• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.320-320
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• 2023

강우 데이터는 수문기상, 환경, 농업, 자연재해, 그리고 수자원 시스템 분야에서 가장 필수적인 기본 요소 중 하나이다. 또한 강우 데이터는 수문학적 분석에서 활용되는 필수 입력 자료 중 하나로 관측 데이터의 품질에 따라 수문 모형을 이용한 모의 결과물의 정확도가 결정된다고 할 수 있다. 따라서, 강우 관측소별로 강우 데이터의 품질을 어떻게 관리하느냐에 따라 수문 모형의 활용 범위 및 수자원 관리의 효율성이 결정될 수 있다. 강우의 시공간적 변동성은 수 많은 인자들과 직간접적으로 연계되어 있기 때문에 미계측 강우 자료에 대해 직접 관측이 아닌 수치 모형을 이용하여 강우의 발생과 강우량을 산정하는 것은 매우 복잡한 과제 중 하나이다. 현재 국내에서 운용되고 있는 강우 관측소의 경우에도 미계측 된 강우 데이터가 존재함으로써 강우 데이터의 활용에 제한이 생기는 경우가 있다. 따라서, 이러한 미계측 데이터의 추정 및 보완은 보다 효과적인 수재해 방지, 수자원 관리를 위한 필수 과제 중 하나이다. 일반적으로, 미계측 강우를 산정하기 위해서 Kriging, Thiessen, 등우선법, 그리고 역거리 관측법 등 다양한 수문학적 방법들이 적용되고 있다. 이러한 방법들은 산악효과나 강우 관측소의 분포 상태 등을 고려하지 못하기 때문에 측정하는 지역에 따라 강우 추정 오차가 커질 수 있다는 한계가 있다. 최근에는 데이터 관측 시스템과 빅데이터 기술의 발전과 활용 가능한 데이터의 양이 증가함에 따라 머신러닝을 활용한 사례가 증가하고 있다. 머신러닝은 데이터 사이의 관계를 기반으로 분류, 회귀, 그리고 예측 문제에 주로 사용되는 기법 중 하나이다. 따라서, 본 연구에서는 광주광역시 지역에 위치한 주요 강우 관측 지점들을 대상으로 미계측 된 시강우 데이터를 추정 및 복원하고자 한다. 여기서 데이터 추정 기술이란 미계측 강우의 발생 유무 및 강우량을 추정할 수 있는 기술을 의미한다. 이를 위해 대표적인 머신러닝 알고리즘인 인공신경망(Artificial Neural Network) 및 랜덤포레스트(Random Forest)를 적용하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.7-7
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• 2023

국내뿐만 아니라 세계적으로도 산사태 발생에 따른 토석류 피해가 빈번하게 발생하고 있으나 아직 토석류 거동에 대한 물리적인 특성을 규명하고, 실험 등을 통한 면밀한 검토가 안 되었다. 토석류는 집중호우 시 토사 내 함수량의 증가로 인해 또는 지진, 화산 발생 시 지각 변동으로 인해 사면의 저항력이 약화되어 발생한다. 이러한 토석류는 재해를 일으키는 매우 위험한 자연 현상이며, 그 규모에 따라 하류부에 큰 피해를 발생시킬 수 있다. 국내에서 수행된 토석류 관련 연구들은 해외에서 주로 수행된 기초연구 결과를 이용한 토석류 피해 발생예측, 위험지도 작성, 토석류 방지 구조물 개발 등의 응용연구가 대부분이며 소규모 모형을 제작하여 수리실험이 진행되었다. 김기환 외(2008)은 토석류 확산형태와 흐름 속도에 대한 모형실험을 수행하였으며, 김영일과 백중철(2011)은 토석류 유동과 퇴적 특성에 대한 실험을 수행하였다. 미국의 경우 미지질조사국(USGS, U.S Geological Survey)에서 1994년부터 지금까지 100 m 길이의 대형 경사수로를 이용하여 토석류 수리모형실험을 수행하고 있으며 이를 통해 토석류의 수위, 충격력, 전파속도, 유출 후 퇴적형상 등에 대한 다양한 실험데이터를 제시하고 있다. 그러나, 현재까지 국내외 토석류 실험에 대한 표준실험방법과 기준이 정립되지 않아 실험결과의 신뢰성을 명확히 증명하기 어려운 실정이다. 토석류로 인한 가장 직접적인 피해 인자인 토석류의 충격력과 전파속도를 수리모형실험을 통해 정량적으로 파악하기 위한 시험 표준으로 시험 절차, 시험 방법 및 적정한 측정장비의 사양 등을 단체표준을 통해 제공함으로써 시험의 불확실성을 최소화하고, 명확한 프로세스에 따른 시험 결과의 신뢰성과 일관성을 확보하고자 한다. 국토교통연구인프라운영원에서는 단체표준 개발을 위한 시험기관협의체를 구성하고, 이해관계인들의 의견을 반영한 토석류 충격력과 전파속도 측정방법(안)을 2022년에 7월 작성하였으며, 현재 이해관계자들의 의견을 수렴하고 중소기업중앙회에 심의를 상정한 상태이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.632-638
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• 2018

