• 한국습지학회지
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• 제26권1호
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• pp.1-9
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• 2024

이 연구에서는 서낙동강을 구성하는 소유역 중 대지면적 비율이 크고 인구밀도가 높은 해반천 유역의 유출 및 수질을 모의하기 위한 HSPF(Hydrological Simulation Program-FORTRAN)모형을 개발하였다. 유역에서 발생하는 비점오염 부하량을 관리하기 위한 세 가지 시나리오가 개발되어 모형에 적용되었고, 오염부하량의 감소와 부하지속곡선에 대비한 수질 기준 초과율이 분석되었다. 시나리오는 비점오염의 발생을 줄이기 위한 도로 청소, 다양한 저영향 개발 기법을 고려한 유출 저감 조치, 그리고 강으로 들어가는 비점오염원을 완화하기 위한 유입 저감 조치로 구성되었다. 첫 번째 시나리오에서는 김해시의 도로 청소 차량 수와 같은 실제 조건이 고려되었으며, 두 번째와 세 번째 시나리오에서는 적용 가능한 토지 이용별 면적의 50%에 저영향 개발 기법을 적용하는 것으로 적용되었다. 모든 세 가지 조치를 적용한 결과, BOD 오염 물질 부하가 58.28%, T-N은 58.49%, T-P는 51.56% 감소할 수 있는 것으로 도출되었다. 또한, 5년간 누적된 수질 측정의 60번째 백분위수를 목표 수질로 설정하고 구축된 유량지속곡선에 의한 초과율분석 결과, 결과적으로, BOD의 경우 조치 적용 전 41.57%의 초과율이 조치 후 16.32%로 감소하여, 초과율이 25.25% 감소하였다. T-N의 경우 조치 전 40.31%에서 조치 후 22.84%로, T-P의 경우 62.43%에서 27.22%로 감소하였다.

• 한국조경학회지
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• 제40권1호
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• pp.100-109
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• 2012

하천수를 정화하는 자유수면인공습지의 정수식물 성장기(4~9월)와 비성장기(1~3월과 10~12월)의 $PO_4-P$와 TP제거율을 비교 연구하였다. 실험 습지 시스템은 광주광역시를 흐르는 광주천 중류 고수부지에 2008년 조성되었으며, 길이 46m, 폭 5m 규모이다. 2008년 포트에서 2년 자란 부들(Typha angustifloria L.)과 줄(Zizania latifolia Turcz)을 시스템의 1/2씩 각각 식재하였다. 광주천의 물이 자연유하로 시스템에 유입되며, 처리수는 광주천으로 방류된다. 유입수의 양과 수심은 밸브와 위어(weir)로 조절할 수 있다. 유입수 및 유출수의 인 농도를 2010년 1월부터 12월까지 7~10일 간격으로 조사 분석하였다. 하루에 약 $710m^3$의 하천수가 시스템으로 유입되어, 체류시간은 약 1.5hr이었다. 조사기간 유입수와 유출수의 $PO_4-P$ 평균농도는 각각 0.144, 0.105mg/L이었으며, $PO_4-P$ 평균제거율은 28.1%였다. 유입수와 유출수의 TP평균농도는 각각 0.144, 0.105mg/L이었으며, TP 평균제거율은 20.7%를 보였다. t 검정결과, 정수식물 성장기의 $PO_4-P$ 제거율(31.448)이 비성장기 $PO_4-P$ 제거율(25.829)보다 높았으며(p<0.001), 정수식물 성장기의 TP 제거율(27.230)도 비성장기의 TP 제거율(14.856)보다 높게(p<0.001) 나타났다. 인공습지에서 인 제거는 잔재물-토양 층의 흡착, 입자성 인과 Ca, Fe, Al과 결합된 인산염의 침전, 그리고 정수식물의 흡수가 중요하다. 정수식물 성장기가 비성장기보다 $PO_4-P$와 TP의 제거율이 상대적으로 높은 원인은 흡착과 침전에 의한 인 제거는 계절에 관계없이 일어나나, 정수식물의 흡수는 성수식물 성장기에만 일어나기 때문이다.

