• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.1305-1312
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• 2006

본 연구는 하천유황 모니터링을 위하여 유비쿼터스 기반의 무선통신기술 인프라를 이용하여 개발한 하천정보 수집용 계측시스템에 관한 것이다. 이 시스템은 사용자에 의하여 자유이동하면서 하천의 수심, 수질 및 유속(유량)을 실시간으로 관측 및 모니터링 할 수 있도록 하였다. 개발된 하천부이 시스템은 하천의 수위, 수질(수온, pH, 탁도, 전도도 등) 자료를 획득함과 동시에 획득 장소의 위치정보를 획득할 수 있도록 GPS 모듈을 추가하였다. 또한 이 하천부이는 무선RF 조정이 가능하여 원하는 위치에서의 정보를 손쉽게 획득할 수 있도록 하였다. 획득된 자료는 자료 중계기(Gateway system)의 Zigbee 무선통신을 이용하여 전송하게 하였으며, GIS 모니터링 툴을 이용하여 자료를 확인하고, 확인된 자료는 CDMA 원거리 무선통신을 이용하여 서버컴퓨터로 전송할 수 있게 하였다. 서버컴퓨터에 전송된 하천의 정보는 DB 자동구축과 함께 웹기반의 실시간 모니터링이 가능하도록 하였다. 연구개발 결과는 독립적인 하천정보 모니터링 시스템으로 활용 가능할 뿐만 아니라 하천교량 세굴과 그 밖의 호수 및 해양 환경 모니터링 시스템 등으로 국내외에 많은 분야에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.196-196
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• 2019

국토개발이 진행됨에 따라 하천인근 토지이용이 늘어나고 있다. 하천변 공원이나 하천을 가로지르는 도로 등 다양한 시설이 운영되고 있고, 이를 이용하는 사람 및 차량도 늘어나고 있다. 이에 대응하기 위해 과거하천정보 시스템을 16개를 설치 운영하고 있으나, 시대에 변화함에 따라 활용도를 높이기 위한 개선이 필요하다. 현재 설치현황 및 표출내용을 분석한 후, 시스템 효율성을 높이기 위해 활용도가 높은 지역에 설치지역을 선정하고 설치 위치에 맞는 시인성 높은 표출내용 제시하고자 한다.

• 한국GIS학회:학술대회논문집
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• 한국GIS학회 2003년도 공동 춘계학술대회 논문집
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• pp.623-628
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• 2003

현재 정부는 다양한 행정서비스를 온라인화하는 전자정부 구현을 위해 여러 분야에서 관련 사업들을 진행 중에 있다. 수자원 분야에서는 하천관련 업무의 전산화 사업의 일환으로 하천지도전산화 사업을 진행 중에 있으며, 그 결과로 구축된 각종 DB를 종합적으로 활용하기 위한 다양한 분야의 하천주제도 구축이 요구되는 실정이다. 본 연구에서는 기 구축 DB를 효율적으로 활용하여, 보다 생산성 있는 하천주제도를 효율적으로 구축하기 위해 하천공간정보 데이터 모델을 설계하였다. 본 모델은 하천정보의 통합처리를 위해 미국의 USGS에서 사용하고 있는 ArcGIS Hydro Data Model을 기반으로 하였다. 이렇게 설계된 하천공간정보 데이터 모델은 다양한 하천주제도의 효율적 구축 방안을 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.246-251
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• 2008

현재까지 우리나라 하천관리는 기존의 도면관리 및 현장조사를 통한 정보관리에서 벗어나 WAMIS, RIMGIS와 같은 물 관련 하천기본지리정보 시스템을 구축하여 사용되어 왔다. 하지만 기 구축된 시스템들은 선(線) 중심의 2차원 하천 공간자료로 관리되어 실무자 중심의 친환경적 하천관리업무 지원을 위한 자료로서 활용성이 부족한 실정이다. 본 연구에서는 면(面) 중심의 입체적인 3차원 하천공간정보 구현과 체계적인 하천관리 업무가 가능하도록 항공사진(아날로그, 디지털) 및 다양한 위성영상에 대한 해상도 비교를 통한 하천 적용여부 분석을 수행하였다. 하천 적용성 분석을 통해 가장 효과적으로 판단되는 디지털 항공사진을 이용하여 하천관리 및 활용방안을 모색함으로써 효율적인 하천관리방안을 제시하고자 한다.

