• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
• /
• pp.14-14
• /
• 2021

개수로에서는 반드시 자유수면이 있으며, 따라서 물과 공기와의 마찰은 관수로에 비해 상대적으로 매우 작고, 개수로의 전단응력 분포는 관수로와 달리 근본적으로 비대칭이다. 따라서 전단응력은 수로 바닥이나 측면에서만 작용하게 된다. 이러한 평균 전단응력 개념은 흐름에 의해 경계면 구성재료가 이동하는 이동상 수리학에서 유사이송 능력을 해석하는 기준이 되며, 경계면의 전단응력은 힘으로 표시하여 통상 소류력이라 한다. 이러한 복잡한 유체거동은 하천시설물 설계, 시공 및 관리에 있어서 구성재료의 보호능력에 따라 예상하지 못한 조건에서 쉽게 파손될 수 있다. 국내 하천의 경우 한계유속과 한계소류력에 의해 하천설계에 적용되고 있다. 한계 유속의 경우 간단한 수식에 의해 산정될 수 있지만 실제 하천의 보호능력을 대표하기는 힘들기 때문에 한계소류력이 동시에 고려되어야 한다. 한계소류력은 개수로 흐름에서 복잡하게 발생하는 이차류나, 난류 특성에 의해 산정하거나 예측하기는 매우 어렵다. 한계 소류력 뿐만 아니라 하천을 구성하는 재질의 조도계수 역시 균일하지 못하고 매우 예측하기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 이러한 복잡한 양상을 나타내는 수리학적 요소에 대해 표준화된 실험수로에서 실험을 통해 평가하고, 체계화된 설계 지침이 되고자 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 자연하천과 유사한 조건의 경사를 가지는 경사수로와 경사의 영향에서 자유롭게 평가를 진행하고자 기존 연구를 바탕으로 제작된 소류력 측정장치를 이용하였다. 하천의 설계나 평가에 적용되는 평균 소류력 개념은 복잡한 난류흐름에서 평가지표로써 대표하기 힘들기 때문에 유사 하천환경의 바닥에서 발생하는 소류력을 직접 측정하였다. 본 연구에 사용된 장치는 난류유속 u', v'을 이용하여 Reynolds stress산정하여 Total shear stress를 추정하는 기법을 사용하여 검증하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
• /
• pp.230-230
• /
• 2021

하상변동은 하천을 효과적으로 활용하고, 하천 내 시설물을 유지관리하기 위한 중요한 정보 중 하나이다. 특히, 최근 4대강 사업으로 인한 하상변동 측정에 대한 수요가 높아짐에 따라 하상변동 측정에 대한 수요가 높아지고 있다. 하상변동 측정하기 위한 방법은 일반적으로 경험식 및 모델링과 실측에 의한 방법으로 구분할 수 있다. 경험식 및 모델링에 의한 방법은 대상 하천과 환경 조건에 따라 결과가 상이하게 나타나며, 실측에 의한 방법은 계측기기를 활용한 지점 단위의 측정에 의존하고 있다. 쉽게 말해 기존의 하상변동 측정은 높은 불확실성 보이며, 많은 인력과 비용, 그리고 시간이 소요되는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 기존 하상변동 측정의 한계를 극복하고, 하상의 움직임과 특성을 파악할 수 있는 AMV(Acoustic Mapping Velocimetry)를 도입하였다. AMV는 초음파를 이용하여 수심을 측정하는 음향 측심기에서 얻은 측정 결과를 바탕으로 초음파 영상을 생성하고, 영상 분석을 통해 하상의 움직임과 특성을 파악하는 알고리즘이다. 본 연구는 AMV의 일환으로, MBES로 측정된 자료를 기반으로 하상의 움직임을 조사하기 위해 AMV를 적용한 실증적 연구로 시도되었다. 본 연구에서 제시한 기술은, 1) ADCP, MBES를 통해 측정된 수심 정보를 초음파 하상 영상을 변환, 2) 연속 초음파 영상에 LSPIV와 같은 영상 유속계 기술을 도입하여 하상 이동속도를 산정, 3) 연속 초음파 영상에서 하상의 평균하상고, 파장 등의 특성을 파악, 4) Exner 방정식을 활용한 하상변동량 산정으로 구성된다. 본 연구에서 제시된 기술은 사용자의 경험과 판단에 의한 영향을 최소화하여 비교적 낮은 불확실성을 가지며, 비교적 적은 인력과 비용, 시간이 소요되는 경제성을 갖추고 있다. 뿐만 아니라 공간적으로 측정된 초음파 영상을 활용한 많큼 상대적으로 넓은 범위에 적용할 수 있다. 따라서 향후 국내 하상변동 연구에 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
• /
• pp.211-211
• /
• 2021

