 분석 과정의 필수적인 요소이며 장기 강우를 예측하는 것은 효율적인 수자원 관리에 중요한 기반이 되고 있다. 이러한 강우는 장기적으로 지구의 대기-해양 순환 패턴의 영향을 받으며, 특히 엘니뇨와 라니냐와 같은 기상 이변이 발생할 경우 대규모 순환에 변화가 일어나게 되어 강우에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 본 연구에서는 지구의 순환 패턴 특성을 수치화한 전지구적 기상인자 중에서 우리나라 장기 강우를 예측하기 위한 기상인자를 선정하고 시계열 모형 구축을 통하여 예측력을 평가하였다. 이를 위해 강우에 내재된 다양한 대기-해양 순환 패턴으로부터 나타나는 주기적 요소를 추출하기 위해 앙상블 경험적 모드분해법을 사용하여 강우를 분해한 후, 각 분해된 강우자료와 전지구적 기상인자와의 상관성 분석을 통해 높은 상관성을 가진 기상인자를 선별하고 단계식 변수선택법으로부터 유의미한 기상인자를 최종적으로 선정하였다. 그 결과, 우리나라 기상청 60개 지점의 월별 강우자료 중 전반적으로 영향을 미치는 기상인자를 선정할 수 있었으며, 선정된 기상인 자로 구축된 시계열 모형을 통해 우리나라 장기 강우를 예측하였다.

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한국의 지하수자원 중요 우선순위 지역 선정 기법 개발 (Development of prioritization important areas for groundwater resources in Korea)

  • 김일환;김민규;장선우;정일문
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.266-266
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    • 2021
  • 산업의 발달로 지표면의 포장면적이 증가하여 지표의 유출량은 증가하고, 지하수계로의 함양량은 감소하고 있다. 또한, 기후변화로 강우의 패턴이 변화하여 강우 강도가 증가하고 있으며, 무강우일수 또한 증가하여 지표면으로 유출되는 수자원의 양은 증가하고 있다. 대수층으로의 함양량은 줄어들어 지하수자원의 양은 점차 감소하고 있다. 지속가능한 지하수자원의 활용을 위해서는 지하수자원 관리 방안을 적용하고, 지하수자원 관리 계획을 수립해야 한다. 효과적인 관리방안의 적용을 위해서는 상대적으로 지하수자원이 중요한 지역을 대상으로 지속 가능한 지하수자원의 활용을 도모해야 한다. 지하수 이용량이 많고 지하수자원에 대한 의존율이 상대적으로 높은 지역을 우선적으로 진행해야 한다. 본 연구에서는 우리나라의 4대강 유역을 대상으로 지하수자원의 중요도에 대한 평가를 진행하였다. 지하수자원 이용 중요지역 선정을 위해서는 지하수 이용량과 관련된 자료를 분석하여 선정하였다. 총 5개의 지표가 선정되었으며 지하수 이용량, 수자원 이용량 중 지하수 이용량 비율, 지하수 이용 관정 개수, 지하수 이용 관정 당 취수량, 면적대비 지하수 취수량을 통해 평가를 진행하였다. 추후 유역을 좁혀 지하수 이용에 대해서 정밀 평가를 진행해야 할 필요가 있으며, 지형 특성 인자, 기후 특성 인자 등을 추가하여 평가한다면 지속가능한 지하수자원의 이용을 위한 관리 계획 수립의 기초 자료로 활용할 수 있을 것이다.

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유역 특성이 하천 총인 농도에 미치는 영향 분석 (Effect of watershed characteristics on river TP concentration)

