• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.315-315
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• 2023

급격한 기후변화에 기인하여 전 세계적으로 거듭되는 돌발홍수로 인한 피해가 급격히 증가하고 있는 실정이다. 우리나라에서도 최근 중소 규모의 하천 뿐 아니라 도시 생활하천, 도심지 저지대에서 갑작스런 홍수와 침수로 인해 많은 인명과 재산 피해를 경험하고 있다. 이런 문제를 인식하여 최근 정부차원에서 다양한 센서와 인공지능에 기반하는 많은 인프라 및 연구 투자가 이루어지고 있지만, 높은 설치 및 운영 비용과 우리나라의 복잡한 하천 환경 특성으로 인해 소하천이나 도심지 저지대에서는 그 효율성을 제대로 발휘하지 못하고 있다. 따라서 본 논문에서는 주변환경의 변화에 강인한 복합 센서단말을 통해, 하천 정보(유량, 유속, 수위 등)을 실시간 측정하고, 해당지역의 특성을 고려한 하천 또는 저지대의 위험도를 스스로 판단할 수 있는 기술을 제안한다. 또한, 본 논문에서는 제안한 저비용 초소형의 단말 장치로 지점의 하천 정보를 실시간 측정하여 IoT망을 통해 3차원 하천 디지털트윈 모델로 전달하여, 유속과 수위를 그대로 재연함으로써, 하천 침수 위험 감시의 효율성을 검증하였다. 3차원 DEM(Digital Elevation Models) 데이터와 실제 하천을 관측한 데이터를 이용한 디지털트윈 검증 결과, 데이터 전송 지연시간을 감안하여 3초 이내에 하천의 수위와 유속이 3차원 모델에 반영되는 것을 확인하였다. 이 결과로부터 열악한 환경에서도 실시간 하천 상황을 원거리에서 모니터링 할 수 있으며, 강우와 유출에 따른 하천 홍수 메카니즘을 새롭게 시뮬레이션할 수 있는 방법론을 제시할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.1385-1390
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• 2006

