• 한국수자원학회논문집
• /
• 제54권1호
• /
• pp.49-60
• /
• 2021

본 연구에서는 Fractal 나무의 개념을 이용하여 자연유역의 두 가지 개별적 Fractal 차원을 추정하는 방법을 제시하고자 한다. 이를 위하여 Fractal 나무의 성장 과정을 기반으로 유역 내부에서 발생 가능한 모든 배수 경로를 추출하여 완전한 배수망을 구성하고 이에 해당하는 Fractal 특성을 분석해 보고자 한다. 유역 내부에서 Fractal 나무의 성장 과정은 하천 유동의 특성을 가지는 배수 경로에서만 제한적으로 나타날 수 있다. 소규모 유역의 경우 Fractal 나무의 성장 단계에 따라 망상 구조의 분기 특성이 단일 하천 구간의 사행 특성에 비하여 민감하게 변화하여 단일한 망상 구조 속에서도 다양한 분기 구조가 생성될 수 있다. 따라서 소규모 유역을 대상으로 한 망상 구조에 대한 Fractal 차원은 단일한 수치의 고정된 형태보다는 범위의 형태로 취급되어야 하는 것이 타당한 것으로 판단된다. 또한, 소규모 유역의 배수 구조에 대한 분석에는 지형도나 수치지도로부터 추출한 하천망보다 본 연구에서 제시한 Fractal 나무의 성장에 따른 망상 구조와 같은 정보가 더 유용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국측량학회지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.373-383
• /
• 2001

본 연구에서는 중해상도 위성영상으로 대표적인 SPOT, 아리랑, IRS-1C위성영상에 대하여 각기 하나의 입체모델을 이용한 지도제작 실험을 수행하였으며, 각각에 대한 위치정확도, 판독 및 묘사가능한 지형지물의 분석, 기존 수치지도와의 비교 등을 통하여, 제작가능한 지도축척의 범위에 대한 기술적인 검토 및 경제성 검토를 하였다. 도화작업에 있어서, SPOT 영상은 수치입체도화기를 사용한 3차원 도화를 하였으며, 아리랑 및 IRS-lC 위성영상은 데이터에 대한 시스템 지원상의 문제가 있어서 영상정합 방법으로 수치표고모형을 생성한 후 정사보정영상을 제작하여 head-up digitizing에 의한 2차원 도화를 실시하였다. 실험 결과 중해상도 영상으로 큰 도로, 하천, 수애선 등 일부 항목에 대하여 판독과 묘사가 가능하였지만, 불가능한 항목이 많았다. 지도제작 측면에서 SPOT은 1/50,000지형도 수정용, 아리랑 및 IRS-lC는 1/25,000지형도의 수정용으로 활용이 가능하다고 판단되었다.

• 한국지리정보학회지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.157-165
• /
• 2005

본 연구의 목적은 금호강 유역을 대상으로 수변구역의 토지이용패턴과 하천 수질간의 관계를 규명하는 것이다. GIS 자료는 수치토지이용도(1:25,000), 수치지형도(1:5,000)에서 추출된 하천망도, 그리고 다중버퍼링 기법에 의한 수변구역도로 구성되었다. Pearson의 상관분석은 하천 양안 30m 수변구역의 토지이용패턴과 수질간의 관계를 설명하기 위해서 사용하였다. 수변구역의 토지이용패턴을 분석한 결과에 따르면, 대구광역시가 위치하고 있는 금호강 하류의 소유역들은 대부분이 주거, 상업, 공업의 도시지역으로 개발된 반면, 금호강 중류와 낙동강 본류에 분포하는 소유역들은 논, 밭 그리고 과수원 등의 농업지역으로 주로 이용되었다. 유역에서 발생되는 질소, 인, 퇴적물 등의 여과기능을 담당할 수 있는 산림지역의 면적률은 16% 정도에 불과한 것으로 나타났다. 수변구역의 토지이용패턴과 하천 수질지표간의 상관분석결과에 따르면, 수변구역의 도시면적률은 하천 수질과 음(-)의 관계를 가지며, 산림지역 면적률은 양(+)의 상관관계를 가지는 것으로 나타났다. 향후에는 지가 등의 경제적인 측면을 비롯한 현재의 토지이용패턴, 그리고 하천 제방의 특성, 지형, 토양 등의 물리적 인자를 종합적으로 고려한 조사 및 연구와 이를 바탕으로 한 종합적인 수변구역 정비 및 관리계획이 수립되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
• /
• pp.1342-1347
• /
• 2007