최근 태풍이나 홍수 등과 같은 자연재해, 구조물 설계 오류 및 부실공사 등으로 인해 수변구조물(교량, 옹벽 등) 등에 피해가 늘어가고 있다. 이러한 수변 구조물들은 피해(균열, 파손, 붕괴)가 발생할 경우 수변 구조물뿐만 아니라 그에 따른 추가 피해들이 크게 발생한다. 구조물 손상에 따른 추가 피해로는 시설물의 사용 중단 및 제한, 인명피해, 경제적 손실 등이 있다. 이러한 피해(인명피해, 사용 중단 및 제한 등)를 사전에 방지하기 위해 손상이 발생할 경우 현장여건(온도, 강우, 수위 등)에 적합한 복구공법을 적용해야한다. 신속한 보수 보강을 시행하여 발생할 수 있는 물적 피해, 인적 피해 등과 같은 손실을 최소할 수 있다. 손상 및 재해(태풍, 홍수)에 의해 피해가 발생했을 경우 경과 시간에 따라 피해(인적, 물적)가 더욱 확산되므로 긴급복구가 더욱 중요하다. 긴급복구를 위해서는 손상에 따른 적절한 보수 보강이 중요하다. 본 논문에서는 현장 복구사례(교량, 제방, 옹벽, 사면, 댐, 보)를 긴급복구공법 도출 시나리오에 적용하였으며 실제 사용된 복구공법과 비교하여 긴급복구공법 도출 시나리오의 적용성을 검증했다. 적용성 검증을 통해 실제 피해현장에서 보다 적절한 복구공법을 제시할 수 있어 실무 활용에 도움이 될 것으로 기대한다.

• 한국습지학회지
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• 제13권1호
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• pp.1-11
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• 2011

우리나라는 1990년대 이후 겨울에서 봄철로 이어지는 시기에 지역적으로 만성적인 가뭄이 계속되고 있고, 특히 2001년에는 기상관측이래 때 이른 무더위와 극심한 가뭄으로 전국적으로 피해를 입었다. 가뭄에 대한 경제적인 손실은 홍수에 비해서 2~3배정도 달하고 있으며 미국 해양기상청(NOAA)이 선정한 20세기 최대의 자연재해 중 세계 각지에서 발생한 4개의 가뭄이 상위 5위안에 랭크된 바 있고, 미국 국립가뭄경감센터(NDMC)에서 발표한 통계재해 유형별 연평균피해액 중 가뭄피해가 가장 큰 것으로 분석되었다. 국내에도 2001년 봄 가뭄 시 국내총생산 성장률 0.45% 소비자물가 0.31% 상승하는 등 가뭄에 의한 경제적인 손실과 영향력은 막대하였음에도 불구하고 홍수 등에 대비해서는 수해방지종합대책 등 국가차원의 사전대책을 마련하여 시행하고 있는 반면, 가뭄에 대해서는 종합적인 사전예방대책보다는 응급복구 위주로 되어 있고 가뭄상황을 객관적으로 표현할 수 있는 지표도 명확하지 않아 이에 대한 체계적인 연구가 시급한 실정이다. 본 연구에서는 RCM 강수모의 자료를 이용하여 표준강수지수(SPI)를 산정하여 가뭄의 변동성을 평가하였다. 또한 산정 되어진 표준강수지수를 이용하여 가뭄의 시공간적인 변동성 분석을 실시하여 2015년대, 2045년대 및 2075년대로 나누어 가뭄지수의 주성분 분석을 통하여 현재와의 차이점을 확인하였다.