  • 서지유;김상단
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.165-165
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    • 2021
  • 전 세계적으로 하천 수질이 저하되고 있다. 이는 수생태계의 손상을 야기하고 인류를 위한 하천의 물 공급원 기능에 저해 요소로 작용한다. 오염된 수생태계에 대한 효과적인 맞춤형 관리전략을 수립하려면 수질의 시공간적 변동 요인을 이해하는 것이 중요하다. 시간적 및 공간적 변동성이 모두 중요하지만, 본 연구에서는 낙동강 전체 유역에서 나타나는 공간적인 변동성에 집중하여 하천 수질의 공간적 차이에 영향을 미치는 요인을 식별하고 그들의 상대적 중요성을 분석하고자 하였다. 분석을 위해 낙동강 유역 전역의 40개 수질오염총량관리 단위유역에서 5년 동안 수집된 하천 총인 농도와 유역특성 자료를 사용하였다. 총인 농도의 공간적 변동성에 영향을 미치는 주요 유역특성을 식별하기 위한 통계모델 선정을 위해 완전 탐색 접근법과 베이지안 추론이 적용되었다. 완전 탐색은 두 단계에 걸쳐 진행되었으며, 1 단계 완전 탐색의 결과로 유역특성 자료들의 중요도가 선정되었으며 2 단계 완전탐색 결과로 통계모델이 우선 선정되었다. 우선 선정된 통계모델은 베이지안 추론을 통해 모델의 정확도와 불확실성이 분석되었고 공간적 변동성 분석을 위한 최적 모델이 선정되었다. 본 연구의 결과로 낙동강 하천 총인 농도의 공간적 변동성에 영향을 미치는 주요 유역특성에 대한 통찰력이 제공된다. 또한 식별된 주요 유역특성은 유역특성 변화에 대한 하천의 수질 반응을 예측하는데 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

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자기주도적 학습을 위한 웹 자료 개발 (Implementation of Web Program for Self-Directed Learning)

  • 김판순;김현배
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2001년도 추계학술발표논문집
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    • pp.764-770
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    • 2001
  • 본 연구는 초등학생들에게 능동성과 책임감을 바탕으로 하여 자기주도적으로 과제를 해결할 수 있도록 도와줄 수 있는 웹 학습실을 설계하고 개발한다. 이를 위하여 먼저 학생들이 자기주도적으로 학습을 해 나갈 수 있도록 학년별, 단원별, 차시별로 구성된 사회과 학습실이라는 웹 환경을 마련하였다. 두 번째로 학생들이 스스로 학습 과제를 선정하고, 다양한 도서와 멀티 자료, 기타 관련 웹 사이트 등 과제 해결에 필요로 하는 자료와 정보를 검색하여 자신이 설정한 과제를 해결해 나가는 일련의 과정을 실시할 수 있는 과제 학습실이라는 웹 환경을 마련하였다. 이러한 사회과 웹 학습실 운영을 통하여 얻어지는 효과는 초등학생들의 컴퓨터 활용 능력을 향상시키고, 학습에 대한 흥미도와 참여도를 높이며, 게시판이나 대화방을 통해 과제를 선정하고, 역할분담, 자료 수집, 분류해 나가는 과정에서 학습활동에 대한 책임의식과 학습에 대한 자기주도성 신장에 기여할 것으로 기대된다.

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HEC-6 모형을 이용한 임진강 하상변동 예측에 관한 연구 (A Study on Prediction of Bed Changes in the Imjin River Using the HEC-6 Model)

  • 이남주;황승용;이삼희
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1566-1570
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    • 2006
  • 이 연구는 하상변동 수치모형을 적용하여 임진강의 장기간 하상변동과 그에 따른 하천 수위 변화의 예측, 안정하상 검토, 하상변동이 계획홍수위에 미치는 영향, 그리고 하상준설이 수위 및 하상변동에 미치는 영향의 검토를 통해 해당 하천에서 하상변동 특성의 파악에 필요한 자료 및 중.장기 수방대책 수립을 위한 기본 자료를 제공할 목적으로 수행하였다. 임진강 하상변동의 예측에 적절한 일차원 정상 하상변동모형으로 HEC-6 모형을 선정하였다. 모형적용을 위한 현황분석으로 하상토 특성 자료를 수집.분석하였으며, 지형자료에 대한 분석도 수행하였다. 그리고 모형의 적용영역 내에 위치한 각 수위표 지점의 수리.수문자료를 수집하여 분석하였다. HEC-6 모형의 보정을 고정상 보정과 이동상 보정으로 구분하여 수행하였다. 고정상 보정에서는 설정한 조건에 적합한 Manning계수의 결정이 곤란하여 하천의 지형자료와 하상토 자료 등을 고려하여 구간별로 적정한 Manning 계수 값을 선정하였다. 이동상 보정을 통해 HEC-6 모형에서 사용하는 유사량 산정공식 중 하류경계에서 상류로 약 8 km 구간에 대한 하상상승 현상을 가장 잘 보여주는 유사량 공식인 Madden(1963)이 수정한 Laursen(1958) 공식을 선택하였다. 하천망 유사이동 수치모형인 HEC-6 모형을 사용하여 20년간의 장기하상변동을 수치모의하였다. 임진강의 최심하상고 변동량 예측결과 상류경계로부터 약 52 km까지는 하상저하가 지배적이며, 중 하류는 하상상승이 지배적인 것으로 나타났다. 연구 대상구간에서 대체로 퇴적에 의한 하상상승이 예상되었다.

