• 해양환경안전학회지
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• 제28권7호
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• pp.1231-1237
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• 2022

본 논문에서는 AI 기반 설계 탐색 기법을 활용하여 선박의 주요 치수 최적화를 수행하였다. 설계 탐색 기법은 최적화 프로그램 HEEDS의 SHERPA 알고리즘을 사용하였다. 유동 해석은 상용 CFD 코드인 STAR-CCM+를 사용하였고, 주요 치수 변환은 전처리 과정에서 JAVA Script와 Python을 사용하여 선박의 치수가 자동으로 변환되도록 설정하였다. 대상 선박은 소형 쌍동선형으로 주요 치수 최적화는 한쪽 선형의 길이, 폭, 흘수 그리고 단동선형 간의 간격에 대하여 수행되었다. 최적화 알고리즘에 사용된 목적함수는 총저항이며, 내부 의장 시스템의 크기 등을 고려한 배수 체적의 범위를 제한조건으로 선정하였다. 그 결과 최적 선형의 주요 치수는 기존 선형 대비 ±5% 내에서 변화가 있었고 총저항은 약 11% 개선된 결과를 보였다. 본 연구를 통해 선박의 형상을 직접 변경하지 않더라도 주요 치수 최적화를 통해 선박의 저항 성능이 향상됨을 확인하였고, 다양한 선박의 주요 치수 최적화를 통한 성능 향상에 활용이 될 것으로 기대한다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.52-62
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• 2023

본 연구의 목적은 정착 길이, 표준 후크 및 이음 길이와 같은 관련 규정을 준수하면서 슬래브 철근의 정확한 절단 길이를 산출하는 자동화된 알고리즘을 제안하는 것이다. 제안된 알고리즘은 일반적으로 외주를 통해 수작업으로 진행하던 기존 철근 물량 산출 프로세스를 개선하는 것을 목표로 한다. 입찰 단계부터 정확한 철근 수량 데이터를 BBS(Bar Bending Schedule) 수준으로 제공함으로써 물량 산출의 불확실성을 제거하고 외부 의존도를 낮출 수 있다. 또한, 알고리즘을 통해 정확한 물량을 조기에 산출하는 경우 건설사는 경쟁력 있고 최적화된 입찰을 미리 준비할 수 있어 계약 협상 시 이익률을 높일 수 있다. 제안된 알고리즘은 견적, 예산, BBS 생성 등 다양한 프로세스에서 중복되는 업무를 간소화할 뿐만 아니라 계약 후 구조 도면 변경에도 유연하게 대처할 수 있다. 특히, 제안된 알고리즘을 BIM과 결합하는 경우 시공 초기 단계에서 BIM을 적용할 때 발생하는 기술적 문제를 해결할 수 있으며, REVIT 기반 패밀리 파일로 구축된 알고리즘의 수식과 형상 코드는 실무에서 상당한 시간과 인력 절감에 기여한다.

• 한국항만학회지
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• 제11권2호
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• pp.231-240
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• 1997

미국에서는 오랜 전부터 1차 처리된 폐수를 해양배출구를 통하여 심해저로 흘러보내어 보다 효율적인 폐수처리에 기여하고 있다. 해저의 경사 때문에 연안의 폐수처리장에서 긴 관을 통해 심해저로 다공배출구를 연결시키고 있다. 그러나, 심해저확산배출구를 통해 흘러 나와 형성된 플롬이 근접한 연안에 간접적으로는 인간의 건강에 해를 줄 수 있다는 보고 때문에 바다의 물리적인 조건을 세심하게 고려한 심해저 확산배출구의 적절한 수심에서의 배치가 요구되고 있다 .우리나라의 연안역에서도 보다 효율적이고 신뢰할 수 있는 폐수처리를 위해 해양배출에 대한 고려를 하여야 할 것이다. 플롬의 거동을 예측하기 위해 일련의 플롬 동역학에 대한 연구에서는 여러 가지 모델이 사용되어 왔으나 대부분의 경우 플롬거동의 계산치가 현실과는 동떨어져 있다. 따라서 본 연구에서는 실제 배출특성과 해양의 조건을 시뮬레이션 하기 위한 플롬모델의 적용에서 개선방안을 제시하고자 하였다. 플롬모델에서 파랑과 흐름과 같은 실질적인 해상조건을 반영한 입력 파라메타를 도입하여야 하는 것이다. 이 논문에서는 최근의 마말라 만 연구에서 선택한 특정 모델의 입력 변수 중에 장파는 고려하지 않고 해류만을 고려한데서 오는 단점을 보완하여 선행파이론에 기초한 장파와 흐름이 공존함으로써 야기되는 해저로부터의 플룸 상승과 초기 희석 계산을 수행하였다. 실제적으로 해저에서 플룸의 형상이 해수뿐만 아니라 장파에 의해서 크게 영향을 받는다는 것을 염료를 넣어 플룸을 사진촬영함으로써 증명하였다. 앞으로의 연구에서는 장파와 같은 현실적인 인자를 세심하게 고려함으로써 계산 결과를 더욱 현실 값에 접근시킬 수 있게 되었다. 물론, 장파와 같은 인자를 도입함으로써 야기되는 물리학적인 한계점은 관련된 가정을 통해 어느 정도 보완이 되었지만 그러한 한계점은 향후 3차원적인 플룸 역학을 다룸으로써 보강차원의 실증적 연구자 더 필요하다고 하겠다. 미국환경보전국에서 승인한 개량플룸모델 중에서 RSB 및 UM모델을 플룸거동을 계시하는데 사용하였으며, 장주기파의 조건하에서 계산된 값을 플룸의 상승 및 초기회석의 관점에서 비교하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제23권4호
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• pp.465-476
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• 2023