• 한국습지학회지
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• 제13권1호
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• pp.25-33
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• 2011

인위적, 자연적, 지리적, 시간적 요소 등에 의하여 기후가 변동되는 현상을 '기후변화'라 하며, 이는 수십년 또는 그 이상 지속되는 변동성이 평균적 상태에 대해 통계적으로 중요한 변화라고 정의된다. 이러한 기후변화가 최근 들어 급속하게 진행되어 자연재해가 발생함에 따라 세계는 이 변화의 추이를 예의 주시하고 있다. 특히 수자원 분야의 기후변화에 대한 취약성은 다른 분야에 비해 높을 것으로 평가되며, 이러한 기후변화로 인한 취약성을 예측하고 재해를 방지하는 것은 이 분야에서의 주요 사안이라고 할 수 있겠다. 국내의 수자원 분야 취약성 평가는 아직 미흡하므로, 본 연구에서는 수자원 분야의 전문가들을 대상으로 델파이 기법을 사용하여 우리나라 중소하천의 기후변화 취약성에 대하여 분석하였다. 조사는 총 3차에 걸쳐 실시하였으며 1차에서 총점분석을 이용하여 대리변수를 선정하였고, 1차에서 선택된 대리 변수들은 2 3차에서 항목 별 분석을 하였고, 이를 통하여 전문가 의견을 평가 정리하였다. 전반적으로 전문가 의견은 조사가 진행될수록 편차가 줄어들며 합의가 진전되었다. 추후연구로는 연구대상지역에 대한 직접적인 취약성 평가의 진행이 필요할 것으로 예상된다.

• 한국산림과학회지
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• 제109권2호
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• pp.211-222
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• 2020

본 연구는 산림의 기능구분에서 시간에 따라 변화가 있는지 여부를 알아보고자 하였다. 또한 생태계서비스 개념이 현재 국유림 관리계획에서 고려되는 수준을 파악하고자 하였다. 자료는 98개 국유림의 경영계획구의 현재와 직전 기간의 경영계획서를 활용하였다, 경영계획서상 전, 현차기의 경영계획구별 산림기능별 면적의 구성 비율을 분석대상으로 삼았다. 전차기, 현차기의 2개 그룹의 평균이 정규분포를 따르는지 우선 검정하였다. 그 결과, 정규분포를 따르면 모수적 t-검정, 그렇지 않은 경우 비모수적 Wilcoxon 부호순위 검정을 실시하였다. 정규분포를 따르는 것은 목재생산림 경우가 해당되고, 나머지 5가지 기능: 수원함양림, 산지재해방지림, 자연환경보전림, 산림휴양림, 생활환경보전림은 정규분포하지 않는다. t-검정 또는 Wilcoxon 부호순위 검정을 실시한 결과, 유의미한 기능별 산림면적 비율의 변화를 보인 것은 목재생산림, 자연환경보전림이었다. '생태계서비스' 개념이 활발하게 언급되기 시작한 것은 2018년에 시작된 제6차 산림기본계획에서 부터이다. 지방산림청별 지역산림계획에서는 차이가 있었는데, 동부와 서부지방산림청 소관 지역산림계획에서는 위 개념에 대한 언급이 빈번하게 이루어졌으나 나머지 3개 지방산림청의 계획들에서는 그렇지 않았다.

• 한국자원식물학회지
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• 제30권1호
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• pp.110-123
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• 2017

