• 생태와환경
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• 제49권3호
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• pp.153-175
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• 2016

대청호는 담수 초기부터 부영양화와 녹조현상을 겪었고, 조류경보제는 1997년에 도입되었다. 본 연구의 목적은 강우와 수문학적 요인이 녹조현상의 증감 변동과 조류경보제의 장기화에 미치는 영향을 파악하기 위하여 대청호에서 19년 (1997년~2015년) 동안 운영되어 온 조류경보제의 현황을 조사하고 분석하였다. 조류경보제의 총 발령횟수는 46회였고 8월과 9월에 각각 22회 (752일), 16회 (431일)로써 82.6%를 차지하였다. 이 기간에 빈도와 일수가 많았던 것은 강우, 유량 및 수위와 관련성이 컸다. 강우 및 수문사상은 장마와 태풍과 연관되어 6월~9월에 집중되었고, 총강수량은 연강수량의 69.9%를 차지하였다. 유입량의 증가는 강우의 강도, 빈도 및 그 양에 의존적이었다. 연간 총 유입량의 68.4%를 차지하여 저수지에서 수문변화가 가장 급변하는 시기였다. 총방류량도 강우량과 밀접한 관련성이 있었고, 발전방류와 수문방류의 특성이 잘 나타났다. 또한, 상류 댐의 조절 방류로 인해 대청호의 상류수역은 녹조현상에 취약할 수 있었다. 조류경보 발령은 저수지의 수문-여수로 방류의 유무와 관련성이 컸다. 수문방류는 총 25회가 있었고, 연중 7월~9월에 17일로써 최대였다. 개방횟수와 기간은 각각 1회~4회와 3일~37일 범위였다. 수문을 개방하였을 때 경보를 울린 해는 13년이었다. 수문개방에 의한 수체 및 녹조의 이동은 비개방 때보다 약 5배 정도 빨랐고, 저수지 내 조류경보제 장기화에 지대한 영향을 주었다. 녹조현상에서 CHU (소옥천의 추소리 수역)는 여전히 심각한 상태에 있으나, JAN (본류의 장계 수역)이 더욱 중요한 것으로 지적되었다. 조류경보제는 수문-여수로 방류를 중심으로 한 강우와 수문학적 영향을 반드시 고려하여 운영되어야 하겠다. 무엇보다 녹조현상의 대응책에 우리나라의 유역과 저수지 특성에 적합한 육수학적 대책이 포함되어야 하겠으며, 이제부터라도 조류경보제 운영지점에 녹조가 도착하기를 기다리는 것보다 장마 전에 녹조현상의 촉발에 근본적 원인이 되는 저수지 내 우심수역의 체계적 관리와 가이드라인이 필요하겠다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제42권10호
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• pp.845-855
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• 2009

본 연구에서는 대청댐 하류 구간에서 증가방류에 의한 유사의 이송 및 하상토의 변화 특성을 분석하였다. 증가방류에 의해 하상토의 평균입경은 증가하고, 표준편차는 작아지며, 입경분포는 균등하게 변하였다. 혼합사로 구성된 하상토의 표층은 굵은 자갈로 형성되었고, 저층은 모래로 구성되었으며, 유사의 수직분급이 발생하였다. 유사의 거동은 소류사 형태로 이동하였다. 혼합사의 거동을 파악하기 위해서 유사 채집상자에 포착된 유사의 통과중량 백분율에 대한 상대입경비(D$_i$/D$_{50}$)를 분석한 결과, 현도지점에서 상대입경비는 D$_{50}$ 보다 큰 경우에 약 1.0으로 거의 일정하게 유지되고 있으며, 부강 지점에서 상대입경비는 증가방류 전과 후의 중간에 있었다. 현도수위표에서 하상토의 입경에 대하여 개별입자에 대한 작용력과 저항력의 비($\tau_i^*$)는 D$_{50}$ 보다 큰 경우에 일정하게 유지되었으며, 부강수위표에서는 크게 감소하였다. 이것은 댐 직하류에서 장갑화 현상이 부강수위표보다 크게 되었다는 것을 의미하며, 증가방류에 의해 입경이 균일하게 이송하는 것을 알 수 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제40권2호
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• pp.147-158
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• 2007

