• 한국해안해양공학회지
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• 제19권1호
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• pp.45-56
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• 2007

수량 및 수질자료, 특히 수질자료가 없는 구간에서의 직접계산에 의한 오염부하 산정은 불가능하기 때문에 적절한 방법을 이용하여 결측구간의 자료를 보완(data filling)하여 계산하는 추정과정을 필요로 한다. 본 연구에서는 수질자료가 없는 구간, 즉 수질 결측구간에서 오염부하량을 산정하기 위한 다양한 농도 추정방법을 제시하고, 제시된 방법을 이용하여 추정된 농도변화 양상 분석 및 오염부하 변동양상을 비교 분석하여 보다 효과적이고, 효율적인 추정방법을 최종 제안하였다. 또한, 오염부하에 영향을 미치는 수량 및 수질인자의 상대적인 중요성과 연안 하천의 오염부하 특성을 구분할 수 있는 영향인자를 제시하였다. 수질자료 결측구간의 다양한 농도 추정방법을 이용하여 한강하구의 오염부하를 산정한 결과, 결측구간을 제외하고 추정한 오염부하는 매우 낮은 비현실적인 결과를 제시하였으며, 가용자료의 변동성을 고려한 선형내삽법이 가장 적합한 방법으로 파악되었다. 또한, 한강하구의 오염부하양상은 수량주도형으로 판단되었으며, 결측구간의 농도추정은 불가피한 과정으로 적절한 추정방법을 이용하는 것이 보다 바람직한 것으로 파악되었다.

• 한국조경학회지
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• 제39권1호
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• pp.106-116
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• 2011

생태적 연결성을 확보하고 야생동물의 보전을 위해 생태적 연결통로에 대한 많은 연구가 진행되고 있지만, 현재 야생동물의 서식이 양호한 지점에 대한 보전 대책은 미비한 실정이다. 이번 연구는 생태적 연결성을 확보하는 측면에서 실제 다양한 야생동물이 서식하며 이들의 서식환경이 비교적 잘 보전되어 있는 지역을 선별하는 데 목적이 있으며, 일정 종수 이상의 야생동물이 다양하게 서식하고 서식지 주변의 토지이용특성을 분석하여 공통적 유형을 고르게 갖추고 있는 지점을 '우선보전연결구간'으로 지정하였다. 이를 위해 충청남도 당진군, 서산시, 예산군, 공주시, 부여군 등 5개 시 군을 대상으로 포유류의 다양한 서식이 예상되는 지점 500개를 우선 선정하고, 이 지점에 대해 2계절, 총 2회에 걸쳐 포유류 서식 현황을 조사하였다. 조사결과 492개 지점에서 총 12종의 포유류가 서식하고 있었으며, 각 지역별 평균 종수 이상의 종이 출현한 지점은 총 264개였다. 그리고 평균 종수 이상의 종이 출현한 저점에 대한 토지이용현황 분석을 한 결과, 산림, 논, 밭, 하천, 초지, 농촌형 건축물 등을 포함한 5~7개 유형을 가진 지점에서 높은 종 다양성을 보였다. 이를 토대로 평균 이상의 야생동물이 서식하고 공통적 유형을 지닌 지점을 "우선연결보전구간"으로 정의하였으며, 총 89개 지점을 선정하였다.

• 생태와환경
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• 제48권3호
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• pp.195-202
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• 2015

본 연구는 국내 담수외래종의 연구동향을 파악하기 위해서 비정형 데이터로부터 키워드 간의 연계성을 파악하는 데 적합한 텍스트마이닝 (text-mining)기법을 이용하였다. 환경부가 지정한 담수외래종 17종 (포유류 1종, 양서 파충류 3종, 어류 11종, 식물 2종)의 학명과 국명 또한 일반 검색어로 이용하여 56개의 국내 학회 및 기관에서 발행된 총 245편 논문을 개체군 수준에서 분석하였다. 담수외래종에 대한 연구는 90년대에 증가하여 2000년대 이후 감소하는 양상을 보였으며 외래종의 생리 및 발생에 대한 연구가 분류, 생태에 대한 연구보다 유의하게 많았다. 특히, 무지개 송어 (44%/전체 논문편수), 나일틸라피아 (19%), 이스라엘 잉어 (8%), 은연어 (4%)와 같이 수산자원으로 이용하기 위해 도입된 종들에 대한 연구가 많았다. 하지만 담수외래종의 생태적 특성과 분포, 행동에 대한 연구는 뉴트리아와 큰입우럭, 황소개구리로 제한되어 있고 연구 수 역시 생리 및 발생 관련 연구에 비해 적었다. 지금까지 담수외래종들의 위해성과 문제점은 계속 제기되고 있지만, 분석 결과 연구 주제가 편향되어있어 그들의 생태적인 문제를 해결하기에는 정보가 부족한 것으로 보인다. 담수외래종의 효과적인 관리를 위해서는 그들에 대한 다각적인 접근과 폭넓은 연구주제의 설정이 필요하다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.74-74
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• 2015