• 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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• 한국공간정보시스템학회 2005년도 GIS/RS 공동 춘계학술대회
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• pp.189-194
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• 2005

현재 국가에서는 하천지도전산화사업 등의 성과물인 하천관련 DB의 활용 극대화를 위해 하천주제도구축사업을 시행중에 있다. 그 결과 요구도 높은 하천주제도의 항목이 결정되었으며, 이를 활용하기 위하여 GIS를 이용한 효율적인 하천주제도 관리 방법의 필요성이 증대되고 있다. 따라서 본 연구에서는 2002년 한국수자원공사의 '하천주제도사업계획수립'에서 정립한 하천주제도 데이터 모델을 활용하여 하천주제도의 효율적인 관리를 위하여 GIS를 활용한 시범 시스템을 개발하였다. 개발방법으로는 설계한 데이터모델을 적용하고, 하천관리지리정보시스템(RIMGIS) 및 향후 유통측면을 고려하였다. 이에 앞서 연구대상지역을 선정하였고, 모델을 기반으로 한 DB의 위하여 기 구축된 DB의 효과적 활용 방안을 제시하였다. 개발된 하천주제도 관리시스템은 하천주제도에 관련된 도형자료를 구축하고, 그에 대한 속성자료를 연계한 시스템 제작을 의미한다. 이를 위해 세부적으로 정의된 주제도를 기 구축된 RIMGIS 도형자료 및 속성자료, 하천정비기본계획, 수자원공사자료, 환경부자료, 건교부 자료, 문화관광부자료 등을 활용하여 하천주제도 관리시스템을 제작하였다. 아울러 하천주제도 구축에 앞서 설계한 하천주제도의 보델을 통하여 하천과 관련된 데이터와 수리 수문 입력변수를 산정하기 위한 전처리 및 후처리 과정이 동일 시스템 내에서 통합처리가 가능할 것이며, 하천에 대한 동적 모델링을 위한 기초 자료의 제공도 가능하리라 본다. 나아가 하천주제도 구축시 간단한 연산기능에서부터 다양한 응용정보를 요구하는 주제도에 대한 효율적인 구축 방안을 제공할 수 있을 것으로 사료된다. 또한 관리시스템을 활용하여 하천주제도의 관리 및 사용이 보다 효율적이며, 하천업무 담당자뿐만 아니라 일반인들의 이해를 돕고, 연구의 성과를 향상시킬 수 있다. 더욱이 이러한 하천주제도 관리시스템의 개발은 타 분야에 구축된 방대한양의 하천 관련 GIS데이터 등의 자료를 연계하여 기 구축데이터의 활용도를 제고할 수 있다.

• 한국지리정보학회지
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• 제15권1호
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• pp.159-171
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• 2012

본 연구에서는 하천관리지리정보시스템(RIMGIS) 내 하천유지관리부분의 활용성 향상 및 하천유지관리업무의 선진화를 위하여 항공레이저측량(LiDAR)과 고해상 영상자료를 기반으로 한 동적으로 변화하는 하상자료 관리 및 하상변동 분석 등의 하천유지관리기술을 개발하였다. LiDAR 및 고해상도 영상 형식으로 제작된 하천의 정밀지형도를 이용하여 동적으로 변화하는 하천의 하상자료 및 제방자료를 정보화하여 RIMGIS DB를 구축하고, RIMGIS와 연계된 하천유지관리체계 구축 및 하상변동 영향을 최소화하는 모니터링 기술을 연구하였다. 또한, 하천 지형정보 및 유지관리정보 등을 가지고 있는 RIMGIS의 기능과 자료구조를 보완하여 하천의 실시간 유지관리가 가능하도록 개선하며, 하상정보와 하천단면정보를 제공하여 하천통수단면 확보 등 구조적 기법을 이용한 하천기능 유지가 가능하도록 RIMGIS 보완 기술을 개발하였다. 이는 기존의 2차원 선(線)기반으로 제공되는 한정된 하천정보 및 정확성이 결여된 자료제공의 문제를 보완하여 지속적인 RIMGIS 기능개선과 유지관리 작업이 가능하도록 지원하고, RIMGIS 내 하천유지관리부분의 활용성을 극대화할 수 있는 기반기술로 이용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.3-3
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• 2022

