• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.151-151
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• 2011

Large amounts of natural gas, mainly methane, in the form of hydrates are stored on continental margins. When gas hydrates are dissociated by any environmental trigger, generation of excess pore pressure due to released free gas may cause sediment deformation and weakening. Hence, damage on offshore structures or submarine landslide can occur by gas hydrate dissociation. Therefore, geotechnical stability of gas hydrate bearing sediments is in need to be securely assessed. However, geotechnical characteristics of gas hydrates bearing sediments including small-strain elastic moduli have been poorly identified. Synthesizing gas hydrate in natural seabed sediment specimen, which is mainly composed of silty-to-clayey soils, has been hardly attempted due to their low permeability. Moreover, it has been known that hydrate loci in pore spaces and heterogeneity of hydrate growth in specimen scale play a critical role in determining physical properties of hydrate bearing sediments. In the presented study, we synthesized gas hydrate containing sediments in an instrumented oedometric cell. Geotechnical and geophysical properties of gas hydrate bearing sediments including compressibility, small-strain elastic moduli, elastic wave, and electrical resistivity are determined by wave-based techniques during loading and unloading processes. Significant changes in volume change, elastic wave, and electrical resistivity have been observed during formation and dissociation of gas hydrate. Experimental results and analyses reveal that geotechnical properties of gas hydrates bearing sediments are highly governed by hydrate saturation, effective stress, void ratio, and soil types as well as morphological feature of hydrate formation in sediments.

• 자원환경지질
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• 제53권2호
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• pp.133-145
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• 2020

본 연구는 대한민국 충청도에 위치한 폐광산을 대상으로 오염경로를 분석하기 위해 갱구, 하천 퇴적토 및 인근 농경지의 중금속 오염 확산 특성을 조사하였다. 연구대상지역에서 갱내수 유출지점으로부터 약 61 m까지 적화현상이 관찰되었고 총 1800 ㎥의 폐석 유실구간이 확인하였다. 갱내수는 우기기간동안 pH 4.9, 황산염의 농도 1557.8 mg/L를 나타냈다. 동일한 기간에 황산염 농도는 하천시료에서 평균 773.6 mg/L으로 나타났다. 하천에서 채취한 황갈색 시료를 분석한 결과 침철석과 페리하이드라이트(ferrihydrite)로 나타났다. 본 연구지역의 주요 오염원은 폐석 손실에 의한 것으로 여겨지며 토양오염우려기준을 초과한 오염 필지는 총 10,297 ㎡로 산정되었다.

• 한국습지학회지
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• 제7권2호
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• pp.37-52
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• 2005

갯벌환경에 대한 이해의 증진과 가치산정에 필요한 자료 생산의 측면에서 강화도 남단의 모래갯벌과 펄갯벌의 세균수와 활성의 수직분포를 비교하였다. 평균적으로 펄갯벌의 세균수와 활성이 모래갯벌에 비해 더 높은 값을 보였다. 모래갯벌의 세균수는 조사기간동안 펄갯벌과 비슷한 수준으로 증가하였는데 이는 펄성분의 증가에 따른 환경조건의 변화가 원인인 것으로 생각된다. 강화도 펄갯벌의 세균수와 활성은 맹그로브지역에 버금가는 높은 수준이었으며 모래갯벌의 세균수와 활성도 외국의 갯벌에 비교해서는 높은 수준을 보였다. 세균수는 퇴적토의 깊이에 따른 차이가 명확하지 않았으나 효소활성, 세균생산력은 깊이 3~5 cm 이내에서 급격히 감소하였다. 이는 퇴적토 깊이의 증가에 따라 수분함량이 감소하며 용존상태로 공급되는 유기물의 양도 감소하는 것이 원인인 것으로 생각된다. 한편, 펄갯벌의 세균수와 활성이 미소 일차생산자의 분포와 큰 상관관계를 보이지 않은 반면 모래갯벌에서는 미소 일차생산자의 분포가 세균수와 활성을 조절하는 요인인 것으로 나타났는데 이는 펄갯벌의 경우 주변에 서식하는 칠면초군락으로부터 공급되는 유기물의 영향을 받기 때문인 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.264-268
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• 2011

