• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.298-298
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• 2023

전자파표면유속계는 홍수량 측정을 위해 사용되는 비접촉식 유속계로, 전자파를 발사한 후 수표면에 반사되는 전자파의 도플러 효과를 이용하여 표면유속을 측정하는 기기이다. 국제적으로 1980년대부터 홍수량 측정의 어려움을 극복하기 위해 하천 유량측정 업무에 활용하였다. 전자파표면유속계를 이용하여 정확한 표면유속을 측정하기 위해서는 측정 위치, 방향, 노출시간, 환경 등을 고려해야 한다. 여기서 노출시간은 표면유속 측정을 위해 전자파를 흐름 상태의 수표면에 노출시키는 시간을 의미한다. 특히, 노출시간은 유속에 따라 결정되며, 빠른 유속일수록 측정에 필요한 노출시간이 짧아진다. 그러나 노출시간이 너무 짧으면 측정 유속값이 부정확하거나 불안정해질 수 있으며, 반대로 너무 길면 수위 등 측정조건이 변화하여 측정값이 부정확해질 수 있다. 따라서 홍수량 측정을 위해 전자파표면유속계의 표면유속 측정의 적정한 노출시간을 설정해야 한다. 본 연구에서는 전자파표면유속계의 적정한 노출시간 검토를 위해 안동하천실험센터에서, 표면유속 최대 4.92 m/s에서 최소 0.457 m/s 범위의 19개 유속 조건에서 노출시간을 10초에서 40초까지 5초 간격으로 변화시키며 표면유속을 측정하였다. 현재 국내외 가이드라인에서 권고하고 있는 노출시간 30초에서 측정된 표면유속과 각 노출시간에서 측정된 표면유속의 정확도 검증을 통해 유사한 값을 가지는 표면유속을 검토하여, 수위변화에 대응하여 홍수량 측정을 위한 최소 노출시간을 검토하였다.

• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.11 no.2
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• pp.163-170
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• 2011

Natural stream disasters due to a localized torrential and flash flood has occurring in a small stream especially un-implemented small stream. The survey results during ten years from 2001 to 2010 show that the small stream implementation projects (SSIPs) expenses is increasing with the damages is generally decreasing with variableness in which SSIPs is contributing to disaster prevention in a small stream. This study develop guideline for the selection of SSIPs to support high risk stream at first and save the small streams located on the mountainous area, prevention area and agricultural area which streams have no implementation effects. Developed sub items in guideline are evaluated by stream data collected from 212 small streams where it is proved that sub distance of each item are well arranged by normal distribution. This SSIPs is useful for selecting high risk small stream at first to maximize disaster risk reduction with minimum SSIPs expenses. Also, this SSIPs is used for leading to save small stream on the upstream to minimize flood damages on the down stream with selection a SSIP purchasing agricultural land for preparing flood plane.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.42 no.1
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• pp.39-54
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• 2021

Damyang Wetland, a riverine wetland, has been designated as the first wetland protection area in South Korea and is a candidate area for the Mudeungsan Area UNESCO Global Geopark. The Damyang Wetland area is the upstream part of the Yeongsan River and is now a relatively wide plain. To reconstruct the sedimentary environment around the Damyang Wetland, core samples were obtained, and sedimentary facies analysis, AMS and OSL age dataings, grain size, and geochemical analyses were carried out. In addition, comprehensive sedimentary environment changes were reconstructed using previous core data obtained from this wetland area. In the Yeongsan River upstream area, where the Damyang Wetland is located, fluvial terrace deposits formed during the late Pleistocene are distributed in an area relatively far from the river. As a gravel layer is widely distributed throughout the plains, Holocene sediments were likely deposited in a braided river environment when the sea level stabilized after the middle Holocene. Then, as the sedimentary environment changed from a braided river to a meandering river, the influx of sand-dominated sediments increased, and a floodplain environment was formed around the river. In addition, based on the pollen data, it is inferred that the climate was warm and humid around 6,000 years ago, with wetland deposits forming afterward. The the trench survey results of the river area around the Damyang Wetland show that a well-rounded gravel layer occurs in the lower part, covered by the sand layer. The Damyang Wetland was likely formed after the construction of Damyang Lake in the 1970s, as muddy sediments were deposited on the sand layer.

