• 한국습지학회지
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• 제23권4호
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• pp.307-316
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• 2021

도시개발의 지나친 진행에 따라 불투수면의 증가로 인해 유출이 증가되어 도시 홍수에 대한 우려가 증가되고 있으며, 도시 유역의 물순환을 개발 이전과 같은 상태로 되돌리고자 하는 노력이 지속되고 있다. 이를 위한 노력으로 저영향 개발(Low Impact Development, LID) 기술이 저류, 침투, 증발산과 같은 기작을 통해 도시개발 전후의 수문 현상을 모사하기 위해 주목받기 시작했으며, LID를 실제 유역에 도입할 수 있는 기법에 대한 연구가 국·내외에서 활발하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 도시 소유역에 강우-유출 수문모형인 SWMM의 모의를 통해 LID를 적용하여 목표로 유출량 저감 효과를 시나리오 별로 분석 및 평가하였다. SWMM-LID 모형을 가산1빗물펌프장 유역을 대상으로 구축하였으며 옥상녹화와 투수성 블록 포장 기법을 기법별 정성평가를 통해 유역에 적용할 LID 기법으로 선정하였다. SWMM내에서 저류 및 침투를 통한 총 유출량 감소 효과를 위해 설정되어야 하는 각 인자들을 설계 하였으며, 6가지 시나리오를 선정하여 모의한 결과, 투수성 포장에 의한 저감 효과가 옥상녹화에 의한 저감 효과보다 더 크게 나타났다. 향후 유역의 특성에 맞는 LID 시설의 설계가 필요하며, 특히 서로 영향을 미치는 하천이나 지하수위 등 도시 수자원 요소들은 전체 시스템에서 고려할 수 있도록 고려되어야 한다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제8권4호
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• pp.165-178
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• 2021

본 연구는 유목의 생성 및 퇴적과 쓰나미 흐름을 수치모형을 활용하여 실험하였다. 이를 위해 2차원 수심적분흐름모형과 유목동역학모형을 사용하였다. 연구지역은 일본 센다이(Sendai)해안가로서 관측자료(Inagaki et al. 2012)를 이용하여 시뮬레이션 결과와 유목의 퇴적패턴을 비교검증하였다. 본 연구를 위해 흐름의 항력으로 인해 유목이 발생하는 단순화된 모형이 개발되었다. 또한 유목 발생량을 고려하기 위해 Google Earth를 활용하여 연구지역의 퇴적된 유목 수를 추정하였으며 그 결과, 해안숲의 30만 그루의 나무으로부터 13000개 이상의 유목이 발생하여 내륙으로 이송되는 수치모의를 수행하였다. 이 수치실험 결과는 Inagaki et al. (2012)의 관측데이터와 유사하였다. 또한, 유목의 발생과 퇴적 패턴의 재현성은 종방향 퇴적패턴에서 높은 상관성을 나타냈다. 추후에는 목재의 크기, 경계 조건, 격자 크기와 같은 유목 매개변수에 대한 민감도 분석을 구축하여 유목의 이동패턴을 분석할 필요가 있을 것으로 판단된다. 이러한 모델링은 물의 흐름과 유목에 따른 재해예측에 유용한 방법론이 될 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권6호
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• pp.441-449
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• 2019

가뭄은 다른 자연재해에 비해 지속기간이 길고 규모가 광범위하여 사회 경제적인 피해가 크게 발생한다. 또한 공간적, 기술적, 경제적 및 사회적 특성에 따라 같은 규모의 가뭄이 발생하더라도 피해 규모는 지역별로 상이하게 발생한다. 본 연구에서는 가뭄에 대한 사회 경제적 영향인자를 고려하여 가뭄 취약성 평가를 실시하였다. 충청도 지역을 대상으로 가뭄과 관련된 기존 사례 분석을 통해 영향인자들을 파악하고 주성분 분석을 적용하여 최종 평가인자를 선정하였다. 선정된 인자들에 대한 가중치 산정을 위해서 엔트로피 기법을 적용하였다. 그 결과 충청도에서는 농가인구수, 기초생활수급자수, 상수도요금격차지표, 산업단지면적, 지하수이용량, 1인당가용수자원량, 상수도보급률, 물재정건전성, 생활용수이용량, 농업용수이용량 및 농경지면적이 평가인자로 선정되었으며, 이 중 농업관련 인자가 큰 가중치를 가지는 것으로 나타났다. 또한, 취약성 평가를 수행한 결과 청주시와 당진시 그리고 서산시가 가뭄에 가장 취약한 것으로 나타났다.