급속한 도시화 및 이상강우의 발생은 우수 량을 증가시켜 하류부의 천변주변과 저지대에 대한 침수위험을 증대시키므로 풍수해 예방을 위해 각 시 도 지자체에서는 이러한 지역을 방재지역으로 지정하여 방재대책을 수립하고 있다. 본 연구는 침수피해 위험이 높은 광영동 하광마을을 연구대상지역으로 선정하여 상습침수구역을 토대로 현장조사를 실시하였다. 현장조사에서 과거 1988년 6월 택지 조성이 준공도면과 현 주택가 침수지역 침하량 분석결과 택지조성 당시보다 대략 0.4m이상 침하가 발생한 것을 확인할 수 있었다. 또한 우수관거에 대해 침하조사를 실시하였으며, 그 결과 1998년 우수관거 정비 사업을 실시하여 현재 관거침하 및 관거유실은 발생하지 않는 것으로 조사되었다. 그러나 현재 관가 실태는 우수발생시 약간의 토사유입으로 인해 부분적으로 퇴적된 구간이 조사되었으나, 일반적인 모래 질이며 퇴적깊이는 5~15cm정도이고 이는 강우발생시 우수 관거의 일반적인 토사 퇴적 침식 작용의 현상으로 판단되었다. 외수침수는 해안도로 지반침하와 조성당시의 조위에 의한 계획 고는 적용되었으나 하천 계획홍수위의 미적용으로 인해 강우발생시 조위 상승과 하천유출과의 관계에 있어 상습침수지역의 천변 해안도로로 외수유입이 발생 하는 것으로 분석되었다. 본 연구에서는 과거 침수실적을 바탕으로 기상조건 및 조위조건 등을 고려하여 HEC-HMS모형을 적용하여 9개의 소유역으로 분할된 유역에서 홍수유출량을 분석하였으며, 외수위 조건을 SWMM모형에 적용하여 우수관거 검토를 실시하였다. 그 결과 대상구역 조위 상승으로 우수관거의 내수배제가 되지 않는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 분석들로 외수유입 방지대책으로 조위영향 및 하천 계획홍수위를 고려하여 20년, 100년 빈도별 외수위를 산정하고 방지대책으로 도로 숭상 및 파라펫 설치방안을 검토하였다. 내수침수 방지대책으로 저류조+배수펌프+게이트펌프 또는 관로신설+게이트펌프를 설치, 복합방식 (지하저류조+승수로(도로 또는 산지)+게이트펌프장)설치, 도수터널계획 방안을 제시하여 상류지역에 발생하는 유출량을 유출부로 직접 배출하거나 침수영향이 없는 타 지역으로 연계 방류하여 총 유출량을 저감시키는 방안을 제시하였다. 이와 같은 여러 방안을 제시함으로써 관련 지자체에서는 보다 효과적인 침수방지 대책계획에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.105-105
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• 2012

최근 우리나라는 집중호우로 인한 토석류의 발생이 현저하게 증가하고 있으며, 2002년 태풍 루사와 2003년 매미 그리고 2006년 7월 집중호우 등으로 인한 피해의 규모는 여러 조사와 문헌에서도 확인할 수 있다. 2011년 7월, 서울 우면산 일대에서는 집중호우로 인한 토석류가 발생하였으며, 16명의 인명손실을 포함한 큰 피해가 있었다. 우면산 토석류는 십여 개 지역에서 동시다발적으로 발생하였으며, 토석류 발생 유역 특성과 토석류의 유동특성을 분석하기 위한 현장 조사가 진행되었다. 조사한 자료에 따르면 우면산 일대의 일일 강우량은 서초 기상측정소를 기준으로 최대 24시간 누적 324mm 그리고 시간당 최대 68.5mm/hr를 기록하였다. 상업용 소프트웨어인 FLO-2D는 유사농도의 함수로서 점성(viscous)응력, 항복(yield)응력, 난류 및 분산(dispersive) 응력항을 포함하는 2차 유변학(quadratic rheology) 모델을 기본으로 사용하여 이류(mudflow)와 토석류(debris flow)를 모의할 수 있다. FLO-2D는 흐름의 운동량 및 에너지 보존을 고려하여 격자와 시간에 관계없이 유동심도, 속도, 압력을 예측할 수 있으며, 격자 기반의 모델로서 GIS 및 기타 응용 프로그램들과 연동이 쉽다는 장점이 있다. 그러나 하상침식에 의해 유발된 토석류의 체적 증가는 고려 할 수 없으므로 토석류의 전파 및 퇴적영역에서의 토석류 모의에만 사용할 수 있는 단점이 있다. 이 연구의 목적은 FLO-2D 소프트웨어를 이용하여 우면산에서의 토석류 현상을 재현하는 것이다. 우면산 일대에서 발생한 토석류 중 서초구 방배동의 래미안 아파트 부근에서 발생한 토석류에 대하여 수치지도(DEM)와 현장조사를 통해 얻은 지형자료, 해당 지역의 강우량 및 지질 특성 자료 등을 토대로 FLO-2D 모델을 적용하여 토석류의 흐름특성을 검토한다. 토석류 유동 및 퇴적에 대한 가용한 현장관측 자료와의 비교 분석을 통하여 토석류 특성 값을 산정하고, 모델의 적용성을 검증한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.134-134
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• 2012

