• 한국수자원학회논문집
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• 제40권6호
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• pp.447-458
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• 2007

본 연구에서는 해안 도시 하천의 범람으로 인한 홍수 재해 발생시 예상될 수 있는 피해에 대해 적절한 홍수예경보 및 피난대책을 수립하고자 대표적인 해안 도시 하천의 특성을 가지는 부산시 온천천 유역을 대상으로 수치지도에서 각종 지형자료를 추출하였고 수문 GIS 자료를 구축하였다. 강우 분석은 강우의 공간적 특성을 대상유역인 온천천에 티센망을 이용하여 고려하였으며 강우의 시간적 분포는 Huff의 2분위, 6차 회귀다항식을 이용하여 분석하였다. 홍수예경보 발령 기준을 설정하기 위하여 선정 지점 세 곳을 선택하여 위험수심을 선정하였다. 그리고, 하천 수리 분석을 위한 한계유출량 산정을 위해 HEC-RAS 모형을 이용 조위의 영향을 고려하여 홍수위 및 한계유출량을 산정하였고 도시 돌발 홍수 기준우량 산정을 위해 PCSWMM 2002를 이용하여 수문 분석을 실시하였다. 그 결과 온천천 유역의 홍수예경보 시스템과 이에 따른 홍수예경보 발령흐름도, 운영체계가 결정되었고 홍수예경보 발령 기준이 설정되었다. 본 연구를 통해 SWMM, HEC-RAS, ArcView GIS 모형을 연계하여 대상유역과 하도에 적용 통합적인 모의 기법을 제시하였으며 해안 도시 하천에서의 홍수 재해 발생시 이에 대한 대비책을 마련하게되었다. 앞으로 더욱 심도있게 연구하여 주요 해안 도시 하천에 대한 홍수예경보 시스템 구축이 절실히 요구된다.

• 한국기후변화학회지
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• 제2권3호
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• pp.191-201
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• 2011

본 연구는 전 지구적 문제인 기후변화에 대응하기 위해 하천, 산림 등의 자연 지역과 공원, 녹지 등의 오픈스페이스 등을 녹색기반시설이라는 개념으로 통합하고, 이를 완화와 적응의 관점에서 녹색기반시설이 기후변화에 어떻게 효과적으로 대응할 수 있는지에 대한 연구를 실시하였다. 연구의 결과, 산림, 공원, 녹지, 텃밭, 옥상농장, 자전거로, 보행로 등의 녹색기반시설은 1) 탄소의 저감과 격리, 2) 화석연료 대체, 3) 원자재 대체, 4) 식량 생산, 5) 차량 이동의 감소 등을 통해서 기후변화를 완화시킬 수 있다. 둘째, 하천, 가로수, 저류지, 습지, 사구, 바람길 등의 녹색기반시설은 1) 폭염완화, 2) 물 공급 조절, 3) 강 범람 조절, 4) 해안 범람 조절, 5) 지표수 조절, 6) 토양 침식 감소, 7) 생물종 적응에 도움 등을 통해서 기후변화 적응의 역할을 할 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.437-437
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• 2023

최근 기후변화로 발생되는 폭우, 강풍 등의 기상현상으로 인해 하천범람, 내수침수, 해수범람 등 특히 해안도시지역에서의 물 문제는 날로 심화되고 있다. 이에 정부에서는 저영향개발(Low Impact Development, LID) 사업 및 친환경그린인프라(Green Infrastructure, GI) 기술요소의 적용확대를 추진하고 있다. 이에 환경부에서는 환경기술개발사업의 일환으로 '그린인프라 제도/정책 및 재원관리의 선진화(2021)' 연구용역을 통해 관련 추진체계 구축, 제도 개선방안 등을 모색하였다. 해당 연구에서는 기존의 LID 및 GI 관련 정책·제도 개선, 강우유출수 관리목표 설정방안, 투수/불투수도 제작 지침 마련, 시민인식조사 등을 통해 그린인프라 확대를 위한 과학적 근거 및 통합관리제도를 마련하였다. 이와 더불어 2013년부터 도시지역의 우수유출 저감, 물순환 구조 개선, 비점오염원 관리를 위해 '그린빗물인프라(Green Stormwater Infrastructure, GSI) 조성 사업'을 추진하여 국비지원을 지속하고 있다. 'GSI 조성사업'은 2014년 공공청사 중심에서 학교, 도서관, 체육시설, 공원 등 적용 범위를 확대 하고 있는 추세이나, 수도권지역과 물순환선도도시 조성사업이 진행중인 5개 지역(김해시, 광주시, 안동시, 울산시, 대전시)을 제외한 각 지자체에서는 실효성 있는 추진체계 및 가이드라인 부존 등의 문제로 적용에 어려움을 겪고 있다. 이에 경상남도는 지역적 특성을 반영한 GSI 조성 추진체계 마련을 목표로 본 연구용역을 추진하였으며, GSI 관련 국내외 현황조사, GSI 조성을 위한 공공청사의 우선순위 선정, 지형적(토지피복, 토양형 등), 기상학적 현황을 토대로 한 우선순위 선정, 이를 통합한 경남형 GSI 조성 추진체계를 제시하고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.219-219
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• 2022

