• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.523-523
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• 2023

하천의 특성에 따라 활착하는 식생 및 형태는 다르며, 이러한 식생분포 특성은 다시 하천 수위와 유속 등에 영향을 미친다. 이처럼 식생과 하천의 상호작용을 이해하고, 이를 하천환경을 개선하는 하천관리를 위한 정보로 도출하기 위해서는 하천에 서식하는 식생에 대한 기초 정보를 수집하고 종합할 필요가 있다. 최근 기후변화와 강수 특성의 변화로 인해 국내 하천에서는 하천 규모와 위치에 관계없이 하도내 식생이 급격하게 증가하고 있다. 하천 내 식생의 활착은 흐름저항에 영향을 줄 수 있고 이는 홍수 발생시 통수능의 감소로 인해 결과적으로 홍수 피해를 유발할 수 있다. 특히 수목 식생이 패치나 군락의 형태로 하천에 존재할 경우 적은 양으로도 흐름저항을 증가시켜 홍수피해 규모가 커질 수 있다. 따라서 식생이 흐름저항에 미치는 영향을 파악하기 위해서는 국내 하천에 서식하는 수변식생의 종별 특성과 패치와 군락 형태의 물리적 특성 등을 이해할 필요가 있다. 국내 하천에서는 패치나 군락 형태로 서식하는 수목 식생 중 버드나무가 우점하는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 한국 하천에 분포하는 버드나무속 식생을 중심으로 입지 환경 및 군집 분포에 대해 조사하고 하천과 식생의 관계를 분석한 문헌들을 중심으로 그 결과들을 살펴보고자 한다. 본 연구에서는 하천 수변에 서식하는 버드나무 5종(왕버들, 선버들, 갯버들, 키버들, 버드나무)의 수목별 특성과 버드나무속의 특징, 연도별 하천별 버드나무 데이터를 제시하였다. 버드나무속은 종에 따라 개화기, 결실기, 수고 등에서 차이를 보였으나 대체로 저수로 호안과 범람원에 분포하는 것으로 나타났다. 특히 물환경정보시스템의 수변식생 자료(2014년부터 2021년, 2015년 제외)에 따르면 환삼덩굴, 쑥, 달뿌리풀이 매년 80% 이상의 출현률을 보이며 가장 상위에 존재하였으며, 버드나무속 식생 중에서는 버드나무(Salix koreensis)가 매년 60% 이상의 출현률로 가장 드넓게 분포하고 있는 것으로 나타났다.

• 대한공간정보학회지
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• 제4권1호
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• pp.115-119
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• 1996

수문학(水文學) 해석(解析)에 있어서 기본자료로 사용되는 유역의 하천(河川) 형태학적(形態學的) 특성(特性)은 매우 다양하고 광범위하다. 지금까지의 하천형태학적 특성의 추출 방법은 수작업(手作業)에 의존하는 전통적 방법이어서 많은 시간과 경비가 필요하였다. 최근들어 컴퓨터 및 주변기기의 발달로 지형과 밀접한 관련이 있는 수문학에 GIS가 도입되어 유역과 유출분석을 위한 응용연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 GIS를 활용하여 국제수문개발계획(國際水文開發計劃(IHP))의 대표유역(代表流域)인 남한강(南漢江)의 평창강류역(平昌江流域)을 대상으로 GIS를 활용한 공간분석(空間分析)을 시도 하므로써 수문학적으로 참고가 되는 하천 형태학적 특성을 추출하고 수작업에 의한 결과와 비교하여 GIS의 적용 타당성을 검토하고자 한다. 이를 위하여 평창강유역을 포함하는 1:50,000 지형도(地形圖) 4도엽을 스캐닝하고 백터라이징하여 DEM을 생성하였고 이것을 ARC/INFO의 GRID 모듈을 이용하여 유역경계를 추출하였다. 또한 추출된 자료로부터 지표 유출량 산정을 위한 유역의 하천 형태학적 특성 인자들을 정량화하여 기존의 자료들과 비교 검토하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.6-6
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• 2017