부산 에코델타시티는 세종 5-1 생활권과 더불어 스마트시티 국가시범도시이며, 사업대상지역은 평강천이 관류하여 맥도강, 서낙동강 본류로 흐르는 세물머리지역이 그 중심에 위치하고 있다. 하천을 중심으로 스마트시티가 조성되고 있으나 하천관리는 유역내 홍수관리, 수질관리 등등에 관한 정부주체 상위계획에 종속성이 강한 공공분야로서 단위사업에서 스마트시티에 걸맞는 하천관리계획을 수립하고 시행하는 것은 많은 어려움이 존재한다. 하천관리의 주 관심 대상은 이수를 제외하면 치수, 하천환경, 친수, 하천시설물로 대별할 수 있으며, 스마트 하천관리란 이들에 대한 현황 정보구축 및 지속적인 현행화, 그리고 이들 실제 정보를 토대로 한 합리적 운영과 실시간 연계운영 실현으로 공공서비스를 제공하는 것이라 할 수 있을 것이다. 본 연구는 국가연구개발사업에서 연구한 각 분야별 하천관리기법을 에코델타시티에 시범적용하여 스마트하천관리를 구현할 수 있는 방법을 제시하고자 하였다. 에코델타시티 조성사업의 진행수준으로 인해 취득하기 어려운 정보들은 수립된 계획을 참조하여 적용하였다. 유역내 주 대상 하천들은 델타지역에서 수문으로 통제되므로 일반적인 하천과 달리 정수역에 가까운 특이한 수리특성을 보이고 있지만, 우선 스마트 하천관리를 위한 일반적인 과정들을 시범적용 해보고 필요에 따라 특성 고려 방안을 찾고자 하였다. 유역내 정량적 홍수위험도 평가, 하천환경 평가 적용방안, 하천시설물 관리방안, 주요 지점의 실시간 모니터링 방안 등이 에코델타시티 조성사업 진행단계를 고려하여 수행되고 있다. 사용편의성과 지속가능성을 담보하기 위한 하천연계플랫폼을 구축하여, 개발된 기법들을 각각 내부 모듈로 장착하거나 완성도에 따라 외부모듈로 연계할 수 있도록 하였다. 현재 개발된 기법들의 시스템화 완성 및 관련 정보들의 데이터베이스 확대를 위한 노력이 진행되고 있으며, 향후 하천관리연계플랫폼의 실제 운영을 통하여 완성도를 높여갈 계획이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.346-346
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• 2023

한국은 기상·수문정보의 예측이 기상 및 기후 측면에서 주도적으로 이루어지고 있다. 그러나 단기 및 중기 수자원 평가 및 분석을 위해 필요한 시공간적 규모, 정확도, 평가체계를 고려한 기상 기후 예측정보의 활용 방안이 마련될 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 미래 수자원 평가 및 분석을 위한 방안을 마련하고자 국내 경안천 유역을 대상으로 하천유량을 예측하고 평가하였다. 이를 위해, 우리는 세계기상기구(World Meteorological Organization, WMO)에서 회원국을 대상으로 배포 중인 수자원 평가 도구인 동적수자원평가시스템(Dynamic Water resources Assessment Tool, DWAT)을 경안천 유역에 대하여 구축하고, 과거 관측 기상 및 유량 자료를 이용하여 매개변수를 보정하였다. 앙상블 하천유량 예측을 위해서 전지구적인 기후 패턴과 국내 기상 특성 간의 상관성 분석 후 이를 예측인자로 활용하여 다중회귀모형과 인공신경망 모형으로부터 생성된 1,000개의 앙상블 강우 및 기온 예측정보를 DWAT의 입력자료로 이용하였다. 2022년에 대한 앙상블예측정보를 DWAT의 입력자료로 사용하여 앙상블 하천유량이 예측되었다. 예측된 일-단위 하천유량은 실제 관측유량과 차이를 보이나 이는 예측된 앙상블 강우 및 기온정보의 오차에 기인하는 것으로 보인다. 이러한 결과는 수문 모형 결과의 오차는 강제 자료의 오차에 큰 영향을 받는 한계를 다시 한번 확인시켜준다. 따라서 단기·중기 수자원 평가 및 분석을 월-단위 하천유량으로 변환하여 월별 통계치를 분석하는 방향을 고려할 필요가 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.221-221
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• 2017