• 한국기후변화학회지
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• 제2권1호
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• pp.43-54
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• 2011

최근 우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로 기상이변에 의해 집중호우가 발생되고 있으며, 이로 인해 산사태 등 자연재해도 급격히 증가하고 있다. 따라서 기후변화에 의한 산사태 취약지역을 파악하고, 그에 대한 적응 대책을 마련하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 기후변화에 따른 산사태 취약성을 민감성, 노출, 적응성 규준으로 평가하였다. 이러한 규준에 적합한 지표에 대한 공간 정보를 GIS로 구축하였고, 그를 기반으로 과거 및 미래에 대한 전국에 대한 산사태 취약성 지도를 제작하였다. 그 결과, 강원도 대부분 지역, 경기도 동부와 전라남도 동남부, 경상남도 서남부가 산사태 취약성이 높게 나타났다. 또한, 시기별 산사태 취약성은 과거에서 미래로 가면서 매우 낮음과 낮음에 해당하는 등급은 감소하고, 보통, 높음, 매우 높음에 해당되는 등급의 면적은 가까운 미래에서 큰 변화가 없으나, 먼 미래에서 확연하게 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권4호
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• pp.235-243
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• 2019

급격한 기상변화로 인한 극한 강우와 집중폭우의 발생빈도 증가로 기존 수방시설의 한계 용량을 초과해 도심지 침수피해가 빈번하게 발생하고 있다. 최근 도시화 추세가 급격하게 빨라지면서 수방시설 등 사회기반시설에 대한 지하공간 개발의 필요성이 증가하고 있으며, 지하공간을 활용한 지하방수로와 지하저류지 기술이 급부상하고 있다. 본 연구에서는 지하유입시설의 대표적 형상인 접선식 유입구와 나선식 유입구에 대한 공기 배출효과를 분석하기 위해 유입유량 변화에 따른 수직갱 내부 공기공동(air-core)의 형상 크기를 계측했다. 나선식 유입구의 경우, 저유량 유입조건에서 와류 유도 효과를 개선하기 위해 유입부 바닥면에 계단형 다단식 구조를 도입했다. 수직갱 내부 공기공동의 전체적인 평균 단면적의 경우, 다단식 나선 유입구가 접선식 유입구보다 10% 정도 크게 나타나 고유량 유입조건에서 높은 공기 배출 효과와 유입효율을 나타냈다. 접선식 유입구의 경우, 유입구가 가지는 고유 성능을 유지할 수 있는 최대 유량 조건을 초과하면서 공기 배출 효과가 감소하기 시작했다. 또한, 실험에서 사용된 접선식 유입구와 다단식 나선 유입구 모형에 활용 가능한 기초자료를 제공하기 위해 수직갱 내부 위치에 따른 공기공동 단면적에 대한 실험식(empirical formula)을 제시했다.