본 연구의 목적은 독립적으로 수행되어진 하천 복원 가치추정 선행연구들을 대상으로 메타회귀분석을 활용한 편익이전을 제시함으로써, 편익이전의 타당성 및 적용 가능성을 검토하는 데 있다. 문헌검색을 통해 '하천 가치평가', '하천 가치', '물 환경 가치추정', '하천 편익' 등에 관한 자료를 수집하였으며, 총 60편의 연구를 수집했다. 그 중 중복된 연구를 제외하고 가치추정 단위를 '원/년/가구'로 통일함으로써 51편의 연구를 분석에 사용했으며, 90개의 가치 추정치가 실증분석에 사용되었다. 본 연구는 국내에서 수행된 하천 복원 가치 추정연구를 집대성하여 DB를 구축하고 요약통계량을 중심으로 선행연구 결과를 기술하였으며, 메타회귀분석을 실시한 후, policy site의 특성과 조건에 맞게 함수를 조정하고, 조정된 함수를 사용하여 policy site의 가치를 예측하였다. 종속변수로는 총 가치(원/년/가구, 2015년 불변가격)가, 독립변수로는 하천유형, 위치, 규모, 환경 서비스특성, 그리고 방법론 특성, 지불형태, 대상지 사회경제적 특성 변수들이 포함되었다. 모형의 추정결과 조정된 값은.420으로써 종속변수 총변이의 42.0%를 모형이 설명하는 것으로 나타났다. 메타회귀분석을 통해 본류에서 멀어지는 소규모하천일수록 하천의 경제적 가치를 더 크게 느끼는 것으로 나타났으며, 전체적인 영향력 크기를 고려해 본다면 하천을 복원할 때 수질정화기능, 서식지기능, 이수기능, 치수기능, 여가 및 수변공간으로의 기능 순으로 고려하는 것이 하천의 가치를 보다 높일 수 있을 것으로 보였다. 또한 지불방법은 매월, 인당 지불하는 것으로 제시할 때 경제적 가치 추정치를 높일 수 있는 것으로 해석되었다. 모델추정 결과를 활용한 함수이전에서는 만경강의 특성을 반영하고 조정함으로써 만경강의 가치를 추정하였으며, 모형으로부터 얻은 만경강 가치 예측치는 가구당 매년 41,214원으로 추정되었다. 본 연구의 메타회귀분석은 선행연구를 객관적으로 종합할 수 있는 분석의 틀로서 충분한 활용 타당성이 인정되는 것으로 보이며, 편익이전 시에 policy site의 자원특성과 조건에 맞춰 함수를 조정하여 예측치를 제시함으로써 메타회귀분석 함수이전의 융통성을 보여주었다. 이에 메타회귀분석을 통한 편익이전은 타당성 및 적용 가능성 측면에서 긍정적으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.415-415
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• 2011

수문학 또는 하천유출은 크게 기후학적은 인자 (온도, 바람, 상대습도 등)나 지형학적 인자 (지표면 경사, 흙의 종류, 하천의 면적, 하천의 길이 등)들에 의해 결정된다. 지형학적 인자들 중인 하천의 면적 그리고 주하천의 길이에 의한 영향은 비첨두홍수량의 과 수문곡선의 모양에 크게 관여되어 있다. 일반적으로 유역형상이 좁고 주하천의 길이(유로연장)가 긴 하천의 경우 단위면적당 유출량과 시간과의 그래프에서 수문곡선은 넓고 낮은 형태 모습을 지니지만 유역의 형상이 넓고 주하천의 길이기 짧은 하천은 수문곡선이 좁고 높은 형태의 모습을 가진다. 이러한 유역형상의 차이에 따라 Horton (1932)은 유역의 면적과 주하천의 길이의 비로 형상계수 (Shape Factor)의 공식을 제시하였다. 유역면적에 비해 유로연장이 길면 형상계수가 작아지고 첨두홍수량이 작아지는 반면 유역면적에 비해 유로연장이 짧을수록 형상계수가 커져 첨두홍수량이 커지는 형상을 발견할 수 있다. 형상계수와 비첨두홍수량의 상관관계를 알아보기 위하여 상수 전용댐 안전성 대책 및 치수능력 증대 방안연구 (2008) 보고서에서 적용한 유역들을 비교하였다. 이 보고서에 있는 38개의 유역들 중에서 형상계수가 0< <1 인 유역들을 선택한 후 형상계수와 지속시간별 비첨두홍수량의 관계 그리고 유역면적과 지속시간별 비첨두홍수량의 관계를 도시하였다. 추세선에 의한 결정계수인 $R^2$ 의 값을 비교하여 형상계수와 비첨두홍수량과의 관계를 조명하였다. 또한, 형상계수에 따른 순간단위도의 첨두시간 및 첨두유량을 비교하기 위하여 유역면적이 $300m^2$내외이며, 서로 다른 형상계수를 갖는 유역을 선정하여 연구를 진행하였다. 대상유역의 관측값을 이용하여 Nash모형을 적용한 순간단위도를 산정하였으며, 형상계수에 따른 첨두시간 및 첨두유량의 비교분석을 수행하였다.