본 연구는 기후변화에 따른 수자원 영향평가를 위해 적합한 수문모형을 선택하고 지역기후모형인 SNURCM에서 생성한 모의기상자료로 유출량을 생성하여 모의정확성을 평가하였다. 4개의 월 물수지모형과 두개의 일 유출모형을 이용하여 대청댐 상류유역의 유입량 모의능력을 비교한 결과 abcd모형이 월 물수지모형 중에서는 가장 뛰어났고, 국내에서 널리 사용되고 있는 일 유출모형인 SSARR와 비슷한 모의정확성을 보였다. 다음으로 abcd모형을 금강유역의 12개 소유역에 적용하기 위하여 매개변수 지역화기법을 사용하였다. 9개의 다목적댐에서 구한 매개변수를 미계측유역으로 가정한 4개 다목적댐에 대하여 지역화기법으로 매개변수를 추정하여 유출량을 모의한 결과 모든 지역에서 효율성계수가 최소 87% 이상으로 모의능력이 우수하였다. 마지막으로 금강유역 12개 소유역의 SNURCM모의강수를 실측강수와 비교한 결과 모든 소유역에서의 효율성계수는 60% 이상이었으며, SNURCM 모의강수자료를 abcd모형에 입력하여 생성한 모의유출량을 대청댐 실측유입량과 비교한 결과 효율성계수가 80% 이상으로 기후변화 연구에 활용 가능함을 확인하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제41권12호
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• pp.1187-1198
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• 2008

국내 많은 저수지들과 그 하류하천은 높은 탁도를 가진 물의 장기적인 방류로 인해 수자원 이용과 수생태계 관리에 많은 어려움을 겪고 있다. 탁도($C_T$)는 물의 탁한 정도를 나타내는 척도로써, 수질과 수환경의 건강을 평가하는 매우 중요한 지표로써 광범위하게 사용되어 왔지만, 모형의 검증에 필요한 실험 자료의 부족으로 인해 탁도 모델링에 대한 연구는 지금까지 매우 부족하였다. 본 연구의 목적은 광범위한 현장 실측자료를 이용하여 성층화된 대청호로 유입한 탁수의 밀도류 거동 모의를 위한 3차원 수리-입자동력학 연동 수치모형인 ELCOM-CAEDYM의 적용성을 검증하는데 있다. 입자크기에 따라 구분된 3개 그룹의 부유물질 (SS) 농도가 모형의 모의변수로 사용되었으며, 모형 변수인 SS와 저수지내 실측값의 $C_T$의 변환을 위해 저수지 지점별로 측정한 SS-$C_T$ 상관관계를 사용하였다. 모의결과는 2004년에 대청호의 회남과 댐앞 지점에서 수심별로 실측한 수온과 탁도 자료와 비교함으로써 검증하였다. 모형은 저수지의 성층구조, 탁수를 포함한 하천 밀도류의 시간에 따른 진행과정을 잘 재현하였으며, 탁도의 수직분포와 크기도 실측값과 부합하였다. 본 연구에서 제시한 3차원 수치모형과 탁도 모델링 방법론은 유사한 탁도 문제를 가지고 있는 다른 저수지에서도 탁수의 최적관리를 위한 지원 도구로써 사용 가능하다고 사료된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제36권6호
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• pp.1047-1058
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• 2003

