• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.338-338
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• 2015

하천으로 유입되어 수질 오염을 야기하는 오염원은 오염 배출원이 명확하여 하나의 점으로 나타낼 수 있는 점오염원(Point Source)과 오염원이 명확치 않은 비점오염원(Non-point)으로 구분된다. 생활하수, 축산폐수와 같이 오염원이 명확한 점오염원은 하천 유입 이전에 처리장을 거쳐 정화작업이 가능한 반면, 비점오염원은 오염원이 명확치 않아 처리에 어려움이 따른다. 또, 오염물의 양과 이동 경로가 예측이 불가능하고 강우시에는 특별한 처리 없이 하천으로 바로 유입된다. 비점 오염원의 종류는 토사, 영양물질, 유기물질, 농약, 바이러스 등 다양하다. 이 중에서 토양에 흡착되어 이동하는 질소와 인은 하천으로 유입되어 부영양화를 야기하는 특성이 있어 더욱 처리가 필수적이다. 이러한 비점오염원으로 인한 수질 오염을 줄이기 위해 여러 최적관리기법(Best Management Practices, BMPs)이 제시되어 있으며 오염 물질의 하천 유입을 차단하는 것에 중점을 둔다. 가장 널리 이용되는 방법으로는 비점오염원 저감시설 중 하천변에 식물체를 설치하여 토양의 유실을 막는 식생대(Vegetative Filter Strip, VFS)가 있다. 식생 밀집 지역의 설치를 통해 표면 유출을 차단하고 토양 유실 감소와 수체로의 오염물질 확산을 막을 수 있다. 이에 VFSMOD-w를 이용하여 강우시 식생대를 통한 토양 유실 감소 효율에 대한 연구를 수행하였다. 연구 대상 지역으로 비교적 수문 및 토양 자료가 풍부한 청미천 유역을 선정하였다. 그 결과, 식생대의 길이와 식생대 내 식물체의 파종간격이 가장 지배적인 영향을 미치는 것이 확인된다. 이때, 식물체의 종류는 식물체 파종으로 인해 변화되는 토양의 수정된 Manning의 조도계수로 구분한다. 모든 강우 및 식물체 조건이 동일할 때, 식생대 내 식물의 파종 간격이 좁고 식생대의 길이가 길수록 토사 저감 효율이 증가하는 결과가 도출되었다. 식물체의 높이, 식물체의 종류 및 식물의 파종간격이 입력 자료로 요구되나 이 중 식물체의 높이는 토사 저감 효율에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 또, 동일한 강우 조건에서 식생대의 길이가 0.5 m에서 1.0 m로 2배 증가하였을 때 토사 저감 효율이 두 경우 모두 95% 이상의 효율을 보이는 것이 나타났다. 이는 식생대의 길이가 증가할수록 토사 저감 효율이 증가하나 일정 길이 이상이 되면 대부분의 토사가 저감되는 것을 의미한다. 결론적으로 식생의 파종 간격이 좁을수록 토사 저감 효율이 증가하더라도 식물체의 성장을 고려한 적절한 파종 간격을 선정하여야 한다. 즉, 식생대의 설치는 적절한 파종 간격 및 식생대 길이를 식생대 설치지역의 강우 특성에 따라 결정지어야 한다고 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.294-294
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• 2020

연안표사는 해안의 정선이 후퇴해 침식이 심각해지는 한편, 항만·어항에서는 토사가 퇴적되어 선박이나 어선의 항로나 정박지 매몰로 선박의 항행 및 어업 활동에 지장을 초래하며 하천 하구부에서는 하구 폐쇄로 치수상의 문제점 등이 발생한다. 항만과 어항 관리자는 항로나 정박지의 매몰 대책에 대한 검토와 해안 관리자는 해안 보전 대책에 초점을 맞춰 제각기 목적을 위한 대책 검토를 수행하고 있다. 이처럼 매년 적지 않은 비용이 소요됨에도 불구하고 뚜렷하고 효과적인 대책 없이 연안에 인위적인 변화를 발생시켜 어디에선 모래가 퇴적되고 그 영향에 따라 또 다른 곳에서는 침식되는 악순환이 반복되고 있다. 연안침식 방지를 위한 대책을 구축하기 위해서는 어느 한 곳에 중점적인 대책이 아닌 표사계 전체의 관점에서 상호 간의 간섭 효과를 고려한 통합적인 관점으로부터 대책을 강구해야 할 것이다. 연안지역에서의 표사수지는 산지, 댐, 하천, 해안 등 각각의 영역으로부터 유입 및 유출에 따라 안정된 해안이 조성된다. 하지만 환경적 및 인위적 변화에 따라 안정된 표사수지는 파괴되며 이 영향에 따라 표사의 이동이 발생한다. 지금까지의 토사관리는 각각의 영역에서 재해저감 및 토사관리를 위한 여러 대책의 효과가 나타나고 있으나 통합적인 토사관리에 있어 상호간의 피드백이 단절되어 연안역에서 발생하는 침식에 대한 정확한 원인 규명에 많은 어려움과 문제점이 발생하고 있다. 이처럼 통합적인 연안침식 관리를 위해서는 연안역으로 유입되는 토사의 이동 메커니즘 규명이 매우 중요하며 이를 바탕으로 정확한 유사량 산정을 통해 적절한 대책을 마련할 수 있다. 또한, 지역적 특징이 강한 우리나라에서는 통합적인 연안관리를 위한 구체적인 방안 검토가 이루어지고 있지 않지만, 일본에서는 지속적인 관측과 모니터링 조사를 통해 체계적인 관리를 수행하고 있다. 따라서 본 연구에서는 일본에서 진행 중인 통합적인 토사관리 가이드라인에 따른 토사관리의 구체적인 방법과 그에 따른 정선변화 및 표수사지 체계를 산정하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제9권6호
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• pp.111-117
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• 2009

