• 한국물환경학회지
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• 제23권4호
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• pp.518-526
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• 2007

There have been serious soil erosion and water pollution problems caused by highland agriculture practices at Doam-dam watershed. Especially agricultural activities, chemical and organic fertilizer and pesticide applications, soil reconditioning to maintain soil fertility are known as primary causes of soil erosion and water qaulity degradation in the receiving water bodies. Among these, soil reconditioning can accelerate soil erosion rates. To develop soil erosion prevention practices, it is necessary to estimate the soil erosion from the watershed. Thus, the Universal Soil Loss Equation (USLE) model has been developed and utilized to assess soil erosion. However, the USLE model cannot be used at watershed scale because it does not consider sediment delivery ratio (SDR) for watershed application. For this reason, the Sediment Assessment Tool for Effective Erosion Control (SA TEEC) was developed to assess the sediment yield at any point in the watershed. The USLE-based SA TEEC system can estimate the SDR using area-based SDR and slope-based SDR module. In this study, the SATEEC system was used to estimate soil erosion and sediment yield at the Doam-dam watershed using the soil properties from reconditioned agricultural fields. Based on the soil sampling and analysis, the US LE K factor was calculated and used in the SA TEEC system to analyze the possible errors of previous USLE application studies using soil properties from the digital soil map, and compared with that using soil properties obtained in this study. The estimated soil erosion at the Doam-dam watershed without using soil properties obtained in the soil sampling and analysis is 1,791,400 ton/year (123 ton/ha/year), while the soil erosion amount is 2,429,900 ton/year (166.8 ton/ha/year) with the use of soil properties from the soil sampling and analysis. There is 35 % increase in estimated soil erosion and sediment yield with the use of soil properties from soil reconditioned agricultural fields. Since significant amount of soil erosion are known to be occurring from the agricultural fields, the soil erosion and sediment yield from only agricultural fields was assessed. The soil erosion rate is 45.9 ton/ha/year without considering soil properties from soil reconditioned agricultural fields, while 105.3 ton/ha/year after considering soil properties obtained in this study, increased in 129%. This study shows that it is very important to use correct soil properties to assess soil erosion and sediment yield simulation. It is recommended that further studies are needed to develop environment friendly soil reconditioning method should be developed and implemented to decrease the speed of soil erosion rates and water quality degradation.

• 한국산림과학회지
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• 제20권1호
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• pp.51-60
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• 1973

The trend and achievments of soil erosion control research in Japan were investigated through observation tours and reference work and following facts were found to be important aspects which should be considered in the soil erosion control research program in Korea. Experiments on forest and water relations, and ground water phenomena at the water source zone in Tokyo University. Studies on land-slides and erosion control dam in Kyoto University. Studies on mud-flow and snow avalanches in Hokkaido University. Studies on sanddune fixation and disaster damage prevention forests in Kyushu University. Studies on forest denudations in Nagoya University. Studies on Greening-works and soil erosion prevention chemicals in Tokyo Agriculture University. Training on planning of erosion control works and prevention of disaster damages in Forest Research Institute. Experiments on soil erosion phenomena and infiltration in Tohoku Branch, FRI. Experiments on erosion and surface stratum failure of steep slopes and their prevention methods in Railway Technical Research Institute.

• 한국산림과학회지
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• 제100권3호
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• pp.483-493
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• 2011

본 연구는 산지계류 및 산림유역의 산사태 등의 재해를 예방과 함께 생태적 보전을 지키기 위해 시공되는 기존 사방댐의 생태투과율과 생태차단높이의 분석에 의한 생태연결성에 대한 유형분류에 대한 기초자료를 제공함에 목적이 있다. 분석결과, 평균 표준도, 규격별 표준도 및 시공사례에 의한 평균생태투과율은 전체적으로 에코필라사방댐(64.0%) > 와이어로프사방댐(13.9%) > 슬릿트사방댐(10.9%) > 다기능사방댐(7.2%) > 중력식사방댐(0.4%)의 순으로 나타났다. 사방댐의 생태차단높이는 중력식사방댐(3.2 m) > 다기능사방댐(1.7 m) > 와이어로프사방댐(1.2 m) > 슬릿트사방댐(0.6 m) > 에코필라사방댐(0.0 m)의 순으로 나타났으나, 생태차단높이의 기준은 명확하지 않았다. 사방댐의 생태투과율과 생태차단높이의 분석을 이용하여 생태연결성 유형을 구분한 결과, 사방댐은 생태연결형, 생태부분연결형 및 생태단절형으로 구분할 수 있었다. 즉 (1) 생태연결형 사방댐은 하천 바닥에서부터 생태계가 개방되고, 횡단면 전체의 투과율이 20%이상으로 포유류, 파충류, 어류 및 양서류 등의 동식물의 생태적 연결성이 양호한 형태, (2) 생태부분연결형은 하천바닥으로부터 차단높이가 2 m 이하이고 횡단면 전체의 투과율이 5% 이상 20% 미만으로 상당부분 개방되고, 어도가 설치되어 양서류, 어류, 파충류 및 포유류 등의 동물의 소통이 어느 정도 가능한 형태, (3) 생태단절형은 하천바닥으로부터 차단높이가 2 m 이상이고, 횡단면 전체의 투과율이 5%미만으로 산지계류를 통한 동 식물의 생태적 연결이 거의 단절되는 형태로 구분하였다. 이상과 같이 사방댐의 유형분류는 산지계류의 수변생태계를 고려한 연구개발이 지속적으로 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.46-46
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• 2011