공동주택 지하층 공사시 발생하는 생산성 저하 문제를 해결하기 위한 개선책으로 필요한 PC 더블월(Double Wall) 공법을 개발하였다. 개발 공법은 기존의 PC 더블월 공법과 차별화되어, 지하 주동부의 다양한 PC 형상에 대응할 수 있고, 수평 및 수직 재하 등 부담 하중의 축력비에 충분히 견딜 수 있는 구조적으로 안전한 PC 더블월 공법으로서, 현장 테스트베드를 통하여 설계 및 제작기술, 그리고 시공기술의 적용성 분석하고 개발 공법의 실물 사이즈에 대한 목업테스트를 통해 품질성능을 검토하였다. 목업 테스트 수행 결과, PC 더블월의 기립 설치 및 내부 채움 콘크리트 타설시 균열이나 변형은 관측되지 않아, 구조적으로 안전한 것으로 나타났으며, 내부 채움 콘크리트는 양호한 품질 상태를 유지하였다. 복합적인 요인으로 인해 개발 공법을 실제 APT 주동부 지하층에 적용하지 못해 개발공법의 시공성 분석은 개발 자료를 기반으로한 설치 전문가들의 인터뷰를 통해 분석하였다. 개발 디테일을 적용하여 PC 더블월을 두가지 폭(W=2.4m, W=3.2m)으로 제작하여 설치하는 경우에 대해 PC 부재 설치 전문가 3명과 인터뷰를 수행하였다. 재래식 현장 타설 공법이 통상 47일/층~68일/층 소요되는 데 반해, 제안공법을 적용하면 공기일수가 20일/층~29일/층 소요되는 것으로 나타나, 공기단축 측면에서 효과가 큰 것으로 나타났다. 추후 연구 수행 방향으로서, 실제 APT 주동부 지하층에 적용하여, 시공상 관리 이슈를 추가적으로 도출하고, 공기단축 및 품질 유지에 대한 결과를 검증할 예정이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.234-234
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• 2022