최근 홍수의 특성과 피해 양상은 과거와는 다르게 변화하고 있으며, 급격한 도시화로 인하여 기존 하천유역의 저류 능력이 감소하였으며 이러한 한계를 극복하기 위하여 이미 외국에서는 대심도 터널을 활용한 홍수재해 관리방안이 오래전부터 활용되어 왔다. 본 연구에서는 대심도 터널의 유입구, 수직갱, 감세지, 배수터널과 같은 시설물 중 대심도 터널 설계 시 수직 유입구를 통해 유입되는 유량의 에너지를 완화하고 효과적으로 배수 할 수 있도록 중요한 역할을 하는 감세지의 효율적인 깊이 산정을 위하여 수리모형실험을 실시하였으며, 모형은 Froude 상사법칙을 사용하여 원형의 1/18크기로 제작하였다. 본 연구에서 실시한 감세지 모형의 깊이는 0.278 m(원형 5.0 m), 0.417 m(원형 7.5 m)이며, 각 감세지 깊이별 수직 유입구 3개소(저지수직구1, 저지수직구2, 고지수직구) 및 5가지의 유량 CASE에 대하여 감세지 바닥면 압력을 비교?분석 하였다. 수직 유입구 3개소의 설계조건에 따른 감세지 깊이별 바닥면 압력 분포 평가를 실시한 결과 저지수직구1의 감세지 깊이 0.278 m(원형 5.0m)에서는 최대 압력이 4번 지점에서 $0.075kg/cm^2$(원형 1.30 MPa)이 측정 되었으며, 0.417 m(원형 7.5m)에서는 최대 압력이 1번지점에서 $0.089kg/cm^2$(원형 1.54MPa)이 측정되었다. 또한 저지수직구2의 감세지 깊이 0.278 m(원형 5.0 m)에서는 최대 압력이 1번 지점에서 $0.074kg/cm^2$(원형 1.28 MPa)이 측정 되었으며, 0.417 m(원형 7.5 m)에서는 최대 압력이 2번지점에서 $0.088kg/cm^2$(원형 1.52 MPa)이 측정되었다. 고지수직구의 감세지 깊이 0.278 m(원형 5.0 m)에서는 최대 압력이 3번 지점에서 $0.082kg/cm^2$(원형 1.42 MPa)이 측정 되었으며, 0.417 m(원형 7.5 m)에서는 최대 압력이 1번지점에서 $0.092kg/cm^2$(원형 1.59 MPa)이 측정되었다. 본 연구에서 실시한 수리모형실험의 결과 저유량에서 고유량으로 갈수록 최대압력지점은 반시계방향으로 움직이는 것을 알 수 있으며, 이는 수직 유입구의 설계조건에 따른 수직갱에서의 회전수차에 의하여 발생하는 것으로 분석하였다. 따라서 적절한 감세지 깊이 산정을 위해서 대심도터널의 수직 유입구(유입구형태, 수직갱)의 평가가 함께 유기적으로 이루어져야 할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.387-387
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• 2019