토사유출량 산정을 위하여 국내 실무에서는 RUSLE 공식이 대부분 사용되고 있다. 그러나 이 공식의 각 매개변수에 대한 국내의 검증은 거의 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 RUSLE 공식의 매개변수 중 강우침식능 인자에 대한 특성을 분석하였다. 강우침식능 인자는 강우의 총에너지와 30분 최대 강우의 곱으로 표현된다. 본 연구에서는 먼저 강원지역 시험유역의 토사유출량 관측자료를 활용하여 10개의 강우에너지 산정식의 특성을 검토하였으며, 총강우량, 최대 강우강도, 총 에너지, 토사유출량과의 상관관계를 분석하여 각 공식의 국내 적용성을 검토하였다. 또한 9년 동안의 10분 단위의 강우자료를 이용하여 강릉지역 30분 강우강도와 60분 강우강도의 관계를 제시하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제9권6호
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• pp.119-124
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• 2009

본 연구에서는 토양침식성 인자, 사면경사길이 인자, 피복관리 인자 등 RUSLE 모형의 각종 인자들의 산정방법의 특성을 검토하고 산정방법간의 오차를 분석하고자 하였다. 또한, 42개의 강우사상에 대해 RUSLE모형을 강원 토사유출 시험유역에 적용하여 토사유출량을 산정하고 그 결과를 관측 토사유출량과 비교함으로써 모형의 적용성을 검토하였다. RUSLE모형의 각종 인자들에 대한 분석결과 피복관리 인자가 가장 민감한 것으로 나타났으며, 산지유역에 RUSLE를 적용하는 경우 식생의 영향을 반드시 고려할 필요가 있다. 또한 국립농업과학원 토양정보시스템의 토양통 자료를 이용하는 경우 현장토양 특성을 반영하지 못해 큰 오차가 발생하는 것으로 나타났다. 강우에너지 산정방법에 따라서는 최대 22.7%의 오차가 발생하는 것으로 나타났으며, 향후 보다 많은 자료를 이용하여 각 인자들을 검증할 필요가 있다.

• 한국산림과학회지
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• 제109권4호
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• pp.438-445
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• 2020

본 연구는 산림소유역에 시공되어 있는 사방댐내의 토사유출량에 영향을 미치는 산림환경 인자를 분석하고 수량 화이론(I)를 이용하여 예방적인 측면에서 사방댐 시공적지를 선정하고 예측하였다. 각 산림환경 인자의 범위를 추정한 결과, 준설경과년수(0.7495)가 가장 높게 나타나 산림소유역 토사유출량에 큰 영향을 미치는 것으로 추정되었으며, 다음으로는 경급(0.6000), 소밀도(0.5318), 유역면적(0.3416), 사면경사(0.3207), 강수량(0.3160), 고도(0.2990), 토양형(0.2192)순으로 나타났다. 각 인자의 범주별 상대점수를 74개 사방댐의 각종 인자에 반응시켜 사방댐의 시공적지를 예측할 수 있는 판정표를 개발하였고, 판정표를 이용하여 시공적지를 I급지(Very suitable site) 2.2496 이상, II급지(Suitable site) 1.1248~2.2495, III급지(Poor suitable site) 1.1247 이하로 구분하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권11호
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• pp.915-924
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• 2021