도로에서의 우수를 원활하게 처리하기 위해서 빗물받이 및 연결관 등의 노면 배수시설이 설치되고 있으며, 노면 배수는 측구부를 통해 흘러 빗물받이 유입부로 차집되고 연결관을 통해 하수관거로 배수된다. 그러나 최근 국내 기상패턴의 변화로 국지성 집중호우와 같이 시간당 강우량 증가로 도로부와 저지대에서 배수시설의 배수불량에 따른 도심지 내수침수 피해가 발생하고 있다. 이에 정부에서는 다양한 우수관거 개선사업, 빗물펌프장, 지하저류조와 같은 방재시설을 설치하고 있으나 우수유출저감시설은 대규모 예산이 소요되고 실제 침수지역에 피해 저감효과에 대한 효용성 문제에 대한 제기뿐만 아니라 과밀화된 도심지에서는 지하공간 활용에 한계가 있는 실정이므로 도심지의 다양한 공간을 활용한 도시 배수 및 저류시설에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 유휴 공간인 도로 측구부 공간을 활용하여 도로 노면수를 저류 및 지체할 수 있는 노면수 측구 저류시설의 개념을 제시하고 측구저류조의 활용성을 판단하기 위하여 빗물받이 유입구, 빗물받이, 측구 저류조 및 빗물받이와 측구저류조 연결부에서의 노면수 유입, 유출 및 저류 등의 다양한 흐름 변화를 확인하기 위하여 Fluent 모형의 적용성을 분석하였다. 수치모의 전체 형상은 50x50cm 크기의 빗물받이를 기준으로 양쪽에 2m 길이의 측구 저류조를 원형관으로 연결하여 1/5 축소모형으로 구성하고 격자는 빗물받이 유입부, 빗물받이 및 측구 저류조 내부의 복잡한 3차원 흐름을 모의하기 위해 사면체와 육면체로 조밀하게 생성하였다. 다상유동해석을 위해 VOF(Volume of Fluid)방법을 적용하였고, 수치해석 방법으로는 비정상류, 난류 모형으로는 SST k-ω모형을 적용하였다. 수치모의 조건으로는 설계빈도별(5~30년) 우수유출량을 산정하여 유입 유량별 기존 빗물받이 유입부에서의 유입흐름, 빗물받이 내부에서의 와 발생흐름, 측구 저류조 및 연결관에서의 흐름을 구현하여 분석하였다. 수치모의 결과 빗물받이 유입부에서 연결관을 통한 측구 저류조로 유입되는 유입흐름과 빗물받이 하단부의 배수관을 통해 유출되는 흐름을 정상적으로 구현하였으며, 빗물받이 유입부 및 측구 저류조 연결관에서의 유속변화도 확인할 수 있었다. 또한 빗물받이와 측구 저류조에서 다양한 흐름을 구현하기 위한 Flunet 모형의 적용성을 검토하였으며, 향후 수리실험을 통하여 실제 흐름과의 매개변수 최적화 및 다양한 도로 조건의 변화를 고려한 수치모의 분석을 통하여 지속적인 모형의 검증이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.255-280
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• 2024

쉴드TBM 터널에서 단면 부족이나 큰 변형이 세그먼트 라이닝의 안정성에 우려될 경우 터널 외부에 지반 그라우팅으로 보강하거나 터널 내부에 강판 보강, 링 빔 보강, Inner double layer lining으로 보강하는 경우가 있다. 또한, 기존의 쉴드 TBM 터널의 해석은 세그먼트라이닝의 분절 특성을 고려하지 않는 연속체의 강성일체법으로 해석되어왔다. 본 연구는 내부 강재 라이닝으로 보강한 double layer 보강 단면에 대해 보강 메커니즘을 연구하였다. 본 연구는 세그먼트 라이닝에 대한 모델링을 개선하여 세그먼트 라이닝의 분절 특성을 고려한 분절체 모델링(BJM)을 적용하였고 이를 통해 세그먼트 라이닝의 변형 특성을 반영한 double layer 보강 단면을 해석하였다. 연구 결과 기존 콘크리트 세그먼트 라이닝은 하중을 일정부분 분담하는 역할이 아닌 터널 주변 지반을 보강한 것과 같은 역할을 하였다. 일반적으로, 세그먼트 라이닝의 분절을 고려한 BJM 모델과 분절을 고려하지 않는 강성일체법 모두 하중을 받은 라이닝의 변형 형상과 응력 분포가 유사하게 나타났다. 그러나 하중의 강도가 임계치를 넘는 경우 변형의 양상에 차이가 있으며 변형 특성을 보다 면밀히 검토할 수 있는 것으로 나타났다.

• 수산해양기술연구
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• 제33권2호
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• pp.90-96
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• 1997