• 물과 미래
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• 제15권1호
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• pp.33-42
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• 1982

하천부지의 이용, 개간사업 및 하천을 공학적 측면에서 지속관리해야 된다는 이론이 활발해 짐에 따라 하천형태학의 연구가 주목을 받게 되었다. 그 가운데서도 하천의 사행에 관한 문제는 가장 중요함을 인정받았다. 그러므로 사행특성의 분석에서 많은 이상적인 모델을 사용하였는데 이와 같은 이상적이 모델에 의해 얻어진 자료나 기하학적 변수의 결정방법은 개인의 선호에 의해 달라지는 수가 많다. 본 연구에서는 수로형태의 모델화에 의한 부합리를 제거하기 위하여 통계적인 방법을 사용하였으며 새로운 사행특성 분석방법인 선형 일반화 알고리즘에 의한 수로모델을 사행특성 분석에 사용하였다. 그 결과 곡율의 분산정도가 사행밀도를 판별해주는 지수가 됨을 알았고, 첨연도는 임의수로 내에서 직선수로의 특성을 표시하는 척도가 됨을 알 수 있었다. 특히 선형 일반화 알고리즘에 의한 수로모델은 사행특성을 분석하는데 좋은 모델이 됨을 나타내 주었다.

• 물과 미래
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• 제18권1호
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• pp.57-65
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• 1985

하천부지의 사용과 개간사업 및 하천을 공학적인 측면에서 유지관리해야 된다는 것이 활발해짐에 따라 하천형태학의 연구가 주목을 받게 되었다. 그 가운데서도 하천의 사행에 관한 문제는 가장 중요하다 할 것이다. 사행특성의 분석에는 여러 가지의 이상적인 모델을 사용하여 왔으나 이와같은 이상적인 모델에서 얻어진 자료나 기하학적 변수의 결정방법은 개인의 선호에 따라 많은 다름을 보아왔다. 본 연구에서는 최근의 새로운 방법인 선형일반화 알고리즘에 의한 수로모델을 사행특성분석에 사용하였으며, 또한 수로형태의 모델화에서의 불합리함을 최대한 제거하기 위하여 통계적인 방법을 사용하였다. 그 결과 곡율의 분산정도는 사행밀도를 판별할 수 있는 지수가 될 수 있고 첨예도는 어떤 수로내에 직선 수로의특성을 표시하는 척도가 됨을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.107-107
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• 2011