본 연구에서는 전라북도 무주군 산지 유역의 사방댐 4개소를 대상으로 용량초과확률을 산정하였으며, 이를 통해 국내 사방댐 설계의 적정성과 산불피해에 따른 안전성을 분석하였다. 용량초과확률을 산정하기 위한 신뢰성 모형을 구축하였고 토사유출량 산정에는 MSDPM을 사용하였다. 재현기간(10년, 50년, 100년, 200년)별 강우강도를 사용하여 사방댐의 용량초과확률을 산정하여 비교 분석하였다. 그 결과 무주군 삼가리 유역의 사방댐 1개소와 증산리 유역의 사방댐 1개소는 과대설계 되었다고 판단되며 각각 사방댐의 용량을 61%, 47% 축소해도 안전할 것으로 판단된다. 또한 산불피해면적에 대한 사방댐의 용량초과 확률을 산정해 비교분석 하였으며 연구대상 유역에서 산불로 인한 영향이 가장 큰 곳은 삼가리 유역의 사방댐인 것으로 확인되었다.

• 한국산림과학회지
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• 제101권1호
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• pp.20-27
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• 2012

토석류 발생으로 유출된 토사량은 발생 전 후의 항공 Lidar 지형자료의 차이로부터 간단히 추정할 수 있지만, 토석류는 산지에서 발생하고 항공 Lidar 자료는 주로 도시지역에 집중되어있어 토석류의 발생이전 정밀지형자료를 이용하는 것은 어렵다. 이러한 이유로 우충식(2011)은 토석류 발생이후 촬영된 항공 Lidar 자료를 이용하여 토석류 발생이전의 지형을 추정할 수 있는 지형복원기법을 개발하였다. 본 연구에서는 토석류 발생지역인 인제, 봉화, 제천지역에 지형복원기법을 적용하여 RMSE가 0.16~0.34 m인 토석류 발생전 지형자료를 제작하였다. 또한 토석류 발생 전 후의 토사변화량을 분석하였고, 토석류 유동시 나타나는 침식, 유하, 퇴적작용의 공간분포와 하류에 실제 유출된 토사량을 추정하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.644-653
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• 2018

최근 기후변화로 인한 집중호우, 태풍 등의 영향으로 산사태가 빈번히 발생하고 있다. 산사태를 예방할 수 있는 효율적인 방법은 사방사업이다. 이러한 사방사업의 효율성을 높이기 위해서는 산지에서 유출되는 토사량에 대한 정량적 측정이 필요하다. 본 연구에서는 산지계류에 Load-cell 센서를 설치하고, 분동테스트를 통하여 계류에서의 적용성과 재하 형태에 따른 출력값을 비교하였다. 개별 및 복합 하중시험을 실시한 결과, Site 1에서 평균 0.4kgf, Site 2에서 평균 0.6kgf 차이로 재하 형태의 영향은 낮게 나타났다. 또한 측정값의 정확도를 높이기 위해 하중계수를 산정하였다. 하중계수를 Load-cell 측정 값에 적용하여 보정한 결과, 두 사이트에서 출력율이 각각 14.8%p, 24.6%p 상승하여 기준값에 근사하게 산정되었다. Load-cell 센서는 수위, 강우 등과 함께 시계열 분석을 통하여 산지 토사유출량을 정량적으로 산정할 수 있었다. 모니터링이 장기간 이루어진다면 산림유역에 대한 토사유출 매커니즘 구명에도 활용할 수 있을 것이다. 또한 Load-cell과 같은 센서를 산지 계곡에 적용함으로써 계측센서 등 관련분야 산업 발전에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국습지학회지
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• 제7권1호
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• pp.119-128
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• 2005

유역의 토사발생은 하상 변동 등에 의한 하천의 통수 단면 감소 등을 유발하며 하천수질 악화와 담수생태계에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 산지 및 농경지 유역과 도시유역의 관류하는 무심천 유역에서 유역의 토지이용 특성에 따른 유출토사의 특성을 분석하는 것을 목적으로 하였다. 무심천 상류는 농경지와 산림지역으로 구성되어 있다. 부유토사량은 10개의 강우사상에 대하여 5개 지점에 대하여 관측하였다. 토지이용특성 분석결과 방서교 유역은 전체 무심천 유역의 69%의 면적을 차지하며 이중에서 농경지(27.1%)와 산림지역(63.7%)이 방서교 상류의 90.8%를 차지하고 있다. 이에 따라 이 지역에서 유사량이 많이 발생될 것으로 판단되었다. 하류 도시지역을 통과하면서 부유사량 농도는 감소하였다. 무심천 유역의 부유사량 농도는 유역 상류 지역인 방서교지점 이전에서 영향을 받고 이후 하류의 도시지역에서의 영향은 미미한 것으로 나타났다. 또한 부유사량과 유출량 관계식을 유도하였으며 $R^{2}$는 상류지역이 0.506이었고, 하류지역에서는 0.656이었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 1998년도 제6회 수공학웍샵 교재
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• pp.1101-1179
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• 1998

