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어류군집을 고려한 달천유역의 생태학적 최적유량 산정 (Evaluation of Ecological Optimum Discharge by consideration of Fish community in Dal Stream)

  • 곽승주;한건연
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.547-547
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    • 2015
  • 본 연구에서는 달천구간 (괴산댐~송동보)에서 어류 군집 (Fish Community)을 고려한 생태학적 최적유량 (Ecological Optimum Discharge)을 산정하였다. 이를 위해 유량증진방법론(IFIM: Instream Flow Incremental Methodology)을 기반으로 한 2차원 모형인 River-2D를 적용하여 수리해석 및 대상어종 (Target Fishes)에 대한 가중가용면적 (WUA: Weighted Usable Area)을 산정하였다. 모형 검증을 위해 김원 등 (2007)에 의해 수행된 과업구간 내 수위 및 유량 모니터링 자료를 활용하였으며, 하류경계조건은 김지성 등 (2007)에 의한 수위-유량 관계곡선식을 활용하였다. 또한 평저류량 조건에서의 조도높이 (Roughness Height) 산정을 위해 유량 및 하상재료의 영향을 고려할 수 있는 멱함수 및 반대수함수 형태의 조도계수 공식을 적용하였다. 모형검증 결과 River-2D에 의해 계산된 수위값이 모니터링값과 비교적 잘 일치함을 알 수 있었다. 대상유역에 대한 어류 모니터링 (에코리버21사업단, 2007~2010) 결과를 바탕으로, 과업지역내 우점종 (피라미), 아우점종 (쉬리 등 3개 어종), 멸종위기어종 (묵납자루)을 대상어종으로 선정하였으며, 대상어종에 대한 서식도적합도지수 (HSI, Habitat Suitability Index) 산정을 위해 IFASG (Instream Flow and Aquatic Systems Group) 방법 및 WDWF (Washington Department of Fish and Wildlife) 방법을 적용하였다. 수심, 유속, 하상재료 및 하상형상에 대한 서식도적합도지수가 5가지 대상어종에 대해 각각 산정되었으며, 복합적합도지수 (CSI : Combined Suitability Index)를 고려한 과업대상 위치별 어류의 발생확률이 모의되었다. 어류 군집에 대한 가중가용면적 (WUA)이 최대로 되는 생태학적 최적유량 산정 결과, Type I~III의 경우 모두 $10m^3/s$ 이하의 유량조건에 대해서 WUA가 최대값을 갖는 것을 확인할 수 있었으며, 납자루속의 어류 (Type III)의 WUA가 000 및 000속 (Type II)의 어류에 비해서 작은 유량에서 더 큰 값을 갖으며, $10m^3/$s 초과 유량에 대해서는 반대의 경향이 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

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HEC-RAS 모의결과를 활용한 연속유량 자료 보완 방법에 관한 연구 (A Study on estimation of IRDIMS Missing Data Using HEC-RAS Modeling)

