• 한국환경과학회지
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• 제31권9호
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• pp.757-766
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• 2022

This study is to examine how well the hydrologic model reproduces the dam collapse. To do this, A hydrologic model FLO-2D is being operated to reproduce dam collapse with rainfall data and surface data in a small dam. In order to examine the performance of the model, the simulation was compared and reviewed with the data collected through the field survey. The results show that it takes about 2 hours to reach 1 km downstream. Inundation areas are about 188,640 m2 by the simulation and the difference from the field investigation is about 6.1%. Ten representative points were selected from the areas where the simulation and the field survey did not match. The discrepancy is less than about 0.08 m and does not appear to be significant. This study will present basic information on disaster preparedness operation and planning to minimize damage caused by sudden collapse of agricultural soil dams in the future.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권5호
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• pp.345-356
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• 2022

2020년 7월 30일 대전광역시 서구 A 아파트에서 새벽에 발생한 집중호우로 차량 78대와 아파트 2개 동이 침수되어, 사망 1명, 이재민 56명의 피해가 발생하였다. 본 연구에서는 1차원 관거-2차원 지표 흐름(1D-2D) 통합 해석 모형인 H12 모형과 고해상도 지표면 자료를 이용하여 침수 사상을 재현하고, 원인을 분석하였다. 또한, 침수 재해 발생 이후 A 아파트 주위에 설치된 침수방어벽의 침수 방어 효과를 분석하였다. 분석 결과, 좁고 가파른 유역형상, 주변 대비 고도가 낮은 대상 지역의 지형적 요인과 폭우로 인해 상류로부터 급속히 발생한 유출이 하류 저지대에서 배수되지 못해 발생한 침수 재해로 분석되었다. 침수방어벽의 효과를 분석하기 위해 고해상도 지표면 입력자료를 변경하여 침수방어벽 설치 전후를 모의하여 비교한 결과, 설치 후 A 아파트 단지 내 침수 수위가 낮아져 홍수 저감효과가 뛰어난 것으로 평가되었다. 본 연구를 통해 초고해상도 물리 기반 모형을 이용한 침수 원인 분석 및 저감 대책의 정량적 평가가 가능함을 확인하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제18권2호
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• pp.1-15
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• 2015

인류의 문명의 시작된 이래 도시유역의 침수는 거주민과 해당지역의 시설에 화학적이고 물리적인 피해를 입혀왔다. 최근의 연구는 도시홍수와 침수를 해석을 위한 모델과 지형자료의 통합에 관한 연구가 주를 이뤄왔다. 그러나 2차원 모델의 구축과정에 많은 시간이 소요되고 높은 데이터 처리기술을 요구하는 경향이 있다. 게다가 건물의 격자화 과정에서 의도치 않는 격자가 발생하게 되어 해석결과의 신뢰도를 떨어뜨리기 때문에 고해상도의 데이터 구득과 모형을 구축하더라도 건물의 처리기법에 따라 해석결과가 달라진다. 따라서 2차원 침수해석모형의 건물의 자료를 입력 시에는 이러한 왜곡현상을 최소화 할 수 있도록 건물의 일반화 처리 혹은 건물의 직교성 확보 등의 전처리가 필요하다. 이에 본 연구의 목적은 2차원 침수해석결과의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 건물의 일반화 기법을 개발하고 건물의 일반화에 따른 영향을 검토하는데 있다. 연구결과, 도시지역의 2차원 침수해석결과의 신뢰도를 향상시키기 위해서는 각종 수치지도로부터 DBM(Digital Building Model)을 생성하고 본 연구에서 제안한 방법 Aggregation-Simplification을 적용하여 건물의 일반화를 수행하는 것이 바람직하며 각 기법의 임계값은 대상지역의 건물의 공간적인 특성을 고려하여 설정하되 건물의 평균 간격과 건물 간격의 표준편차를 더한 값을 초과하지 않는 것이 바람직한 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.726-733
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• 2016