외국에서 ASM 모델의 BNR 적용 연구결과를 국내 하수에 적용하기에는 하수농도, 온도, 슬러지농도 등이 국내와는 달라 적용상 무리가 있다. 본 연구에서 BNR 시뮬레이션을 위한 입력 자료로 활용되는 인자들은 IAWPRC task group에서 제안하는 값들을 사용하되 국내 하수성상에서 필요로 하는 인자들은 직접 실험을 통하여 부분적으로 구해냄으로써 모델 시뮬레이션의 신뢰도를 높이고자 하였다. F/M비의 변화량과 1/SRT과의 관계로부터, 종속영양미생물 생산계수 $Y_H$값을 구한결과, 0.40mg VSS/mg COD였다. 이것을 ASM No.2d에 적용하기 위하여 mg cell COD formed/mg COD oxidized 단위로 환산한 결과 0.58을 나타냈다. H 하수처리장의 1차 침전지 하수를 이용하여 호기성상태에서 OUR Test를 통한 미생물에 의한 유기물 섭취시 산소섭취율 변화를 측정하였다. 호기성상태와 무산소상태에서 구한 쉽게 분해되는 용존성유기물(Ss)값을 비교해보면 각각 35.5mg/L와 39.9mg/L로 약간의 차이는 있으나 유사한 값을 보여주고 있다. 시뮬레이션을 위한 동력학적 계수 중 무산소 상태에서 종속영양미생물의 ${\mu}_{max,H}$는 $3.56d^{-1}$로 나타났고, 호기성상태에서는 구하면 ${\mu}_{max,H}$는 $4.2d^{-1}$로 산출되었다. 종속영양미생물의 사멸계수 $b_H$를 구하기 위한 실험에서 초기 OUR의 10%이내가 될 때까지 걸린 시간은 7일정도가 걸렸으며, 사멸률 $b_H$는 $0.043hr^{-1}$로 나타났다. 독립영양미생물의 최대비성장률 ${\mu}_{max,A}$는 최대암모니아 섭취률을 이용하여 구한 결과 $0.65d^{-1}$로 나타났다.EX>$60%{\sim}87%$가 수심 10m 이내에 분포하였고, 녹조강과 남조강이 우점하는 하절기에는 5m 이내에 주로 분포하였다. 취수탑 지점의 수심이 연중 $25{\sim}35m$를 유지하는 H호의 경우 간헐식 폭기장치를 가동하는 기간은 물론 그 외 기간에도 취수구의 심도를 표층 10m 이하로 유지 할 경우 전체 조류 유입량을 60% 이상 저감할 수 있을 것으로 조사되었다.심볼 및 색채 디자인 등의 작업이 수반되어야 하며, 이들을 고려한 인터넷용 GIS기본도를 신규 제작한다. 상습침수지구와 관련된 각종 GIS데이타와 각 기관이 보유하고 있는 공공정보 가운데 공간정보와 연계되어야 하는 자료를 인터넷 GIS를 이용하여 효율적으로 관리하기 위해서는 단계별 구축전략이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 인터넷 GIS를 이용하여 상습침수구역관련 정보를 검색, 처리 및 분석할 수 있는 상습침수 구역 종합정보화 시스템을 구축토록 하였다.N, 항목에서 보 상류가 높게 나타났으나, 철거되지 않은 검전보나 안양대교보에 비해 그 차이가 크지 않은 것으로 나타났다.의 기상변화가 자발성 기흉 발생에 영향을 미친다고 추론할 수 있었다. 향후 본 연구에서 추론된 기상변화와 기흉 발생과의 인과관계를 확인하고 좀 더 구체화하기 위한 연구가 필요할 것이다.게 이루어질 수 있을 것으로 기대된다.는 초과수익률이 상승하지만, 이후로는 감소하므로, 반전거래전략을 활용하는 경우 주식투자기간은 24개월이하의 중단기가 적합함을 발견하였다. 이상의 행태적 측면과 투자성과측면의 실증결과를 통하여 한국주식시장에 있어서 시장수익률을 평균적으로 초과할 수 있는 거래전략은 존재하므로 이러한 전략을 개발 및 활용할 수 있으며, 특히, 한국주식시장에 적합한 거래전략은 반전거래전략이고, 이 전략의 유용성은 투자자가 설정한 투자기간보다 더욱 긴 분석기간의 주식가격정보에 의하여 최대한 발휘될 수 있음을 확인하였다.(M1), 무역적자의 폭, 산업의 생산

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.394-394
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• 2015

급격히 변화하고 있는 산업화와 도시화로 지구 온난화 현상으로 기상이변의 발생빈도가 높아졌고 기후가 불안정하여 예전보다 많은 집중호우가 발생하면서, 홍수로 인한 제내지 침수가 발생되기도 한다. 기후변화로 인한 수재해에 대응하기 위하여 하천 호소 수리 예측 모형의 개선이 필요한 실정이다. 하지만, 자연하천 유역의 강우-유출 상관관계와 지표면 유출현상 및 하도 수리 특성을 자연현상의 복잡성, 강우발생의 시간적 공간적인 발생과정의 임의성, 정확한 해석방법 및 확률 분석에 따르는 불확실성 들을 토대로 단순한 이론과 제한적인 경험공식 등에 의해서 해석, 재현 및 평가를 한다는 것은 매우 어려운 문제이다. 최근 IT 기술의 발전과 더불어, 많은 연구자, 엔지니어들이 기존 수리 수문학적 지식과 IT기술을 융합하여 복잡 다단한 수자원 환경 문제를 해결하고자 한다. 이와 같은 최근 연구 동향에 의거하여, 본 연구에서는 HEC-RAS, TELEMAC-2D 1, 2차원 수리 모형을 연계하여 하천 흐름 분석 및 홍수 범람 해석에 적용하였다. 본 연구에서는 HEC-RAS, TELEMAC 모형을 적용하여 2012년 태풍 '산바(SANBA)'로 인해 홍수 피해를 입은 고령군에 위치한 낙동강 본류 회천 유역(상류 회천교 ~ 하류 도진교)의 하도 내 흐름 분석과 하천 인근 제내지 홍수범람을 예측하였다. 범람해석에 필요한 지형자료를 기초로 하여 각 지형의 조건에 맞게 수치자료를 이용하여 작성하였고, 수자원 정보를 이용하여 유랑, 수위 등 시계열자료를 지류 및 상 하류의 경계조건으로 설정하고, 조도계수 등 하천 기본정보들을 입력하였다. HEC-RAS 모형은 회천교부터 도진교까지 전구간에 대한 종단면과 횡단면별 홍수침수범위 및 홍수위 크기 등 거시적인 1차원 수리해석에 적용하였고, TELEMAC 모형은 HEC-RAS 시뮬레이션 결과를 바탕으로 HEC-RAS에서 나타내기 힘든 2차원 흐름특성, 침수현상 등 일부 범람 구간에 대해 수리해석에 적용하였다. HEC-RAS 시스템은 수공구조물들의 영향과 하천의 영향을 종 횡단면으로 다양한 홍수침수 범위를 1차원으로 나타 낼 수 있으며, TELEMAC 시스템 수리 모의를 통해 얻어진 결과는 유속, 유량, 수심, 하상고 높이 등 2차원으로 나타낼 수 있다. TELEMAC 시스템을 활용한 2차원 분석은 실측자료와 비교적 유사하고 시각, 공간적으로 이해하기 쉽게 표현되므로, 모형 적용성이 우수한 것으로 판단된다. 향후 유역 해석을 위한 수치데이터, 수위, 유량자료를 확보하여 HEC-RAS, TELEMAC 1, 2차원 연계 모형을 적용 한다면, 하천 준설, 하천 구조물 설치, 홍수피해 등 전반적인 하천관리 계획에 활용할 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제9권3호
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• pp.140-154
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• 1997