  • 오동헌;조상욱;노영신;정성원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.263-263
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    • 2019
  • 자동유량측정시설은 하천 유량을 실시간으로 측정하기 위한 수문조사시설로써, 기존 수위-유량관계곡선식으로는 유량산정이 어려운 배수 및 조위영향 구간에서 양질의 유량자료를 확보할 수 있다. 하지만 자동유량측정시설의 경우 시설물 고장 등으로 인해 자료의 결측이 발생할 수 있으며, 단기간 발생한 결측자료는 수문자료품질관리를 통해 보완이 가능하지만 장기간 결측이 발생한 경우 보완방법이 없는 실정이다. 본 연구에서는 남한강 유역의 여주시(남한강교)~양평군(양평교) 구간 중 장기간 결측이 발생한 여주보(하류) 지점과 이포보(상류) 지점의 2013년 평수기(3월)와 홍수기(7월) 기간을 선정하여 HEC-RAS 모형을 통해 결측자료의 보완 가능 여부를 검토하였다. HEC-RAS 모의결과 여주보(하류) 지점의 경우 실시간 유량자료와 상대오차는 평저수기(3월), 홍수기(7월) 각각 0.7%와 5.0% 나타났으며, 이포보(상류) 지점은 각각 5.0%와 6.0%로 나타나 장기간 결측 발생시 HEC-RAS 모형을 통해 결측자료 보완이 가능한 것으로 나타났으며, 결측 발생기간에 적용한 결과, 여주보(하류) 지점과 이포보(상류) 지점에서 측정된 검보정 측정성과와 상대오차는 각각 4.0%, 6.0%로 나타나 결측자료 보완이 잘 이루어진 것으로 나타났다. 따라서 남한강 유역의 여주시(남한강교)~양평군(양평교) 구간과 같이 배수영향을 받는 지점에 경우 장기간 결측 발생 시 검증된 지점에 한하여 HEC-RAS 모형과 같은 수치모형을 통해 자료를 보완하는 것이 적절하다고 판단된다. 또한, 이 방법을 통해 현재 보 개방에 따라 유량측정이 어려운 자동유량측정시설의 자료보완 방법으로 일부 적용이 가능할 것으로 판단된다.

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고대 동중국해 사단(斜斷)항로에 대한 해양기상학적 고찰 (A Maritime Meteorological Research on the Ancient Sailing Route between Silla Korea and Tang China in the East China Sea)

  • 김성준
    • 해양환경안전학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.155-163
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    • 2013
  • 최근 일부 연구자들은 9세기 장보고 휘하의 신라인들이 항해에 나침반과 첨저선을 이용하여 동북아 해역을 자유롭게 항해하였다고 주장하고 있다. 그러나 항해에 나침반이 이용된 것은 중국이 11세기이고, 유럽이 12세기이다. 게다가 우리 선조들은 평저선을 사용하였다는 것이 학계의 중론이다. 이 논문은 중국 주산군도에서 흑산도를 잇는 동중국해 사단항로(서해남부 사단항로)의 이용 시점에 관하여 해양기상학적 관점에서 재검토해 보려는 시도이다. 이를 위해 고대 동중국해 사단항로에 관한 이제까지의 연구성과를 정리한 뒤, 동중국해의 해황(海況)을 바람과 해류, 안개를 중심으로 살펴보고, 뗏목으로 동중국해를 항해함으로써 장보고 선단이 동중국해 사단항로를 이용하였음을 입증하였다는 주장을 비판적으로 재구성해 보았다. 분석 결과 6 7월 해황은 동중국해 사단항로의 범주 항해가 가능함을 보여주고 있지만, 그것도 기상 조건이 아주 유리했을 경우에 한하여 한정적으로 가능했음을 확인하였다. 뗏목 탐사의 경우 제시된 항로도와 실제 선위간 이동경로와는 다소 상이하였고, 속력 또한 1.7 2노트 내외로 빠르게, 그것도 직선에 가깝게 이동한 것으로 분석되어 아주 이례적이었음을 확인하였다. 결론적으로 명확한 사료와 확실한 근거가 없는 한 동중국해 사단항로는 1068년 이후 주항로로 이용되었다는 설이 견지되어야함을 재확인하였다.

부자측정에 의한 유량산정방법 개선 (Improvement to the Methods of Discharge Computation from Float Measurements)

