• 대한토목학회논문집
• /
• 제42권6호
• /
• pp.793-802
• /
• 2022

증가하는 도시 침수 피해에 대응하기 위해서는 내배수시스템의 비구조적인 개선이 필요하다. 본 연구에서는 유수지 유입량과 외수위를 고려한 빗물펌프장 펌프/수문 자동운영 기술을 제안하고, 성능을 평가하기 위해 잔류유량 기반 복원력를 사용하여 기존 운영과의 성능차이를 비교하였다. 제안된 자동운영은 3가지 펌프운영과 2가지 수문운영으로 구성되었다. 펌프운영을 위해 모니터링 지점의 수심을 사용하였으며, 모니터링 지점은 최초월류발생지점과 최대월류발생지점을 고려하여 선택하였다. 대상유역은 대구 비산빗물펌프장이며, 강우자료는 재현기간 30년, 50년 및 70년으로, 지속시간 30분, 60분, 90분 그리고 120분으로 설정한 확률강우를 사용하였다. 적용결과 자동운영과 기존 운영의 복원력 차이는 최소 5.20E-05에서 최대 8.07E-04로 나타났다. 지속시간이 길어질수록 복원력 차이는 크게 나타났다.

• 한국물환경학회지
• /
• 제39권1호
• /
• pp.38-45
• /
• 2023

In this study, the removal efficiency of road sweeping and sand filter facility for removing total suspended solid (TSS) as nonpoint source pollution from expressway was evaluated for the last 10 years (2012~2021) using ROADMOD. ROADMOD is a screening level model and was calibrated for runoff rate and TSS loading both at the inlet, which is the loading from the drainage area, and the outlet, from the sand filter facility. The drainage area is 715 m² and the dimensions of sand filter facility are 1.5 m (wide) × 3.8 m (length) × 1.5 m (depth). The monitoring period for model calibration was the rainfall event during Aug. 31~Sep. 1, 2021 and the amount of rainfall was 74.5 mm. As a result of calibration, the determination coefficients (R²) of the flow rate were 0.66 and 0.86, for the inlet and outlet, respectively, and those of TSS loading were 0.50 and 0.84, for the inlet and outlet, respectively. Considering that ROADMOD is a screening level model, the calibration results were reasonable to evaluate the best management practices (BMPs) on the expressway. Using ROADMOD simulation results for 2012~2021, the average yearly runoff rate from the expressway was 82% and removal efficiency was 9% for road sweeping, 35% for sand filter facility, and 39% for both road sweeping and sand filter facility.

• Proceedings of the National Institute of Ecology of the Republic of Korea
• /
• 제4권4호
• /
• pp.159-176
• /
• 2023

The conservation of the raccoon dog (Nyctereutes procyonoides) in South Korea requires the protection and preservation of natural habitats while additionally ensuring coexistence with human activities. Applying habitat map modeling techniques provides information regarding the distributional patterns of raccoon dogs and assists in the development of future conservation strategies. The purpose of this study is to generate potential habitat distribution maps for the raccoon dog in South Korea using geospatial technology-based models. These models include the frequency ratio (FR) as a bivariate statistical approach, the group method of data handling (GMDH) as a machine learning algorithm, and convolutional neural network (CNN) and long short-term memory (LSTM) as deep learning algorithms. Moreover, the imperialist competitive algorithm (ICA) is used to fine-tune the hyperparameters of the machine learning and deep learning models. Moreover, there are 14 habitat characteristics used for developing the models: elevation, slope, valley depth, topographic wetness index, terrain roughness index, slope height, surface area, slope length and steepness factor (LS factor), normalized difference vegetation index, normalized difference water index, distance to drainage, distance to roads, drainage density, and morphometric features. The accuracy of prediction is evaluated using the area under the receiver operating characteristic curve. The results indicate comparable performances of all models. However, the CNN demonstrates superior capacity for prediction, achieving accuracies of 76.3% and 75.7% for the training and validation processes, respectively. The maps of potential habitat distribution are generated for five different levels of potentiality: very low, low, moderate, high, and very high.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제13권4호
• /
• pp.40-53
• /
• 2008

