• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제6권4호
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• pp.258-266
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• 2019

이 연구는 자연에 기반을 둔 하천기술을 제방에 적용하여 그 효과를 평가하기 위해 수행되었다. 친환경 신소재 바이오폴리머를 제체 표면에 적용하여 내구성과 친환경성을 증진시킴과 동시에 월류에 대응하기 위한 제방의 보강 대책을 수립하고자 하였다. 안동하천연구센터에 현장토를 사용하여 높이 1 m, 마루 폭 3 m, 사면경사 1:2, 총 길이 5 m의 중규모 제방모형을 제작하였으며, 바이오폴리머와 흙을 적정 비율로 혼합한 바이오-소일 (bio-soil)을 제방 전면에 5 cm 두께로 도포하여 월류 발생에 대한 제방의 안정성 평가 실험을 수행하였다. 영상분석 프로그램을 이용한 픽셀기반 분석 기법을 적용하여 시간에 따른 제방사면의 붕괴면적을 산정하였으며 그 결과, 신소재 적용 제방의 경우 완전붕괴가 발생하는 시간은 일반 흙 제방에 비해 12배 이상 증가해서 붕괴지연효과가 상당히 높은 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제49권11호
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• pp.931-939
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• 2016

국보 285호인 반구대 암각화는 EL.53~57 m에 위치해 있으며, 하류에 설치된 사연댐의 만수위 EL.60 m로 인해 매년 5~6개월 동안 침수와 노출이 반복되어 훼손이 심화되고 있다. 본 연구에서는 물과의 접촉을 차단시켜 암각화를 보존하는 방안으로서, 암각화 전면에서 약 80 m 떨어진 곳에 약 440 m의 차수형 제방을 설치하고 기존 하폭에 준하는 수로를 개설하는 생태제방안을 제안하였다. 이 안의 타당성을 검토하기 위해 저수지와 하천의 흐름특성을 고려할 수 있는 수리모형을 1:50축척으로 제작하여, 수로변경에 따른 신설 제방구간과 상 하류 대곡천의 수리학적 변화를 분석하였다. 연구결과, 사연댐 여수로를 EL. 60 m와 EL. 54 m로 고려한 생태제방 1안과 2안 모두 신설되는 수로에서 유속과 수심변화 등이 크지 않았으며, 허용유속과 소류력 기준으로 판단하면 흙과 돌 등 자연재료로 생태제방 조성이 가능할 것으로 판단된다. 수면경사가 크게 되는 2안이 1안보다 수로 내에서의 유속이 더 빠른 것으로 나타났고, 특히 2안은 유입부 좌안에서 와류가 발생하므로 이에 대한 대책이 필요한 것으로 보인다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.185-185
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• 2011

Mapping of artificial levee lines, one of major tasks in river zone mapping, is critical to prevention of river flood, protection of environments and eco systems in river zones. Thus, mapping of artificial levee lines is essential for management and development of river zones. Coastal mapping including river zone mapping has been historically carried out using surveying technologies. Photogrammetry, one of the surveying technologies, is recently used technology for national river zone mapping in Korea. Airborne laser scanning has been used in most advanced countries for coastal mapping due to its ability to penetrate shallow water and its high vertical accuracy. Due to these advantages, use of LiDAR data in coastal mapping is efficient for monitoring and predicting significant topographic change in river zones. This paper introduces a method for construction of a 3D artificial levee line using a set of LiDAR points that uses normal vectors. Multiple steps are involved in this method. First, a 2.5-dimensional Delaunay triangle mesh is generated based on three nearest-neighbor points in the LiDAR data. Second, a median filtering is applied to minimize noise. Third, edge selection algorithms are applied to extract break edges from a Delaunay triangle mesh using two normal vectors. In this research, two methods for edge selection algorithms using hypothesis testing are used to extract break edges. Fourth, intersection edges which are extracted using both methods at the same range are selected as the intersection edge group. Fifth, among intersection edge group, some linear feature edges which are not suitable to compose a levee line are removed as much as possible considering vertical distance, slope and connectivity of an edge. Sixth, with all line segments which are suitable to constitute a levee line, one river levee line segment is connected to another river levee line segment with the end points of both river levee line segments located nearest horizontally and vertically to each other. After linkage of all the river levee line segments, the initial river levee line is generated. Since the initial river levee line consists of the LiDAR points, the pattern of the initial river levee line is being zigzag along the river levee. Thus, for the last step, a algorithm for smoothing the initial river levee line is applied to fit the initial river levee line into the reference line, and the final 3D river levee line is constructed. After the algorithm is completed, the proposed algorithm is applied to construct the 3D river levee line in Zng-San levee nearby Ham-Ahn Bo in Nak-Dong river. Statistical results show that the constructed river levee line generated using a proposed method has high accuracy in comparison to the ground truth. This paper shows that use of LiDAR data for construction of the 3D river levee line for river zone mapping is useful and efficient; and, as a result, it can be replaced with ground surveying method for construction of the 3D river levee line.