최근에 기후변화로 인한 한반도에 내습하는 태풍에 빈도는 점차 증가하고 있다. 2020년도 8월 26일 태풍 '바비', 9월 2일 태풍 '마이삭', 9월 7일 태풍 '하이선'은 일주일 내의 간격으로 한반도를 내습하였다. 한반도에 내습한 태풍 중에서 마이삭과 하이선은 동쪽 해역을 지나가면서 강풍과 많은 강우를 초래하였다. 그 결과 특정 원전은 자동 가동중지가 발생되는 사태를 야기 시켰다. 본 연구에서는 원자력 발전소 인근 해역에서 폭풍해일에 의한 가능최대파고 높이를 추정함으로써 발전소 안전성에 대한 검토에 목적을 두고 있다. 이를 위해 첫 번째로 '2019 전국 심해 설계파 산출 보고서'를 바탕으로 원전 인근 해역 심해 설계파 지점에 대해 파고, 주기, 해상풍과 같은 변수들을 분석하였다. 그 결과를 바탕으로 100년부터 1000만년까지의 변수들을 예측하였다. 두 번째로 해도자료를 바탕으로 GIS를 통한 지형자료를 구축하였다. 구축된 지형자료를 바탕으로 SWAN 모델의 기초자료를 구성하였다. 세 번째로 추정된 변수들과 구축된 지형자료를 바탕으로 100년부터 1000만년까지의 시나리오별 SWAN 시뮬레이션을 통해서 원전 인근 해역에 대한 가능 최대 파고 높이를 분석하였다. 그 결과를 바탕으로 특정 원전인근 해역에서의 평균적인 파고 높이에 대한 재해도 곡선을 추정하고 제시하였다. 본 연구를 바탕으로 향후 확률론적인 분석 방법을 적용하여 불확실성을 고려한 재해도 곡선 추정 과정의 기초자료로 활용될 수 있다. 또한 EurOtop을 적용하여 파고 높이에 따른 원전부지의 Overtopping을 추정하고, 최종적으로 폭풍해일에 의한 원전부지의 2차원 침수해석의 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 이를 통해 홍수 방지 및 예방과 관련한 홍수저감 활동과 관련된 통제실 외부 시설물에 대한 수동 조작에 대한 안전성 평가가 이루어질 수 있겠다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
• /
• pp.457-457
• /
• 2022

최근 기후변화로 인한 위기가 인류의 생존을 위협하면서 전 지구적으로 기후변화에 대응하기 위한 탄소 중립 대책을 모색하고 있으며, 지속가능한 신재생에너지에 대해 주목하고 있다. 산업통상자원부는 2034년까지 총 발전량 중 신재생에너지의 비율을 25.8%까지 증가시키는 것을 목표로 신재생에너지의 발전 비율을 증가시키기 위한 다양한 노력을 기울이고 있다. 특히, 신재생에너지 중 가장 많은 비중을 차지하고 있는 태양광 발전은 비교적 광범위한 부지를 필요로 하고 있으며, 환경 및 지형적 영향이 크게 작용하는 만큼 발전 시설 부지 선정 및 운용 계획을 위한 면밀한 분석이 필수적이다. 그러나, 태양광 발전 활용 계획을 수립하기 위해 고려할 수 있는 지상 관측 일사량 및 일조량 데이터는 상당히 제한적이며 관측 밀도가 조밀하지 않다는 한계점이 있다. 본 연구에서는 천리안위성의 후속으로 발사된 천리안2위성의 산출물인 일사량 데이터를 활용하여 한반도 영역에서의 일사량에 대한 시·공간적 분석을 수행하였으며, 이를 기반으로 각 지역적 특성을 파악하고, 토지 피복 유형에 따른 태양광 발전의 효율 정도를 분석·평가하였다. 본 연구의 결과는 계측 지역 및 미계측 지역에서의 시공간적인 태양광 에너지의 효율성에 대한 정보를 제공함에 따라 태양광 발전을 위한 관련 시설물들의 최적 설치 위치 및 규모 등에 대한 설계 기준 마련에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
• /
• pp.371-371
• /
• 2022