지하수의 오염 예측 기법의 개선을 위하여 미국 환경청(U.S. EPA)에서 개발된 지하수 오염 취약성 평가방법인 DRASTIC 모델(Aller et al., 1987), Panagopoulos et al.(2006)가 제안한 M-DRASTIC, Rupert(1999)가 제안한 LSDG 방법을 충남 금산 지역에 적용하였다. 충남 금산 지역은 농업을 비롯한 다양한 토지이용 특성과 아울러 다양한 지질, 지형, 토양 분포를 나타내어 지하수 오염예측 기법의 개선을 위한 연구에 최적의 조건을 갖추고 있다. DRASTIC 평가를 위하여 149개의 충적층 관정에 대한 수질 및 수리지질 조사가 수행되었으며, 지하수의 질산염 이온의 농도와 각 예측 방법으로부터 도출된 지수와의 상관관계 분석을 통하여 예측방법의 효용성을 평가하였다. EPA DRASTIC은 지하수 심도, 순 충진량, 대수층 매질, 토양 매질, 지형 경사, 비포화대 매질, 수리전도도 등 수리지질학적 인자들을 이용하여 지하수 오염 취약성을 상대적으로 평가하는 방법으로, 지하수의 잠재오염원에 대한 정보가 포함되지 않으므로 지하수 오염을 예측하는데 비효율적이다. 본 연구 결과, 관정 주변 150 m 영역의 DRASTIC 지수와 해당 관정의 질산염 이온 농도의 상관관계는 0.058로 낮게 나타났다. 한편, M-DRASTIC의 경우 DRASTIC과 사용하는 인자는 같으나 등급과 가중치를 실제 질산염 이온 농도의 비율로부터 산출한다. 등급만을 수정하였을 경우 0.245, 등급과 가중치를 모두 수정하였을 경우 질산염 이온 농도와의 상관관계는 0.400로 지하수 오염 예측율이 개선되었다. LSDG 방법은 토지이용(Land use), 토양 배수(Soil drainage), 지하수면 심도(Depth to water), 지질(Geology)를 특성에 따라서 구분하고 해당 지역의 질산염 이온 농도 평균의 차이를 통계적으로 분석하여 등급을 산정하는 기법으로, 금산 지역에 적용한 결과 질산염 이온 농도와의 상관관계가 0.415로 개선되었다. 결과적으로 LSDG를 적용하였을 경우 EPA DRASTIC 보다 질산염 이온 농도와의 상관관계가 0.357만큼 개선되었다. M-DRASTIC과 LSDG의 예측율이 증가하는 것은, 이 방법들의 등급과 가중치에는 현재의 오염현황이 반영되기 때문으로 질산염 이온 오염 가능성을 귀납적으로 예측하기 때문이다. LSDG의 예측율이 가장 높은 이유는 LSDG에는 잠재오염원으로 분류되는 토지이용이 포함되었기 때문인 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제42권2호
• /
• pp.88-97
• /
• 2009

제주도 화산회 토양중 용암류대지 지형에 대한 세분화 연구를 수행하였다. 용암류대지 지형으로 되어 있는 것이 매우 많은 토양통수를 차지하고 있으나, 많은 토양통이 용암류대지 지형으로 되어 있기 때문에 이를 세분화할 경우 훨씬 다양한 토양정보를 제공할 수 있기 때문이다. 용암류대지 지형의 세분화연구를 통하여 얻은 결과는 다음과 같다. 1. 용암류대지에 해당하는 토양 38개를 대상으로 해발별로 토양통을 구분하였다. 해발별 구분은 50m 미만, 50-200m, 200-400, 400m 이상으로 구분하였다. 2. 해발별로 구분된 용암류대지 지형을 해발 50m 미만은 용암류대지 하부, 50-200m는 용암류대지 중부, 200-400m와 400m 이상의 경우에는 용암류대지 상부로 세분화하였다. 3. 용암류대지를 세분화한 지형의 특성은 다음과 같다. 용암류대지하부 지형은 토성이 미사식양질 내지 식질, 배수등급은 다양하였으며, 평균유효토심은 75.3cm, 평균자갈함량은 11.6%, 평균경사는 7.2%, 저해인자는 다양하였고, 토양목도 다양하였다. 용암류대지 중부지형은 토성은 미사식양질 내지 미사사양질, 배수등급은 양호 내지 매우양호, 평균유효토심은 65.9cm, 평균자갈함량은 14.7%, 평균경사는 11.3%, 저해인자는 주로 화산회였으며, 토양목은 주로 Andisols과 Inceptisols이 분포하였다. 용암류대지상부지형은 토성은 미사식양질, 배수등급은 양호, 평균유효토심은 72.8cm, 평균자갈함량은 16.0%, 평균경사는 14.9%, 저해인자는 회산회와 석력이었으며, 토양목은 Andisols이 주로 분포하였다. 4. 수량성 향상 및 고품질 작물생산을 위하여 세분화된 용암류대지의 토양특성에 따른 토양관리가 필요하다.