겨울철에 금강하류에서는 암모니아성 질소(NH3-N) 농도가 주기적으로 높게 검출되어, 부여지점에서 취수하는 정수장의 수처리 공정에 큰 장애가 되고 있다. 질소농도 저하와 소독부산물 생성 억제를 위해 종종 대청댐의 추가 방류가 검토되고 있으나, 방류량과 직소농도 관계의 정량적 분석에 어려움이 있었다. 본 연구에서는 8년간의 일별 수질자료와 댐 방류량 자료를 이용하여 겨울철(12월∼3월) 동안 일별 NH3-N 농도를 예측할 수 있는 다중회귀모형을 개발하고, 최근 2년간의 자료를 이용하여 모형을 검증하였다. 모형 개발과정에서 모의값은 실측값과의 결정계수와 모형효율이 모두 0.95 이상으로 높게 나타났다. 검증과정에서는 각각 0.84∼0.94와 0.77∼0.93으로써 신뢰도가 약간 떨어졌지만, 방류량과 하류의 NH3-N 농도 관계를 분석하는데 충분히 활용가능 한 것으로 평가되었다. 모형은 갈수기 동안 댐 방류량이 NH3-N 농도 저감에 미친 효과를 분석하는데 사용되었다. 1∼3월 동안 방류량을 5 에서 50cms까지 증가시켜 파며 모의한 결과, NH3-N 농도는 평균 0.332∼0.583 mg/L 감소하였으며 2월에 가장 큰 저감효과가 나타났다. 개발된 다중회귀 수질모의기법은 충분한 실측자료가 확보된 경우에 수치모형이 요구하는 광범위한 경계조건 자료 없이도 댐 방류량과 하천수질의 인과관계를 분석하는데 유용하게 활용가능 할 것으로 기대된다

• 지질공학
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• 제26권2호
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• pp.251-260
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• 2016

댐 저수지의 높은 수위와 댐 외부 지역의 지하수위간의 수두 차이는 지질 방벽을 통한 물의 흐름을 발생시킨다. 이로 인하여 발생한 유역 외 지역의 얕은 지하수위는 토양 습윤화를 초래하여 토지이용에 제약을 가져온다. 본 연구에서는 습윤화가 진행된 소유역내에 지하 1~1.5 m 심도에서 유공관 등의 배수시설을 설치한 후 그 효과를 분석하였다. 배수시설 설치 이전에 비하여 지하수 관측정에서의 수위는 1 m 이상 하강한 것으로 나타났으며, 저수지와 인접한 골짜기 상류(W1 지점)의 경우에는 2m 이상 하강하여 지하수의 빠른 배출에 의한 효과가 발생하였다. 또한, 지역 내 토양수분함량 및 그 표준편차도 감소하여 배수시설에 의한 지하수위 하강이 토양 습윤화를 억제한 것으로 분석되었다. 댐의 설계 시에는 지형지리적 특성을 고려하여 수두 차이에 의한 외부 지역으로의 누수 현상 예측 및 관련 대책을 수립해 나가야 한다.

• 환경영향평가
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• 제31권3호
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• pp.184-199
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• 2022

하천 건전성은 하천 생태계의 건강성과 인간의 물 이용에 대한 사회적 서비스 즉, 물 복지로 크게 구분할 수 있다. 본 연구에서는 하천의 생태적 건전성 및 물 복지 지수를 산정하고 4분면 모형을 이용하여 금강수계 14개 중권역에 대한 하천 종합건전성을 분석하였다. 하천의 생태적 건전성은 댐상류(대청댐 기준) 지역이 상대적으로 '좋음'으로 나타났으며 댐하류 지역은 '나쁨' 상태로 평가되었다. 반면, 물 복지는 인구규모가 큰 댐하류 지역이 상대적으로 '좋음' 상태였으며 댐상류 지역은 상대적으로 물 복지 수준이 '나쁨'으로 나타났다. 하천 종합건전성은 무주남대천, 보청천, 대청댐 유역이 생태적 건전성 및 물 복지 수준이 모두 양호했으며 금강공주, 논산천, 금강하구언 유역은 모두 불량한 것으로 나타났다. 갑천 유역은 지속적인 투자와 체계적인 관리로 2014년에는 두 지수 모두 양호한 것으로 나타났다. 따라서 벤치마킹을 통한 타 유역으로의 활용방안을 모색해야 할 필요가 있다.