본 연구는 한반도 해안림의 가치와 중요성을 인식하기 위하여 우리나라 해안림의 조성과 관리에 대한 역사, 목적, 주체, 대상지, 규모, 조성방법, 식재수종, 식재지반, 층위구조, 관리제도 등에 대하여 이론적 고찰을 하였다. 해안가의 주민들은 삶의 터인 정주지에 당면한 바닷가의 잦은 자연재해로부터 안전과 풍수지리학적 경관의 비보를 위하여 해안림을 조성하였고, 관청은 자연재해나 군사목적으로 조성하고 관리하였다. 한반도의 해안림은 기록상으로 고려시대와 이조시대에는 민간과 관청이 주도적으로 조성하고 관리하였으나 1970년대 후부터는 민간, 관청, NGO단체, 종교단체, 기업 등이 참여하고 있다. 해안림의 조성과 관리는 기본적으로 해안가의 재난방지, 풍수적 비보, 군사적 이용, 목재생산을 위하여 조성되었지만, 부대적으로 신앙의 장소, 질병감소, 화재의 감소, 임산물 생산성의 증가, 어류의 증가, 풍치 경관 쾌적성의 향상, 관광객과 이주자의 증가, 문화예술의 동기부여, 휴식, 심신단련의 장, 공동체 결속, 전통문화의 계승, 교육, 생물의 서식처, 생물이동통로, 생물다양성 등의 효과가 있는 것으로 파악되었다. 해안가로부터 재난의 경험이 많은 사람들은 해안림 보전에 대한 인식이 강하고, 해안림을 자자손손 대대로 물려주어야 할 유산으로 생각하고 있다. 해안림은 학술적 측면에서 인문, 사회, 문화, 생물, 생태, 풍치적 이용 등에 대한 학술적 가치가 매우 높다. 한반도 해안림은 한번 훼손되면 다시 회복되기 어려운 환경압이 높으므로 자자손손 후대에 온전하게 물려주어야 할 사명으로 관리하고 보전해야 함을 시사하고 있다. 본 연구는 한반도 해안림에 대한 이론적 고찰에 국한된 것으로 실상을 면밀하게 파악하는데 한계가 있다. 따라서 향후 우리나라 해안림에 대한 조성과 관리 그리고 민속과 문화 등에 대하여 보다 구체적인 현장조사를 통한 연구가 필요하다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.743-743
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• 2012

최근 국내에서는 저탄소 녹색도시 조성의 일환으로 도시의 환경오염과 기후변화의 문제의 원인이 되고 있는 탄소 배출을 억제하고 고유가 시대에 에너지저감을 동시에 고려하는 저탄소 도시 조성을 통해 기후변화 시대에 대응을 추진하고 있다(국토해양부, 2009). 이러한 결과로 최근 도시내 물순환시스템(urban water circulating system or blue-network)의 구축이 요구되며 이는 자연의 생태 기능을 복원하고 오염부하를 저감하여 도시 환경의 건강성과 지속성 향상에 기여한다. 이러한 도시물순환시스템은 시민의 휴식 및 문화 공간, 도심열섬현상 완화, 재해방지, 생물서식공간(biotope) 제공 등의 기본적인 기능 이외에도 탄소배출 감소, 우수 저류공간 확보, 지하수위 유지, 비상용수 확보, 대기오염물질의 집진제거, 습지보전 및 생물종 다양성 확보 등의 주요 기능을 수행할 수 있기 때문에 구도심의 재개발 또는 신도시 개발 시 도시 어메니티(amenity) 증진에 널리 적용되고 있다(서울시정개발연구원 2003; 한국토지공사 2003). 남한산성을 포함하는 청량산 계곡수를 발원지로서, 공간적 범위는 장지천과 창곡천을 따라 약 3.5 km 서쪽으로 흘러 탄천에 이르기까지의 물길축(blue-network)를 기반으로 하며 총면적은 $6.8km^2$ 으로 서울, 성남, 하남의 3개 행정구역에 걸쳐있다. 내용적 범위는 현황조사(개발 컨셉, 하천분포현황, 인접지역 연계, 수질), 수량 및 수질 확보방안(물수지분석, 다중 수원 확보방안, 목표수질 설정, 부영양화 가능성 평가), 물순환시스템 구축(소하천 등과 연계 방안), 유지관리 방안의 순서로 진행하여 기본계획을 도출하였다. 현황조사 결과 본 사업대상지는 장지천, 창곡천, 학암천 등 3개 소하천이 서쪽의 탄천과 연결되어 있으며 동쪽은 산지로 청량산이 인접하기에, 주변 자연지형을 최대한 고려하여 물순환시스템을 계획하였다. 하천 유량은 기존 환경영향평가서, 하천 연계방안, 신도시 조성 관련기준 등을 종합적으로 고려하여 하류에서 각각 장지천 $10,087m^3/d$, 창곡천 $7,103m^3/d$, 복우천 $5,530m^3/d$ 의 유지용수량을 산정하였다. 도시 친수공간 확보와 어메니티 향상을 위해 지구내 수로(휴먼링)을 조성하여 장지천, 창곡천과 연계하였으며 주요 유지용수는 저탄소 녹색도시 건설에 부합하도록 우수을 활용한 함양지 및 계곡수로 조성 계획하였다. 또한, 인접한 장지천 및 창곡천 등 소하천은 지속적인 유량공급 및 양질의 수질을 확보하기 위해서 하상여과수를 검토 후 제안하였다.