• Economic and Environmental Geology
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• v.56 no.4
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• pp.435-445
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• 2023

A delta is a depositional landform that is formed when sediment transported by a river is deposited in a relatively low-energy environment, such as a lake, sea, or a main channel. Among these, a delta formed at the confluence of rivers has a great importance in river management and research because it has a significant impact on the hydraulic and sedimentological characteristics of the river. Recently, the equilibrium state of the confluence area has been disrupted by large-scale dredging and construction of levees in the Nakdong River. However, due to the natural recovery of the river, the confluence area is returning to its pre-dredging natural state through ongoing sedimentation. The time-series data show that the confluence delta has been steadily growing since the dredging, but once it reaches a certain size, it repeats growth and retreat, and the overall size does not change significantly. In this study, we developed a model to explain the sedimentation-erosion processes in the confluence area based on the assumption that the confluence delta reaches a dynamic equilibrium. The model is based on two fundamental principles: sedimentation due to supply from the tributary and erosion due to the main channel. The erosion coefficient that represents the Nakdong River confluence areas, was obtained using data from the tributaries of the Nakdong River. Sensitivity analyses were conducted using the developed model to understand how the confluence delta responds to changes in the sediment and water discharges of the tributary and the main channel, respectively. We then used annual average discharge of the Nakdong River's tributaries to predict the dynamic equilibrium positions of the confluence deltas. Finally, we conducted a simulation experiment on the development of the Gamcheon-Nakdong River delta using recorded daily discharge. The results showed that even though it is a simple model, it accurately predicted the dynamic equilibrium positions of the confluence deltas in the Nakdong River, including the areas where the delta had not formed, and those where the delta had already formed and predicted the trend of the response of the Gamcheon-Nakdong River delta. However, the actual retreat in the Gamcheon-Nakdong River delta was not captured fully due to errors and limitations in the simplification process. The insights through this study provide basic information on the sediment supply of the Nakdong River through the confluence areas, which can be implemented as a basic model for river maintenance and management.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.50-50
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• 2019

최근 국지성 호우 및 하천 제방의 노후화로 인한 제방 붕괴 피해가 빈번히 발생하면서 제방의 안정성 및 표면 보강을 위한 다양한 연구가 시도되고 있다. 본 연구에서는 제방 붕괴에 따른 피해 최소화 및 대책을 수립하기 위한 방법으로 시멘트와 같은 지구온난화를 야기시키는 물질이 아닌 친환경 신소재 바이오폴리머를 흙과 혼합한 재료를 활용하여 제방의 내구성을 강화하기 위한 연구가 수행되고 있다. 이에 안동하천실증연구센터에서는 현장토를 사용하여 높이 1 m, 폭 3 m, 사면경사 1 : 2, 총 길이 5 m 의 중규모 제방모형을 제작하였으며, 공동연구기관인 카이스트에서 개발된 바이오폴리머와 흙을 적정 비율로 혼합한 바이오-소일을 제방 전면에 일정 두께로 피복하여 월류 발생에 따른 제방 안정성 평가 실험을 수행하였다. 1차 실험은 흙 제방 조건이며, 2 3차 실험은 제방 표면에 5 cm 두께로 신소재가 피복된 조건으로 안정된 결과 도출을 위해 반복 실험을 수행하였다. 제방 천단면 및 사면에서의 유속분포를 측정하기 위해 드론 및 비디오카메라를 활용한 LSPIV 기법을 적용하여 실험조건에 따른 표면유속과 월류 흐름이 제방 붕괴에 미치는 영향에 대해 비교분석하였다. 또한 그래픽 소프트웨어를 이용한 픽셀기반 영상분석 기법을 적용하여 시간에 따른 제방사면의 붕괴면적을 산정하여 신소재 피복에 따른 붕괴 지연효과 분석을 통한 신소재 활용 제방의 현장 적용가능성 및 안정성을 평가하였다. 본 연구결과, 흙 제방의 경우 월류 흐름 발생 직후 침식현상이 전개되어 유속분포가 집중되고 있었으며, 이후 발생하는 강한 수직흐름으로 인해 입자추적을 통한 분석이 더 이상 불가능하였다. 신소재 제방의 경우 월류 흐름 발생 직후 침식은 발생하지 않았으며 일정시간동안 유속분포가 유지되었다. 지속적인 월류 흐름으로 인해 제방 끝단에서 침식이 발생하였으며 이때 최대 유속은 3.3 m/s 로 나타났다. 또한 픽셀기반 분석을 통해 30초 단위로 표면손실률을 산정한 결과, 신소재 활용 제방(2, 3차)의 경우 같은 실험조건에도 불구하고 최종 붕괴시간은 약 3배의 차이를 보였으며, 양생 과정에서의 크랙 발생을 최소화한다면 월류 발생 시 상당한 붕괴지연효과가 있는 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.8-8
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• 2019