• 한국환경과학회지
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• 제23권2호
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• pp.193-205
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• 2014

The direct-runoff of South Korea's representative dams (Soyanggang, Chungju, Andong, Daecheong, and Seomjingang) and precipitation were analyzed mainly with the evenly distributed spring rainfall events across the country for the last five years. For precipitation, an increasing was presented during the period 2008-2011, but did not continue to increasing 2012. The average precipitation of the five dams displayed a similar trend. Except for Chungju and Andong Dams, the trend of runoff was similar to the one shown in the precipitation. Despite the precipitation of 2009 increased, the runoff volume decreased for Andong and Chungju Dams. In addition, Chungju Dam remarkably showed a bigger runoff volume compared to other dams. As for the Sumjingang Dam, the runoff volume was the smallest, and the difference is as great as over 15-fold when compared to other runoff values. After the result of analyzing the relation between a single runoff event and synoptic weather patterns, pattern 4 contributed to the greatest impact on this event and weather patterns. The total runoff volume of the five dams for spring rain event for the last five years that exhibited this characteristic was estimated at 5.68 billion tons($10^6m^3$). Lastly, the value of this estimation was assessed as approximately 273.1 billion KRW.

• 전기학회논문지
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• 제66권10호
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• pp.1532-1539
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• 2017

The floating photovoltaic system is a new concept in the renewable energy technology. That is similar to land based photovoltaic technology except floating system. So the system needs buoyant objects, mooring, ect, besides modules and supports, and that is able to withstand in water level changes and wind strength. Therefore the floating photovoltaic system is much different from land photovoltaic system. K-water (Korea Water Resources Corporation) has been operating two floating photovoltaic system that's capacity is 100 kW and 500 kW respectively since in summer 2011 for commercial generation, and have construction project for 2,000 kW in Boryeong multipurpose Dam and other areas. Furthermore K-water was developing a tracking-type floating photovoltaic system at Daecheong multipurpose Dam and developed and installed an ocean floating photovoltaic demonstration plant at Sihwa Lake in October 2013 for R&D. In this paper, we introduce that structure of floating photovoltaic system include buoyant structure, mooring system and auxiliary device. Especially the rope which is in part of mooring should be always maintain tension under any water level. Also we explain about structure design concept to wind load in an every loading condition and a kind of structure materials and PV structure types used in water environment. Especially ocean floating PV system is affected by tidal current and typhoon. So there are considering the elements in design. Finally we compare with floating and land photovoltaic on power amount. As a result of that we verified the floating photovoltaic system is more about 6.6~14.2 % efficiency than a general land photovoltaic system.

• 한국수자원학회논문집
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• 제37권2호
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• pp.133-144
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• 2004

토양수분 저류구조를 갖는 4단 탱크모형에 SCE-UA전역최적화 기법을 사용하여 목적함수에 따라 보정자료 기간을 달리하여 대청댐 유역에 332회, 소양강댐 유역에 대해 472회의 보정 및 검증을 수행하였다. 그리고 증발산량 산정방법에 따른 매개변수 추정 영향을 검토하기 위해 소형 증발계 증발량, 1963 Penman, FAO-24 Penman-Monteith, FAO-56 Penman-Monteith 방법을 사용하였다. 토양수분 저류구조를 갖는 탱크모형은 표준 4단 모형보다 우수한 결과를 나타내었다. 토양수분 저류구조를 갖는 탱크모형의 매개변수 추정에 적합한 목적함수 두 가지를 확인하였다. 매개변수 추정을 위해 적절한 자료기간은 3년 정도이었으며, 평균강수량 이상인 해와 가물었던 해를 포함하는 것이좋은 결과를 보였다. 그리고 유출률이 적절하지 않은 해를 포함하는 경우에는 8년 이상으로 하는 것이 적절하다고 판단된다. 4가지 증발산량 산정 방법에 의해 추정된 증발산량을 입력으로 모형을 보정한 결과 유사한 매개변수를 나타내었으며, 1963 Penman 방법만이 근소하게 열등하였다.