• 한국전통조경학회지
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• 제29권4호
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• pp.137-147
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• 2011

본 연구는 18세기 수원 신읍치와 화성 건설에서 나타난 수체계의 형성과정과 계획적 특성을 종합적으로 규명하는데 목적이 있다. 특히 본 연구에서는 화성 일대의 지형특성과 연계하여 형성된 자연형 수계가 화성건설과정에서 정비, 변화되는 과정에 내재되어 있는 계획적 의도를 이수와 치수의 관점에서 해석해보고자 한다. 본 연구는 화성 건설과정에서 나타나는 수체계를 다양한 계획요소와 연계하여 분석해보고 이를 통하여 물길에 내재되어 있는 계획적 의도를 추출하는 해석적 접근방법을 취하고 있다. 연구진행과정에서 18세기 화성건설과정에서 나타나는 수체계는 화성성역의궤에 실린 화성전도와 1911년 지적원도, 그리고 1917년에 제작된 1/10,000 지형도를 활용하여 추출하였다. 화성의 수체계가 지니는 계획적 특성을 도출한 결과 화성의 수체계가 지니는 계획적 특성은 다음과 같이 요약된다. 1. 수원천의 수계는 계획도시의 공간구조와 읍성의 좌향을 결정짓는 입지요소로 활용되었다. 2. 물길 정비를 통하여 계획적인 배수체계를 구축하였다. 3. 화성의 골격을 형성하는 도로체계와 토지이용구조는 물길과 연계하여 계획되었다. 4. 물길을 이용하여 주요 시설구역의 영역성을 확보하였다. 5. 치수와 조경시설로서 계획적인 연못(지(池))을 조성하였다. 6. 물길은 부분적으로 의도적인 비보요소로 활용되었다. 결국 18세기 화성에서 관찰되는 수체계는 도시입지, 도시구성체계, 도시골격요소로서 도로, 도시공간구조, 재해방지와 수질보호, 경관적 기능, 생활기반시설로서의 기능을 종합적으로 고려하여 계획요소와의 정합성을 확보하는 차원에서 자연수계를 의도적으로 정비하고 새로운 수계를 계획적으로 도입하는 과정을 통하여 구축되고 있음을 알 수 있다. 이것은 수체계가 18세기 화성이 지니는 계획적인 신도시로서의 성격을 잘 보여주고 있음을 반증하는 것이라 할 수 있다.

• 한국조경학회지
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• 제49권4호
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• pp.55-63
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• 2021

최근 스마트도시의 급부상에 따라 스마트공원에 대한 관심이 증대되고 전국적으로 확산되고 있으나, 획일적인 시설물 도입과 기술 위주의 스마트공원 개발에 대한 우려 또한 커지고 있다. 본 연구는 향후 이용자 중심의 스마트공원을 개발하기 위해 지향해야 할 가치 및 우선적으로 고려될 공원서비스가 무엇일지 전문가와의 심층인터뷰와 계층분석기법을 통해 그 상대적 중요도를 평가하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 공원 기능 및 서비스에 대한 선행연구 및 문헌을 고찰하였고, IT전문가 및 조경분야 전문가를 대상으로 전문가 인터뷰를 2차례 실시하여 내용분석을 통해 서비스 항목을 도출하였다. 4개의 가치와 15개의 공원서비스로 구성된 AHP 모델을 구축하고 38명의 조경 전문가들을 대상으로 한 설문조사를 통해 공원서비스의 중요도를 산정하였다. 그 결과, 자연접촉, 휴식, 운동·산책 등 공원의 본질적인 기능 향상을 위한 서비스의 중요도가 높았으며, 미세먼지나 폭염 등 기후변화에 대응하는 재난재해 방지 및 안전성 관련 서비스도 높게 나타났다. 사회통합 관련 서비스의 중요도 값은 상대적으로 낮았으나, 지역주민들의 참여와 체감도 제고에 있어서는 중요한 서비스로 논의되었다. 향후 스마트공원 개발에 있어 과다한 인공시설물과 기술의 도입으로 인해 자연접촉과 휴식이라는 기존의 공원 기능이 퇴색되지 않도록 하며, 이용자의 요구에 근거하고 지역특성을 반영하는 스마트기술의 적용이 필요할 것이다. 스마트공원의 홍보교육 강화를 통해 이용자의 친밀감을 높이고, 스마트공원에 대한 이해도를 제고하는 노력이 요구된다.