전 세계적으로 ASR, ASTR과 같은 인공함양에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 수자원을 확보하고 생산수의 수질 개선을 꾀할 수 있는 지하 저수지 기술을 개발하고 낙동강 하구의 염 대수층에 설치한 시험시설에서 검증하였다. 국내외 대 하천의 하구에는 상부에는 점토층이 발달해 있고 하부에는 대수층이 대규모로 발달해 있으나 염 지하수로 포화되어 있는 경우가 많다. 점토층은 오염된 지표수나 지표면에서 발생한 오염사고로부터 하부의 피압 대수층을 분리하는 역할을 할 수 있다. 따라서 피압 대수층은 기존의 지표수 수자원 또는 대체 수자원의 한계를 극복할 수 있는 좋은 수자원 확보 공간이 될 수 있다. 지하 저수지 실증 연구를 위하여 낙동강 하구의 피압 대수층에 주입정, 양수정과 관측정 등을 포함한 시험 시설을 설치하였다. 낙동강에서 취수한 지표수의 부유물을 제거하고 대수층에 주입하여 기존의 염 지하수를 밀어내고 렌즈 형태의 담수체 (지하 저수지)를 조성하였다. 양수정과 관측정을 통하여 조사된 지하 저수지는 원 지하수가 배제되었고, 하천수보다 수질이 개선되었음을 보였다. 본 고에서는 실증 연구에서 도출된 수자원 확보 및 수질 개선 성과를 제시하고자 한다. 지하 저수지는 공사 규모가 작고, 수몰지가 발생하지 않으며, 수요지 인근에 위치해 있어 지역 내 수자원 자급이 가능하고, 토지 이용도 자유롭다. 또한 평상 시에 연중 균일한 양질의 수자원 공급이 가능하고 가뭄, 지표수 오염 등 비상 시에도 장기간 안정적으로 청정 수자원 공급이 가능하다. 지하 저수지는 물 안보도 제고를 위한 취수원 다변화 차원에서 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.57 no.8
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• pp.519-532
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• 2024

This study aims to investigate stream drying phenomena and determine ecological flow in upper Jungnangcheon basin(118.2 km²) of Han River basin. Satellite imagery was used to compare historical and current land cover, and field surveys, including fish surveys, were conducted to assess stream drying conditions. Satellite image analysis revealed a significant increase in impervious surface area due to the expansion of residential and commercial areas. Streamflow and water quality measurements at Hannae Bridge in study area during the dry season showed and average minimum flow of 1.39 m³/sec and elevated SS levels, indicating poor water quality for T-P and TOC. The representative fish species in the study area was P.herzi. Optimal habitat suitability index for depth, velocity, and substrate were 0.3~0.5 m, 0.1~0.3 m/sec, and sand, respectively. Using PHABSIM, the ecological flow for the study area was estimated as 1.00 m³/sec. The derived ecological flow can be used as a reference flow for stream drying mitigation strategies.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.51 no.12
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• pp.1181-1194
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• 2018