• 한국환경과학회지
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• 제13권9호
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• pp.747-757
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• 2004

The objectives of this study were to investigate the physical, chemical, and structural characteristics of the stream, especially Mugeo and Yeochon which are being changed to ecological stream by Ulsan city, and to acquire the considerations such as the planning element and plan criteria of the streams for making ecological stream system. Water quality, water quantity, vegetation, in stream structures and facilities, and land usage of the streams were investigated and the build up capabilities of ecological stream for the two streams were also analyzed. Planning elements for restoration to ecological stream included physical and biological purification methods in water quality, short term water acquire alternatives in water quantity, and vegetation recovery plan and improvement of habitation environment in ecological system, respectively. Planing elements in physical structures and facilities also included recovery of concrete levee and removal and recovery of covered channel.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제10권2호
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• pp.31-39
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• 2023

NNbF는 자연 (경관) 자체나 자연 (과정)을 모방한 경관특징을 이용하여 해안이나 하천에서 홍수위험 저감 편익을 기대하고, 동시에 생태계가 주는 공급, 조절, 사회문화 서비스를 공동편익으로 기대하는 방법론이다. NNbF는 우리말로 간단히 '자연·자연기반 특징'이라 쓸 수 있을 것이다. NNbF 이전에 대두된 NbS를 포함하여 Eco-DRR, NI, GI, EwN, BwN 등 유사 개념들은 자연을 직접 이용하거나, 자연과정을 모방하여 인간사회에 편익을 기대한다는 점에서 사실상 서로 크게 다르지 않다. 다만 행위 주체와 목표의 포괄성 면에서, NbS > NNbF > (Eco-DRR, NI/GI)로 정리할 수 있다. NNbF 국제가이드라인에서 하도와 홍수터 관리 범주에서 제시된 총 18개 항목 중 국내하천 여건을 고려하면 천변저류지와 홍수터 복원 (제방 후퇴/철거, 샛강복원 등) 등의 적용성이 높아 보인다. 이 결과는 2022년 별도로 수행된 저자의 다른 연구성과와 일치한다. 특히 현재 시행중인 하천수질 보호를 위한 수변토지 매수정책과 병행하면 그 적용성은 더 높아질 수 있을 것이다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제2권1호
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• pp.99-104
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• 2015

다수의 매토종자를 함유하고 있는 표토는 중요한 생태복원 재료로서 많이 알려져 있으나, 이를 실제로 활용하는 구체적인 방법에 대한 자료는 부족한 실정이다. 본 연구에서 하천복원 재료로서 표토의 가치에 대해 재평가하였다. 또한 실제로 황구지천 하천환경정비사업에서 완경사 호안, 고수부 복원, 식재 등에 표토를 활용한 결과 생태적, 치수적, 경제적 및 시공적 측면에서 자연친화적 하천 복원에 매우 효과적이었다. 결론적으로 표토가 하천복원의 유용한 재료인 것을 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.477-477
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• 2018

하천의 제방은 하천수의 범람을 방지하기 위하여 인공적으로 만든 구조물로서, 유수의 흐름을 일정하게 하고 자연재해에 대하여 제내지를 보고하기 위한 목적도 있다. 제방은 제내지와 제외지의 수위차로 인해 발생하는 파이핑, 제방의 월류, 사면의 탈락 등으로 파괴가 발생되고, 제방의 파괴는 제내지의 인명, 토지, 건물 등에 많은 피해가 발생한다. 이러한 제방의 파괴를 방지하기 위하여 제방 사면의 호안, 차수벽, 수제 등을 설치하고 있으며, 구조물 외에도 제방 응급복구를 위한 모래주머니, 비탈면 보호 시설 등을 이용한 피해방지에 대한 대책을 세우고 있다. 제방 구조물의 대부분은 콘크리트를 이용한 고강도 재료를 사용하여 설치되고 있으며, 재료의 환경성에 대한 문제점이 대두되어 왔다. 이에 따라 코코넛껍질을 이용한 사면 보호공, 고강도 식생매트를 이용한 사면 보호 등 친환경 재료를 이용한 사면보호 공법에 대한 연구들이 다양하게 진행되어 왔다. 본 연구에서는 미생물을 이용하여 사면을 보호하기 위한 블록 및 피복기법에 대한 연구를 진행하고 있으며, 다양한 환경성 및 무독성 검증도 병행중에 있다. 그 중 본 연구에서는 신소재와 황토, 모래, 석고를 다양한 비율로 조합하여 블록으로 활용하기 위한 일축압축 강도 실험을 수행하였으며, 신소재의 소류력 저항능력을 실험하기 위하여 안동 하천실증연구센터의 급경사 수로에 신소재를 피복한 시험구를 조성하고 5m/s 이상의 유속에서 저항능력 실험을 수행하였다. 본 연구에서는 본 실험 결과를 기반으로 하여 추후 다양한 친환경 재료를 이용한 조합을 통해 기존 콘크리트 블록에 준하는 강도를 발현할 수 있는 신소재 블록의 개발을 목표로 하고 있다.

