• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.1985-1990
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• 2008

1970년대 이후의 고도경제성장기에 치수대책과 동시에 건설골재로서 하상이 굴착된 하천이 많으며, 국가하천 지정구간외에서는 평균하상고가 1.0m 이상 저하한 하천구간도 많다. 또한 국가하천은 상류의 사방공사나 댐건설에 의한 영향이 복합적으로 하도에 나타나고 있어 하상굴착이 하도특성에 어떤 영향을 미치는가를 실증적(實證的)으로 검증하는 것은 어려운 과제이다. 하천에서의 골재채취는 제방부의 침식에 의한 호안파괴, 하상저하에 따른 교량이나 취수보 등 구조물의 기초 노출이 치수적인 문제를 야기할 뿐만 아니라, 단시간내에 하도의 지형구조를 급격하게 변화시켜 여울 소의 하상구조 교란이나 수중 및 하천변의 서식처 파괴 등으로 하천의 물리적 환경에 큰 영향을 미침으로써 생태계를 교란하거나 파괴하는 결과를 초래하게 된다. 본 연구에서는 골재채취로 인하여 교란된 하천의 복원 및 적응관리 계획수립의 전단계에 필요한 교란평가기법을 개발하기 위하여 황강, 남강 및 감천을 대상으로 하여 대조구간과 교란구간을 선정하고 조사 분석하였다. 하천골재 채취가 없거나 경미한 대조구간에서는 홍수량이 변하지 않으면 terrace 모양의 하안부 재료가 하상재료와 거의 같기 때문에 홍수가 있으면 침식된 원래의 하폭으로 회복되는 방향으로 변하지는 않는 경향이 나타났다. 반면에 골재채취가 많은 경우 큰 홍수시의 저수로부의 수심을 증가시키기 때문에 수충부 등의 최심하상고가 크게 되는 경향이 있었으며, 고수부는 침수되는 빈도와 수심이 감소하기 때문에 토사의 퇴적속도(고수부의 상승속도)의 감소, 퇴적물의 세립화 경향이 나타나서 모래, 실트가 퇴적하지 않는 고수부상에 모래, 실트가 퇴적되는 경우가 있고, 반대로 고수부의 퇴적속도가 상승하는 경우도 있었다. 골재채취로 횡단방향의 평탄화가 초래되어 여울 소의 하상구조가 교란됨과 동시에 구간별로 종단경사가 완만해지며, 대부분 교량부에 하상유지공을 설치해야 할 정도로 하상경사가 급변하는 구간이 다수 조사되었다. 또한 선행연구에서 개발된 하상서식환경, 하상재료, 유속/수심상황, 유사퇴적, 하도흐름상태, 하도개수, 여울출현 빈도, 하안 안정성, 식생피복 및 하반림 등 10개의 교란평가항목을 적용하여 대조구간과 비교 평가하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.1694-1697
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• 2008

하절기의 태풍 및 장마시 유입되는 탁수는 수자원의 효율적 관리를 저해하는 요소로서, 현재 일부댐에 이러한 탁수의 장기화를 방지하고 탁수로 인한 하류부의 영향기간을 줄이기 위하여 선택취수시설이 설치되어 운영중에 있으며, 많은 댐을 대상으로 탁수발생 현상에 대하여 모델링 기법을 이용한 탁수거동 분석이 수행되고 있다. 본 연구에서는 태화강수계의 대곡천에 위치한 대곡댐 및 사연댐에 대하여 강우시 호내에 유입된 탁수의 거동을 분석하기 위하여 CE-QUAL-W2 모형을 구축하였다. 유입 탁도자료는 2007년 하절기 강우시 실측된 결과를 이용하였으며, 탁수가 유입된 이후 일별로 호내에서 측정된 수심별수온 및 탁도자료를 이용하여 모델을 보정하였다. 유입 이전의 조사시 표층 및 심층의 수온차이가 $1^{\circ}C$ 미만으로서 수온성층이 형성되지 않은 것으로 나타났으며 고탁수 유입시 탁수층이 중층 이하에서 바닥층까지로 유입되는 것으로 나타났으며, 보정결과 침강보다 자연적인 소멸 등의 침강 외적인 요인으로 인하여 탁도가 저감되는 것으로 분석되었으며 이에 대한 추가적인 검토가 필요한 것으로 판단되었다. 댐축에의 탁수층 도달시간을 검토한 결과 대곡댐은 18시간 이내, 사연댐은 30시간 이내에 댐축에 도달하는 것으로 예측되었다. 댐별 저수용량이 각각 9월 14일 기준으로 $10.3\;Mm^3$ 및 $17.2\;Mm^3$으로서 60% 가까운 차이를 보이나, 9월 18일 기준으로 $18.2\;Mm^3$, $24.2\;Mm^3$로 나타나 각각 $7.9\;Mm^3$, $7.0\;Mm^3$의 저수용량증가를 나타내었다. 실제로 유입된 양의 차이는 크지 않은 반면에 초기 체적의 차이가 크게 나타남($10.3\;Mm^3$, $17.2\;Mm^3$의 약 60% 차이)으로써 이러한 탁수층이 댐축에 도달하는 시간의 차이가 발생한 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제41권4호
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• pp.395-404
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• 2008