1994년 11월 15일 Philippine의 Mindoro섬 북측에서 강진이 발생하였다. 이 지진으로 발생한 쓰나미는 Mindoro섬 북측 연안 및 Verde섬 등의 연안에 래습하여 해안역이 범남, 침수되었으며 이로 인하여 가옥파괴 등 큰 재산피해와 사상자를 내었다 이 쓰나미는 Luzon섬에도 전파되어 Batangas에서 쓰나미 발생 약 10분후에 쓰나미가(주)한진의 건설현장에서 관측되었다. 본 연구에서는 쓰나미 수치모형을 수립하여 원역 및 범남역의 쓰나미 전파 및 범남을 산정하고 현장관측결과를 비교 검토하였다. 진원이 Luzon섬과 Mindoro섬 사이에 위치하였으며 인근의 지진관측강의 자료가 불충분하여 국제지진 Network상에서 제시한 기본자료를 근거로 여러 경우의 진원모형의 모수들을 가정하여 산정치가 관측치와 유사한 결과를 가질 때까지 모형산정을 하였다. 또한 과학가시화기법에 의해 쓰나미 전파와 범남모형 시뮬레이션 애니메이션 결과로서 제시하였다

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.193-193
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• 2020

집중호우로 인한 이재민 발생, 침수 등 많은 인명 및 재산 피해가 지속적으로 발생함에 따라, 홍수재해를 사전에 대응하는 다양한 방법에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 연구에서는 레이더 반사도를 이용하여 강우의 이동방향과 이동속도를 추정하여 초단기 정량강우예측(QPF)이 가능한 기법을 개발하고, 2016년 태풍 차바 사상에 대하여 비슬산 레이더자료를 이용하여 분석을 실시하였다. 개발기법은 1단계 레이더 강우강도 앙상블 멤버 생성, 2단계 레이더 강우강도 이동속도 계산, 3단계 레이더 강우강도 앙상블 초단기 예보, 4단계 초단기 예보 검증의 과정으로 이루어진다. 본 연구결과물인 레이더 기반 초단기 강우예측자료는 수치예보기반 강우예측자료 및 다양한 레이더 기반 초단기예보자료들과 함께 강우예측율 향상에 기여할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.327-327
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• 2023