인류가 수렵생활에서 농경문화로 정착됨에 따라, 물을 손쉽게 이용할 수 있는 하천이나 호소의 수변공간을 활용하여 고대문명이 형성되어 왔다. 이와 같은 고대문명이 근대 산업화에 의한 새로 운 문명으로 이어지면서, 종래의 하천이나 호소의 수변공간을 이용한 생활과 문화로부터 대외지향적인 해안공간을 중심으로, 그것이 확장되기에 이르렀다. 특히, 최근의 세계화에 수반되어 많은 국가들이 대외지향의 편리성 도모를 위하여, 일종의 제2의 도시국가형태의 문화가 이루어지면서, 새로운 형태의 문명이 태동하고 있는 듯하다. 이와 같은 배경에서, 우리나라는 저 출산 고령화 사회라고 하는 새로운 조류가 긴박하게 진전되고, 도시화율이 90%, GDP의 대외 의존도가 80%에 육박하고 있는 등으로, 고도의 수변공간을 활용하는 세계 유수의 도시국가의 형태로 이행되고 있는 듯하다. 그러므로 종래의 하천 호소 해안 등의 수변공간의 이용을 위하여 발전시켜온 하천공학이나 해안 항만공학만으로서는 이러한 변화에 대응하가가 미흡하고, 더욱이, 20세기후반으로부터 시작된 환경적요인의 도입에는 아직까지 혼란이 야기되고 있어, 새로이 형성시켜가야 할 수변문화의 효율성제고의 도구로서의 새로운 공학의 발전이 모색되어야한다. 이는 수변공간의 이용 안전 환경이라고 하는 큰 틀로서의 문화 문명을 만들어 갈수 있는 공학이어야 할 것이다. 기존의 수공학 위주의 공학개념에서 종합공학 또는 공학종합의 학문으로서 인문사회, 첨단과학기술까지의 대융합을 고려한, 장소나 공간이라고 하는 "것(물(物))"의 디자인뿐만 아니라 장면, 상황, 규칙 만들기라고 하는 "일(사(事))"의 디자인까지도 포함되는 공학의 새로운 모델을 제시한다. 주요내용으로서는, 새로운 수면문화조성을 촉진하여, 지속가능한 인류문명이 유지 될 수 있도록 지금까지의 터 무늬 또는 자취를 최대한 살리면서, 최근의 하천 해안을 중심으로 한 외부의존형 대도시권형의 국토이용에서, 지식산업단지 생산녹지 등을 최대한 아우를 수 있는 소위 글로발형의 국토이용을 촉진할 수 있는 수변문화공학의 모델을 제안한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.248-252
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• 2010

홍수기 호우로 인한 피해는 대부분 하천구역에서 발생되며, 이러한 피해는 인간에게 직 간접적으로 영향을 미치게 된다. 자연 상태의 하천형상은 대부분 호우로 인한 홍수로 인해 자연스럽게 만들어지게 되며, 대부분 사행하천의 형태를 띠게 된다. 사행하천에서의 흐름의 기하학적 특성은 성장이나 사멸, 또는 두 가지 모두의 형태를 보인다. 사행하천에서의 흐름 및 유속 분포는 하천제방 보호, 주운, 취수, 그리고 유사 이동 및 퇴적 패턴과 관련하여 실용적인 관점에서 연구하여야 하는 하천수리학에서는 매우 중요한 주제이다. 그리고 사행하천은 특히 만곡부가 교호적으로 나타나는 곳에서의 흐름구조가 매우 복잡하다. 이러한 사행하천에서는 회전방향이 교호적으로 바뀌는 나선형의 흐름(2차류)이 3차원적으로 발생하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 사행하천이 많은 국내 하천특성을 고려하여, 하천 만곡부에서의 흐름특성을 분석하고자 하였으며 2차원 CCHE2D 와 3차원 FLOW3D 모형을 적용하였으며 가상 하도에 대하여 수리모형 실험의 실측치와 비교하여 모형의 정확성과 안정성을 검증하였다. 그리고 남강댐 하류에 대하여 만곡부의 흐름특성(유속 분포 및 최대유속경로, 수위분포, 2차류 거동, 편수위, 전단응력 분포 등)을 분석함으로써, 하천 만곡부에서의 수리적 특성을 보다 정확하게 제시하고자 한다. 모의 분석결과 동일 하도에 대하여 유량을 변동시킬 경우, 유량이 증가할수록 만곡부에서의 수리영향이 더욱 뚜렷해짐을 알 수 있었고 2차원 모형보다 3차원모형의 결과의 정확도가 더 높은 것으로 분석되었다. 곡률반경이 1,300~1,600 정도인 실제하천에 적용한 결과, 수위의 경우 2차원 결과가 3차원 결과보다 최대 3%정도 수위가 높은 것으로 나타났으며, 또한, 상관계수가 평균 0.91의 값을 보이고 있어 2차원모형과 3차원모형의 결과가 비교적 잘 일치하는 것으로 분석되었다. 흐름 분석을 통해서 만곡부에서의 최대유속은 최정점(apex)에서 보다는 오히려 최정점 이전 하도의 내측에서 발생하였으며, 정점에서의 종단유속은 감소하지만 횡단유속은 오히려 크게 증가하는 경향을 보이고 있었다. 따라서 하천설계시 사행하천의 제방 안정성 확보를 위하여 종단유속 뿐만 아니라 횡단유속 또한 고려할 필요가 있음을 확인하였다. 또한 남강댐 하류 만곡부에서의 내측 및 외측의 수위를 분석한 결과, 제방 외측의 수위가 평균수위에 비해 최대 약 37cm정도 증가하는 것으로 분석되었다. 따라서 만곡부에 대한 하천제방설계시 좌, 우안의 여유고를 일률적으로 적용하기 보다는 만곡에 따른 흐름특성을 분석하여 설계에 적용하여야 안정성 및 경제성을 동시에 확보할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.612-612
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• 2012