Severe sediment erosion during floods occur disaster and economic losses, but general sediment erosion is basic mechanism to move sediment from upstream to downstream river. In addition, it is important process to change river form. Check dam, which is constructed in mountain stream, play a vital role such as control of sudden debris flow, but it has negative aspects to river ecosystem. Now a day, check dam of open type is an alternative plan to recover river biological diversity and ecosystem through sediment transport while maintaining the function of disaster control. The purpose of this paper is to verify sediment erosion progress of river bottom and bank as first step for river restoration after dam slit by cross-sectional shear stress and critical shear stress. Study area is upstream reach of slit check dam in mountain stream, named Wasada, in Japan. The check dam was slit with two passages in August, 2010. The transects were surveyed for four upstream cross-sections, 7.4 m, 34 m, 86 m, and 150 m distance from dam in October 2010. Sediment size was surveyed at river bottom and bank. Sediment of cobble size was found at the wetted bottom, and small size particles of sand to medium gravel composed river bank. Discharge was $2.5\;m^3/s$ and bottom slope was 0.027 m/m. Excess shear stress (${\tau}_{ex}$) was calculated for hydraulic erosion by subtracting the values of critical shear stress (${\tau}_{c}$) from the value of shear stress (${\tau}$) at river bottom and bank (${\tau}_{ex}=\tau-{\tau}_c$). Shear stress of river bottom (${\tau}_{bottom}$) was calculated using the cross-sectional shear stress, and bank shear stress (${\tau}_{bank}$) was calculated from the method of Flintham and Carling (1988). $${\tau}_{bank}={\tau}^*SF_{bank}((B+P_{bed})/(2^*P_{bank}))$$ where $SF_{bank}=1.77(P_{bed}/p_{bank}+1.5)^{-1.4}$, B is the water surface width, $P_{bed}$ and $P_{bank}$ are wetted parameter of the bed and bank. Estimated values for ${\tau}_{bottom}$ for a flow of $2.5\;m^3/s$ were lower as 25.0 (7.5 m cross-section), 25.7 (34 m), 21.3 (86 m) and 19.8 (150 m), in N/$m^2$, than critical shear stress (${\tau}_c=62.1\;N/m^2$) with cobble of 64 mm. The values were insufficient to erode cobble sediment. In contrast, even if the values of ${\tau}_{bank}$ were lower than the values for ${\tau}_{bottom}$ as 18.7 (7.5 m), 19.3 (34 m), 16.1 (86 m) and 14.7 (150 m), in N/$m^2$, excess shear stresses were calculated at the three cross-sections of 7.5 m, 34 m, and 86 m distances compare with ${\tau}_c$ is 15.5 N/$m^2$ of 16mm gravel. Bank shear stresses were sufficient for erosion of the medium gravel to sand. Therefore there is potential to erode lateral bank than downward erosion in a flow of $2.5\;m^3/s$. Undercutting of the wetted bank can causes bank scour or collapse, therefore this channel has potential to become wider at the same time. This research is about a potential of sediment erosion, and the result could not verify with real data. Therefore it need next step for verification. In addition an erosion mechanism for river restoration is not simple because discharge distribution is variable by snow-melting or rainy season, and a function for disaster control will recover by big precipitation event. Therefore it needs to consider the relationship between continuous discharge change and sediment erosion.