최근 집중호우로 인한 홍수발생 빈도와 그 규모가 커지고 있다. 이러한 현상을 반영하여 많은 국가에서는 향후 발생가능한 홍수로 발생할 수 있는 피해에 대한 위험성에 대한 인식을 국민에게 제고할 수 있는 홍수위험지도가 제작되고 있다. 홍수위험지도는 다양한 홍수범람해석모형을 통해 작성되는 데 침수원인에 따라 외수범람해석모형과 내수범람해석모형으로 구분할 수 있다. 국내 외적으로 다양한 홍수범람해석모형이 사용되고 있지만 미육군공병단에서 개발된 HEC-RAS 모형을 제외한 대부분은 고가의 상용 프로그램으로써 그 사용성이 제한되어 있는 것이 사실이다. 이러한 상황에서 현재 미육군공병단에서는 기존 1차원 모형인 HEC-RAS 모형과 연계 가능한 2차원 모형을 개발 중에 있다. 이 모형은 HEC-RAS 5.0이라는 명칭으로 베타버전이 공개되었다. 본 연구에서는 곡교천을 대상으로 선공개된 HEC-RAS 5.0 모형 베타버전과 국내 홍수위험지도 작성 시 사용되는 FLUMEN 모형과의 비교를 통해 모형의 특징, 사용성, 적용성, 결과의 정확성 등을 평가하였다. 본 연구를 통해 얻은 결과는 향후 HEC-RAS 5.0 모형이 안정되어 서비스 되면 외수침수범람해석과 관련된 사업과 연구 등 다방면에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제43권11호
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• pp.985-994
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• 2010

태풍 "매미"는 2003년 9월 12일 오후 9시에 중심기압 950 hPa을 가지고 경남 남해안에 상륙하였다. 본 연구에서는 태풍 매미로 인한 마산 연안의 침수와 태풍해일을 해석하기 위해 3차원 침수모형을 구축하였으며, 침수지역을 현장 조사하였다. Hydromet-Rankin Vortex 모형을 이용하여 바람장 및 기압장을 해석하였으며, 3차원 침수모형을 이용하여 마산연안 침수지역, storm surge 및 태풍류를 수치계산하였다. 침수지역과 storm surge에 대한 수치모형의 계산결과는 현장 조사결과와 거의 일치하였다. 마산항에서 3차원 모형에 의한 storm surge의 최고 수위는 238 cm, 현장관측치는 230 cm로 비교적 정확하게 평가하였다. 3차원 모형과 2차원 모형 결과를 비교하였는데 3차원 모형이 2차원 모형보다 storm surge를 보다 정확하게 해석하였다. 마산만에서 태풍해일에 의해 발생한 태풍류는 표층에서는 30~60 cm/s 크기로 만내로 유입하나, 저층에서는 20~40 cm/s 크기로 만외로 유출하는 흐름이 탁월하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권10호
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• pp.853-862
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• 2018

본 연구에서는 적응적 분할격자기반 2차원 침수해석모형 K-Flood를 개발하였다. 분할격자기법은 흐름 특성을 기반으로 격자를 분할하여 흐름영역과 비흐름영역으로 구분하는 격자생성기법이며, 분할격자기법과 격자세분화기법을 동시에 활용하면 매우 적은 수의 격자로 복잡한 형상의 흐름영역을 표현할 수 있어 효율적인 모의가 가능하다. 특히 최근 도시홍수에 대해 매우 정밀한 해상도의 자료와 격자를 이용하여 보다 정확한 침수해석 또는 예보를 하고자 하는 시도가 늘어나고 있으며, K-Flood는 이러한 복잡한 흐름영역의 계산 시 적응적 분할격자를 활용하여 효율적인 격자생성이 가능하다. 공간 및 시간에 대해 2차 정확도의 유한체적 수치해법이 적용되었다. K-Flood의 검증을 위해 2차원 침수해석모형의 검증에 널리 사용되고 있는 1) 원형 실린더에 의한 충격파 반사 모의, 2) 도시홍수실험 모의, 3) Malpasset 댐붕괴 모의를 수행하였다. 모든 모의에서 관측자료 및 과거의 모의결과와 비교하여 성공적으로 K-Flood의 성능을 검증하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권8호
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• pp.643-654
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• 2018