  • 황석환;김치영;정성원;김원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.852-857
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    • 2006
  • 하천유량자료는 이수, 치수, 수질관리 등의 목적으로 널리 사용되기 때문에 여러 가지 수문관측 자료 중 가장 중요하다고 할 수 있다. 그러나 우리나라의 유량자료는 여러 가지 한계를 가지고 있어서 수문자료로서 제대로 사용되지 못하고 있는 실정이다. 특히 홍수기 부자측정 방법에 의해 산정된 유량자료는 측정 여건, 방법, 기기 등의 한계로 인해 그 정확도가 더욱 낮다. 홍수기 부자측정 방법에 의한 유량자료의 정확도 향상을 위해서는 현장 유량측정의 정확도를 향상시키는 것이 일차적으로 필요하지만, 측정된 자료를 과학적이고 체계적인 계산과정을 통하여 유량으로 환산하는 것도 매우 중요하다. 국내의 경우 일반적으로 여름에 집중호우가 빈발하고 경사가 급한 산지하천이 많다. 그래서 홍수시 하천의 유속이 매우 빠르고 하천수내에 부유물이 많이 함유되어 있다. 이러한 요인들로 의해 대부분 홍수시 유속계를 이용한 유량측정이 불가하여 대안으로 부자를 이용하여 측정하고 있다. 그 결과 평저수시 유속계 이용시에 비해 측정 및 산정과정에서 매우 큰 오차가 발생하고 있다. 이와 같이 국내의 경우 홍수시 유량측정을 위해 부자에 전적으로 의존하는 현실임에 불구하고 부자를 이용한 유속측정 및 유량산정에 대한 연구는 매우 미흡하였다. 외국의 경우도 부자 측정에 대한 방법론이 ISO 748과 일본수문관측에 간략하게 설명되어 있고 USGS와 WMO에서는 거의 내용을 다루고 있지 않고 있다. 현재 우리나라의 경우는 ISO 748을 일부 참조하고 대부분 일본수문관측 기준에 준해 측정을 하고 있다. 자연하천임을 감안하면, 부자에 의한 유속 측정시 발생할 수 있는 여러 오차들의 경우 적절한 구간의 선택, 충분한 측선수의 확보 등과 같은 측정기준의 개선을 통하여 상당부분 제거가 가능하다. 그러나 부자를 이용해 측정된 성과를 신뢰도 높은 유량으로 산정하기 위해서는 정확한 측정과 더불어 과학적이고 표준화된 유량산정 기준과 절차가 필요하다. 본 연구에서 분석된 결과에 의하면 부자유선 모임, 홍수터 유속 미측정, 기준 흘수 미적용 등과 같은 측정 자체의 문제점을 제외하면, 부자측정 방법에 의한 유량산정시 가장 큰 오차원인은 홍수시 측정된 유속측선의 위치와 홍수 전후로 측정된 횡단면상의 위치가 일치하지 않는 점과, 대부분 두 측정 구간의 평균값을 대푯값으로 사용한다는 점이다. 본 연구는 다년간의 유량 측정 및 검증 경험과 자료를 토대로 현장에서 부자를 이용하여 측정된 측정성과를 정확도 높은 유량자료로 산정하는데 있어서의 문제점을 도출하고, 이로 인해 발생하는 오차를 추정하여 그 개선방안을 제시해 보고자한다. 더불어 보다 정확한 유량 산정을 위한 기준과 범주를 제시하고자 한다.

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배열 와전류 프로브의 FBH 결함 크기 변화에 따른 신호 해석 (Signal Analysis of Eddy Current Array Probe According to Size Variation of FBH Defects)

  • 김지호;임건규;이향범
    • 비파괴검사학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.137-144
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    • 2009
  • 본 논문에서는 전자기 유한요소 해석을 통하여 원전 증기발생기(SG, steam generator) 세관의 결함 크기 변화에 따른 배열 와전류 프로브의 와전류탐상 특성을 해석하였다. 프로브의 전자기적 특성을 해석하기 위하여 맥스웰 방정식을 이용하여 지배방정식을 유도하였고, 이를 3차원 전자기 유한요소법을 이용하여 문제를 해석하였다. 해석을 위해 선정한 결함은 평저공(FBH, flat bottomed hole) 결함을 선정하였다. FBH결함에 대해 결함의 위치를 관의 외부표면에 존재하게 하고 결함의 깊이는 세관 두께의 20%, 40%, 60%, 80%, 100%로 하였다. 또한 결함의 크기변화 및 시험주파수를 100 kHz, 300 kHz, 400 kHz로 변화시켜 해석하였다. 해석 대상으로는 원자력발전소 증기발생기 세관으로 사용되고 있는 Inconel 600 도체관을 사용하였다. 본 논문을 통하여 결함형상, 깊이 및 크기, 시험주파수의 변화에 따른 탐상신호의 변화를 확인할 수 있었다. 본 논문의 결과는 배열 와전류 프로브의 와전류탐상 신호 평가시 도움이 될 것이다.