민꽃게를 대상으로 하는 통발 어구에 관한 지금까지의 연구가 통발의 형상, 입구의 수 등 주로 강조적인 측면을 개선하는데 주력하였을 뿐 민꽃게의 은신행동 등 민꽃게 자체의 기본적 습성을 충분히 이용하였다고는 볼 수 없고, 그물 통발이 가지는 민꽃게 수입 성능상의 한계점을 근본적으로 개선하지는 못하였다고 생각되었기에 본 연구에서는 민꽃게의 수입 성능적 그물 통발은 한계가 있다고 보고, 민꽃게의 습성을 고도로 이용함으로써 수입성능을 높일 수 있는 2종류의 어구를 고\ulcorner 하여 수조실험과 해상실험을 통해 금.고(1987, 1990)가 개발한 통발과 비교 실험을 행하였다. 실험에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 그물 통발과 파이프형 통발에서 시간의 경과에 따른 민꽃게의 접촉율과 반응율은 금.고(1987.1990)가 행한 사구식 각주형 그물 통발의 실험 결과와 대체로 일치하였지만, 평판형 얽애그물에서는 접촉율이 잠깐 증가하였다가 바로 감소하였고, 반응율은 급히 증가하기 시작하여 최대치를 보인 후 일정해지는 경향을 나타내 차이가 있었다. 2) 민꽃게의 입농시작 시간은 평판형 얽애그물에서 민꽃게가 그물에 접촉하기만 하면 신체의 일부분이 곧바로 그물에 얽혀버렸기 때문에 포획에 걸리는 시간이 다른 통발 어구에 비해 가장 짧게 나타났고, 다음이 파이프형 통발이며 그물 통발에서 가장 늦게 나타났다. 3) 민꽃게의 통발내 분포율을 나타내는 접촉율 곡선과 반응율곡선과의 시폭은 평판형 얽애그물에서 가장 빨리 그리고 많이 벌어져 민꽃게의 체포자체에 있어서는 그 성능이 가장 우수하게 나타났으며, 파이프형 통발의 경우 직경의 차이(${\phi}$ 150, 250mm)에 따라서는 큰 차이를 보이지 않았지만, 그물 통발에 비해 성능이 높게 나타났다. 4) 파이프형 통발은 입농한 민꽃게에 대해 통발내에서 정제하는 은신행동을 수발하게 하여 민꽃게의 은신처로 작용한다는 것을 알 수 있었다. 5)그물 통발과 파이프형 통발 및 평판형 얽애그물에 대한 어획 실험에서 어구 하나당 평균 어획량은 파이프형 통발에서 가장 많았고, 다음이 그물통발이였으며, 평판형 얽애 그물에서 가장 적어 수조실험과는 차이를 보였다.

• 감성과학
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• 제21권2호
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• pp.101-112
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• 2018

본 연구는 교통사고 예방과 사후 처리를 위한 차량용 블랙박스 디자인 개발로 블랙박스 시장 성장에 따른 기업의 대내외 블랙박스 디자인 경쟁력을 높이기 위해 진행되었다. 과거 블랙박스 시장은 꾸준히 증가하는 소비자 수요를 맞추기 위해 무분별하게 상품을 양산했었다. 수많은 종류의 차량용 블랙박스는 현재 사후관리, 품질, 디자인 등 소비자 요구를 잘 반영한 제품만이 생존하고 있다. IT 및 사회관계망의 발전으로 정보와 공유, 소비의 사이클이 빨라지면서 소비자의 다양한 요구가 발생하고 있는 상황이다. 따라서 급변하는 소비자의 니즈를 효과적으로 조사할 수 있는 새로운 디자인 방법이 필요하다고 생각한다. 새로운 소비자 니즈 조사방법으로 사례연구 및 전문가의 집단지성 방법론을 활용하여 빠르고 효과적인 소비자 요구를 도출할 수 있었다. 본 연구는 사례 연구에서 베스트셀러 블랙박스를 조사하여 디자인의 흐름을 파악하고, 차량에 장착되는 제품이라는 특수성을 고려하여 블랙박스 최적의 거치 구간을 조사했다. 이후, 블랙박스 디자인 전문가 집단의 담론을 통해 디자인의 지향점을 찾고, 블랙박스를 사용하면서 발생한 문제점을 논의하는 과정과 소비자 요구 조사 과정을 거처 블랙박스 개발에 반영했다. 집단지성 분석을 통해 새로운 거치 방식을 제안한 선도형 블랙박스(A type) 타입과 사전조사 분석을 반영한 양산 개선형 블랙박스(B type) 타입으로 나누어 디자인을 제안했다. 선도형 블랙박스는 차량과 일체형으로 디자인을 구현하고자 접착식 거치 방식이 아닌 룸미러 경첩(hinge)를 감싼 후 나사로 체결하는 구조로 구현하였다. 그 결과 차량과 일체화된 형상을 구현할 수 있었고, 집단지성 분석으로 조사된 문제점인 거치대 접착식 블랙박스의 탈 거 문제를 해결할 수 있었다. 양산 개선형 블랙박스는 사전 트렌드 조사를 통해 도출된 스타일 및 재질을 차량과 같은 방식으로 구현했으며 SD카드 탈거시 본체 전원을 자동으로 끌 수 있도록 슬라이드 구조를 채택하여 소비자 요구를 반영 하였다. 이처럼 본 연구는 트렌드 분석과 집단지성 방법을 통해 진화되는 소비자의 니즈를 발견하고 두 가지 분석에 의해 도출된 블랙박스를 비교할 수 있다. Ideation, Modeling, Rendering, Mock-up을 통해 양산을 구현하는 디자인 전 과정을 다루고 있다. 디자인 방법과 구현을 통해 기업의 블랙박스 디자인 경쟁력 강화에 기여하고자 했다.