충적하천의 복잡하고 다양한 이동특성을 파악하고 이해하는 것은 하천공학적으로 매우 중요하며, 본 연구에서는 저수로의 이동 및 하상저하로 인하여 취수문제가 있는 경상북도 구미시에 위치한 해평취수장 주변에 대하여 항공사진 분석을 통하여, 시간에 따른 하천의 지형변화, 저수로의 이동 특성을 조사하고 분석하였다. 저수로는 좌안에서 우안으로 이동해 가고 있으며, 저수로는 강턱유량에 대하여 복렬사주가 발달하는 특성을 보여주고 있다. 이는 하천의 경사가 급하고 하폭이 넓고 수심이 얕은 곳에서 발생하는 현상으로서, 저수로의 불안정성이 증가하기 때문이다. 또한 저수로의 사행도가 감소하면서 저수로 폭이 증가하는 것은 제한된 범위 안에서 저수로의 분류와 합류가 활발하게 발생하는 것을 의미한다. 시간의 증가에 따라 저수로 하폭의 증가율과 측방향 이동율은 감소하고 있다. 강턱유량을 이용하여 중규모 영역구분을 수행한 결과, 복렬사주가 발달하는 하천의 특성을 보여주었으며, 모래하천으로서 부유사가 지배적인 하천으로 판단되었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.61-67
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• 2010

현재 운영 중인 주요하천과 강의 수질오염 측정시스템은 대부분이 단순한 원격 모니터링 시스템이거나 독립적인 모니터링 시스템으로서, 다양한 수집정보의 동시 분석능력이나 통합적인 관리 관제시스템이 극히 미흡하다. 정보를 발생시키는 각종 센서들도 정확하지를 않아 개선의 여지를 남겨놓고 있다. 또한 정 취수장 및 하 폐수처리장의 관련 정화시설이 있으나, 이를 통합하여 측정 관리 관제할 수 있는 체계가 부족한 상태에 있다. 본 논문의 결과로서 전국적인 수질오염 및 수변환경을 모니터링 할 수 있다. 또한 USN과 지그비 또는 RFID 등 다양한 센서들, 그리고 서비스들을 통합 수용할 수 있는 미들웨어와 서비스 플랫폼 구축으로 확장성이 뛰어 난 서비스플랫폼의 표준화 방안을 제시하고자 한다.

• 생명과학회지
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• 제18권11호
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• pp.1479-1484
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• 2008

해양심층수(deep seawater, DSW)는 청정성, 풍부한 무기물질 및 필수미량원소의 함유로 음료를 포함한 여러 분야에 응용하기 위하여 최근 많은 관심을 받고 있다. 본 연구실에서는 동해 양양 부근의 해저 1,100 m에서 취수하여 역삼투압 시스템으로 탈염과 농축을 한 심층수가 경도 600-1,000에서 배양한 흰쥐해마신경세포의 형태적 분화에 도움을 줌을 보고한 바 있다. 좀 더 구체적인 영향을 조사하기 위하여 본 연구에서는 경도 800 및 1,000 심층수가 25%(v/v) 포함된 minimal essential media에서 배양한 해마신경세포에서의 연접형성을 대조군(증류수 첨가)과 비교하였다. 경도 800 및 1000에서 자란 신경세포는 흥분성 연접후세포막의 신호전달복합체인 NRC/MASC 크러스터의 형성을 촉진하였다. 또한 연접전/후 구조가 밀접히 짝을 이룬 연접이 매우 현저히(p<0.01) 증가하였다. 이 결과는 심층수가 연접의 형성을 촉진하여 신경세포의 건강에 도움을 주는 것으로 해석된다.