우리나라는 최근 10년간 자연재난 중 호우로 인해 인명피해 약 120명, 재산피해 약 1조 4천억원을 기록하였으며, 또한 기후변화로 인해 강한 국지성 집중호우의 발생빈도가 높아질 것으로 예상됨에 따라 호우에 의한 침수피해가 증가될 것으로 예상된다. 특히 본 연구 대상지역인 인천시의 경우 도시화로 인해 인구밀도 및 불투수지역이 증가함에 따라 침수피해가 대형화되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 인천시와 같은 도심지역에서의 침수발생을 사전에 예측하고 침수발생에 대한 대비 대응을 위해 하수관망 해석을 위한 SWMM 모델과 침수해석을 위한 2DIS 모델을 연계하여 인천시 침수심 생산체계를 구축하고자 한다. 본 연구에 적용한 침수심 생산과정은 크게 강우자료 생산, 유역 및 하수관망 해석, 침수 해석 등 총 3단계 과정으로 구성된다. 강우자료 생산과정에서는 유역 및 하수관망 해석과 침수 해석을 위한 10분 단위 유역평균 강우량자료를 생산한다. 유역 및 하수관망 해석과정에서는 지형자료 및 강우자료를 이용하여 SWMM 모델을 통해 맨홀에서의 월류량 자료를 생산한다. 마지막으로 침수해석과정에서는 지형자료와 함께 앞서 두 과정을 통해 생산된 강우 및 맨홀 월류량 자료를 입력자료로 하여 2DIS 모델을 통해 10분 단위의 시계열 침수심 정보 및 격자별 최대 침수심정보를 생산한다. 본 연구에서의 공간해상도는 도심지역의 도로단위 고해상도 침수심 정보 생산을 위해 6m 단위로 하였으며, 시간해상도는 단시간에 발생하는 도심지역의 침수특성 반영을 위해 10분으로 하였다. 또한, 침수발생 시 발생한 강우의 지표흐름 영향을 반영하기 위해 빗물받이효율 변화에 다른 침수심을 분석하였다. 본 연구를 통해 도출된 모의 침수심 결과를 실제 침수피해사례 및 풍수해저감종합계획 결과와 비교하였으며, 다수 지역에서 실제 침수발생지역과 동일하게 침수가 발생한 것으로 나타났다. 또한, 전체적인 침수 양상이 유사하게 발생함을 확인하였다. 향후 관측자료를 이용한 하수관망 및 침수해석 모델의 최적화, 하천유량 예측을 통한 하류 기점수위의 반영 등을 통해 정확도를 개선할 수 있을 것으로 판단되며, 이를 통해 인천시 침수발생을 사전에 예측하여 침수피해에 대비 및 대응과 침수피해 발생 시 정확하고 상세한 원인 분석 및 예측이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권2호
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• pp.107-113
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• 2019

한국에서 현재 사용되고 있는 홍수예보모형은 집중형 강우-유출모형을 적용하여 유역의 유출을 계산하고 하도 및 저수지 추적모형 등을 활용하여 하천의 수위를 예측한다. 집중형 모형은 유역을 동질의 배수구역으로 가정한다. 따라서 유역내의 다양한 공간적 특성을 고려하지 못한다는 단점이 있다. 또한, 사용되는 강우자료도 지점강우를 활용하기 때문에 공간적인 분포를 자세히 고려하지 못한다는 한계가 있다. 따라서 홍수예보모형에 분포형 모형을 적용하기 위한 연구가 다양하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 GRM모형을 한국 홍수예보시스템에 적용하기 위해 모형의 다양한 해상도에 따른 유역유출의 결과의 차이를 분석하여 최적의 해상도를 결정하고자 한다. 모형의 격자가 너무 조밀한 경우 계산시간이 과다하게 되어 홍수예보모형에 적용하기에는 적합하지 않다. 너무 성길 경우에도 분포형 모형을 적용하여 공간적인 분포를 파악하고자 하는 목적에 맞지 않게 된다. 본 연구의 결과로 유역유출 예측의 정확성을 만족시키고 홍수예보에 적합한 계산속도가 나올 수 있는 최적 해상도를 제시하였다. 유출량 예측의 정확도는 Nash-Sutcliffe model efficiency coefficient (NSE) 값의 비교를 통해 분석하였다. 본 연구에서 도출된 최적해상도 산정 결과는 분포형 유역유출모형을 홍수예보모형에 적용하기 위한 기초자료로 활용될 것이다.

• 생태와환경
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• 제52권2호
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• pp.94-104
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• 2019

본 연구는 금강 권역을 대상으로 일반최소자승법(OLS)과 공간지리 가중회귀모형(GWR)을 적용하여 유역 내 토지이용과 지형적 특성이 BOD, DO, TN, TP을 포함한 수질에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 일반적으로 OLS는 변수 간의 관계가 균일하다는 가정에 기초하고 있으며, 지역적인 변화를 고려하지 않는다는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 변수 간의 관계가 지역적으로 다르게 나타나는 것을 검증하기 위해 GWR을 이용하여 분석하였다. 종속변수인 총 4개의 수질 측정 항목(BOD, DO, TN, TP)과 독립변수인 토지이용 비율(도시, 농업 및 산림지역) 및 지형(고도, 평균 경사)에 대하여 OLS와 GWR 모형을 각각 추정하고, 비교하였다. GWR 모형의 $R^2$와 회귀계수 값의 기초 통계량을 분석한 결과, 공간적으로 큰 변동성이 있는 것으로 나타났다. 즉, 토지이용과 지형이 수질에 미치는 영향이 지역에 따라 균일하지 않은(non-stationarity) 것을 보여준다. 또한 OLS와 GWR 모형의 $R^2$, AICc, Moran's I 지수를 비교하였을 때, 대부분 GWR 모형이 OLS 모형에 비하여 우수한 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 향후 수질 및 유역 관리를 위한 토지이용 계획 수립 등의 정책적 근거로 활용될 수 있다.

