• 한국조경학회지
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• 제51권2호
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• pp.1-11
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• 2023

수목의 파손은 주변 재산과 생명에 치명적인 위험을 초래한다. 특히, 도복으로 인한 위험은 피해범위가 넓고, 충격의 강도가 높기 때문에 선제적으로 대응하는 것이 중요하다. 이에 도복 시 예상되는 잠재적 위험범위를 산정하거나 위험등급을 평가한 시도가 있었지만, 구체적인 물리량으로 위험을 정량화하지 못하였다. 또한, 수목과 피해대상의 형상을 입체적으로 반영하지 못했다는 아쉬움이 있다. 본 연구는 수목의 도복 시 발생할 수 있는 위험범위와 충격량을 정량적, 입체적으로 예측하기 위한 기법의 개발을 목적으로 하였다. 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 수목의 도복 시 발생하는 위험범위와 충격량 산출식을 정립하였다. 위험범위 산출 시 수목이 쓰러져 미끄러지는 가능성을 반영해 수고의 1.5배를 반경으로 하는 원의 내부 범위로 확대하여 계산하였다. 수목의 기울기에 따라 직립으로 생육하는 수목은 근원부를 중심으로 360° 범위, 기울어져 생육하는 수목은 기운 방향에서 180° 범위로 설정하였다. 충격량은 충돌이 발생하기 직전 수목의 나중운동량이 피해대상에 전달되는 현상을 이용해 산출하였다. 또한, 수목이 쓰러질 때 근원부를 기점으로 회전운동 하는 것을 반영해 각운동량을 산출하였으며, 이를 선운동량으로 전환하여 충격량을 계산하였다. 둘째, Rhino3D와 Grasshopper를 이용하여 위험범위, 충격량 산출 알고리즘을 개발하였다. 알고리즘은 3차원 모델 제작, 산출, 조회 기능으로 구성하였다. 3차원 모델은 Rhino3D를 이용하여 지형, 건물, 수목의 형상을 입체적 모델로 제작하였고, 이를 Grasshopper에 연결하여 공간정보를 구축하였다. 산출 기능에서는 산출식을 활용하여 알고리즘을 코딩하였다. 산출 시 수고, 기울기, 중량 등 수목의 생육 정보와 인접수목, 피해대상, 분석범위 등 주변 환경을 고려하였다. 조회 기능에서는 산출 결과를 종합하여 3차원 모델에 가시화하였다. 산출값에 따라 색상으로 구분하여 위험수목과 위험구역을 효율적으로 판단하였다. 본 연구는 수목의 도복 시 발생하는 잠재적 위험범위와 충격량을 정량적으로 산출하고, 이를 가시화하여 우선관리가 필요한 대상을 효율적으로 판단하는 방법을 제시하였다. 이는 도복 발생 시, 주변 건물과 관람객의 안전을 위한 대책 수립 및 재난 예방의 기초자료로 활용될 수 있을 것이다. 또한, 도심지와 공원, 문화재구역에서 명확한 기준 없이 진행되는 수목의 제거를 방지하는데 기여할 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.2255-2265
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• 2013