• 환경생물
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• 제28권1호
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• pp.40-48
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• 2010

월성원자력발전소 주변해역에서 출현한 동물플랑크톤은 종 수준까지 동정이 가능한 32종을 포함하여, 총 63종과 85~28,087개체 $m^{-3}$ 범위였다. 연구해역에 분포하는 동물플랑크톤 군집의 구조를 분석한 결과, 전반적으로 배수구를 중심으로 북쪽과 동쪽에 위치한 정점군(그룹 A)과 취수구 아래쪽 정점군(그룹 B)의 두 개의 그룹으로 구분되었다. 동물플랑크톤 군집의 분리는 10월에 출현 종수가, 그 밖의 시기인 1월, 5월 및 8월에는 개체수가 영향을 미친 것으로 파악되었다(p<0.05). 또한, 월성원자력발전소 주변해역에 서식하는 동물플랑크톤의 분포와 군집 구조는 전형적인 온대 해역에서 출현하는 동물플랑크톤의 출현양상과 유사하여, 계절적 수온에 영향을 받고 있었고, 군집구조도 이를 반영하여 크게 3개의 군집(겨울, 봄-가을, 여름)으로 구분되었다. 그러나, 일원일차분석결과에서 동물플랑크톤 군집은 수온과 온배수에 통계적으로 유의한 차이가 없었다.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제3권3호
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• pp.1-8
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• 2012

Recently, underground pipes are utilized in various fields of applications such as sewer lines, drain lines, water mains, gas lines, telephone and electrical conduits, culverts, oil lines, etc. Most of pipes are installed for long-term purposes and they should be safely installed in consideration of installation conditions because there are unexpected various terrestrial loading conditions. In this paper, we present the result of investigation pertaining to the structural behavior of glass fiber reinforced thermosetting polymer plastic (GFRP) flexible pipes buried underground. The mechanical properties of the GFRP flexible pipes produced in the domestic manufacturer are determined and the results are reported in this paper. In addition, ring deflection is measured by the field tests and the finite element analysis (FEA) is also conducted to simulate the structural behavior of GFRP pipes buried underground. From the field test results, we predicted long-term, up to 50 years, ring deflection of GFRP pipes buried underground based on the method suggested by the existing literature. It was found that the GFRP flexible pipe to be used for cooling water intake system in the nuclear power plant is appropriate because 5% ring deflection limitation for 50 years could be satisfied.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.418-418
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• 2011

가뭄을 정량화하고 적절하게 표현하기 위해 여러 가지 가뭄지수가 개발되어 이용되어 왔다. 그러나 지금까지 개발된 가뭄지수는 대부분 강수량 등 기상요소만을 이용하여 가뭄을 표현함으로써 하천유출, 댐이나 저수지 등 물 공급원의 상황을 고려하지 못하여 실제 가뭄의 체감 정도를 정확하게 표현하기에는 한계가 있는 상황이다. 우리나라를 비롯한 대부분의 국가에서 물 수요에 대한 공급은 하천에 흐르는 물을 직접 취수하여 이용하는 경우뿐만 아니라 지역적인 특성에 따라 댐이나 저수지, 지하수 등 다양한 수원을 이용하는 체계로 구성되어 있다. 따라서 기상학적인 요소, 즉 강수량만을 이용하여 가뭄을 판단할 경우 실제 물 이용자가 느끼는 가뭄의 정도를 적절하게 표현하기 어려운 경우가 발생할 수 있다. 예를 들어 어떤 지역에 발생한 강수량이 매우 적을 경우 기상학적인 측면에서 가뭄이라 판단할 수 있으나 해당 지역 물 수요의 대부분을 공급하는 다목적댐이 충분한 저수량을 확보하고 있다면 이는 가뭄상황이 아닌 것으로 결론지어야 한다. 그러나 가뭄모니터링을 위해 일반적으로 이용되고 있는 PDSI나 SPI로는 이러한 상황을 적절히 반영하기 어려우며, 기존 가뭄지수의 한계를 보완할 수 있도록 실제 물 공급 체계를 고려한 가뭄지수 산정방법의 개발 필요성은 지속적으로 제기되어 왔다. 본 연구에서는 이러한 점을 고려하여 가뭄 해석 대상 지역의 실제 물 공급 체계를 반영하여 가뭄을 정량화할 수 있는 새로운 가뭄지수를 개발하여 제시하였다. 개발된 가뭄지수는 물가용지수(Available Water Index, AWI)로 명명하였으며, 가뭄지수 산정을 위해 필요한 인자를 선정하고 지수를 산정할 수 있는 방법론을 도출하여 제안하였다. 제안된 방법을 이용하여 우리나라 주요 지점에 적용한 후 PDSI, SPI 등 기존 가뭄지수와 그 결과를 비교하였다. 마지막으로 2008~2009년에 걸쳐 우리나라에서 발생했던 가뭄에 대해 본 연구에서 제안한 방법에 따라 가뭄을 해석하였으며, 이러한 과정을 통해 본 연구에서 개발한 방법의 적용 가능성을 검토하였다. 본 연구에서 개발한 AWI는 강수량 등 기상학적 인자와 함께 댐이나 저수지의 공급 관련 상황을 반영하여 가뭄을 정량화할 수 있으므로 물 부족 측면에서의 가뭄감시를 위해 유용하게 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.180-180
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• 2011