본 연구에서는 국내는 물론 전 세계적으로 널리 사용되고 있는 SWAT 모형을 대상으로 하천 단면 관련 입력변수가 유량 및 수질 모의에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구에서는 남한강 상류 충주댐 유역을 연구대상지역으로 연구를 진행하였으며, 충주댐 유역 내 소유역 중에서 국립환경과학원에서 국내 하천을 대상으로 구축한 한국형 Reach File(KRF) 내 실측 하천단면 정보가 존재하는 소유역에 대하여 실측 하천단면 정보를 적용하였다. 또한 본 연구를 위해 사용자가 구축한 소유역별 하천단면 정보 입력 자료를 통해 수문 및 수질 모의가 가능하도록 기존 SWAT 모형의 엔진 소스코드를 개선하였다. 유역 최종 유출구와 KRF의 실측 하천단면 정보를 적용한 소유역의 유량과 수질(유사량)에 대해서 실측 하천단면 정보 적용 전과 후의 모의 결과를 비교한 결과 유역 최종 유출구에서는 유량 및 유사량 모두 큰 변화는 나타나지 않았다. 이는 전체 유역 중 실제 하천단면 정보를 적용한 소유역의 비중이 작기 때문으로 판단되었다. 하지만 하천단면 정보를 적용한 소유역에서는 유량 및 유사량 모두 적용 전/후 차이가 나타났다. 특히 저유량 부분에서의 유사량이 큰 변화를 나타냈다. 하지만 본 연구에서 실측 하천단면 정보를 적용한 소유역은 유량 및 수질관측소가 위치하지 않는 미계측 유역으로써 실제 유량 및 수질 모의 정확도 향상 여부에 대한 평가가 불가능하였다. 따라서 향후 유량 또는 수질 관측이 이뤄지고 있는 계측 유역을 대상으로 실제 모형 모의 정확도 향상 여부에 대한 분석이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.6-6
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• 2022

최근 수재해에 대응하기 위한 물관리 환경은 기후변화에 따른 홍수 피해 심화와 댐과 하천 시설의 노후화 점증, 하천관리일원화 등 정책적 변화, 그리고 포스트코로나 디지털 혁신 등 복합적 대전환 시대 진입에 따라 복잡다단한 양상을 보이고 있다. 디지털 트윈은 디지털 대전환(digital transformation) 시대 다양한 산업 영역에서 지능화와 생산성 향상을 목적으로 도입되고 있다. 본 국가 시범사업에서는 170 km에 달하는 섬진강 유역 전체를 대상으로 홍수에 대응하기 위한 디지털 트윈 플랫폼(K-Twin SJ)을 구축하고 있다. 본 플랫폼은 국가 인프라 지능정보화 사업의 일환으로 시작되었으며, 공간정보와 시설물 모델링, 홍수 분석 등 수재해에 대응하기 위한 수자원 분야의 다학제적인 강소기업들과 K-water에서 컨소시엄을 구성하여 추진하고 있다. 본 사업의 내용은 섬진강 댐-하천 유역에 대하여 고정밀도 3D 공간정보화, 실시간 물관리 데이터 연계, 홍수 분석 시뮬레이션, AI 댐 운영 최적화, AI 사면 정보 생성, 하천 제방 안전성 평가, AI 지능형 CCTV 영상분석, 간이 침수피해 예측, 드론 제약사항 조사 체계 개발을 포함하고 있다. 물관리 데이터와 하천 시설정보를 트윈 플랫폼 상에서 위치기반으로 시각화 표출하기 위해서는 유역의 공간정보를 3차원으로 구축하는 과정이 필수적이다. 따라서 GIS 기반의 섬진강 하천 중심 공간정보 구축을 위해 유역의 국가 정사영상과 5m 수치표고모형(DEM)은 최신성과를 협조 받아 적용하였으며, 홍수 분석을 위한 하천 중심 공간정보는 신규 헬기에 LiDAR 매핑을 수행하여 0.5m 급 DEM을 신규 구축하였다. 또한 하천 시설물 중 섬진강댐과 79개 주요 하천 횡단 교량과 3개 보 시설을 지상기준점 측량과 드론 매핑, 패턴 방식의 경량화 작업을 통해 트윈에 탑재할 수 있는 시설물 3D 객체 모델을 제작하였다. 홍수 분석을 위해서는 섬진강 유역에 대해 K-Drum, K-River, K-Flood 모델을 구축하였으며, AI 하천 수위 예측 학습 모델을 개발하였다. 섬진강 디지털 트윈 유역 물관리 플랫폼을 통해 데이터 기반의 똑똑한 물관리를 구현하고자 한다.