본 연구에서는 유역의 배수구조를 설명할 수 있는 폭 함수 기반의 Clark 모형을 제안하였다. 시간-면적곡선으로는 지표면과 하천에 대하여 개별적인 동수역학적 특성을 적용한 재조정된 폭 함수를 이용하였다. 선형저수지 추적의 경우 기존의 Clark 모형과 같이 차분화된 형태가 아니라 해석식을 적용하여 수행하였다. 본 연구에서 고려한 주요한 매개변수들로는 지표면평균이송속도 및 하천평균이송속도와 저류상수를 들 수 있다. 실제 매개변수의 추정 과정에는 전역최적화 기법 중의 하나인 SCE-UA 기법을 적용하였다. 또한 Clark 모형으로부터 유도된 순간단위도의 형상은 원점에 대한 1차모멘트와 면적중심에 대한 2, 3차 모멘트로 구분하여 평가하였다. 관측 수문사상의 통계모멘트들과 본 연구에서 추정된 통계모멘트들의 상관계수는 1차모멘트의 경우 0.995, 2차모멘트는 0.993, 3차모멘트는 0.983로 산정되었다. 평균과 분산에 대해서는 추정값과 관측값이 대체로 일치하는 경향을 보여주었다. 그러나 추정된 3차모멘트에 대한 결과는 다소 과대 평가되는 경향을 나타내었다. 제안된 Clark 모형은 순간단위도의 형상을 평균과 분산만을 고려하여 적용한 방법보다 수문곡선의 왜곡 및 첨두좌표의 모의와 관련된 한계점을 개선하였다. 이러한 결과로부터 본 연구에서 제시한 방법론은 배수경로의 이질성과 동적매개변수들의 영향을 적절하게 반영할 수 있음을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 고려한 모멘트들의 변동성은 주로 저류상수의 영향이 크게 나타나고 있으며, 지표면평균이송속도보다는 하천평균이송속도가 크게 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. 이로부터 저류상수와 하천평균이송속도가 Clark 모형으로부터 유도되는 순간단위도의 형상을 결정하는데 지배적인 역할을 하는 것으로 확인되었다. 따라서 두 매개변수는 모형의 적용 과정에서 중요하게 고려되어야 할 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제46권4호
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• pp.499-506
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• 2013

해수와 담수가 공존하는 시화호 상류 기수역에서 입자성유기물에 대한 조류의 영향을 평가하기 위하여, 2005년과 2006년 3월부터 11월까지 기수역내 7개 지점을 대상으로 입자성유기탄소 (particulate organic carbon; POC), 식물플랑크톤 색소(chlorophyll a; Chl-a), pheophytin a; Pheo-a)의 시공간적 변동과 상관관계를 분석하였다. 조사기간 동안 POC 농도는 $1.0{\sim}76.6mgL^{-1}$ (평균 $7.4mgL^{-1}$)의 범위로 봄에 높은 계절변화를 보였으며, 염분성층이 강하고 고탁도층이 형성되는 중류부에서 높은 값을 보였다. 살아있는 식물플랑크톤의 현존량의 지표로 이용되는 Chl-a 농도는 $1.3{\sim}942.9{\mu}gL^{-1}$ (평균 $71.0{\mu}gL^{-1}$) 범위로 매우 높은 값을 보였고, 4월에 중류부에 최고치를 보여 POC와 유사한 변동을 보였다. 한편 Pheo-a 농도는 $1.4{\sim}1,545.5{\mu}gL^{-1}$ (평균 $59.9{\mu}gL^{-1}$)의 범위로, total Chl-a의 평균 44.2%로 죽거나 활성을 잃은 식물플랑크톤의 양이 많은 것으로 나타났다. POC 농도는 식물플랑크톤 색소와 강한 양의 상관(Chl-a (r=0.93), total Chl-a (r=0.88), >Pheo-a (r=0.81))을 보였는데, 이는 시화호 기수역에서 식물플랑크톤이 POC의 중요한 기원임을 시사한다. 한편 식물플랑크톤 색소와 POC와의 회귀식으로부터 POC/Chl-a 비(82.9)보다 POC/total Chl-a 비(35.9)가 하구에서 조사된 POC/Chl-a 비(40~60)에 더 유사한 것으로 나타났다. 그러므로 시화호 기수역과 같이 Pheo-a 농도가 높은 수역에서는 조류기원성 POC를 산정하거나 또는 수체의 POC 농도에 대한 식물플랑크톤의 기여도를 평가할 때 Chl-a 농도와 함께 Pheo-a 농도도 함께 고려할 필요가 있다.