최근 GIS를 이용하여 수리 수문학적인 지형인자를 생성할 수 있는 Arc Hydro 등의 다양한 GIS 기반 툴들이 개발되어 왔다. 예를 들어 Arc Hydro는 격자형 고도자료인 수치표고모델(Digital Elevation Model)을 통해 수자원에서 필요로 하는 유로연장, 유역경사 등의 지형인자를 산정할 수 있는 기능을 제공해 주고 있다. 하지만 기존의 GIS 기반 툴에서는 Manning의 평균유속 공식 등 하천수리학에서 매우 중요한 인자인 하천경사를 하천망을 따라 산정하고 표출하는 기능이 부족하였다. 또한 하천경사 산정에 사용되는 여러 GIS 툴을 통해서 제공되는 셀 경사 등 지형인자들의 기계적인 적용으로 정확한 하천경사의 산정에 문제가 있어왔다. 본 논문은 이러한 지형인자들의 적용성을 평가하고 다양한 이론적 하천경사 산정법을 GIS 상에 적용하여 상호 비교하여 최적화된 하천경사 산정방법을 제시하고자 한다. 연구 대상유역으로는 제주도를 선정하였으며, 대상 하천은 Arc Hydro를 이용하여 산정된 하천망의 형태를 수자원관리정보시스템(WAMIS), 위성사진 등과 비교한 후 시범 하천(한천)을 선택하여 여러 하천경사 산정법을 적용해 보았다. 적용된 산정법은 총 4가지로 첫 번째 방법은 수치표고모델의 주변 표고를 고려하여 산정된 기울기를 Arc Hydro를 이용하여 산정된 하천을 따라 산술평균하는 방법이며, 나머지 3가지 방법은 하천망을 따라 흐름방향의 거리와 수치표고모델의 표고를 수집한 후에 단순경사방법, 등면적경사방법, 등가경사방법에 적용하는 방법이다. 산정된 하천경사를 상대비교를 하여 대상유역에 대한 비교검토를 실시하였다. 모든 과정은 프로그램 개발을 통해 자동화 시켜 향후 다른 유역의 적용과 변화 가능한 지형정보를 신속하고 효율적인 예측을 가능할 수 있도록 하였다. 또한 주어진 하천망의 두 지점 사이의 종방향 경사를 산정하여 표출하는 기능을 추가하여 하천 경사의 표출방식을 향상시켰다. GIS를 이용하여 산정되어진 하천경사의 적용성이 충분하다면 Manning의 평균유속 공식에 적용할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 하천분석이 용이해 질 것으로 예상된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제42권5호
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• pp.425-432
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• 2009

공릉2보는 농업용수의 공급을 위하여 1970년대에 설치되었다. 그러나 인근 지역의 토지 이용의 변화로 용도를 다하여 사용되지 않고 방치되어 있었다. 공릉2보는 높이 1.5 m의 소형 보 이며, 공릉천의 하상재료는 가는 모래에서 가는 자갈로 구성되어있다. 지자체와 지역 주민들과의 협의를 통하여 공릉2보는 2006년 4월 14일 완전히 철거되었다. 본 논문에서는 공릉2보 철거에 따른 하천형태학적인 변화를 조사하기 위한 연구를 수행하였다. 보 철거 전 후의 하상재료의 입도분포, 종단 하상고, 그리고 단면형의 변화가 고찰되었다. 보를 포함한 1 km 구간에서 순 퇴적량이 산정되었으며, 결과로부터 평형하상을 유도하는 유사이동 과정이 초반 45일동안 무척 빠르게 진행되었음을 보였다.