• 농업생명과학연구
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• 제52권6호
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• pp.1-12
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• 2018

본 연구는 산지계류에 시설되는 사방댐의 투과정도를 파악하고, 이를 바탕으로 재해예방과 생물종 다양성에 대한 적절한 보호 및 관리를 위하여 개방형에 따른 사방댐의 생태적 기능을 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 투과율이 15% 미만인 불투과형 중력식 댐은 투과형 댐으로 구조개량 하거나 전환할 경우 투과율이 0.72%에서 55.8%로 약 77배 이상 증가하는 것으로 나타났다. 저사 및 저수 등 특별한 목적을 두고 시공하는 불투과형 중력식 사방댐을 제외하고는 하류지역으로 토사의 이동, 어류 및 양서류의 상 하류에의 생태통로 등 다양한 기능을 비교적 양호하게 할 수 있는 투과형으로 개선하여 시공할 필요성이 있다. 사방댐 차단높이에 따른 개방은 유효고, 기초부의 높이 및 하부기초 부분의 매몰정도에 따라 다르므로 현장여건 및 시공목적에 따라 설계할 필요성이 있다. 횡단면의 개방형태에 따른 사방댐의 생태적 기능은 어류소통형, 홍수조절형, 저수형(산불방지취수형), 토석막이형(저사형), 토석막이형(토석형) 및 입도분석형으로 제시하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제102권1호
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• pp.90-96
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• 2013

이 연구는 '콘크리트 테스트 해머'를 이용하여 1990년대에 경기도와 강원도에서 시공된 사방댐 중 사방협회 에서 육안 점검한 사방댐 10기(양호 6기, 불량 4기)의 대수면, 방수로 및 반수면의 반발경도 측정을 통해 사방댐의 안정성을 파악하여 사방댐의 비파괴검사에 적합한 압축강도 추정식과 적정 판정범위를 정하는 것을 목적으로 진행하였다. 특히, 콘크리트 사방댐 본체의 안정성을 사전에 파악하게 되면 사방댐을 적시에 보수, 관리할 수 있고, 사방댐 본연의 기능인 토사유출방지기능을 최대화할 수 있다. 콘크리트 사방댐의 압축강도 조사한 결과, 현재 사방협회에서 진행 중인 안정점검 육안 점검 결과와 대부분 일치하였다. 또한, 안정점검시 압축강도는 일본건축학회에서 제시한 추정식을 적용하는 것이 적합할 것으로 판단되었으며, 판정 기준은 300 $kgf/cm^2$ 이상일 경우에는 '안정', 250~300 $kgf/cm^2$이 범위일 경우에는 '정밀검사 필요', $kgf/cm^2$ 미만일 경우에는 '불량' 판정을 내리는 것이 적합하다고 사료된다. 그리고 사방댐의 연대별 압축강도에 대한 자료를 충분히 축적하고, 이를 토대로 우리나라 사방댐에 적합한 안정기준과 압축강도 추정식이 필요하다고 사료된다. 앞으로는 육안 점검과 간이 안정성 검사를 통해 사방 구조물에 이상이 발견될 경우 정밀진단 검사를 실시하여 안정도를 파악하는 체계가 구축되어야 할 것이다.

• 한국산림과학회지
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• 제101권2호
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• pp.251-258
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• 2012

2009년부터 2011년까지 3년간 국유림내 사방시설 점검대상지에 대하여 현장점검을 실시하고 그 결과를 분석하였다. 대상지는 총 1,628개소로 사방댐 308개소, 사방지 1,320개소(1,269.05 ha)였으며, 현장조사는 연도별로 3~6월 사이에 실시하였다. 점검대상 사방댐은 1991년~2005년에 시공되었으며 96.4%인 297개소가 2000년 이후에 시공된 것으로 나타났고, 사방지는 1986~2005년에 시공되었으며, 68.6%인 903개소가 2000년 이후에 시공된 것으로 나타났다. 사방댐은 콘크리트댐과 콘크리트전석댐이 각각 205개소와 68개소로 많았으며, 총 308개소의 사방댐 중 296개소가 양호한 것으로 나타났다. 사방지에는 돌쌓기와 돌망태를 이용한 사방구조물이 많이 시설되어 있었으며, 총 1,320개소 중 1,245개소(94.3%)가 양호하였다. 전체적으로 국유림내 사방시설은 양호한 상태를 나타내어 그 기능을 충분히 발휘하고 있는 것으로 나타났다. 사방시설 중 불량한 상태인 것으로 나타난 경우 반드시 보완 보수를 통해 사방사업의 목적이 달성될 수 있도록 해야 할 것이다. 또한 기존 사방시설과 향후 사방사업으로 시공되는 사방시설의 체계적인 유지 및 관리를 위해서는 사방시설 관리 시스템의 구축이 시급하다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제8권1호
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• pp.54-63
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• 2021