• 한국환경농학회지
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• 제24권2호
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• pp.77-82
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• 2005

괴산지역 내 소규모 농업유역을 대상으로 영농기 농촌 소유역에서 발생하는 비점오염 물질의 유출 특성을 조사하고자 소하천의 본류, 생활하수 유입하천 및 강수의 오염물질 농도와 하천 유량을 측정하여 오염부하를 계산하였다. 그 결과 영농기 동안 농촌유역 소하천 말단에서의 수질은 BOD의 경우 강우기 평균 3.0 mg/L, 평상시 평균 2.4 mg/L의 값을 보였으며, SS의 경우 강우기 평균 76.6 mg/L, 평상시 평균 10.9 mg/L을 나타냈으며, T-N과 T-P는 각각 강우기 평균 8.7, 0.16 mg/L, 평상시 3.5, 0.11 mg/L의 값을 나타내었다. 연구 기간 동안 측정한 수질 농도와 유량을 곱하여 부하로 계산한 결과 영농기에 유출되는 오염부하의 경우 95% 이상이 강우기에 유출되는 것으로 나타났으며, 연구기간 동안 유역 말단에서 측정된 오염물질의 부하량은 T-N의 경우 $26.63kg/km^2/day$, T-P의 경우 $0.62kg/km^2/day$의 값을 나타내어 기존 연구 결과의 범위 안에 있었다. 대상유역의 발생 및 배출 오염부하를 산정하기 위하여 환경부의 오염총량관리계획수립지침에 의거 계산한 배출부하량을 본 연구에서 실측한 유달부하량과 비교한 결과 유달율이 모든 수질 항목에서 100%를 넘는 것으로 나타나 영농기 농촌 소유역에 적용하여 오염부하를 평가하기에는 한계가 있을 것으로 판단된다. 향후 농촌 유역의 특성과 영농활동을 고려한 시기별 비점오염 물질의 유출 기작에 대한 연구가 더욱 진행되어야 할 것으로 판단된다.

• 기술혁신연구
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• 제25권2호
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• pp.153-179
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• 2017

국가연구개발사업 규모가 매년 증가함에 따라 이에 대한 간접비 금액도 증가하고 있다. 간접비는 연구개발사업의 효율적인 추진에 필요하기 때문에 이에 대한 관심도 높아지고 있다. 현재 국가 연구개발과제의 실제 간접비율이 고시비율보다 현저하게 낮다는 주장들이 있다. 하지만 이러한 실제 간접비율의 계산에 고시된 간접비율을 적용하지 않는 간접비 예외사업이 포함되어 낮게 나타난 것으로 파악되고 있다. 그런데 간접비 예외사업은 고시간 접비율의 적용이 곤란한 사업적 특성을 가지고 있는 사업에 한정하여야 하는데, 이에 대한 검토가 미흡한 실정이다. 따라서 간접비 고시비율 예외 적용사업의 타당성을 검토하고, 당해 사업에서 간접비 발생 원인을 탐색하여 적정한 간접비 지급기준을 설정할 필요가 있다. 본 연구에서는 현행 국가연구개발사업의 간접비 고시비율 예외사업을 조사하고, 정률 예외사업의 원가동인을 탐색하여 적정한 간접비 지급기준을 설정함으로써 합리적인 사업관리 방안을 모색하고자 하였다. 원가동인을 탐색하기 위하여 우선 정률예외사업에 대한 특성과 비목구조를 분석하였다. 분석 결과, 4개의 정률예외사업별로 각각 비목 구성의 고유한 특성이 도출되었다. 기반구축사업에서는 연구장비재료비의 비중이 50%로서 가장 높게 나타났으며, 인력양성사업에서는 학생인건비의 비중이 43%로 가장 높게 나타났다. 국제공동예산사업에서는 국제활동비를 식별할 수 없었으나, 연구장비재료비의 비중이 50%로 가장 높으며, 연구활동비가 31%의 비중을 차지하고 있었다. 하지만 평가조정사업은 내부인건비(37%), 연구과제추진비(21%), 연구활동비(19%) 순으로 나타나고 있으며, 기관별로 큰 차이가 없어서 예외적용사업이 아닌 일반사업으로 분류하는 것이 타당한 것으로 판단되었다. 본 연구에서는 이러한 각 사업별로 비목 구성비율의 특성에 따른 원가동인을 고려하여 조정간접비율을 산정하는 식을 마련하였다. 이를 통해 다음과 같이 우리나라 정률예외사업에 적용될 고시 간접비율 설정방안 세 가지를 제시하였다. 1) 사업 특성별로 거액 비목은 간접 비율 계산에서 제외하고 고시비율 적용한다. 2) 정률예외사업을 분리하여 별도의 고정간접비율 적용한다. 3) 고시사업과 통합하되 특정 거액 비목은 제한을 설정하여 고시비율 적용한다. 본 연구는 국가연구개발 정률예외사업에 대하여 처음으로 원가구조를 분석하고, 합리적인 간접비 설정방안을 제시하였다는 데에 그 의의가 있다. 간접비는 직접비와 함께 국가연구개발사업을 효과적으로 수행하는 데에 기여한다. 따라서 본 연구에서 제시된 간접비 고시비율 예외적용 기준안을 통해 국가연구개발사업을 수행하는 연구기관에 실소요 간접비를 지원함으로써 연구개발사업의 효율적 추진을 도모할 것으로 기대된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제9권1호
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• pp.17-28
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• 2007