• 한국환경생태학회지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.10-21
• /
• 2002

본 연구에서는 임해매립지에 식재된 조경수목의 피해도와 식재환경으로서 그 영향요인을 분석하고자 하였다. 중부권역과 남부권역의 8개 임해매립지에 식재된 총 42종 1,233주의 수목피해도와 총 6수종 130주의 가지길이 생장량을 조사하였고, 토양의 염분함량, 토양경도, 토양산도, 배수시설 설치여부 등의 토양환경 요인과 해안으로부터의 이격거리 등 임해매립지에서의 식재 환경요인을 분석하였다. 분석결과, 상록침엽수종의 평균 피해도는 32%로 낙엽수종의 평균 피해도 52%보다 낮았다. 피해도가 낮은 수종은 해송, 섬잣나무, 가이즈까 향나무, 아왜나무, 동백나무, 후박나무 등이었고, 피해도가 높은 수종은 단풍나무, 목련, 배롱나무, 감나무, 계수나무, 마가목, 왕벚나무, 소나무, 모과나무, 자귀나무, 느티나무 등이었다. 임해매립지 식재수목의 피해는 토양염분의 영향보다는 강한 해풍, 높은 토양경도, 척박한 토양의 영향이 큰 것으로 판단된다. 수목이 피해를 받는 토양 염분농도 0.03% 이하를 유지하기 위해서는 갯벌토양에서 뿌리 분가지 최소 1.7m의 성토가 필요한 것으로 분석되었으며. 토심 77cm가지 뿌리가 뻗어있는 것으로 조사된 근권층의 토양경도는 4.Skg/㎥로 높았다. 토양산도도 총 25개 시료 중 22개 시료가 pH 3.72~5.85의 산성토양으로 분석되었다. 동일 수종의 경우, 해안에서 이격거리가 큰 경우, 배수시설이 설치되어 있는 경우에 그 피해도가 낮게 나타났다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제41권6호
• /
• pp.387-392
• /
• 2008

토양의 중요한 5가지 특성 즉, 지형, 배수등급, 유효토심, 토성(속), 자갈함량 등의 특성을 이용하여 이 5가지의 특성을 복합적으로 인지하는 것은 매우 어려운 일이기 때문에 이들을 새로운 차원에 적용시켜 그 연관성들을 보고자 다차원척도법(Multidimensional Scaling)을 이용하였다. 퇴적암 유래토양의 각 특성별 구분기준은 우리나라 전체 토양에 대하여 단순화를 시도하였다. 즉, 지형요인은 15 $\rightarrow$ 9개로, 토성(속)은 32 $\rightarrow$ 6개로, 배수등급은 6 $\rightarrow$ 5개로 축합하였고, 유효토심(4개) 및 석력함량(3개)은 그대로 분석에 이용하였다. 지형요인은 산악지, 구릉지, 산록경사지, 곡간지, 선상지의 5등급으로 분류되었으며, 토성(속)은 사양질, 식양질, 미사식양질,식질의 4등급으로 분류되었으며, 배수등급은 "매우양호", "양호", "약간양호", "약간불량", "불량"의 5등급으로 분류되었다. 유효토심은 0~20, 20~50, 50~100,100cm 이상의 4등급으로 분류되었고, 자갈함량은 0~10, 10~35, 35% 이상의 3등급으로 분류되었다. 전체적으로 eigenvector면에서 볼 때 2, 3사분면에서 1, 4사분면으로 갈수록(왼쪽에서 오른쪽으로) 산토양 쪽으로 가면서 토성도 세립화하는 것을 알 수 있었다. Eigenvalue측면에서 볼 때는 뚜렷한 경향을 찾아보기는 어려웠으나 eigenvector를 기준하고 그 내에서eigenvalue를 고려하면 그룹들간의 차이가 많이 나타나는 것으로 보였다. 이와 같이 약간의 예외적인 토양이 분포함에 주시하여 분석인자의 가중치를 조정하거나, 인자의 가감등에 의하여 군집내의 동질성을 개선할 여지가 있었다. 또한 동일군집에 포함되는 토양들의 특성을 보다 면밀히 조사.연구하여 기존의 분류단위를 재고해야 할 필요성도 인정되었다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제50권6호
• /
• pp.397-405
• /
• 2017