일반적으로 하천에 고정보를 설치하게 되면 생태 통로의 차단, 보 상류부 수질 악화, 하천 경관 훼손 등 다양한 문제점이 발생하며 특히 상류로부터 유입된 토사가 보 상류부에 퇴적되고 보 하류부는 침식이 발생하여 보 상 하류간의 심한 표고차로 인한 하천의 연속성이 파괴될 가능성이 있다. 이러한 고정보의 문제점을 해결하기 위하여 가동보를 설치하여 홍수소통을 원활하게 할 뿐 아니라 토사가 다량 함유되어 있는 홍수류를 보에 저류시키지 않고 하류로 유하시키고 가동보구간의 증가된 유속을 이용하여 보 상류측의 퇴적 토사를 씻겨 내려가게 하는 플러싱 효과를 이용하여 보 상류부의 토사 퇴적 문제점을 해결하고 있다. 하지만 가동보 설치에 따른 기존의 하상변동분석 연구와 실무에서는 이러한 상황을 고려하지 않고 수문을 닫았을 때와 수문을 열었을 때 2가지 경우에 대해서만 하상변동분석이 이루어지고 있는 실정이다. 홍수기 및 갈수기 시 보의 계획홍수위 및 상류관리수위를 무시한 하상변동분석은 과도한 플러싱 또는 저류효과가 발생함으로써 실질적인 하상의 변동 특성을 제대로 반영할 수 없다. 본 연구에서는 금강의 보 건설 구간 중 백제보의 계획홍수위 및 상류관리수위를 유지하는 수문 운영을 반영하여 백제보 상 하류에 하상변동특성을 분석하였으며 수문 운영을 고려하지 않았을 경우의 하상변동과 비교하였다. 분석에 사용된 수치모형은 HEC-6가 탑재된 HEC-RAS 4.1을 이용하였으며 본 모형이 유사의 횡단 분포를 고려하지 못하는 한계성(1차원모형)을 가지나 하상토 및 부유사의 전체 입도분포를 고려하고 User Defined Curves를 이용하여 수문작동 옵션 지정이 가능하여 선택하여 홍수기와 갈수기를 고려한 하상변동 특성 분석을 실시하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.249-249
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• 2021

도시지역의 우수유출해석 모형인 SWMM 모형의 매개변수는 유역유출관련 매개변수와 우수관로 매개변수로 구분이 된다. 이중 우수관로내 수리거동에 영향을 대표적인 매개변수는 조도계수가 있다. 우수관로 조도계수는 우수관로의 규격 및 재료에 따라 적용범위가 제시되어 있지만 현상태 관로내 퇴적 및 협잡물 등에 의한 조도변화가 발생하게 된다. 따라서 본 연구에서는 우수관로 조도계수의 변화에 따른 유량의 민감도를 검토하고 모니터링 유량과 비교를 통한 연구 대상지역의 최적 조도계수를 선정하였다. 연구 대상지역은 울산광역시 삼호동 일대이며 대상지역 내 발생한 우수유출은 최종적으로 태화강으로 방류되는 구조를 갖고 있는 배수분구이다. 조도계수 민감도 분석에 적용한 조도계수의 범위는 일반적인 원형 우수관로의 조도계수 0.013을 기준으로 하고 0.002씩 증감을 시켜 총 6개 CASE에 대한 민감도 분석을 수행하였다. 모의 유량의 비교군이 되는 관측 유량의 경우는 초음파 유량계로 관측한 총 3개 지점의 유량자료를 이용하여 민감도 분석에 활용하였다. 조도계수 민감도 분석결과 조도계수 증가에 따라 첨두유량은 감소하게 된다. 각 지점별 첨두유량 변화 폭은 지점 4, 5, 6에 각각 7.0% (-3.4~3.6%), 14.3% (-7.5~6.8%), 15.6% (-7.7~7.9%) 증감 폭을 갖는 것으로 분석되었으며, 유역의 하류부로 갈수록 변동 폭이 커지는 것으로 분석되었다. 시계열 수문곡선 비교결과 지점 4에서는 조도계수 0.011, 지점 5는 0.013, 지점 7은 0.015를 적용하는 것이 실측치와의 상관계수가 가장 높게 나타나는 것으로 분석되었다. 이상의 분석 결과를 토대로 유역의 관 흐름 상태의 변화는 관로의 퇴적, 부유물, 폐유부착 등의 유지관리 상태에 따라 달라지며 특히 유역의 하류부로 갈수록 퇴적, 부유물 등의 축척이 누적되어 조도계수를 상류부 보다 기준 값보다 크게 적용해야 관측치 유량과 유사하게 모의되는 것을 확인하였다. 따라서 도시유출해석 모형에서의 조도계수 적용은 우수관로의 유지관리 상태 등을 고려하여 우수관로별 적용 값 다르게 입력하는 것이 타당한 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제19권2호
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• pp.101-110
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• 2013