인간 활동의 영향으로 인한 기후변화는 지구의 물 순환을 변화시키며 결과적으로 수문학적 재해의 발생빈도와 강도를 변화시킬 것으로 전망한다. 파키스탄은 기후변화에 대한 기여도가 적음에도 불구하고 기후변화로 인한 피해가 큰 나라 중 하나이다. 파키스탄은 2022년 여름 국가의 30% 이상의 지역이 침수되며 3300만명이 피해를 받은 기록적인 홍수를 겪은 바 있다. 본 연구에서는 하천 물리 모델인 Catchment based Macro-scale Floodplain (CaMa-Flood)를 사용하여 2022년 파키스탄에서 발생한 홍수에 대하여 인간 활동에 의한 기후변화 영향을 평가했다. 결합모델간 상호비교 프로젝트 (Coupled Model Intercomparision Project Phase 6, CMIP6)에 참여한 모형들 중, 일 유출량을 제공하는 4개의 전구기후모델 (CanESM5, CNRM-CM6-1, HadGEM3-GC31-LL, IPSL-CM6A-LR)을 선정하였다. 본 연구는 선정된 모델을 기반으로 지난 1950-2014년의 총 65년간, 인간의 영향을 제외한 hist-nat과 인간의 영향이 포함된 historical 시뮬레이션 결과를 비교하여 홍수에 대한 인간 활동의 기여도를 평가하였다. 각 hist-nat과 historical 시뮬레이션에서 산출된 일 유출량을 CaMa-Flood의 입력 자료로 사용하여, 파키스탄 지역의 자연 변동성 및 인위적 강제력이 영향을 미치는 하천 유량, 저수량, 범람 면적 및 수위 등을 계산하였다. 연구 결과, 인간 활동이 2022년 파키스탄 홍수의 하천 범람 면적 및 총 하천 유량 증가에 영향을 미쳤으며, 이는 자연 변동성만을 고려한 hist-nat 시뮬레이션과의 비교를 통해 차이를 확인하였다. 이는 향후 파키스탄 지역에서 발생하는 홍수 사례 전망 및 유엔 기후변화협약당사국총회(COP27)에서 의제로 채택된 기후변화로 인한 손실과 피해의 보상에 대한 구체적인 근거에 도움이 될 것으로 보인다.

• 한국항해항만학회지
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• 제42권6호
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• pp.427-436
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• 2018

본 논문에서는 긴 파이프 이뤄진 세장형 부이 구조물의 파랑 중 거동특성에 관한 모형시험과 수치해석 연구를 수행하였다. 대상 부이 구조물은 긴 파이프를 기본 뼈대로 하여, 상부구조물, 부력재, 중력식 앵커로 구성된 아티큘레이트(Articulated)형 부이 구조물이다. 대상 해역인 서해에서의 본 부이 구조물의 생존성을 평가하기 위하여, 축척비 1/22의 축소 모형을 제작하여 선박해양플랜트연구소 해양공학수조에서 일련의 모형시험을 진행하였다. 이 때 50년 재현주기의 극한파 조건을 고려하였으며, 또한 조류 및 주기 효과를 검토하기 위하여 추가적인 실험을 수행하였다. 생존성 평가를 위한 주된 평가항목으로는 구조물의 거동, 앵커 지지력, 침수 횟수를 고려하였다. 모형시험 결과와의 상호검증을 수행하기 위하여 상용계류해석 프로그램인 OrcaFlex를 이용하여 수치 시뮬레이션을 병행하였다. 평가결과로써 먼저 조위차에 따른 본 부이 구조물의 거동 특성에 대해 살펴보았다. 고조위와 저조위 조건에서의 종동요 응답, 앵커지지력의 변화를 살펴보았으며, 수치 시뮬레이션 결과와의 직접 비교 검토하였다. 두 번째로는 파도 주기와 조류의 유무에 따른 부이 구조물의 응답 특성 변화에 대해 고찰하였다. 세 번째로는 상부구조물의 침수와 관련하여 비디오 분석을 통한 침수 횟수를 수치해석 결과와 비교 제시하였다. 마지막으로 모형시험에서 직접 계측하지 못한 구조응답과 관련하여 수치 시뮬레이션 결과를 제시하고, 극한파 중 구조적 안전성에 대해서 논하였다. 일련의 생존성 평가 연구를 통하여 본 부이 구조물의 극한파 중 거동 특성에 대해 살펴볼 수 있었으며, 파도, 조류, 조위차에 따른 민감도 특성을 통해 본 부이구조물의 취약점 및 활용성에 대해 고찰해 보고자 하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제18권2호
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• pp.92-104
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• 2015