하천관리지리정보시스템(RIMGIS)은 하천정보의 표준화 및 전산화를 통한 정보제공과 하천에 관련한 업무를 지원하기 위해 개발된 시스템으로 5개의 지방국토관리청에서 관리하고 있는 하천대장 및 부도, 구조물도 등의 다양한 하천 관련 정보를 정보화하여 인허가 및 하천기본계획 등의 하천업무를 신속하고 효율적으로 수행할 수 있도록 운영되고 있다. 국가 주요 기반시설을 생애주기 관점에서 관리하고 소요재원의 확보근거를 마련하고자 "지속 가능한 기반시설 관리 기본법"이 제정되었고 최근에 시행되었다. 이에 따라 국토안전관리원에서는 도로·철도·철도 하천 등과 같은 사회기반시설(15종)의 노후화에 대비하여 전략적인 투자와 관리방식 도입을 목적으로 인프라 총조사 사업을 진하천 등과 같은 사회기반시설(15종)의 노후화에 대비하여 전략적인 투자와 관리방식 도입을 목적으로 인프라 총조사 사업을 진행하고 관리를 위해서 기반터 시스템을 도입하였다. 하천관리지리정보시스템과 기반터 시스템은 하천 기반시설의 정보가 데이터베이스에서 다뤄진다는 점에서 유사하지만, 기반터 시스템은 하천관리지리정보시스템과 달리 유지관리 측면에 대한 필요한 보수 주기, 필요 예산 등과 같은 정보를 산정할 수 있도록 프레임워크가 구성되어 있다. 그러나 하천과 기반시설의 코드를 연결하는 작업들은 현재 상황에서는 미흡한 실정이고, 유지관리와 시설물의 노후화를 가속화하는 홍수와 침수피해 등을 전체적으로 고려할 수 있는 방안에 대한 연구도 미진한 상황이다. 이에 본 연구에서는 하천 기반시설의 유지관리를 위해 하천, 제방, 인명에 대한 위험지수를 고려한 잠재 인명피해 위험도와 잠재 홍수피해 위험도를 평가기준으로 설정하고 적용하였다. 또한 이를 포함시킨 투자우선순위 평가기법을 도입하여 감가상각과 위험요소 등을 고려할 수 있는 데이터베이스 구성 방안을 제시하고자 한다.

• 한국지리정보학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.27-39
• /
• 2023

원격탐사 자료 기반 비닐하우스 탐지 기술 개발은 불법 농경 시설물의 현황 파악과 비닐하우스에서 재배되는 농작물 수량 예측을 위해 중요하다. 본 연구에서는 딥러닝 알고리즘을 활용하여 김제시 지역을 촬영한 Planetscope 위성영상들로부터 비닐하우스를 탐지하기 위한 방법을 제안하였다. 우선, 5장의 Planetscope 위성영상을 기반으로 비닐하우스 객체를 포함한 훈련 영상들을 제작하였다. 그리고, 훈련 영상들을 이용하여 YOLO(You Only Look Once) 모델을 학습시킨다. 학습시킨 YOLO 모델을 테스트 Planetscope 위성영상에 적용하여 비닐하우스 객체들을 탐지한다. 본 연구에서 제안한 방법을 적용한 결과, 주어진 Planetscope 위성영상으로부터 총 76.4%의 비닐하우스가 탐지되었다. 추후 연구에서는 공간해상도 1m 이하의 고해상도 위성영상에서 더 많은 비닐하우스 객체를 탐지하기 위한 기술을 개발할 계획이다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제29권1B호
• /
• pp.11-22
• /
• 2009