• 자원환경지질
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• 제54권4호
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• pp.441-456
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• 2021

건조 또는 아건조한 기후에서 하천류가 우세한 충적선상지의 발달 원인을 알아보기 위해 전라남도 고흥군 일원에 분포하는 백악기 두원층을 대상으로 퇴적학적 연구를 수행하였다. 연구지역의 두원층은 고원생대 편마암으로 구성된 기반암 상부에 부정합으로 분포한다. 퇴적상 분석 결과, 기반암 인근에서 역질 망상하천(퇴적상 조합1)이 발달하였으며, 기반암에서 멀어짐에 따라 7km의 범위에서 사질 망상하천(퇴적상 조합2)과 범람원(퇴적상 조합3)으로 퇴적환경의 변화가 나타난다. 퇴적환경의 측방변화와 범람원의 퇴적층 내 자색 이암에서 관찰되는 석회질 단괴 및 기반암 인근에서 측정한 방사상의 고수류 방향은 두원층이 건조 또는 아건조한 기후에서 형성된 하천류가 우세한 충적선상지에서 퇴적되었음을 지시한다. 최근 두원층에서 수행된 쇄설성 저어콘 절대연령에 관한 연구는 두원층의 기원지가 영남육괴 서부와 옥천변성대 남서부를 포함하는 한반도 남서부임을 지시하며, 이는 충적선상지의 유역분지가 넓었음을 지시한다. 넓은 유역분지는 많은 양의 물을 충적선상지로 공급하고 유역 분지 내부에 퇴적물을 일시적으로 저장함에 따라 쇄설류의 형성을 제한한다. 이와 더불어 주로 조립의 변성암 및 화성암으로 구성된 유역분지는 모래 크기의 퇴적물을 형성하여, 쇄설류 형성에 필요한 점토의 형성을 억제하였다. 따라서 건조 또는 아건조한 기후임에도 불구하고 넓은 유역분지와 유역분지를 주로 구성하는 조립질의 암석은 하천류가 우세한 충적선상지가 발달에 유리한 조건을 제공하였으며, 이로 인해 두원층이 하천류가 우세한 충적선상지에서 퇴적되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권5호
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• pp.361-372
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• 2019

본 연구의 목적은 운동량방정식에서 이송가속도항을 제외한 지배방정식을 이용하여 정형 사각 격자 기반의 2차원 지표면 침수해석 모형을 개발하는 것이다. 공간적 이산화는 유한체적법을 이용하였으며, 시간적 이산화는 음해법을 적용하였다. 모형의 실행시간을 단축하기 위해서 CPU를 이용한 병렬계산 기법을 적용하였다. 개발된 모형의 검증을 위해서 해석해와 비교하고, 가상 도메인에서 수치실험을 통해 모형의 거동을 평가하였다. 또한 국내의 장호원 지역과 모로코의 Sebou 강 지역에 대해서 각기 다른 공간해상도로 침수해석을 수행하고, 그 결과를 CAESER-LISFLOOD (CLF) 모형을 이용한 해석 결과와 비교하였다. 모형의 검증 결과 해석해와 잘 일치된 모의 결과를 나타내었고, 가상 도메인에서의 흐름 해석도 타당한 것으로 평가되었다. 장호원 지역과 Sebou 강 지역에 대한 본 연구와 CLF 모형의 침수모의 결과는 침수심과 침수범위에서 서로 유사하게 나타났으며, 장호원 지역의 경우 홍수위험지도의 침수범위와도 유사한 값을 보였다. 본 연구와 CLF 모형의 모의결과에서 상이한 부분에 대해서는 각각의 모의결과를 비교 평가하였다. 연구결과 본 연구에서 제시된 모형은 홍수터에서의 침수 양상을 잘 모의할 수 있는 것으로 평가되었다. 그러나 본 연구에서 제시된 모형을 이용하여 침수해석을 할 경우에는 도메인 구성 방법과 지배방정식 및 해석 방법에 의한 모형의 특징과 한계점을 충분히 고려해야 할 것이다.

• 지구물리
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• 제5권4호
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• pp.337-344
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• 2002