• 한국습지학회지
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• 제16권3호
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• pp.431-440
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• 2014

국내 10개 댐저수지 인공습지를 대상으로 수심분포, 유입량 및 유출량, 물흐름분포, 체류시간, 수처리효율, 종횡비, 개방수역/폐쇄수역 구성비 등 습지의 운영현황 및 구조적 형상에 대한 분석을 통해 인공습지의 수질정화기능을 회복시킬 수 있는 개선대책 및 운영방안을 제시하였다. 조사대상 인공습지의 처리수는 하수처리장 방류수 또는 하천수였으며, 처리수의 수질은 외국의 인공습지에 비해 전반적으로 낮은 것으로 나타났다. 특히 처리수의 BOD는 모든 습지에서 3 mg/L 이하로 매우 낮았는데, 이는 하수처리장의 고도처리 및 평수기 저농도 하천수 취입에 기인된 것으로 판단된다. 수처리효율은 TN이 7.6~67.6%(평균 24.9%), TP가 -4.9~74.5%(평균 23.7%)의 범위로 하수처리장 방류수를 처리수로 하는 인공습지에서 높은 값을 보였다. BOD는 -133.3~41.7% 범위로 습지에 따라 큰 차이를 보였으며, 대부분 습지에서 처리효율이 없거나 낮은 것으로 나타났다. 인공습지의 낮은 처리효율은 습지의 부적합한 종행비, 과도한 개방수역 면적 등의 구조적인 문제와 수위관리 미흡, 초기우수 취입시스템 및 운영관리 미흡, 강우시 모니터링 부재 등의 운영적인 문제에 의한 것으로 나타났다. 그러므로 댐저수지 인공습지가 비점오염 저감시설로서의 역할을 할 수 있기 위해서는 댐저수지 인공습지에 적합한 습지설계 및 운영방안이 필요하다. 또한 습지 운영매뉴얼에 비점오염물질이 유출되는 강우시 모니터링이 반드시 포함되어야 하며, 댐저수지 인공습지의 수처리효율도 강우시 모니터링 자료를 토대로 평가되어야 할 것이다.

• 한국전통조경학회지
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• 제30권3호
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• pp.42-56
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• 2012

본 연구는 창덕궁 후정에 위치한 옥류천 영역의 핵심경물인 위이암의 조영특성과 사용된 경관 설계기법을 구명하는 것으로서, 대상지의 조영기법, 공간 구성 및 변천과정과 이용실태에 대한 조사가 이루어졌다. 이에 대한 집약된 결과는 다음과 같다. 첫째, 옥류천 위이암은 큰 암반을 뫼산(山)자의 형상으로 다듬은 경물로 조성되었으며, 유배거에는 물을 공급하기 위해 바위 한 틈에 석수로를 파고 어구의 물을 끌어들였다. 위이암의 폭포는 본래 물이 바닥을 타고 흐르는 급류로 조성되었으나, 고종 연간에 암반을 네모지게 깎아서 이낙[현폭]의 효과를 주도록 개축되었다. 둘째, 동궐도에 나타난 위이암의 주요한 특징으로는 위이암 배후에 방형의 지당과 흙으로 쌓은 언덕이 나타나는 것이며, 위이암 측면에도 계류를 만들어 그윽한 산천(山川)의 풍경을 연출하였다. 또한 옥류천에 건립된 소요정, 청의정, 태극정은 모두 위이암을 감상하기 위한 조망지로 건립된 것으로 판단되며, 이들 조망지에서는 청의정지, 태극정지와 같은 별도의 수계를 조성하여 조망처의 기능에 구속되지 않고, 각 지점에서 색다른 흥미를 느낄 수 있도록 배려한 경관 설계기법이 돋보였다. 한편, 옥류천에 내재된 공간구성 요소인 위이암의 석경, 입체적 물소리, 독특한 수계와 화사한 식물소재는 감상자에게 심리적 안정을 주고 심신을 정화시켜 주는 역할을 하였던 것으로 판단하였다. 셋째, 옥류천의 공간구성이 파격적으로 변형된 고종 21년(1884년)의 변화상은 소요정 앞의 배수를 개선하기 위해 계류와 소요정의 담장을 없애고 소요정의 양 측면에 배수시설을 설치한 것이 확인되는바, 기존의 불리한 배수환경을 개선하고자 하는 자구책에 의한 것이었다고 판단하였다.