• 한국지리정보학회지
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• 제23권4호
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• pp.234-252
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• 2020

계측기기만을 이용한 현장 상황대응의 재래적 방식에서 벗어나 온라인 '첨단기술(Hi-Technology)'과 오프라인의 '직관적 경험(Hi-Experience)'을 융합한 하이브리드(Hybrid) 재해관리 기법의 유효성을 검증하였다. 이를 위해 대상 현장에 매설된 상시 계측기 GNSS(RTK) 5대를 지상기준점(Ground Control Point, GCP)으로 사용하였다. 또한, 인근 지점에 크기 불변 특징점(Scale Invariant Feature Transform, SIFT) 4곳을 추출하여 검사점(Control Point, CP)으로 활용하였다. 이를 통해 현장 실측치와 드론기반 3차원 측정 결과치와의 정확도를 각 좌표값의 차이의 평균제곱근오차(Root Mean Square Error)를 이용하여 분석하였다. 결과적으로 드론에 의해 획득된 3차원 수치 모델을 정밀하게 후처리 분석함으로써 피사체의 모든 지형지물이 변위추적의 객체로 활용할 수 있음을 확인할 수 있었다. 포인트 클라우드(Point cloud) 기반의 3-D 수치 영상은 현장 그대로의 모습을 초실감, 고정도 가시화 함으로서 직관적인 경험에 공감할 수 있는 친화적인 솔루션을 제공하며, 단순 신호처리 기반의 계측기기 하드웨어 중심의 재해관리를 탈피해 인명피해/예산 절감 등 비탈면 유지관리에 최적의 플랫폼을 제공할 수 있을 것으로 판단된다. 특히, 특정 위치에 설치된 특정지점(Pin-point) 센서에 의존한 국지적인 정보의 한계를 뛰어넘어 기술생산 중심에서 재난관리의 중심으로 신속하게 전환될 수 있는 매개체가 될 것으로 기대한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권3호
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• pp.577-589
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• 2021

드론 매핑 시스템은 재난 피해 조사, 국토 환경 모니터링, 건설 공정 모니터링 등 여러 분야에 응용 가능하다. 드론에 장착된 다양한 개별 센서를 통합하여 활용하려면 시간동기화 등 여러가지 절차가 필요했다. 최근, 영상 센서와 GPS/INS가 함께 내장된 복합센서가 다수 출시되었다. 복합센서는 여러 가지 센서 데이터를 내부적으로 통합하여, 위치/자세를 영상 파일에 바로 태깅하여 제공한다. 이러한 복합센서를 드론 매핑 시스템에 활용하려면 매핑 정확도를 확인해 볼 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 다양한 데이터 취득 환경과 사전 캘리브레이션 여부를 중심으로 복합센서의 매핑 정확도를 확인하였다. 첫째, 매핑 정확도가 지상기준점의 개수에 따라 어떻게 변하는지 살펴보았다. 지상기준점 개수가 2개일 때부터 총 RMSE가 1 m 이상에서 약 60 cm로 40 cm가량 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 둘째, 데이터 취득 상황과 사전 캘리브레이션 여부에 따른 매핑 정확도를 확인하였다. 지상기준점이 있는 경우에는 개수가 적을지라도 사전 캘리브레이션의 영향이 크지 않은 것을 확인할 수 있었다. 영상의 중복도가 충분하지 않을 때는 사전 캘리브레이션 하는 것이 정확도 개선에 영향을 주는 것을 확인할 수 있었다. 지상기준점이 없는 경우에는 카메라, 탑재체 모두 사전 캘리브레이션 하는 것이 정확도를 개선시키는데 영향이 있음을 확인하였다. 본 연구를 기반으로, 향후 복합센서를 이용한 드론 매핑 수행 시 데이터 취득 조건에 따라 지상기준점 측량과 캘리브레이션 과정을 효율화 하는데 기여할 것으로 기대한다.