지하수 인공 함양, 강변 여과 취수 방식 등 충적층 지하수의 효율적 이용을 위해서는 충적 대수층의 내부 구조 파악이 중요하다. 국내 충적층의 대부분은 하천 둔치 주변에서 하도의 수평 이동에 의해 형성된 경사 지층으로, 니질 박층이 협재함에 따라 충적 대수층의 내부 불균질성이 높아 인접한 취수 공간에서도 지하수괴의 이동 특성 및 화학적 특성이 달라질 수 있다. 본 연구는 이러한 불균질성을 밝히기 위하여 지하 투과 레이다 조사를 통한 부여 지역 금강변의 충적층에 대한 층서학적 분석을 시도하였다. 부여 군수리 지역의 충적층은 크게 상하 두 개의 지층으로 구분되며, 상부 수평층은 범람에 의해 형성된 것으로 수직 불균질성이 크고 수평 불균질성은 낮은 반면, 하부 경사층은 수평, 수직 불균질성이 모두 크다. 특히 하부 경사층 내에 발달한 하도곡은 인접한 충적층과 분리되어 이 층내의 수괴 이동은 제한적일 것이며, 지하수질의 특성 또한 크게 다를 것으로 판단된다. 본 연구는 충적 대수층에 대한 물리 화학적 특성의 정확한 해석을 위해서 지구물리학적 조사 방법을 통한 층서퇴적학적 해석이 선행되어야 함을 보며 준다.

• 한국습지학회지
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• 제15권4호
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• pp.573-583
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• 2013

기후변화에 의한 홍수 특성의 변화에 적극적으로 대처하기 위한 대규모 댐 건설의 추진이 환경성, 경제성 등과 같은 문제로 난해해 짐에 따라 강변저류지 또는 유수지 시설이 유역내 홍수 분담 측면에서 포함되기 시작하였다. 강변저류지는 주하도에 인접되고 제방으로 둘러쌓인 공간으로 홍수기에 월류구조물을 통하여 인위적으로 범람시키는 지역이다. 강변저류지 직하류에서의 홍수저감효과는 설계홍수수문곡선의 형상, 강변저류지의 저류용량 등에 추가하여 월류부 구조물의 형식, 길이 및 월류턱 표고에 따라 영향을 받는다. 본 연구는 표본지구인 청미천에서 주어진 수문곡선에 관하여 월류제 형식과 수문 형식에 따른 홍수저감효과를 비교코자 하였다. 월류부에서 수문형식이 월류제 형식보다 홍수저감효과가 더 크지만 수문형식에 의한 홍수저감율은 공학적 견지에서 보면 의미있는 수치가 아니기 때문에 수문형식을 선정할 때는 초기사업비, 운영 관리 비용 등을 신중히 고려해야 하는 것으로 분석되었다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제4권3호
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• pp.149-155
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• 2017

버드나무 속 식물은 하천 복원시 사용되는 대표적인 생물재료이고 하천에서 주요 관리대상이 되는 식물이다. 낙동강의 모래하천 하안에서 선버들과 왕버들의 수령에 따른 생장 변화를 파악하기 위하여, 이들의 생물량 추정을 위한 상대생장식을 유도하고 입지 연령에 다른 이들 군집에서 밀도, 줄기 높이, 기저면적 및 생물량을 조사하였다. 선버들은 발아한 후 3년과 왕버들은 6년까지 줄기 밀도가 급격하게 감소하여 자기 솎음이 강하게 일어났다. 두 식물의 줄기 높이는 선버들은 수령 15년에 7.5 m까지 왕버들은 수령 13년에 14 m까지 증가하였다. 또한 지상부 생물량은 생장초기에 급속히 증가하였으며 선버들은 수령 13년에 17 ton DM/ha까지 왕버들은 수령 13년에 1,110 ton DM/ha까지 증가하였다. 한편 본 연구에서 유도된 버드나무 속 식물의 상대생장식을 이용하면 이들 식물의 생물량을 객관적으로 추정할 수 있어서 하천에서 수목 관리하는데 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국지구과학회지
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• 제26권5호
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• pp.443-458
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• 2005

낙동강 삼각주 서부 지역의 시추 코아에 대한 퇴적상, 유공충 화석군집 및 AMS $^{14}C$ 연대측정을 수행하고 제4기 퇴적층의 고환경 변화를 분석하였다. 분석 결과, 연구지역의 제4기 후기 퇴적층은 네 개의 퇴적단위(하부로부터 Unit I, II, III, IV)로 구성된다. Unit I은 연구지역에 최초 해침이 일어나기 전 육성 환경에서 형성된 하도 퇴적층이다. Unit Ⅱ는 연안성 규조의 출현으로부터 천해에서 형성된 해성 퇴적층으로 판명되었으며, 퇴적층 상부에는 대기 노출에 의한 건조와 산화에 의한 균열이 발달하고 있어 상위 퇴적단위와 층서적으로 뚜렷하게 구분된다. 이 퇴적단위는 이전 간빙기(MIS 5)에 형성되었을 가능성이 매우 높다. Unit II를 부정합으로 피복하는 Unit III은 약 9,000 yr BP 경 홀로 세 해침이 시작되면서 담수의 영향을 받는 하구의 조간대에서 형성되기 시작하였으며, 해침이 좀 더 진행되면서 약 8,000 yr BP부터는 내대륙붕 환경에서 퇴적되었다. Unit IV는 해수면이 안정된 후, 약 5,000 yr BP를 전후로 한 시기에 낙동강 삼각주의 성장에 의해 형성되었다. 먼저 삼각주의 하부삼각주평원에 해당되는 조간대 퇴적층이 형성되고, 이후 삼각주의 전진에 따라 연구지역은 현재의 삼각주 평원의 배후 지역인 범람원 환경으로 변모하였다.