This study suggests a novel approach of estimating stream flow discharge using the Synthetic Aperture Radar (SAR) images taken from 2015 to 2017 by European Space Agency Sentinel-1 satellite. Fifteen small to medium sized rivers in the Han River basin were selected as study area, and the SAR satellite images and flow data from water level and flow observation system operated by the Korea Institute of Hydrological Survey were used for model construction. First, we apply the histogram matching technique to 12 SAR images that have undergone various preprocessing processes for error correction to make the brightness distribution of the images the same. Then, the flow estimation model was constructed by deriving the relationship between the area of the stream water body extracted using the threshold classification method and the in-situ flow data. As a result, we could construct a power function type flow estimation model at the fourteen study areas except for one station. The minimum, the mean, and the maximum coefficient of determination ($R^2$) of the models of at fourteen study areas were 0.30, 0.80, and 0.99, respectively.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.45 no.6
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• pp.569-581
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• 2012

The levee is the facility which is constructed along with river for the protection of landside and for passage of water when there is a flood. When the seepage is exposed to the atmosphere on the landside surface of levee, it may eventually lead to levee failure. The seepage water may be removed from the landside surface by a properly designed drainage system. The purpose of the study is to show seepage control effect of a pervious toe drain, and to compare two drainage methods of a pervious toe drain. One is the pervious toe drain suggested by U.S. Army Corps of Engineers (USACE) and the other is that suggested by Japan Institute of Construction Engineering (JICE). The levee model constructed has the following dimension: the base width is 2.6 m; the crest width is 0.4 m; the side slope 1 : 2. The water depth in the riverside is 0.5 m. The shape of the toe drain by USACE is triangular. The shape of the toe drain by JICE is rectangular. They were installed with the base length of 0.4 m. The levee model without the toe drain showed saturation surface on the land side in the experiment but not with the toe drain. The experiment results was applied to a numerical analysis model using SEEP/W to calibrate and verify. The numerical analysis results for 35 cm and 30 cm drain width showed that the drain by JICE is a little bit safer than the drain by USACE. It is also easier to construct the toe drain by JICE. The results in the study would be applied to plan the seepage control for a levee with pervious toe drain.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.75-79
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• 2005

GSSHA(Gridded Surface Subsurface Hydrologic Analysis) 모형은 미 공병단 연구개발센터(USACE ERDC; US Army Corps of Engineers Engineering Research and Development Center)체서 개발된 물리적인 개념의 공간 분포형(PBSD; Physically Based Spatially Distributed) 수문모형으로, CASC2D 모형(Ogden 와 Julien, 2002; Downer 등, 2002)을 개선, 확장한 모형이다. GSSHA 모형의 실행에는 Brigham Young 대학의 컴퓨터그래픽공학연구실에 의해 개발된 미 국방성 WMS(Watershed Modeling System) 인터페이스를 사용하며, 이를 통해 많은 입력과 출력조건을 가지는 분포형 모형의 복잡한 모의 과정을 효과적으로 처리할 수 있다. 본 연구에서는 GSSHA 모형을 이용하여 경안천 유역의 물순환 양상을 분석하였다. GSSHA 모형은 유역을 균일한 유한 차분 격자로 나누어 각각의 격자를 기본 단위로 모의한다. 모형의 주요 모의 모듈은 강우 분포, 융설, 차단, 침투, 증발산, 지표면 저류, 2차원 표면류 추적, 1차원 하도 추적, 불포화 층 모의, 2차원 포화 지하 대수층 흐름, 지표면 유사 침식, 하천 유사 추적 등이 포함된다.