최근 수자원 분야에서 GIS의 활용은 유역의 수리, 수문분석을 위한 모형의 입력자료 생성 및 모의 결과를 가시화, 이에 따른 유역관리 시스템의 구축 등 폭넓게 활용되고 있다. 또한 국가지리정보시스템에 조사를 통해서 수치지형도 및 주제도를 구축, 구축된 자료의 표준화를 실시하고 있는 실정이다. 그러나 수자원 분야에서 GIS를 활용하기 위한 기술은 주로 선진국을 중심으로 발전하여 왔기 때문에 우리의 실정에 맞지 않아 활용측면에 있어 신뢰할 만한 결과를 얻지 못하고 있는 실정이다. 따라서 국내 상황을 고려하면서 수자원이라는 전문분야 적용에 적합한 GIS(HyGIS)를 개발하고 여기에 수리, 수문분석모형을 연계하여 국내 실무분야에 적용함에 있어 편의성과 실용성을 구비한 모형개발이 이루어져야 한다. 따라서 본 연구에서는 국내 소프트웨어 GeoMania(HyGIS)에 의한 GIS 정보처리의 자동화를 기반으로 하여 실무에서 활용도가 높은 수문모형인 HEC-HMS 및 HEC-1과 수리모형인 HEC-RAS를 연계 및 통합하기 위해서 HyGIS에서 DLL형태로 제공되도록 하였다. HyGIS에서는 수문학적 DEM 분석 및 공간정보 생성, 선형참조가 가능한 하천 네트워크 생성, 유역 시설물 관리 등의 기능을 제공하며 COM(Component Object Model)을 기반으로 개발된 시스템으로 다른 소스로부터 개발된 컴포넌트를 연계하여 시스템의 기능 확장을 손쉽게 수행할 수 있도록 하였을 뿐만 아니라 공간 DB는 GeoMania의 고유 DB인 GSS를 이용한다. HyGIS-HMS는 HyGIS를 통한 국내 유역의 지리정보를 활용하여 HEC-HMS 뿐만 아니라 HEC-1을 추가하여 사용자의 기호와 편의에 따라 모형을 선택할 수 있도록 하였으며 HEC-1의 결과를 가시화하기 위해서 챠트 기능을 추가하였으며 매개변수를 자동으로 산정할 수 있도록 시스템을 구축하였다. HyGIS-RAS는 국내 하천유역에 대해서 기구축 되어있는 하천관리지리정보시스템(RIMGIS)자료를 직접 활용하도록 구성되어있고 자료를 활용하여 제내지와 제외지를 통합하여 TIN분석을 실시하여 범람 홍수해석에 활용할 수 있도록 하였다. 하천수리해석의 기능을 보강하기 위해 역산조도계수 산정모형, 상류-사류 천이류 구간에 대한 부등류 해석모형, 범람 홍수류에 대한 홍수위 산정모형, 하천수리계산시의 불확실도 해석모형 등의 새로운 기능을 추가하여 제시하였다. 모든 입출력자료는 프로젝트 단위별로 운영되어 data의 관리가 손쉽도록 하였으며 결과를 DB에 저장하여 다른 모형에서도 적용할 수 있도록 하였다. 그리고 HyGIS-HMS 및 HyGIS-RAS 모형에서 강우-유출-하도 수리해석-범람해석 등이 일괄되게 하나의 시스템 내에서 구현될 수 있도록 하였다. 따라서 HyGIS와 통합된 수리, 수문모형은 국내 하천 및 유역에 적합한 시스템으로서 향후 HydroInformatics 구현을 염두에 둔 특화된 국내 수자원 분야 소프트웨어의 개발에 기본 토대를 제공할 것으로 판단된다.

• 한국지역지리학회지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.203-216
• /
• 2003

본 논문은 경남 사천만을 중심으로 위성영상과 GIS 기법을 이용하여 수치지형도와 수치해도를 결합한 수치고도 모델(DEM) 제작을 통해 육지와 천해를 연계한 해양지형의 분석을 시도한 것이다. 수치고도모델의 제작은 육지 고도 및 해저 수심 레이어 추출 UTM 재투영, 좌표점의 이동과 보간 등의 과정을 거쳐 이루어 졌다. 조류이동, 천해퇴적, 수심 등 해저지형 분석은 Landsat TM 밴드 육안분석, 육지부 마스킹, 밴드합성, 회귀분석 등을 통해 이루어 졌으며 천해 실측자료는 오차를 수정하여 분석에 이용되었다. 수치고도모델에서 분석된 지형요소들은 하천, 선상지, 조류, 단구, 해적퇴적층 등이다. 연안 퇴적작용은 하천 운반물의 영향을 크게 받고 있는데, 특히 진양호의 배수로인 가화천은 계절작으로 여름철에 공급량이 많으며 조류의 영향이 적은 곳에 퇴적층이 잘 발달하였다. 단구지형이 발달한 만안쪽에는 조류퇴적물의 영향이 크고, 소규모 만입은 해안류에 의한 운반물오 폐쇄되는 특성을 보인다. 사천만 동안의 선상지 지형은 해저까지 연장되어 발달하고 있다. 진주만 뱅크는 잔류 구릉이 침수된 것으로 미립물의 해저 퇴적지 역할을 하고 있다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제42권5호
• /
• pp.397-406
• /
• 2009