• 한국습지학회지
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• 제12권3호
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• pp.21-37
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• 2010

남강 본류로 유입되는 경상남도 진주시 관내에 소재한 13개 지류에서 습지의 보전 현황을 평가하고 우수한 습지생태계를 발굴하며 인위적인 훼손과 오염으로부터 습지생태계를 보호하기 위한 보전 대책을 제시하기 위하여 습지생태계의 생물 서식지로서의 물리적 특성과 식생의 자연도를 조사하였다. 지류 주변의 토지 이용, 제방상단의 생태적 기능, 제방 사면의 구조, 둔치의 인공화 정도 및 이용 강도, 호안의 인공화 정도, 하상 재료의 다양성, 하천의 횡단 구조물 등으로부터 산정한 물리적 특성의 자연도 평가지수는 오미천이 가장 높고 반성천, 향양천, 그리고 나불천, 영천강 및 수곡천, 중촌천, 대곡천 등의 순이었으며, 문산천이 가장 낮았다. 식생의 다양성, 외래종의 우점면적, 1년생 초본의 우점면적, 현존식생의 자연도 및 특이성, 종다양성 등으로부터 산정한 식생자연도의 평가지수는 오미천이 가장 높고, 수곡천, 반성천, 영천강, 중촌천, 지내천, 나불천, 지수천 등의 순이었으며 용아천이 가장 낮았다. 물리적 특성과 식생 자연도의 평가지수로부터 산정한 하천 자연도는 오미천이 I등급으로 가장 높고, II등급인 반성천, 수곡천, 영천강, 나불천 및 중촌천, 향양천, 지내천, 지수천, 대곡천, 문산천 및 독산천 등의 순이었으며, 용아천이 III등급으로 가장 낮았다. 지류의 습지생태계를 복원하여 하천의 자연도를 향상시키기 위한 보전대책이 제시되었다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제23권3호
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• pp.23-43
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• 2020

The purpose of this paper is to create ecological values for urban rivers. For this, the paper looks into river bed structures and how nearby lands are used. This study was performed to set the specific sections for analysis through a field investigation of the infrastructure conditions, surrounding land use, and the inter habitat structure of Seongnaecheon(Stream). A total of 780 individuals from 31 species of wild birds appeared in Seongnaecheon(Stream). According to foraging guild's habitat, there were 9 species of water, 8 types of water edges, 5 types of crowns, 5 types of shrubs, 2 types of tree trunks, 2 types of birds of raptors, and 355 individuals of water, 243 shrubs, 90 crowns, 84 water edges and 5 raptors. Many water birds were observed at the site where the Seongnaecheon(Stream) sandy plains and wetland herbaceous area were developed and the open water was secured. Most of the forest birds appeared on levee slope connected with forest around and riverside with fewer facilities for use. The species diversity index of Shannon, the entire section of Seongnaecheon(Stream), was 2.2697 and the downstream ecological landscape conservation area of Seongnaecheon(Stream) was found to be useful as a habitat for wild birds in the city compared to other sections. Some sections of Seongnaecheon (Stream) had low species diversity index due to lack of green space and surrounding urbanization areas. In choosing target species, I researched the special features of the habitats and the habitation structure of wild birds in each zone. Regarding detailed plans, by classifying the breeding place & roosting site and the roosting site & shelter that took account of the inhabitation characteristics of the target species in different sections, this paper suggested the major plant species and multilayer planting structures. Moreover, this study proposed the development of habitats for water birds and forest birds along with the connection of the green network for improving the Eco-corridor linkage and inhabitation features in Seongnaecheon(Stream).

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제6권4호
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• pp.304-313
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• 2019

미생물 유래 베타글루칸과 잔탄검 계열의 바이오폴리머는 식물 성장에 효과적이고 토양의 강도를 증진시키는 기능을 지니고 있어 하천 제방의 토양 보강 및 안정화 재료로서 활용이 가능하다. 본 연구의 목적은 분사 공법을 이용하여 바이오폴리머 신소재를 실규모 제방에 시공하는 경우 바이오폴리머에 의해 하천 제방 표면 토양의 강도 증진 및 식생 효과를 검증하는 것이다. 실규모 하천제방에서 바이오폴리머를 이용하여 제방 표면을 피복하였고, 혼합재료에 대한 강도 측정 결과 바이오폴리머를 처리한 구역에서 강도가 높게 나타났다. 그리고 큰김의털과 호밀풀을 대상으로 식물 생장을 조사하였으며, 두 식물종의 지상부 생장에 긍정적인 효과를 확인하였다. 반면 대상 식물종의 지하부 생장은 바이오폴리머가 처리된 토양에서 감소하는 경향을 보였다. 바이오폴리머를 처리한 토양에서는 토양이 수분을 보유하는 능력이 증가하여 바이오폴리머로 처리로 인해 오히려 지하부 성장을 더디게 하는 것으로 판단된다. 본 연구의 결과에 따라 분사공법을 이용한 바이오폴리머 시공은 토양의 강도 증진 효과와 하천 제방의 녹화에 사용하기 충분한 것으로 판단된다. 그러나 하천 제방에 식재하는 광범위한 식물 종에 대한 바이오폴리머의 효과와 식물 종 별로 적정 바이오폴리머 농도에 대한 연구가 필요할 것이다.