제주도(濟州島) 임해지역(臨海地域)에서의 해수침입(海水侵入) (Sea Water Intrusion in the Coastal Area of Cheju Volcanic Island, Korea)

  • 최순학;김영기;이동영
    • 자원환경지질
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    • 제24권3호
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    • pp.319-327
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    • 1991
  • 제주도(濟州島)는 화산암(火山岩)과 화산쇄설오퇴적층으로 형성(形成)된 한반도(韓半島)에서 가장 큰 섬이다. 지형(地形)은 저지대(低地帶)로 현무암(玄武岩)이 넓게 분포(分布)하며 섬 중앙(中央)에는 1950m의 화산(火山)이 우뚝 솟아 있으며 정상에는 화산분출(火山噴出)에 의(依)해 형성(形成)된 화구(火口)가 존재(存在)한다. 지표수(地表水)의 유출(流出)은 대단히 빈약하여 용수이용(用水利用)은 지하수(地下水)와 용출수(湧出水)에 거의 의존(依存)한다. 본(本) 도(島)에는 약(約) 1650여개소의 지하수개발공(地下水開發孔)이 있는데 대부분 $1,000{\sim}2,000m^3/day$의 산출(産出)이 가능(可能)하다. 근래에 와서 지하수이용증대(地下水利用增大)에 따라 해안(海岸) 인접지역 특(特)히 동부지역중(東部地域中) 일부(一部)에서는 해수침입현상(海水侵入現象)이 일어나고 있다. 이 지역(地域)의 지형(地形)은 아주 평저하고 지하수위(地下水位)도 해수면(海水面)가까이에 위치(位置)하여 지하수의 과잉 양수(揚水)는 결국 해안(海岸)으로부터 최고(最高) 6km 내륙까지 해수침입(海水侵入)을 초래하게 되었다. 이러한 문제를 해결하기 위(爲)하여서는 장기(長期) 수리화학적(水理化學的)인 감시체계망 설치가 무엇보다도 필요(必要)하다.

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고광나무분류군(Philadelphus schrenkii complex)의 실체에 대한 형태 고찰 (Taxonomic reconsideration of the Philadelphus schrenkii complex)