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SWAT 모형에 의한 내성천의 비유사량 추정 (Estimation of Sediment Yield in the Naesung-cheon with SWAT Model)

  • 김대곤;양문용;하성원;류권규
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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    • pp.1734-1738
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    • 2010
  • 최근 이상 기후에 따른 유역 환경의 변화가 크게 눈에 띄고 있다. 또한, 댐건설이나 하도 준설 등 인위적인 요인에 의해 유역 및 하천의 유사 거동이 크게 변화하고 있다. 그러나, 하도 관리의 기본 자료인 하천 유역의 유사 발생량에 대해서는 체계적인 연구가 부족한 실정이다. 본 연구는 분포형 수문 모형을 이용하여 체계적이고 합리적으로 비유사량을 산정하기 위한 연구이다. 대상 유역으로는 낙동강 주요 지류 중 하나이며, 영주댐이 건설될 계획인 내성천으로 선정하였으며, 이용하는 모형은 대상유역의 토양 특성, 토지이용과 관리 상태를 고려하는 SWAT(Soil and Water Assessment Tool) 모형을 선정하였다. 먼저, GIS와 연계된 SWAT 모형을 적용하기 위하여 수치 고도자료, 토양도와 토지이용도를 구축하고, 내성천 유역의 기상 및 우량 관측소를 고려하여 일강수자료, 일 최대/최소 기온을 포함한 기후자료를 입력하였다. 그리고, 대상 유역에 위치한 수문관측소와 수질 관측소를 고려하여 소유역으로 세분화한 후 토양특성과 토지이용에 따른 모의를 실시하였다. SWAT 모형을 이용한 비유사량 산정에서 문제가 되는 것은 식생 피복 상태와 토양 침식성 인자인 것으로 나타났다. 또한, 산정된 비유사량은 내성천의 하천 유사량 측정 자료에서 산정한 비유사량과 비교하였다. 그 결과 SWAT 모형은 유사량 실측 자료에서 산정된 비유사량보다 상당히 큰 값을 산정하였다. 그러나, 보다 체계적인 입력 자료가 축적된다면, SWAT 모형을 이용하여 합리적인 비유사량 산정이 가능할 것으로 보인다.

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시공간적 강우특성이 반영된 ESN 알고리즘을 활용한 하수관로 수위 변화 예측 (Prediction of Changes in Water Level in Sewage Pipes Using ESN Algorithm Reflecting Spatial Rainfall Characteristics)

  • 이소현;강동호;김병식
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.460-460
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    • 2023
  • 최근 범 지구적인 기후변화로 인해 집중호우가 빈번히 발생하고 침수피해가 증가하고 있다. 이에 따른 침수 피해 위험이 큰 지하상가, 지하 주차장, 반지하 주택 등의 침수 발생이 잦아지며 인명 및 재산 피해 발생이 커지고 있다. 이러한 지역은 인근 하수관로의 수위에 따라 침수 영향을 크게 받게 된다. 이에 따른 강우·유출 관계는 침수피해에 대해 대처하기 위해 시공간적 강우 특성이 반영된 하수관로 수위 예측이 중요하다고 판단된다. 이에 본 연구에서 수위 자료는 서울시 하수관로 수위 현황 자료를 활용하였으며, 강수량 자료는 서울 내 서초구 일대의 강수량 자료를 활용하여 연구를 진행하였다. 대상 지역은 저지대에 위치해 침수가 잦은 서초구 서초동으로 선정하였으며, 분석에 사용된 기간은 2012년부터 2021년까지의 수위 자료를 화용하여 이를 바탕으로 순환 신경망인 RNN의 일종이며, 다른 모델의 구조와 비교하여 더욱 간단하고 효율적인 ESN(Echo State Network) 알고리즘을 사용하여 수위 예측을 진행하였다. 분석을 위해 대상 지역의 강수 사상이 발생하여 하수관로의 수위의 변동이 큰 기간을 선정하여 분석을 실시하였다. 2012년부터 2018년까지의 자료를 학습(training) 자료로 활용하였으며, 모형의 검증 위해 통계분석을 실시하여 검증하였다.