장기유출 해석은 저수지와 댐의 용량 결정, 가뭄대책 수립, 하천유지유량 결정 등의 이수계획과 용수공급을 위한 댐 및 저수지의 물 관리, 수리권의 허가 및 조정, 용수 분쟁 조정 등의 하천 물 관리 실무와 하천, 호소의 수질예측 등에도 필수적이다. 이를 위해 수문학자들은 수자원관리를 목적으로 강우-유출 모형을 가장 널리 이용하고 있으나 실제 유역 내에 위치하고 있는 댐과 저수지 등과 같은 인위적 저류시설물에 대한 고려가 미흡한 실정이다. 각 저류시설물의 수용 및 방류 능력은 국부적으로는 저수지 하류에, 광역적으로는 유역 전체에 상당한 영향을 미칠 수 있으며 이러한 관점에서 볼 때 강우-유출 모형을 이용하여 유출해석 시 유역 내 포함된 저수지나 댐과 같은 시설물을 고려하여 모형을 구성하는 것이 타당하다. 본 연구에서는 과거 집중호우 등으로 홍수피해를 경험한 바가 있으며 농업용 저수지가 다수 위치한 안성천 유역을 대상으로 농업용 저수지가 유출해석에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해 본 연구에서는 현재 홍수조절 능력에 대한 논란이 일고 있는 안성천 유역의 농업용 저수지를 고려하여 준 분포형 강우-유출 모형인 SLURP 모형을 구성하고 농업용 저수지의 저류 효과에 따른 하류 지역에 대한 영향성을 검토하였으며, 유출해석 시 모형 내 저수지 반영 여부에 따른 차이에 대하여 비교 분석하였다. 모형 내 저수지를 고려하여 모의한 결과, 강우가 집중되지 않는 봄과 가을철에는 저류효과가 있는 것으로 나타났으나 강우가 매우 집중되는 시기에는 하류로의 유출이 더 크게 모의되어 저수지를 고려하지 않은 경우와 차이를 보였으며, 유황분석을 통해 저수지 유무에 따른 유량변동이 풍수량(95일)과 갈수량(355일)에서 특히 크게 분석되는 결과를 확인 할 수 있었다. 단, 본 연구에서 분석하고자 하는 기흥, 이동, 고삼과 금광 저수지의 자료는 안성천홍수예보시스템 개선(건설교통부, 2007b)에서 조사된 내용에 의거하여 각 저수지별 최대방류량을 입력 자료로 활용하였으므로 실제 저수지 운영에 따른 유출과 유황변동과는 차이가 있을 수 있음을 미리 밝히는 바이다.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
• /
• 한국건설관리학회 2007년도 정기학술발표대회 논문집
• /
• pp.396-400
• /
• 2007

최근 경량전철 건설이 정부 및 지자체의 정책과 민간자본의 투자에 힘입어 다양한 노선들이 추진되는 등 SOC 분야에 민간투자사업 형태의 참여가 증가하고 있다. 이러한 민자유치사업은 지자체를 포함한 정부뿐 아니라 민간건설업체의 입장에서도 면밀한 사업 경제성 분석을 통한 타당성 검토가 이루어져야 한다. 즉 공사비 등의 초기 투자비용 뿐 아니라 유지관리비용, 해당 시설물 운영을 통한 수익창출, 해체비용 등 생애주기측면에서의 정확한 비용 분석이 필요하다 하겠다. 그러나 불확실성 인자들의 분석과 이를 활률론적 기법에 의해 경제성을 평가할 수 있는 여건은 미흡한 실정이다. 대표적으로 경량전철 건설사업의 경우 유지관리비용에 관한 실적자료가 아직 미비하므로 정확한 비용산출 및 경제성 분석이 어려운 실정이다. 이에 본 연구에서는 최근 민자투자가 많은 경량전철사업 중 토목구조물 경제성평가를 위한 불확실성을 분석하였다. 이를 위해 먼저 경량전철 비용분류체계를 토대로 교량구조물을 대상으로 생애주기비용 측면에서 고려되어야 할 불확실성 인자를 분석하는 순으로 연구를 수행하였다. 경량전철 건설사업에 있어 시설물에 대한 유지관리 실적자료가 거의 전무한 상황임을 가정할 때, 본 연구를 통해 제시된 비용분류체계와 불확실성 인자 분석은 향후 이 분양의 LCC분석 및 경제성 평가의 자룔로 활용될 수 있으리라 기대한다.