지구 온난화와 함께 발생하는 해수면 상승은 한반도의 해안지역을 비롯하여 울릉도 등 도서지역 전반에 걸쳐 진행 중이다. 또한 해수면의 온도 상승으로 인한 열대저기압의 생성 시 에너지 공급이 증가하며 연안으로 내습하는 파랑 내습 에너지가 커지게 된다. 경상북도 울릉군에 위치한 남양항은 최근 2019년 태풍 다나스 및 2020년 태풍 마이삭 등에 의해 고파랑 혹은 침수 피해가 발생하여 항 내에서는 물양장과 선박이 파괴되고 방파제가 전도되는 등의 피해가 속출하였다. 동해안의 태풍 내습, 지구 온난화와 저기압 발달에 의한 수위 상승 등과 같은 다양한 해양기후를 고려한 연안 구조물의 파랑 영향을 검토하는 것이 중요할 것으로 판단되었다. 기상청 태풍센터에서 제공하는 1979년부터 2020년까지 한반도 해역에 내습한 태풍 중 울릉도에 영향을 미친 태풍은 18개로 울릉도 인근에 영향을 준 내습 태풍을 10년 단위로 분석해 보면, 1980년대 3개, 1990년대 2개, 2000년대 8개, 2010년대 3개, 2020년 2개로 2000년대에 울릉도 영향권에 들어간 태풍이 가장 많았으며, 심해파 추산 기간 이후 2020년 1년 동안 울릉도 인근으로 마이삭, 하이선과 같은 2개의 태풍이 연속적으로 영향을 주었다. 울릉도에 영향을 미친 18개 태풍을 대상으로 일본 기상청(JMA)에서 제공하는 1시간 바람장을 이용하여 파랑 후측 수치 모의를 수행하였으며, 해양수산부와 기상청 관측 부이를 이용하여 파랑에 대한 정확도를 확보하였다. 고파랑 내습 시 연안에 조우하는 수위 조건은 파랑 에너지의 증가를 결정하게 되며, 항만 구조물의 설계에 적용되고 있는 약최고고조위 이상(4대분조의 최대 조위)의 최극조위 조건에서 해안 구조물에 월파 및 침수 피해를 주는 요인으로 작용할 수 있다. 이를 바탕으로 울릉도 남양항에서 폭풍 시 내습한 최극고조위(0.65m)와 IPCC 5차 보고서에 제시한 최악의 시나리오(RCP 8.5) 조건에서 울릉도에서 확인된 0.79 cm 상승고를 반영하여 범람위험평가를 광역에서의 계산 결과를 입력자료로 하여 준 3차원 비 정수압 파랑 변형 수치 모형인 MIKE 3 Wave를 사용하여 실험하였다. 해수면 상승에 의한 수위 상승고는 연안 파랑 증가에 영향을 주었으며 연안 구조물의 침수 피해에 영향을 줄 것으로 판단되었다. 월파 차단, 파랑 차폐의 목적으로 건설되는 구조물의 규모 및 천단고 등을 설정하는데 설계 수위의 선정은 중요하다. 수치 실험 결과를 바탕으로 방파제 및 호안의 범람 위험 평가를 수행하고 구조물 설계 시 이러한 해수면 상승고가 반영된 설계가 중요하다는 것을 위험 평가를 통해 확인할 수 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제36권3호
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• pp.222-235
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• 2015