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미디어 활용 중학교 인성교육 프로그램 개발 연구 (A Study on the Development of Personality Education Program Using Media in Middle School)

  • 이연희
    • 트랜스-
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    • 제12권
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    • pp.141-171
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    • 2022
  • 본 연구는 세상의 이슈를 담고 있는 미디어를 인성교육의 자료로 활용함으로써 미디어에 대한 이해와 더불어 자연스럽게 인성을 함양하고자 실시하였다. 이러한 목적 달성을 위해 인성교육진흥법과 한국교육개발원에서 제시하는 인성 덕목을 교육 요소로 선정하고, 중학교 교육과정과 접목하여 미디어를 활용한 인성교육 프로그램을 개발하고자 하였다. 연구목적 달성을 위해 첫째, 인성 덕목을 추출하고자 인성교육진흥법과 한국교육개발원의 인성 덕목을 비교·종합하여 최종적으로 13가지의 인성 덕목을 교육 요소로 선정하였다. 선정된 인성 덕목은 자아 존중, 용기, 성실, 자기조절, 지혜, 배려, 소통, 예의, 사회적 책임, 협동, 시민성, 정의, 인권 존중이다. 둘째, 미디어 선정과 인성교육 프로그램 개발 방향을 설정하기 위해 미디어 자료의 반복 검색을 통해 자료 수집 절차를 확정하였으며, 전 교과 교육과정을 살펴보며 프로그램의 개발 방향과 목표를 설정하였다. 인성교육 자료는 6단계의 자료 수집 절차를 거치며, 1차 검색, 키워드 추출, 2차 검색, 미디어 선별, 적합성 검토, 수업 적용의 순으로 이루어진다. 미디어 선별을 위해 이해의 용이성, 학생의 정서발달 적합성, 목표 달성 유용성, 유해환경 노출 정도, 최신성, 분량의 적절성 등을 판단하여 선택하도록 한다. 프로그램의 개발 방향은 민주시민의 자질인 인성 영역으로 자기관리, 사회성, 시민의식 영역으로 나누어 계획하고, 각 소주제별 수업 도달 목표를 설정하였다. 셋째, 미디어 활용 인성교육 프로그램과 적용 방법을 제안하기 위해 2015 개정 교육과정의 전 교과 해설서를 참고하여 인성 접목 단원을 선정하였다. 이후 교육 내용, 여건 사항 등을 정하였고, 미디어 활용 인성 수업의 과정으로 생각 열기, 생각 넓히기, 생각 펼치기, 평가의 순으로 구성하였다. 프로그램의 구성안은 인성 가치에 적합한 연계 교과와 단원을 설정하고 그에 맞는 표현활동을 구성하여 학생의 능동적인 참여를 이끌도록 하였다. 끝으로 미디어 활용 인성 수업의 주제와 수업 목표 달성에 도움이 되는 TV 뉴스, 신문 기사, 공익광고, 유튜브 영상, 사진, 광고 등을 포함하여 수업에 활용할 미디어로 선정하였다. 마지막으로 미디어 활용 인성교육 프로그램의 확산을 위해 학교 현장의 다양한 문제에 초점을 맞춘 예방적 인성교육 프로그램, 자발적인 학생 참여형 인성교육 프로그램, 인성교육 교사 전문적 학습공동체 운영의 필요를 제안하였다.