• 한국산림과학회지
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• 제100권3호
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• pp.359-366
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• 2011

본 연구의 목적은 숲가꾸기 사업이 소나무림의 수관연료특성에 미치는 영향에 대하여 분석하고자 하였다. 연구대상지는 숲가꾸기 사업이 실시된 경북 영주지역 소나무림(Pinus densiflora)과 천연림 상태의 봉화지역 소나무림을 대상으로 조사하였으며, 각 지역마다 10본의 표본목을 벌채하여 수관층 연료특성을 비교 분석하였다. 영주지역의 수관층 수분함량은 103.6%, 봉화지역은 104.4%로 나타났으며, 총 수관층 연료에서 수관화 확산 시 연소될 수 있는 이용 가능한 연료의 비율은 영주지역 50.3%, 봉화지역 62.0%로 나타났다. 숲가꾸기 사업이 실시된 영주지역 소나무림의 수관연료밀도는 천연림 상태의 봉화지역 소나무림에 비해 평균 $0.11kg/m^3$ 낮았으며, 지하고는 평균 1.3 m 높은 것으로 나타났다. 따라서 숲가꾸기 사업이 실시된 영주지역 소나무림이 천연림 상태인 봉화지역 소나무림에 비해 산불 발생 시 수관화로의 전이 가능성이 매우 낮은 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권3호
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• pp.37-43
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• 2021

본 연구는 토지피복의 변화에 따른 토양 탄소의 변화량을 산정하고자 하였다. 다양한 토양탄소 모형가운데 InVEST Carbon Storage and Sequestration 모듈을 사용하였다. 토지피복은 토양 탄소에 영향을 주는 대표적인 인자 중 하나이다. 따라서 본 연구에서는 대한민국 전역을 대상으로 2000년과 2010년의 토지피복 변화에 따른 토양 탄소의 총량을 비교하였으며, 각 행정구역별(시도)의 변화량을 산정하였다. 대한민국의 토지피복 변화는 주로 시가 및 건조지역의 증가와 초지의 감소 등으로 나타났으며, 이로 인한 토양 탄소의 변화를 나타냈다. 대한민국의 총 토양 탄소 변화량은 10년 사이 11.48(million t) 감소한 것으로 나타났다. 행정구역별 토양탄소량은 대부분의 시도에서 감소를 나타냈으나, 예외적으로 제주도는 토양탄소량이 증가한 것으로 나타났다. 제주도를 제외한 시도 중 감소량이 제일 적은 시도는 서울로 나타났으며, 감소량은 0.033(million t)으로 나타났다. 반대로 가장 많은 감소량을 보인 시도는 경북으로 총 2.893(million t)이 감소하였다. 제주도는 유일한 총 토양 탄소 증가 지역으로 0.547(million t)이 증가하였으며, 10년 사이 농업지역이 2.1배 증가함을 보였다. 토양탄소의 경우 전국단위의 실측 자료 구축이 부족함을 보이며, 추후 다중 모형을 이용하여 연계분석을 통해 검증을 진행해야 할 것이다.

• 지질공학
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• 제30권4호
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• pp.603-615
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• 2020

인공함양의 설계요소 결정은 대수층의 수리지질학적 특성을 고려하여 산정하게 된다. 연구지역의 시험 부지 내 구축된 주입유형별(수직정, Ditch 및 혼합형)로 주입시험을 단계별로 수행한 후 인공함양의 최적 설계요소 인자를 도출 하였다. 주입정의 구경에 따른 주입 효과의 차이가 크지 않은 것으로 분석되었으며 토지 이용의 가용성과 경제성 등을 고려하여 100 mm 규격이 적정한 것으로 평가되었다. 상부 암반까지도 주입 효과가 잘 유지되는 것으로 나타나 주입정 설치심도는 충적층 및 상부 암반층을 대상으로 결정하였다. 한편, Ditch에 의한 주입 방식의 경우에는, 10~30 mm의 여재를 채운 경우에 침투효율과 수리간섭영향이 우수한 주입 성능을 보이는 것으로 분석되었다. 또한, 수직주입정의 간격 차이에 따른 간섭효율 분석 결과, 각 주입공 간격 1 m 당 간섭효율 감쇄계수는 1.75% 산출되었으며, 주입정의 적정 간격은 9~12 m로 분석되었다. 향후 본 연구에서 산정한 인공함양 설계요소를 현장 시공 및 운영에 적용하여 검증한다면 상시 물부족 지역의 용수 확보에 기여할 것으로 본다.