고창군 광승리 지역의 해발고도 5 m 내외의 해안 지점(DH)과 해발고도 10-15 m의 단구 상부 지점(KS)에서 시료를 채취하여 화학 분석과 입도 분석 등을 통하여 퇴적 물질의 특성을 파악하였다. DH는 풍화된 기반암을 피복하는 적색 토양층으로 하부에서 상부로 가면서 물질 조성이 점진적으로 변화하였다. DH 시료 내에 점토광물이 포함되어 있는 것으로 나타났다. 이를 근거로 하여 이 층을 제자리 풍화층으로 판단하였다. KS의 경우 구릉의 말단부에 위치하는 자갈층을 피복하는 층으로 물질 조성이 전반적으로 DH 부분과 상당히 다른 것으로 나타났으며, 일부 구간에서 물질의 교란이 일어나거나 외부 물질의 유입이 있었던 것으로 추정되었다. 한편 입자의 입도에 있어서 KS 시료들은 현재의 해빈 물질과 다른 특성이 나타난다. KS의 하부는 해빈에 비하여 세립 물질로 나타났으며, 중간 부분은 해빈보다 조립 물질이다. KS 시료의 분급은 해빈에 비하여 나쁜 것으로 나타났으며, 이 퇴적층중 일부는 지속적인 파랑과 조류에 의한 것보다는 일시적인 고에너지 환경에서 퇴적된 것으로 추정된다. 한편 KS 부분 시료의 매몰 연대는 광여기루미네센스(OSL) 분석에 의하여 0.65-0.71 ka로 추정되었다. 추가적인 연구를 통해 해당 퇴적층과 형성 과정의 특성에 대해서는 명확히 밝혀져야 할 것이지만, 해당 퇴적층은 폭풍에 의한 연안 범람 퇴적층일 가능성이 높은 것으로 추정된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.81-91
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• 2016

서해 연안해역에서 국립해양조사원이 관측한 기왕의 조위자료를 분석하여 조석 조화상수를 산출하고, 조화상수와 비조화상수의 변화추세와 원인을 고찰하였다. 전반적으로 반일주조의 진폭은 거의 변화하지 않았으나 위상은 빨라졌으며, 일주조의 진폭과 위상은 거의 변화하지 않았다. 그러나 내만에 위치한 목포에서는 하구언과 방조제 건설로 인해서 반일주조의 진폭은 크게 증가하고, 위상은 크게 빨라졌다. 전반적으로 일주조의 진폭과 위상은 변화하지 않았으나, 목포에서만 위상이 뚜렷하게 빨라졌다. 대조기 조석간만의 차는 목포를 제외하고는 크게 변화하지 않았으며, 목포에서는 조석확폭 현상으로 조차가 증가하고, 간사지의 폭이 넓어졌다. 약최고고조위는 전반적으로 과거에 비해서 상승하여 서해 연안에서 범람으로 인한 위험성이 증가하고 있었다. 약최고고조위와 약최저저조위의 변화는 평균해수면 상승과 밀접한 관계를 가지고 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제13권3호
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• pp.295-300
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• 2010

최근 동해상의 일본 서해안을 포함한 태평양 연안의 지진대에서 큰 규모의 해저지진에 의한 지진해일이 자주 발생하고 있다. 지진해일은 수심이 깊은 대양에서 파고가 대략 수 m인데 반해 파장은 수십에서 수백 km에 달하는 장파로서, 선단파는 수심에 비례하여 매우 빠르게 이동할 수 있다. 따라서 지진해일은 인접국가 뿐만 아니라 발생지역으로부터 매우 먼 지역까지 전파하여 해안에 심각한 범람으로 인한 인명 및 재산피해를 일으킨다. 이러한 지진해일의 피해를 효율적으로 저감하는 방법은 해안지역을 따라 지진해일 재해정보도를 제작하고, 지역주민들에게 이를 배포하여 사전에 위험성을 알리고 지진해일 발생시 피해를 최소화할 수 있도록 대비하는 일이다. 지진해일 재해정보도는 과거의 지진해일 피해조사 결과와 계획된 시나리오를 바탕으로 만들어져야 하며, 실제 지진해일이 급습할 경우 주민들의 대피계획을 만드는 데 유용하게 사용된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.18-24
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• 2010

본 연구에서는 지진해일에 의한 원자력발전소의 확률론적 안전성 평가를 위하여 취약도 함수 도출에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 기존의 지진 등을 대상으로 한 외부사건에 대한 확률론적 안전성 평가방법을 분석하여 원자력발전소를 대상으로 한 지진해일의 취약도 평가방법을 제시하였으며 주요 설비 및 구조물에 대한 파괴모드 및 파괴기준을 검토하였다. 최종적으로 원자력발전소의 소외 변압기를 대상으로 지진해일 취약도 평가를 수행하였다. 결과적으로 원자력발전소의 소외변압기는 지진해일 발생시 동수압에 의한 전도와 미끄러짐과 같은 구조적인 손상 보다는 범람에 의한 기능적 손상에 의해서 파손될 가능성이 높은 것으로 평가되었다.