인구와 자산이 밀집된 도시에서 침수가 발생할 경우 농촌과 달리 관거월류에 의한 건축물 피해가 지배적이기 때문에 이를 고려한 피해액산정기법의 적용이 필요하다. 본 연구는 도림천 유역의 도림1 배수분구를 대상으로 침수예측을 다차원 홍수피해산정방법을 통한 침수피해액 분석을 실시하였다. 과거 침수가 발생한 강우사상을 활용하여 XP-SWMM 모형을 통한 도시유출해석 및 침수해석을 실시하였고, 침수구역의 행정구역별 기초자료와 유출해석 결과를 활용하여 건물 피해액을 산정하였다. 침수범위를 예측하기 위한 XP-SWMM모형 구동 결과, 관거 월류에 의한 침수 발생 4시간 후인 16시 30분에 침수면적이 가장 넓게 나타났고, 계산된 침수심 별 침수면적을 다차원법과 연계하여 건물 피해액을 산정하였다. 연구결과, 최대 침수면적은 $305,955m^2$으로 나타났으며, 0~0.5 m의 경우 $305,190m^2$, 0.5 m 이상은 $765m^2$으로 나타났으며, 침수해석 결과를 활용한 도림1 배수분구의 건물피해액은 약 155억 원, 건물 내용물 피해액은 약 70억 원으로 산정되었고, 0~0.5 m 이하의 건물 및 건물 내용물 피해액은 약 224억 원, 0.5 m 이상 약 1억 원으로 산정되었다. 본 연구결과를 토대로 할 때, 도시지역의 침수피해액 산정을 위해 침수심 및 침수시간과 같은 다양한 피해양상에 따라 세분화된 피해액 산정기법이 필요할 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.20-26
• /
• 2000

본 실험은 펄라이트의 물리성, 화학성 및 배수 특성을 구명하고 이를 근거로 배지내 적정 수분관리를 시도해 보고자 수행하였다. 입자 분포를 5단계로 분류하였고, very-coarse 이상의 입자들이 98.5%를 점유하였다. 물리적인 특성은 very-coarse 이상의 입자들이 coarse 이하의 입자들보다 기상 비율은 각각 76.7%와 87.5%로 낮았지만, 고상 비율은 각각 13.2%와 7.0%, 액상 비율은 각각 10.2%와 5.5%로 높았다 양이온치환용량은 fine 입자가 1.867 me.100g$^{-1}$로 크게 나타났다. 배수 면적이 클록 배수량이 많았으며, 관수 후 5분 이내에 관수량의 65~70% 정도가 배수되었다. 배지 깊이에 비례해서 배지내 수분량의 차이가 있었으며, 배수 후 펄라이트의 수분량은 약 2mL.$cm^{-2}$.$cm^{-1}$ / 정도로 추정된다. 시간이 경과됨에 따라 pF 수치는 증가하는 경향을 보였으며, 배지내 수분함량과 pF치간의 관계는 고도로 유의한 부의 상관($R^2$＝0.997)이 있었다. 펄라이트 배지의 배수 특성을 파악하여 배지내 적정 수분함량을 조절할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 생태와환경
• /
• 제36권3호통권104호
• /
• pp.344-355
• /
• 2003

논은 우리나라 총 면적의 12%를 차지하며, 인간활동이 이루어지는 토지이용 중 가장 많은 면적으로 비점오염분야에서 중요한 의미를 가진다. 논은 시비가 이루어지기 때문에 논표면수의 수질변화 폭이 매우 커 지표배수가 이루어지는 시점에 따라 논에서의 부하량에 큰 영향을 미치기 때문에 논에서의 오염부하량산정과 최적관리기법개발에 있어 획일적인 원단위 적용에는 한계가 있다. 뿐만 아니라 기존에 개발된 유역모형의 대부분은 논을 포함하고 있지 않거나 포함하더라도 논에서의 충분한 기작을 모의할 수 없어 우리나라의 적용에 있어서 제한점을 가지므로 앞으로의 합리적인 오염총량제 적용을 위해서는 논모형의 개발이 절실하다. 그러나 논은 담수라는 기능을 가지므로 유역모형과 같은 물리적인 반응보다는 수질모형과 같은 생화학적 반응이 우세하리라 판단된다. 논을 하나의 얕은 호소로 간주하여 호소모형의 적용이 가능하나 이를 위한 수많은 인자 결정에 많은 어려움이 있을 것으로 판단된다. 그러나 논에서의 영농활동은 거의 유사한 시기에 해마다 반복적으로 일어나며, 동일한 양과 형태의 시비가 이루어지며 완전낙수에 의해 다음해의 수질에 영향을 거의 미치지 않으므로. 오히려 간단한 반응공식으로도 충분한 해석이 가능하리라 판단된다. 본 연구에서는 이러한 형태의 영농활동이 이루어지는 논에서의 시비와 바닥에서의 용출에 의한 영향을 dirac deltal function과 continuous source function을 이용하여 모형을 개발하여 지하수관개지역과 지표수관개지역을 대상으로 보정 및 검증결과 높은 적용가능성을 나타내었다. 앞으로의 연구방향은 논에서의 장기적인 모니터링과 여러 지역의 적응을 통한 논 모형의충분한 검증을 실시함으로써, 논에서의 오염부하량 산정과 BMPs개발 뿐 아니라, 기존의 유역모형에 연결함으로써 우리나라 오염총량제의 합리적인 적용이 이루어져야 할 것으로 판단된다.