영남지역의 농업기후변화 양상을 살펴보고 기후변화에 대응하여 벼 재배의 안전성과 품질향상을 위한 기초 자료를 얻고자 영남지역 22개 기상대 및 기상관측소의 최근 10년($1996{\sim}2005$년) 기후값을 평년($1971{\sim}2000$년)과 비교하고 지역별 벼 생육 가능기간과 최적 출수기를 산정하였다. 영남지역의 최근 기후는 평년에 비하여 평균기온과 강수량은 상승하였으나 기온일교차와 일조시간은 감소하는 특징을 보였는데, 특히 $7{\sim}8$월의 기온은 오히려 낮아졌고, $8{\sim}9$월의 강수량이 현저히 증가하였으며, 기온 일교차와 일조시간은 $8{\sim}10$월에 걸쳐 크게 감소하는 경향이었다. 최근 10년의 벼 생육가능기간은 봉화의 171일부터 부산의 228일까지 매우 넓고 다양하였으며, 평년에 비하여 $1{\sim}13$일 정도 늘어났다. 고품질 쌀 생산을 위한 적정 출수기간은 평년과 비교하여 최근에 $1{\sim}3$일 정도 늘어났으며, 최대 기후등 숙량을 기준으로 추정한 최근 10년의 최적 출수기는 봉화의 7월 31일에서 부산, 마산, 통영의 9월 7일로 지역에 따라 차이가 심하였다. 봉화와 문경, 영덕을 제외한 최근 10년의 지역별 출수 최적일은 평년과 비교하여 거제와 마산, 안동, 의성에서는 변화가 없었고, 대부분의 지역에서 $1{\sim}8$일 정도 늦어진 것으로 분석되었다. 이러한 결과는 기후변화로 인하여 영남지역에서도 고품질 쌀 생산을 위한 지역별 벼 재배적기와 적정 출수기의 재설정이 필요하며, 특히 중만생종 벼 품종 육성 시 기후변화를 감안하여 출수기를 현재보다 늦출 필요가 있을 것으로 생각된다.

• 한국환경농학회지
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• 제27권1호
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• pp.35-43
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• 2008