• 한국지형학회지
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• 제24권3호
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• pp.83-103
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• 2017

Sand deposit with shell units is exposed in Hasa-ri, Yeonggwang-gun, Jeonnam province. We investigated the characteristics of sand sediment topography in the Yeonggwang coastal area to collect evidence of the paleo-environmental change. We performed analysis on particle characteristics, chemical composition, and the age of deposition of sediments. The deposit comprise moderately well sorted medium and fine sand ($1.00{\sim}2.19{\varphi}$). Various sedimentary structures can be observed. Geochemical characteristics change by depth and the degree of variation with depth is small. The results obtained from OSL dating show that sand layers below shell units are deposited 0.32-0.43 ka. As the elevation of the shell unit far mean high water levels or highest high water level, the extensive shell layers could only have been deposited during storm surge conditions. Aeolian processes are discounted due to the size of clasts and the location at which they occur. Results of age dating of the surrounding deposits indicate shell deposits formed after around 300 years age. There is a distinct difference between sedimentary layers including dark brown-black layer. The sedimentary characters such as particle size and geochemistry show difference with depth. It is presumed that depositional environmental in Hasa-ri has changed several times before. This study is expected to contribute to finding an evidence about occurrence of storm surges.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.43-43
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• 2015

천수방정식을 사용하는 초기 수치모형은 프로드수($F_4$)가 변화하는 흐름 즉, 상류방향과 하류방향으로 전파하는 홍수파를 동시에 해석하기 위해 중앙 차분기법이 필요한 상류(sub-critical flow)와 흐름방향에 따른 상류이송(upwinding)기법이 필요한 사류(super-critical flow)가 나타나는 흐름해석에서 어려움이 있었다. 하지만, 근사 Riemann 해법의 등장으로 흐름방향에 관계없이 특성선을 따라 정확한 상향가중기법의 적용이 가능하게 되어, 천수방정식을 지배방정식으로 하는 수치모형이 더욱 실용적으로 적용될 수 있도록 하였다. 따라서, 현재 근사 Riemann 해법은 Godunov 형 유한체적 기법, 불연속 Galerkin 혹은 Petrov-Galerkin 유한요소기법 그리고 Boussinesq 기법에도 적용되고 있으며, 특히 Godunov 형 유한체적기법과 결합한 근사 Riemann 해법은 댐 붕괴, 하천 범람 그리고 도시 및 해안지역 침수에 이르기까지 여러 가지 문제에 폭넓게 적용되고 있다. 지금까지 홍수 모델링에 적용된 Godunov형 유한체적모형은 정형 사각격자나 비정형 삼각격자 중에서 한가지의 격자 종류만을 적용한 연구가 주로 수행되었으며, 유한요소모형과 같이 이 두 가지 격자를 동시에 적용한 연구는 거의 이루어지지 않고 있다. 일반적으로, 삼각격자는 사각격자와 는 달리 연구유역의 경계나 지형이 복잡한 경우에도 큰 노력없이 격자의 생성이 가능하나, 격자와 노드의 수가 사각격자보다 많아 계산시간이 많이 소요되는 단점이 있다. 반면, 사각격자는 하천과 같이 선형으로 변하는 지형에 대해서는 표현하기가 용이하며 계산시간의 효율성도 뛰어나다. 본 연구에서는 하천, 도시 그리고 해안지역에서의 효율적이고 정확한 홍수 모델링을 위해 삼각 및 사각격자 그리고 이 두 격자를 동시에 고려한 하이브리드 격자의 적용이 가능한 Godunov형 2차원 유한체적 모형을 개발하였다. 그리고 개발모형을 정확해가 있는 댐 붕괴 문제, 실측치가 존재하는 실험하도 및 실제하도에 삼각, 사각 그리고 혼합격자를 생성하여 모의를 수행하고, 각 적용 격자에 따른 정확성과 효율성 및 장점과 단점을 연구하였다.