  • 박하늘;김휘;이흥수;장진성
    • 식물분류학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.247-272
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    • 2005
  • 한반도에는 고광나무속 식물로 애기고광나무, 얇은잎고광, 고광나무, 섬고광나무, 흰털고광, 털고광나무, 서울고광 등(모두 Philadelphus schrenkii complex로 지칭)이 보고되는데, 본 연구는 이들 종간 식별형질로 알려진 암술대와 화반의 털, 꽃받침통의 털, 잎에 난 털 등, 각 형질의 변이를 조사하여 분류학적 실체를 재고찰하였다. 애기고광(P. pekinensis)은 잎과 화서, 소화경, 꽃받침통 등 식물체 전반에 털이 거의 없고, 잎 앞면, 뒷면, 주맥에 난 털이 매우 적어 다른 분류군들과 쉽게 구별이 되지만, 기존 연구와 달리 화서에 달리는 꽃의 개수(애기고광 (5)7-9(11)개 vs 다른 종 5-7개)가 많고, 꽃받침통이 다소 작으며 (나비 2.5-3 mm vs. (2.5)3-4(5.9) mm), 암술대가 얕게 갈라지는 등의 특징에 있어 다른 분류군들과 뚜렷이 구별되었다. 반면, 고광나무(P. schrenkii var. schrenkii)와 그 근연종으로는 꽃받침통에 털이 많고, 암술대에서 화반까지 털이 나타나는 털고광나무(P. schrenkii var. jackii), 엽저가 평저에 가깝고 잎 모양이 아원형인 왕고광나무(P. schrenkii var. mandshuricus), 잎, 암술대와 화반에 털이 많이 존재하는 흰털고광(P. lasiogynus) 등이 존재하는데, 소화경, 잎 앞 뒷면 털의 밀도는 흰털고광-털고광-고광나무 순으로 변이 폭이 연속, 중첩하였고, 화반의 털은 고광나무-흰털고광-털고광에서도 확인되어, 모두 고광나무의 변이체로 판단된다. 한편, 꽃받침통에만 털이 발달하는 얇은잎고광(P. tenuifolius)는 특히 잎에 털이 많은 개체를 서울고광(P. seoulensis)으로 분리되었는데, 본 연구 결과 화서, 화반, 암술대, 꽃받침통의 털이 변이가 얇은잎고광과 중첩되어 별개 독립종으로 처리하는 것은 무리라고 판단된다. 한반도 남부 도서 지역에 고유종으로 언급되는 섬고광나무(P. scaber)는 수피[박리(剝離) 현상]가 벗겨지지 않으면서 예거치의 발달, 암술대가 뒤로 젖혀져 갈라지는 특징도 얇은잎고광의 극단적 변이체로 생각된다. 본 연구결과, 얇은잎고광, 고광나무, 애기고광 등 3종으로 정리하였으며, 분포에서는 애기고광만이 남부지방에 주로 분포하며, 얇은잎고광과 고광나무는 비교적 한반도 전체에 분포함을 확인하였다.

한성백제기(漢城百濟期) 완(盌)의 제작기법(製作技法)과 그 변천(變遷) - 서울경기권 출토유물을 중심으로 - (Producing Technique and the Transition of Wan(Bowl) of Hanseong Baekje Period - Focus in Seoul·Gyeonggi Area -)

  • 한지선
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제44권4호
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    • pp.86-111
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    • 2011
  • 완(?)은 밥이나 국 반찬 등을 담는 배식기로, 음식문화에 있어서 개인식기의 발달을 보여주는 대표적인 기종이다. 대개 $0.3{\sim}0.4{\ell}$가 다수를 이루며 연질(軟質)소성의 정선된 태토를 사용한 완의 제작은 크게 회전판 위에 원형의 점토판을 놓고 그 위로 점토띠를 쌓아올려 성형을 마무리하는 기본 방식(I)과 기본 성형은 동일하나 최후 단계에서 회전판에서 완을 떼어내어 도치시켜 저부를 정면하여 평저의 각을 없애는 새로운 방식(II) 두 가지가 확인된다. 전자는 동체-저부 경계면의 각이 살아있는 특징을 공유하면서도 다수의 점토띠로 제작해 심도가 깊게 제작한 경우(Ia)와 2조의 점토띠로 제작하고 구순이 뾰족하게 제작한 것(Ib)의 두 가지로 다시 나뉜다. 후자는 동체-저부경계면의 각을 없앤다는 공통점이 있지만 바닥에 점토를 덧대어 나선형으로 마무리하는 것(IIa)과 바닥에서 동체부까지 한 번에 깎기나, 물손질로 마감하는 것(IIb)의 두 가지로 나뉜다. Ib식과 II식은 중국자기 완(천발형)의 형태적 영향하에 제작된다. 연판문 청자완의 도입 이후에는 굽이 있거나 없더라도 내면이 둥글고 오목한 잔(盞)형태의 완이 새롭게 제작 사용되어진다. 이렇듯 백제완은 중국제 청자완의 모방형태가 다수 확인되고 있는데 백제인들의 중국제 물품에 대한 관심과 수요가 컸음을 보여준다. 중국 출토 기년명 자료와의 비교, 공반유물의 나열 등을 통해 볼 때 각 제작기법은 I식에서 II식으로 다시 연판문 청자완의 영향하에 오목한 잔(盞)형태로의 변천 양상이 확인되었다.