본 연구는 강원도 원주시에 3개의 사방댐이 연속적으로 설치된 지역을 대상으로 장마 전·후의 자료를 비교·분석하여 사방댐에 의한 저서성 대형무척추동물의 군집 변화를 파악하고자 하였다. 조사시기는 2019년 3월부터 9월까지 총 4회 조사를 실시하였으며, 조사지점은 불투과형이 연속적으로 설치된 지역과 투과형이 연속적으로 설치된 지역을 선정하였다. 불투과형, 투과형 사방댐 각각 상·하류로부터 총 8개의 지점을 선정하였다. 유속은 장마 이후 불투과형, 투과형 모두 대부분의 지점에서 증가하였으나, 불투과형은 투과형보다 상대적으로 유속의 변화가 큰 것으로 확인되었다. 저서성 대형무척추동물의 종수 및 개체수는 장마 이후 대부분의 지점에서 감소하는 것으로 나타났으며, 불투과형 상류지점이 상대적으로 종수 및 개체수가 높은 것으로 나타났다. 하루살이목-강도래목-날도래목 (EPT) 그룹 분석은 상대적으로 불투과형에서 하루살이목이 감소하였으며, 투과형에서 날도래목이 감소하였다. 유사도 분석 결과, 불투과형, 투과형 모두 장마 전·후가 구분되었으며, 투과형이 상대적으로 장마 전·후의 변화가 적은 것으로 분석되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권3호
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• pp.53-62
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• 2009

본 연구는 건설 현장에서 발생하는 비점오염원 발생 특성에 대해서 파악하고, 이에 대한 관리 기술들을 적용하여, 각 시설별 효과에 대해 평가하고자 하였다. 건설 현장의 공사 단계별로 비점오염원의 발생 특성을 보면, 공사 초반 즉, 토양 피복 상태가 교란되어 있는 경우, 강우 시 부유물질 부하량이 높게 나타나며, 강우 강도에 대한 민감도가 공사 후반에 비해 높은 것으로 확인되었다. 건설 현장에서 가설 형식으로 적용할 수 있는 기술로는 부유물질을 제어할 수 있는 Check dam, Silt fence 공법과 강우 시 토사 유실을 원천적으로 제어하는 Geotextile공법을 적용한 결과, Geotextile이 다른 공법에 비해 비점오염원 유출량 제어에 효과적인 것으로 확인 되었다. Check dam과 Silt fence는 공극에 의한 부유물질 제거 기능이 일부 있으나, 전반적으로 일시적 저류에 의한 침강효과로 오염물질을 제거 하는 특징이 있다. 이러한 가설 형식 처리 시설의 경우, 처리 효율이 낮아 주변 민원 또는 수계 오염을 유발할 수 있으며, 이에 부가적으로 가압식 여과 방법을 통해 연계 처리한 결과 만족할 만한 방류 수질을 기대할 수 있었다. 또한, 이러한 여과 방법은 여과 속도와 유입 부하량에 따라 처리 가능한 부하량이 결정되며, 효과적 운전을 위해서는 전처리가 반드시 필요하다.

• 한국산림과학회지
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• 제111권2호
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• pp.276-286
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• 2022

이 연구는 「사방시설의 유지관리 지침」에 의거하여 수행된 노후 콘크리트사방댐에 대한 정밀점검 결과를 분석하여, 향후 콘크리트사방댐의 관리 방안을 수립하는데 필요한 기초자료를 제공하기 위하여 수행되었다. 이를 위하여 경상북도 사유림에 위치한 준공 후 20년 이상 경과된 54개 콘크리트 사방댐에 대한 정밀점검의 결과를 통계적 방법으로 분석하였다. 외관 결함사항 점검의 결과, 보수 혹은 후속조치가 필요한 것이 18개소(33.4%)를 차지하였으며, 조사자 보정점수로 인하여 종합등급이 변경된 사례로 15개소가 나타나 관련 기준과 지표의 표준화가 필요할 것으로 생각되었다. 콘크리트 압축강도시험의 결과, 기준치에 미달하는 것은 19개소(35.2%)로 조사되었으며, 이중에는 외관 결함사항 점검 결과 상태가 양호한 것으로 판단된 A등급에서도 8개소가 포함되어 있었다. 또한, 종합점수와 콘크리트 압축강도 사이에는 뚜렷한 상관관계가 나타나지 않았으나, 종합등급별로 콘크리트 압축강도는 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 한편, 준공 후 경과연수에 따른 사방댐의 특성 변화를 분석한 결과, 시간 경과와 종합점수 및 압축강도의 변화는 특별한 경향을 나타내지 않았다. 하지만, 보수·후속조치가 필요한 사방댐과 압축강도 기준치 미달 사방댐의 누적 비율은 모두 시간 경과와 강한 양의 선형관계가 있는 것으로 분석되어, 이를 활용하면 콘크리트사방댐의 노후 특성을 파악할 수 있을 것으로 기대되었다.