• 지질공학
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• 제10권2호
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• pp.52-74
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• 2000

금강유역중 상류는 선캠브리아기의 변성암류가 중.하류는 중생대의 화성암류가 주를 이루고 있다. 이 유역에서의 변성암류는 상대적으로 풍화에 강하고 화성암류는 풍화에 약하기 때문에, 상류는 심하게 만곡된 협곡을 이루고 급경사이고, 중하류로 가면서 점점 하폭은 넓어지면서 완경사를 이루며 서해로 유임된다. 특히 하류지역은 제4기 동안에 수차례의 침식과 퇴적이 반복되었고, 현재는 홍수 퇴적층이 넓게 발달되어 있다. 금강 중.하류유역 산사면에서의 침식현상을 파악하기 위하여, 현장조사와 침식율실험과 함께, GIS기법을 이용하여 소유역별로 침식율을 산정하였다. 그 결과 화강암류 분포 지역의 침식율이 가장 높은 것으로 나타났고, 조사구간 전반에 걸쳐 침식율이 비교적 높은 것으로 나왔다. 원격탐사, 측량 등을 이용하여 금강하류의 최근 11년간의 연도별 화상퇴적물의 변화를 추적한 결과 1994년에 완공된 하구언뚝의 영향으로 인한 뚜렷한 퇴적현상이 관찰되었다. 정밀하상지형도를 작성하여 퇴적율을 구한 결과, 하류에서는 최근 11년동안에 매년 약 5cm씩 퇴적이 일어난 것으로 나타났다. 강경지역에서 HEC-6 모형으로 2004년까지 하상변동을 예측한 결과, 전반적으로 하상이 상승되는 것으로 예측되었다. 공주에서 강경까지의 지역에서 많은 양의 골재채취가 이뤄지고 있음에도 불구하고 강경 하류지역에서 뚜렷한 퇴적경향이 나타나는 것으로 보아 지류유역에서의 활발한 침식현상은 금강의 하상변동에 많은 기여를 하는 것으로 판단된다.

• 환경영향평가
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• 제26권6호
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• pp.508-523
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• 2017

본 연구는 매노천 생태하천복원을 위한 생태적수질정화비오톱 시스템과 생태어도(Fish-way) 등의 적용 대상지를 중심으로 생태하천 복원 전 후를 모니터링하였다. 어류는 복원전 서식이 확인되지 않았던 생태적수질정화비오톱 습지에서 총 11종 191개체가 창출복원된 것으로 조사되었다. 특히 복원목표종인 돌마자와 참종개가 생태적수질정화비오톱 습지에서 서식함이 모니터링되어, 미소서식처와 건전한 Fish-way가 창출되었음을 확인할 수 있었다. 양서류는 복원후 활동성이 높은 3차 조사시기에 습지와 그 주변에서 다수의 참개구리 서식으로 복원되었음이 확인되었다. 포유류는 수달이 습지와 Fish-way를 서식영역으로 활용하는 것이 확인되어 환경부 멸종위기 제1급이자 천연기념물인 수달 서식지가 복원된 것으로 조사되었다. 식물상의 경우 조사지역에 출현하는 관속식물은 복원 전 총 7과 13종, 복원직후 15과 19종, 복원후 총 22과 33종으로 증가되었다. 복원후 식생은 달뿌리풀 군락 등의 다양한 생태계의 기초생산자이자 수질정화에 기여하는 식재종인 정수식물군락이 형성된 것으로 조사되었다. 수질 모니터링 결과, 평균적으로 BOD 64.3%, T-N 47.2%, T-P 80.7%의 처리효율을 나타내었다. 생태계를 교란하는 제한요인(limiting factor)이 되는 비점오염원이 성공적으로 처리됨으로써 I, II등급수질에 서식하는 목표종이 창출적으로 복원되었다.