수치파동수조에서 안정적인 지진해일을 조파하기 위하여 2차원 수치모델(LES-WASS-2D)에 다양한 파형의 지진해일을 고려할 수 있는 무반사 조파시스템을 도입하였다. 기존 실험에서 측정한 호안주변의 지진해일의 시 공간 파형들과 비교하여 수치계산결과가 높은 정확도를 나타내었다. 이로써 본 연구에서 적용한 수치모델이 지진해일 월파모의에 있어서 적합하다는 것을 보여주었다. 지진해일 월파모의결과로부터 지진해일 체적비와 파고와 수심비에 따른 월퍄량, 침수거리를 고찰하였다. 지진해일의 파형이 넓을수록 월파량이 선형적으로 증가하였으며, 침수거리 또한 증가하였다. 그러므로 고립파 근사이론을 지진해일의 월파 및 침수모의에 적용할 경우, 실제 지진해일보다 수리특성이 과소평가 될 우려가 크다.

• 한국안전학회지
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• 제30권6호
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• pp.78-84
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• 2015

In order to increase the utilization of limited space in urban area, it can be a good solution to make use of underground space. For the last few decades, underground space systems, such as underground passages, subway stations, and underground shopping arcades, have been constructed in many cities all over the country. Despite of the advantages on the utilization of space in urban area, underground space systems have always been exposed to the risk of inundations resulted from severe rain storms. In this study, it has been examined to apply 2-D flow models (TUFLOW and FLUMEN) to establishing the preventive measures to the risk of flood. For the part with relatively complex configuration, such as a corridor junction, 2-D flow models present the detailed information about the effect of geometry on the inundation events and the temporal and spatial distribution of inundation over the space. From the result, it can be concluded that the 2-D flow model can be the effective implement for establishing the proper measure to the inundation on underground space systems, which generally have relatively long and narrow geometry with complex inner configuration.

• 한국측량학회지
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• 제30권6_2호
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• pp.631-642
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• 2012

This study aims to predict inundation and flood-stricken areas more accurately by simulating flood damage caused by reversible flow of rain water in the upper water system through precise 3D terrain model and backwater output. For the upstream of the South Han-River, precise 3D terrain model was established by using aerial LiDAR data and backwater by area was output by applying the storm events of 2002 including the history of flood damage. The 3D flood simulation was also performed by using GIS Tool and for occurrence of related rainfall events, inundation events of the upriver region of water system was analyzed. In addition, the results of flood simulation using backwater were verified by making the inundation damage map for the relevant area and comparing it with flood simulation's results. When comparing with the results of the flood simulation applying uniformly the gauging station's water surface elevation used for the existing flood simulation, it is found that the results of the flood simulation using backwater are close to the actual inundation damage status. Accordingly, the causes of flood occurred in downstream of water system and upstream that has different topographic characteristics could be investigated and applying the simulation with backwater is proved more proper in order to procure accuracy of the flood simulation for the upriver region.

• 한국물환경학회지
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• 제24권4호
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• pp.442-451
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• 2008

We analyzed characteristics of rainfall-runoff for the channel of Yongwon area made by a new port construction. And we conducted inundation analysis on the region of lower elevation near the coast. SWMM5 was calibrated with the storm produced by the typhoon Megi from August 19 to August 20 in 2004, and was verified with the storm from August 22 to August 22 in 2004. We performed hydraulic channel routing of Yongwon channel about typhoon Megi from August 19 to August 20 in 2004 by UNET model which is a hydraulic channel routing. The simulated runoff hydrographs were added to the new stream as lateral inflow hydrographs and a watershed runoff hydrograph was the upstream boundary condition. The downstream boundary condition data were estimated by the measured stage hydrographs. The maximum stage that was calculated by hydraulic channel routing was higher than the levee of inundated region in typhoon Megi. Thus we can suppose an inundation to have been occurred. We performed inundation analysis about typhoon Megi from August 19 to August 20 in 2004 and flood discharge of return period 10~150 years. And we estimated each inundation area. The inundation areas by return periods of storms were estimated by 3.4~5.7 ha. The causes of inundation are low heights of levee crests (D.L. 2.033~2.583 m), storm surges induced by typhoons and reverse flow through the coastal sewers (D.L. -0.217~0.783 m). A result of this study can apply to establish countermeasure of a flood disaster in Yongwon.