• 한국전통조경학회지
• /
• 제36권4호
• /
• pp.58-69
• /
• 2018

본 연구는 다양한 유적지 공간에서의 경관계획 및 시공기준에 대해 조경 분야에 적용 가능한 구체적 경관계획과 시공기준을 살펴보았으며, 이에 도출된 결과는 다음과 같다. 첫째, 유적지의 유형은 보존상태 및 처리기법에 따라 분류되는데 보존 상태에 따른 분류는 건조물이나 구조물 등 지상에 노출된 유적과 매장문화재와 같이 지하에 매장된 유적, 유적에 대한 기록이나 명성이 전해져 오고 있으나 장소만 남은 유적 등으로 구분된다. 전시 처리기법에 따른 분류는 유적 주변을 격리하는 폐쇄와 유적 지상에서 관람할 수 있는 관통, 별도의 보호시설을 유적 위에 설치하는 중첩 등의 기법들로 분류되었다. 둘째, 유적지 관람 전시를 위한 조경계획의 원칙을 수립해보면, 유적을 구성하는 항목으로 영역의 구분, 유적의 표면처리, 수목식재, 시설물 설치 등으로 구분된다. 유적은 원형의 공간이 아닐 경우 구성요소간의 소재를 달리하여 공간을 구분하는 영역의 구분이 필요하다. 유구의 보존이 필요할 경우 복토가 바람직하며, 이를 위해서는 잔디나 관목류 등을 사용하는 것이 효율적으로 판단된다. 수목의 식재는 공간의 성격에 따라 도입을 검토해야 한다. 시설물은 유적의 영역과 성격에 따라 경관에 미치는 영향과 유적의 추가 발굴 등을 검토하여 신중한 접근이 요구된다. 셋째, 유적지 공간에서의 조경시공 원칙을 살펴본 결과 도출된 정비방법은 현상보존, 보호시설 설치, 복토, 수복, 복원, 이전, 재현 등으로 분류되었다. 현상보존은 제한적인 조경계획이 필수적이며, 기존 유적의 원형에 영향을 미치지 않아야 한다. 보호시설은 유적의 보호를 위해 불가피할 경우 설치되어야 하며, 복토가 이루어질 경우 유적을 훼손할 수 있는 수목을 제거하고 성토 후 토사유실방지를 위해 표면처리가 요구된다. 수복은 원형에 대한 단서를 근거로 원형보존에 준하는 조경계획의 수립이 이루어져야 한다. 이전은 기존 유적의 외부공간과 유사한 환경을 조성하기 위한 조경계획이 필요하며, 본래 유적의 가치나 장소성을 부각할 수 있어야 한다. 재현은 현재 사라진 유적에 대해 과거의 경관과 분위기를 살릴 수 있는 조경계획이 수립되어야 한다. 넷째, 조경 분야는 발굴유적의 보존 및 전시효과 상승을 동시에 만족시킬 수 있는 분야로서 과거의 흔적을 보호하고 오늘날 폐허의 장소에 생기를 부여하기 위해 구체적 방안의 모색이 요구되며, 유적의 기능과 가치를 살린 유적지 공원 조성, 연계콘텐츠의 형상화 등이 대안으로 제시될 수 있다.

• 한국조경학회지
• /
• 제51권2호
• /
• pp.103-119
• /
• 2023

BIM(건설정보모델링)을 건설사업 전반에 적용하려는 정부정책 이후 업계는 이를 적극적으로 도입, 활용하려는 동향을 보이고 있다. BIM 도입은 모델 객체들을 표준에 맞춰 라이브러리로 구축하여 반복 사용함으로써 업무량을 줄이고 데이터의 정합성과 호환성, 일관된 품질을 확보함으로써 촉진될 수 있다. 이에 국내 건축과 토목분야, 해외 조경분야에서는 이미 상당수의 BIM 라이브러리 표준화 연구를 수행하고 이를 토대로 지침을 마련하였다. 현재 국내 조경분야에서도 BIM에 관한 기초연구 및 도입을 시도하고 있으나 산업현장 적용에 어려움이 많아 확산이 지연되고 있다. 이는 표준화된 라이브러리 사용으로 BIM 설계업무의 효율성을 향상시킴으로써 개선될 수 있으므로 본 연구는 이에 대한 논의의 시발점을 마련함과 동시에 조경실무에서 라이브러리를 제작할 때 참고할 수 있는 객체의 기준을 제시하고자 하였다. 조경 BIM 라이브러리 표준화는 객체분류와 속성정보 도출이라는 두 가지 측면에서 모색되었다. 먼저 국내 건설정보분류체계, 물품분류체계, 조경설계기준, 조경공사표준시방서, 그리고 노르웨이 조경가협회의 BIM 객체분류체계를 참고로 객체분류를 시도하였다. 그 결과 조경객체는 조경식재, 조경시설물, 조경구조물, 조경포장재, 관수 및 배수시설의 5개 대분류하에 교목, 관목, 지피초화류, 옥외시설물, 옥외조명시설, 계단 및 경사로, 옥외벽체, 옥외구조물, 포장재, 경계석, 관수시설, 그리고 급배수시설을 포함하는 12개의 중분류로 나뉘었다. 다음으로 조경객체에 탑재될 속성정보를 도출하고 구조화하였다. 이를 위해 KBIMS(한국 BIM 표준)의 공통 속성정보를 항목에 포함하였고 객체의 종류에 따라 달라지는 객체 속성정보를 영국 조경협회의 PDT(제품정보 템플릿)를 참고하여 추가하였다. 이로써 공통 속성정보에 식별, 보급, 분류체계, 공급정보가 포함되었고, 객체 속성정보에 명명, 규격, 설치 또는 시공, 성능, 지속가능성, 유지관리에 관련된 정보들이 포함되었다. 본 연구는 조경객체의 라이브러리 표준화 방안을 제시함으로써 모델링의 업무 효율성 및 분야 간 BIM 모델의 데이터 정합성을 향상시킴으로써 조경 BIM 도입의 토대를 마련했다는 데에 의의가 있다.