• 터널과지하공간
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• 제30권6호
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• pp.540-550
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• 2020

최근 AI 기술의 발전과 정립으로 자동화 분야에서 머신러닝 기법의 활용이 활발하게 이루어지고 있다. 머신러닝 기법의 활용에 있어 중요한 점은 데이터 특성에 따라 적합한 알고리즘이 존재한다는 점이며, 머신러닝 기법 적용을 위한 데이터세트의 분석이 필요하다. 본 연구에서는 다양한 머신러닝 기법을 기반으로 하천 하부의 토사지반을 통과하는 토압식 쉴드TBM 터널 구간의 지반정보와 굴진정보를 사용하여 토압식 쉴드TBM의 굴진율을 예측하였다. 선형회귀모델에서 모델의 통계적인 유의성과 다중공선성에서는 문제가 없었으나 결정계수가 0.76으로 나타났고 앙상블 모델과 서포트 벡터 머신에서는 0.88이상의 예측성능을 보여, 분석한 데이터세트에서 토압식 쉴드TBM 굴진성능예측에 적합한 모델은 서포트 벡터 머신임을 알 수 있었다. 현재 도출된 결과로 볼 때, 토압식 쉴드TBM의 기계데이터와 지반정보가 포함된 데이터를 활용한 굴진성능 예측 모델의 적합성은 높다고 판단된다. 추가적으로 지반조건의 다양성과 데이터양을 늘리는 연구가 필요한 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제55권4호
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• pp.376-389
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• 2022

화학물질은 현대생활에서 없어서는 안될 매우 중요한 요소이며, 그 종류와 발생량이 꾸준히 증가하는 추세이다. 코로나19 발병 이후 소독제 사용증가로 인해 소독제 함유 화학물질의 사용 및 배출 또한 증가했지만, 환경모니터링이나 생물독성연구 외에 생태계 내 거동에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구는 2020, 2021년 금강, 한강, 영산강에서 어류를 대상으로 하는 생태계 먹이망을 조사하고, 어류의 근육에서 소독제 성분인 6종의 benzalkonium chloride (BACs)와 5종의 didecyldimethylammonium chlorides (DDACs)농도를 분석하여 생태계 내 거동을 살펴보았다. ∑BACs와 ∑DDACs는 한강에 서식하는 어류의 체내에서 가장 높은 농도로, 뒤이어 영산강, 금강하구언, 갑천 순서로 검출되었으며 강우 이후 물질의 농도와 검출 빈도가 감소하는 것으로 관찰되었다. BAC는 C12와 C14가, DDAC는 C10과 C14가 가장 빈번하게 검출되었다. BAC와 DDAC가 어류 조직에서 검출된 것으로 보아 물질이 생물과 먹이망 내 축적될 수 있음을 확인하였으나, 체내 축적률을 보여주는 biomagnification factor(BMF)가 1 미만의 값으로, 먹이망 내 전달을 보여주는 trophic magnification slope (TMS)이 -0.236에서 0.001의 값으로, trophic magnification factor(TMF)가 0.85에서 1.01의 값으로 도출되어 먹이망을 통해 물질이 확대되기보다는 희석된다는 것을 알 수 있었다.

• 한국습지학회지
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• 제25권2호
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• pp.83-90
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• 2023

기후변화로 이상강우 발생이 증가하고 있으며, 매년 폭우로 인한 피해 강도와 규모가 커지고 있는 실정이다. 또한, 폭우의 발생 빈도가 잦아지면서 폭우가 연속적으로 발생하는 경우도 많아지고, 이로 인해 도심지역에서는 전에는 없던 큰 침수 피해가 발생하고 있다. 하천과 해안 인근 지역이 불투수 지역일 경우에 강우강도가 높아질수록 최대 흐름이 급격히 높아지기 때문에 유역특성을 고려한 종합적인 침수위험도 평가가 필요하다. 본 연구에서는 지하철 역사의 침수방지 대책으로 평가요소에 대한 점수를 부여하여 침수위험도 평가를 분석하였다. 종합적인 평가 지수를 고려한 침수 위험도 평가 과정을 거쳐 과거 침수가 발생한 유동인구 및 교통량이 많은 5개의 도시철도역에 대한 침수 위험도 평가를 실시하였다. 이를 종합적으로 분석하여 침수위험 등급(1~4등급)을 설정함으로써 위험등급에 맞는 침수대책을 수립해야 할 것으로 판단된다.