하천은 다양한 환경조건에 따라 변화될 수 있는 공간으로 구하도를 복원 설계하기 위해서는 현재 하도의 안정성 여부를 파악할 수 있는 하도평가가 필요하다. 하도평가는 대상하천의 지형 및 수리 수문 등 다양한 정보가 요구되지만 국내여건상 과거자료 미비로 인해 시 공간적으로 변화된 하천의 지형학적 정보를 파악하기에는 많은 어려움이 있다. 본 연구는 청미천의 과거 지형도 및 항공사진을 이용한 영상분석을 통해 과거와 현재 하천의 하도변화를 분석하고, 하도평가를 위한 영상분석기법에 대한 적용성을 검토하는데 목적이 있다. 영상분석을 통해 얻은 결과는 구하도 형태 규모, 하도 종 횡단 변화, 미지형 변화 등으로 정량적 분석이 가능하였다. 특히 모래사주의 형상변화는 현재하도의 상태를 파악하는 중요자료로 복원하도 설계 시 하도의 규모, 평수유입유량 등을 선정하기 위한 기초자료가 될 것이다. 이와 같은 결과에서 영상분석기법은 평면적인 정보의 한계는 있으나 복원하도 설계 시 국내 여건을 고려할수 있는 기법으로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국지역지리학회지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.179-191
• /
• 2009

본 연구는 북한 서해안과 동해안에 위치한 대표적인 해안평야인 안주평야와 함흥평야를 대상으로, 1910년대의 지형도와 2000년대의 위성영상을 토대로 북한 서해안과 동해안 평야의 지형 특성과 환경 변화를 비교 분석하였다. 북한에서 열두삼천리벌이라고도 불리는 안주평야는 지형학적으로 충적평야, 해성평야, 침식평야로 구분되며, 함흥평야는 주로 성천강에 의한 충적평야로 이루어져 있다. 지난 100년간 안주평야에서는 약 84.98$km^2$의 면적의 갯벌이 간척을 통해 농경지와 염전으로 변화되었으며, 중소하천의 하도는 대부분 직강화되었다. 함흥평야에서는 성천강 삼각주의 해안선이 최대 800m 정도 바다로 전진하면서 육지 면적이 약 3.40$km^2$ 증가하였고, 과거 분합(分合) 하도록 이루던 서성천강의 유로는 개간되어 사라졌으며, 광포는 인위적인 간척과 자연적인 하천 퇴적작용으로 호수 면적이 축소되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
• /
• pp.1808-1812
• /
• 2010

과거에 발생한 극한홍수에 대해 역사기록 혹은 고고학적 발견을 통해 경향성을 연구하는 것은 세계적으로 많은 관심을 가지고 수행되고 있다. 특히, 기후변화와 관련하여 시추 자료 분석에 의한 연구는 과거에도 극한홍수가 발생하였음을 보여주고 있으며, 일기와 같은 개인적인 기록물에도 이런 재해에 관한 기록이 남아 있다. 우리나라의 역사기록은 측우기의 앞선 발명과 맞물려 세계적으로 찾아보기 어려운 매우 상세한 내용을 담고 있다. 삼국사기를 비롯하여 고려사에는 그 시대에 발생하였던 주요 홍수에 대해서는 정성적인 기술이 되어 있으며, 특히 조선왕조실록에는 조선왕조가 개국된 이래로 500년간 발생한 홍수와 피해지역 및 피해규모를 자세히 기록하고 있다. 본 연구의 선행연구에서는 과거 청계천에서 관측된 측우기 기록을 이용하여 홍수수문분석을 수행한 후 과거 청계천의 극한홍수량을 산정하였다. 본 연구에서는 이러한 홍수량 산정결과를 토대로 HEC-RAS를 이용하여 과거 청계천에 대하여 각 홍수사상별 홍수위를 산정하였다. 이렇게 산정된 홍수위를 과거 역사기록상의 피해기록과 비교 분석하기 위하여 수치고도모형(DEM)의 이용으로 공간적 피해규모를 평가하고자 하였다. 모형의 입력 자료로는 하도구간 및 하천단면, 조도계수, 하상경사, 상 하류단 경계조건 등이 필요하다. 이를 위해서 과거 청계천에 대한 하천 단면자료 및 조도계수 등이 필요하나 대상지점의 과거 실측자료가 없는 바 청계천 개수계획평면종단도(1936년, 경성부), 준천사실(1760년), 동국여지비고(1870년), 조선지형도집성(1921년), 경성지적도(1912년), 청계천 유물 발굴조사보고서(2006년) 등의 고문헌을 통하여 청계천 본류 구간에 대하여 단면 입력자료를 구성하였다. 또한 실제 청계천의 주변부 피해양상을 확인하기 위하여 청계천의 지류구간에 대해서도 금천교 발굴조사보고서(2003년), 영천교 발굴조사보고서(2003년) 등의 자료와 함께 근대까지의 기록물들을 활용하여 단면 입력자료를 추정하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제28권5D호
• /
• pp.749-757
• /
• 2008