연안생태계의 영양상태와 환경적 질을 평가하기 위하여, 2007년 2월 남해연안의 총 25개 소해역, 131개 정점을 대상으로 표층 퇴적물의 입도조성, 광합성 색소, 총유기탄소, 총질소, 생화학적 조성(단백질, 탄수화물, 지질) 등을 분석하였다. 다차원 분석 결과 4개의 그룹으로 나뉘었으며, 일원분산분석에서 단백질, 탄수화물, biopolymeric carbon 농도의 차이가 뚜렷하게 나타났다. 이를 토대로 퇴적물 내 생화학적 조성을 이용한 영양상태 기준을 설정하였으며, 조사해역의 영양상태를 평가한 결과 산업폐수 및 생활하수 유입이 많은 마산만, 진해만, 행암만을 포함한 I그룹을 과영양 상태, 양식시설이 밀집한 통영, 고성 자란, 거제연안 등의 II그룹은 부영양 상태로 추정되었으며, 가막만, 득량만, 여자만 등의 III그룹은 중영양 상태로, 나머지 신안, 진도, 무안을 포함한 IV그룹은 빈영양 상태로 추정되었다. 본 연구결과로 퇴적물의 생화학적 조성을 이용한 영양상태 구분은 연안역의 영양도 평가를 위하여 유용한 방법으로 사용되어 질 수 있다고 판단된다.

• 미생물학회지
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• 제34권4호
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• pp.183-187
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• 1998

대청호 퇴적층에 부존하는 미생물들의 분포 양상을 알아보기 위해 대전광역시 동구 추동 대전 취수탑(정체수역) 부근과 충청북도 보은군 회남면 어성리 회남교(본류수역) 부근의 두 지점으로부터 0.5~2 cm와 19~21 cm의 두 깊이에서 장마 전(1998년 5월)과 후(1998년 8월)에 각각 퇴적토를 채집하여 세균, 방선균, 진균의 분포 밀도를 측정하였다. 조사된 모든 미생물군들은 정체수역 보다 본류수역에서 평균 3.9배 더 높게 분포하였으며, 또한 각 수역에서 세균은 장마 전후에 큰 차이가 없었으나 방선균은 장마 후에, 진균은 장마 전에 더 높게 나타났다. 그리고 미생물들의 분포 밀도는 퇴적층의 길이가 깊어짐에 따라 큰 감소를 나타내지 않았으며 오히려 일부 심층에서는 표층보다 더 높게 나타났다. 대청호 인근의 초지 지역과 비교하였을 때, 세균, 방선균, 진균의 분포 밀도는 각각 52.9%, 35%, 7%로 나타났다. 또한 대청호 접경 지점과 비교하였을 때, 세균과 방선균은 각각 1.89배 및 3.63배 더 높았으나 진균은 71.2%의 낮은 분포 수준을 나타내었다.

• 생태와환경
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• 제36권2호통권103호
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• pp.161-171
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• 2003

본 연구는 도심에 위치한 얕은 인공호수의 수질변화 특성, 제한영양염 및 퇴적물 특성을 평가하기 위해서 이루어졌다. 일감호는 연 평균 엽록소 a($77.2{\pm}36.6\;{\mu}g/l)와 TP ($66.6{\pm}20.5\;{\mu}g/l)농도 그리고 영양상태지수 (>60)모두를 토대로 할 때 매우 부영양상태였다. 결빙시기와 해빙되는 시기에 수층내 무기질소와 인의 수체내 농도가 증가하였다가 여름철에는 감소하는 계절적인 변화가 나타났다. 수체내 DIN/DIP(무게비)비율과 TSI편차분석 그리고 생물검정 (AGP)실험을 통해서 질소와 인 모두가 식물플랑크톤의 성장을 제한함이 제시되었다. TSI편차분석 결과에서는 1년 중 생물검정을 통해서도 인 제한이 예측된 바 있는 9월부터 11월에 인과 질소 모두의 식물플랑크톤 성장에 대한 제한정도가 가장 큰 것으로 나타났다. 퇴적물내 인 함량(313${\pm}$155mgP/kg)은 계절에 따른 변화를 나타났고, 인용출률은 pH9에서 0.29${\pm}$0.02Pmg $m^{-2}$ $day^{-1}$로 가장 높았다. 질소함량은 평균 4,452${\pm}$283.0 mg N/kg였으며 계절에 따른 큰 차이는 없었다. 이러한 결과들은 퇴적물이 제한영양염의 공급원으로서의 중요한 역할을 수행하며, 퇴적물내 인 함량의 계절에 따른 변화가 조류의 생물량을 조절할 수 있음을 의미한다.