하천의 정상적인 기능 및 상태를 유지하기 위하여 필요한 최소유량을 의미하는 하천유지유량은 하천수질보전, 하천생태계보호, 하천경관보전, 염수침입 방지, 하구막힘 방지, 하천시설물 및 취수원보호, 지하수위 유지 등을 감안하여 산정하게 된다. 하천유량 변화는 하천내 동 식물에 영향을 미치며, 특히 고등 생물인 어류의 서식처, 산란장소 및 산란조건 등은 유량 및 수위변화에 민감하게 반응하므로 하천구간별 어류의 서식처 유지에 적절한 수심, 유속 등 수리 조건을 제공할 수 있는 유량을 산정하게 된다. 국내에서는 90년대 후반부터 생태계를 고려한 하천유지유량 개념이 도입되었으며, 어류의 적절한 수생 서식환경 평가를 위해 주로 유량 점증 방법론(IFIM, Instream Flow Incremental Methodology) 개념에 입각한 물리서식처 모형을 이용한 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 낙동강수계 13개 지점을 선정하여 어류상 조사를 실시하여 어류의 물리서식처 모형과 수심-유속-유량 관계곡선을 이용한 간단법을 이용하여 생태계 보전을 위한 필요유량을 산정하였다. 어류 물리서식처 모형으로는 어류서식환경 평가에 가장 광범위하게 이용되고, 생태적 특성을 반영할 수 있는 유량점증방법론의 PHABSIM(Physical HABitat SIMulation) 모형을 선택하였다. 현장 모니터링 및 문헌조사를 통해 각 지점별 대표어종을 선정하고, 유량, 수심, 저수로 하천단면, 하상재료와 같은 수리특성을 조사하고, 선정된 한계단면에 대한 유량측정을 실시하였으며, 수심-유속-유량 관계곡선을 통하여 각 지점의 대표어종이 서식할 수 있는 최소유량을 산정하였다. 또한 지점별로 서식처 적합도 지수(HSI, Habitat Suitability Index)와 가중가용면적(WUA, Weighted Usable Area)를 산정하였으며, 이는 PHABSIM 모형의 적용에 이용되었다. 물리서식처 모형과 간단법 적용결과를 비교해본 결과, 모든 지점에서 물리서식처 모형 적용결과가 간단법에 비해 크게 산정되었는데, 이는 간단법이 성어기 서식에 필요한 최소 수리조건을 선택하였지만, PHABSIM의 경우 성어기 어류서식의 최적 수심 및 유속을 이용하여 가중가용면적을 산정하기 때문인 것으로 판단된다. 어류서식과 관련된 많은 관련 데이터가 축적된다면 어류서식처에 맞는 최적의 생태유량을 보다 정확하게 산정할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제41권8호
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• pp.835-843
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• 2008

한국에서는 증가하는 용수수요에 대처하기 위해 1990년대부터 낙동강 유역의 지자체들에서 강변여과수를 활용하고 있다. 본 연구에서는 서울의 원수수질 안정을 위한 방안으로 강변여과 도입의 타당성을 검토하였다. 선행 논문에서 계층분석과정(AHP)에 의해 선택된 광나루지구에 대한 개발가능량 평가를 위해 지하수 모델링이 수행되었다. 광나루지구에서는 생태계보존지역 등을 고려하여 하천부지 약 1,200m 구간에 대해 관정시스템을 구축할 수 있을 것으로 파악되었다. 취수량을 늘리기 위한 방안으로 인공호수의 조성이 제안되었다. 80m 간격으로 16개의 관정을 설치할 경우 적정개발량은 연간 약 2,336만$m^3$으로 산정되었다.