최근에 내무부에서는 개발사업으로 인한 토사유출 피해 중 인명과 재산 피해와 같은 재해 성격을 가진 대규모 토사유출을 사전에 미리 저감시킬 목적으로 재해영향평가제를 도입하여 추진하고 있다. 이에 따라 건설 엔지니어링 업계에서는 대규모 개발 사업으로 인한 가속화된 토양손실량 예측과 침사지 설계에 많은 관심이 쏟아지고 있으나 이 분야의 기술축적과 자료부족으로 과업수행에 어려움을 겪고 있다. 본 강좌에서는 이러한 엔지니어링 업계의 기술적인 어려움을 다소 나마 해소할수 있도록 개발사업으로 인한 가속화된 토양손실량 예측방법과 침사지 설계 기준에 대해 외국의 자료를 바탕으로 그 동안 국내에서 수행한 각종 재해영향평가 자료를 검토하여 제시한다. 먼저, 재해영향평가제의 취지, 토사유출과 재해, 토사유출 재해 저감대책 등에 대해 간략히 설명한다. 다음, 침식량 예측 방법으로 미국의 범용토양 손실공식(USEL) 방법의 적용 절차에 대해 구체적으로 소개한다. 침사지 설계 편에서는 침사지 설계 개념과 구체적인 설계 절차를 제시하고 참사지 규모의 결정방법을 소개한다. 본 강좌의 교재는 미국교통연구단(TRB)의 국립합동도로연구프로그램(NCHRP)#70 자료를 주로 참고하였다. 이 자료는 부록에 원본 전부를 수록하였다. 다만 아직 이 분야 연구가 미흡한 관계로 본 강좌에서는 재해저감 측면에서 합리적인 침사지 설계 기준을 완전히 제시하지 못하고 있다. 참고로 국립방재연구소의 박무종/강대환 연구팀이 기존의 재해영향평가서 자료 중에서 10개를 선정하여 침사지 소요수면적 산정, USEL 적용, 강우침식도 R의 산정 등에 대해 사례 조사 분석한 결과를 부록에 수록하였다.을 기해야 한다. 있다. 청주권의 무심천도 계획상은 대청댐의 물을 공급 받을수도 있도록 되어 있으나 현실상으로 상수도 원수로서의 공급마저도 매년 심한 원수 수질 문제(5-6월, 10월경의 취수장 부근의 부영양화 현상으로 인한 악취와 물 맛의 문제)를 1984년부터 겪고 있다. 이와 같이 도시권 하천의 수자원은 자연적, 인위적, 경제적, 법적, 제도적 여러 제한 요소로서 특성을 가지고 있으며 이는 날로 심해 가고 있는 실정이다. 그러므로 최적 물관리 시스템의 개발이 새로이 시작하는 수자원 개발 사업에서는 계획 단계에서부터 절실히 요구되는 바이며 기존 시설물의 관리 운영은 과감히 그 운영 관리 기준을 보완 재 정비하여야 할 것이다. 지금까지 대부분의 수자원 종합 개발 계획이 홍수방이나 용수 공급 및 수력 개발 등에 주력하여 왔으나 이제는 보다 더 수자원의 환경 보전적 차원과 도시의 안정적 발달을 위한 지역 및 권역 계획과 연계지워져서 양적인 안정 공급과 더불어 질적인 향상과 연계지워서 경제-사회적 요구에 부응할 수 있도록 도시권의 수자원을 최적 관리할 수 있는 방안을 강구하여야 할 것이다. 이는 각 도시 하천의 수자원의 정량적·정성적인 특성 및 제한 요소를 충분히 감안하여 수요-공급 개념에 의하여 과감히 기존 시설(예: 팔당댐의 운영, 대청댐의 운영 등)의 관리 운영 체계를 개선하여 나가야 할 것이며, 수질 보전적-환경 보전 차원에서 저수관리 체계를 확고히 할 수 있는 방안을 강구하여야 할 것이다.펄스주입법에 의해 증착된 박박은 강유전성 이력을 나타내었다.지역과 비도시지역을 비교하는 조사 연구가 필요하며, 이러한 조사결과를 바탕으로 자녀의 식습관에 대