최근 집중호우나 태풍에 의한 홍수피해가 급증하면서, 댐방류시 하류하천의 홍수범람지역에 대한 가시화 정보가 요구되고 있다. 본 연구에서는 남강댐 하류지역을 대상으로 홍수범람지역을 가시화할 수 있는 3차원 GIS 시스템을 개발하였다. 먼저, TextureMaker와 HeightMaker 모듈을 이용하여 NGIS 수치지형도에서 추출한 DEM과 IKONOS 위성영상을 iWorld 엔진에 탑재 가능한 형태로 최적화 하였으며, 홍수분석모형(COSFIM)과 FLDWAV 수리모델을 이용하여 예측한 하천 횡단측선별 실시간 홍수위정보를 기반으로 댐하류 지역에 대한 홍수범람지역을 효과적으로 추출할 수 있게 되었다. 이러한 홍수범람 가시화 정보는 실시간 댐운영에 필요한 침수취약지역 파악 및 신속한 홍수재해 대처계획 수립에도 효과적으로 이용될 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
• /
• pp.239-239
• /
• 2022

기후변화로 인한 홍수패턴 변화로 인해 침수피해 발생 빈도가 증가하고 있다. 특히 2020년에는 기록적인 장기간 폭우로 인해 댐 하류 지역의 수몰피해가 발생한 바 있다. 예상을 벗어난 이상 홍수 발생 시 댐 방류로 인한 하류 지역 피해예측 및 주민 안전을 위해 침수범위를 예측하고 대응하는 것이 필요하다. 남강댐은 인공방수로 운영을 통해 홍수량을 가화천과 분담하는 운영방식을 이용하고 있으나 댐 직하류에는 진주시가 위치하여 홍수방류에 따른 지역 침수구간을 예측하는 것이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 재현기간 별 남강댐 홍수 방류량에 대해 남강댐하류~낙동강 합류부 구간의 홍수위 변화 분석 및 침수면적 계산을 수행했다. HEC-RAS를 이용한 남강 본류 수리해석을 위해 2013년 하천기본계획 단면을 이용하였으며, HEC-geoRAS를 이용한 침수면적 계산을 위해 2020년 수치지형도를 이용했다. HEC-RAS 모의를 위한 상류 경계조건은 남강댐 홍수 방류량을 적용하였으며, 하류 경계조건은 빈도 별 홍수위를 적용한 정상상태 모의를 수행했다. 빈도 별 남강댐 홍수 방류량은 남강댐 상류로 유입되는 빈도 별 홍수량에서 남강댐 저류 가능 홍수량을 제외한 유량을 방류하는 시나리오를 가정하여 결정했다. 50년, 80년, 100년, 200년 빈도 홍수량에 대한 홍수위 모의 결과, 우안 지역은 제방고를 초과하는 홍수위가 발생하지 않은 반면 좌안에서는 농경지를 중심으로 하천범람이 발생했다. 특히 80년 빈도 이상 홍수량에 대해 범람지점이 50년 빈도 홍수량에 비해 2배 이상 증가했다. 또한 침수면적을 계산한 결과, 만곡부와 지류 합류부 주변에서 주로 침수가 발생함을 확인할 수 있었다. 빈도 별 침수면적을 비교해보면 50년 빈도의 침수면적을 기준으로 80년, 100년, 200년 빈도에서 각각 9.4%, 18.7%, 53.1% 증가한 침수면적을 나타냈다.