본 연구는 기후변화로 인한 영향을 분석하기 위해 시간 흐름에 따른 변수들의 상호작용 및 동태적 변화를 모델링할 수 있는 SD와 공간적 변이를 나타내고 분석할 수 있는 GIS를 통합하여 시공간 통합모델을 구축하였다. 구축된 모델을 이용하여 부산광역시의 해안가에 위치한 A구에 대하여 IPCC의 해수면 상승 시나리오(Case 1) 및 최악의 경우인 태풍 해일고를 고려한(Case 2) 침수영향을 시뮬레이션 하였고, 이를 통해 2100년까지 시간 단위별로 침수에 의한 피해 면적과 인구를 예상하였다. 또한 해수면 상승의 대응 방안으로 방어, 순응, 후퇴 대안의 시나리오를 설정하여 모델을 개선함으로써 각각의 대안으로 인한 결과와 그 의의를 살펴보았다. 두 가지 방법론의 결합으로 구축된 모델은 설정시점별 변수들의 변화 과정을 정량적으로 산출하여 공간적 변이뿐만 아니라 과정까지 분석 가능한 시너지 효과를 확인할 수 있었다. 결과뿐만 아니라 과정까지 분석 가능한 시공간 통합모델은 도시의 방재력 향상을 위한 정책결정과정에 도움이 될 것으로 사료된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.127-133
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• 2010

최근 수십년 사이 우리나라 근해에서는 지각운동이 활발해져 해저지진이 자주 발생하고 있으며 특히, 일본 서해안에는 향후 지진 발생 가능성이 큰 지진공백역이 존재하여 우리나라 동해안은 지진해일에 안전한 지역으로 볼 수 없다. 실제로 우리나라는 일본 서해안에서 발생한 1983년 동해 중부 지진해일과 1993년 북해도 남서 외해 지진해일에 의해 동해안 일부 지역이 비교적 큰 피해를 입었다. 이처럼 국내에서도 지진해일 방재대책 수립에 대한 연구의 필요성이 대두되고 있으나 현재 우리나라의 지진 해일 재해대책은 재해예방보다는 재해가 발생한 후 이를 극복하는 과정에 중점을 두고 있어 지진해일 발생 시 피해를 경감시키는데 부족한 것이 사실이다. 따라서 본 연구에서는 지진해일 방재대책 중에서 가장 효율적인 예방대책으로 알려진 지진해일 재해정보도에 대해 연구하였다. 1983년 동해 중부 지진해일로 인해 가장 큰 피해를 입었던 강원도 삼척시 원덕읍 임원항을 대상으로 피해 현장조사와 대피 시뮬레이션을 통해 대피소, 최적 대피경로 및 대응방법 등의 방재정보를 수립하고 범람 수치모의를 통해 최대 침수예상지역을 예측하여 지진해일 재해정보도를 제작하였다.

• 대한지리학회지
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• 제28권4호
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• pp.298-311
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• 1993

지 구 온난화 현상에 의한 해안지역에서의 가능한 미래의 해수면 상승의 영향을 예측하기 위한 연구가 미국 Florida주 북동 해안지역을 대상으로 행해졌다. 시뮬레이션 모델링을 위한 토지 이용도, 지표고도, 그리고 그외 지역의 자연적 특성에 관한 자료가 원격 탐사와 지리정보시 스템을 이용해서 준비, 분석, 합성이 되었다. 준비된 모든 자료는 개발된 모델 (SLAMM 3) 에 의해 분석되어 침수와 침식에 대한 결과로서 발생될 수 있는 해안지역에서의 현상이 예 측되었다. 해수면 상승에 관한 0.5m, 1m, 1.25m의 세가지 시나리오로서 진행된 연구결과, 유 용한 환경자원인 해안 저습지의 손실이 최고 40%까지 예측되었다.