본 연구는 곡간지 농촌유역의 소하천에서 유출되는 비점원오염물질 중 중금속의 시기별 수질변화 양상과 원단위 유출 부하량을 평가하고자 수행하였다. 중금속 항목간의 상관관계는 정기조사시 Fe-Al>Cr-Al>Fe-Cr>Mn-Fe 순으로 상관성이 높은 것으로 나타났고, 비정기조사시에는 Fe-Al>Fe-Cu>Cu-Al>Pb-Ni 순으로 높은 정상관을 Pb-Cu>Ni-Al 순으로 높은 부상관을 나타내었다. Fe, Cr 및 Cu가 다른 중금속 성분들과 상관성이 높은 항목으로 조사되었다. 중금속 성분별 원단위 유출 부하량을 산정한 결과, 2006년은 Al 2.047 kg $day^{-1}$, Cd 0.008 kg $day^{-1}$, Cr 0.034 kg $day^{-1}$, Cu 0.311 kg $day^{-1}$, Fe 0.601 kg $day^{-1}$, Mn 0.050 kg $day^{-1}$, Zn 0.282 kg $day^{-1}$로 조사되었으며, 2007년은 Al 2.535 kg $day^{-1}$, Cd 0.026 kg $day^{-1}$, Cr 0.055 kg $day^{-1}$, Cu 0.386 kg $day^{-1}$, Fe 0.727 kg $day^{-1}$, Mn 0.065 kg $day^{-1}$, Zn 0.317 kg $day^{-1}$로 2007년의 경우가 중금속 성분별로 2006년에 비해 높게 나타나는 경향을 보였다. 이는 2006년에 비해 2007년의 경우 중금속 성분별로 저농도도 있었지만, 상대적으로 유출량이 커서 원단위 부하량이 높게 나타난 것으로 판단된다. 평상시(비강우기)와 강우시 중금속 성분별 원단위 유출 부하량의 경우 강우시기가 평상시에 비해 2006년의 경우 전체적으로 약 $2{\sim}4$배까지의 차이가 나는 것으로 조사되었으며, 2007년의 경우는 중금속 성분별로 보면, Al 2.3배, Cr 2.0배, Fe 2.3배, Pb 2.2배, Zn 2.0배 정도 차이가 나타나는 것으로 조사되었고, Al과 Fe가 가장 많은 차이를 보이는 것으로 나타났다. 이런 중금속 성분들은 유기물이나 토양입자에 흡착되어 강우에 의해 하천에 유입되어 흐르다가 하천 또는 호소의 정체된 수역을 만났을 경우, 침전 또는 침적한 후 용탈이나 용출되어 중금속 오염을 초래하므로 적절한 관리가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권12호
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• pp.1243-1254
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• 2021

수자원 운영이나 농업용수 관리 등을 위해서는 계절 또는 월 단위 이상의 장기간의 미래에 대한 증발산량의 정확한 예측이 중요하다. 본 연구에서는 한강권역을 대상으로 통계적으로 예측된 월 기온자료와, 기온자료를 기반으로 한 Hamon 증발산량 추정식을 활용하여 기준증발산량에 대한 장기전망(최대 12개월까지)을 수행하였다. 먼저 한강권역의 월 단위 기온예측정보를 시공간적으로 상세화하여 한강권역 내 15개 지점에 대한 일 단위 기온자료를 도출하였다. 지점별 상세화된 기온자료의 적합도를 분석한 결과, 월평균 최고기온에 대해서는 PBIAS는 1.3~6.9%, RSR은 0.22~0.27, NSE는 0.93~0.95, r은 0.97~0.98이었으며, 월평균 최저기온에 대해서는 PBIAS는 7.8~44.7%, RSR은 0.21~0.25, NSE는 0.94~0.96, r은 0.98~0.99로 대체로 관측값과 유사하게 상세화가 수행되었다. 상세화된 기온자료를 이용하여 Hamon 방법에 의한 기준증발산량을 산정하고 한강권역 전체에 대해 면적평균하여 관측값과 비교한 결과, PBIAS는 2.2~5.4%, RSR은 0.21~0.28, NSE는 0.92~0.96, r은 0.96~0.98로 매우 높은 적합도를 나타내었다. 통계적 모형의 특성상 과거와 전혀 다른 기온이 관측되는 경우의 예측성 저하, 시공간적 상세화 과정에서의 불확실성 등으로 인해 일부 기간에 대해서는 예측된 기준증발산량이 관측치와 다소 편차를 나타내기도 하지만 미래기간에 대한 예측결과라는 점을 고려할 때, 미래의 가용수자원에 대한 평가 및 수자원 관리를 위한 정보로 충분히 활용성이 있을 것이다.