• 한국전산유체공학회지
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• 제20권3호
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• pp.15-19
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• 2015

A fishway is a structure on or around artificial and natural barriers, such as dams, locks and waterfalls, to help fishes' natural migration. In this paper, a computational fluid dynamics (CFD) code, termed SNUFOAM is used to analyze vertical hydraulic characteristic of rollway of fishway. Volume-of-fluid (VOF) method was used to handle free-surface. It is important to determine the factors influencing flow characteristics in fishway because fish use directional information from the flow characteristics to navigate through fishway. Fishway was modeled in 2-D and the influence of the stream velocity, slope, and weir height of fishway was tested. In results, the transition Reynolds number was $2{\times}10^5{\sim}3{\times}10^5$.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 2003년도 학술발표논문집
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• pp.635-638
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• 2003

This study was studied in Tamjin liver that is situated jangheung-gun Jeollanm-do. Fishways that was studied with the emphasis on Ice harbour type fishway analyzed efficiencies. In result, Ice harbor type fishway discovered 12species of fish among 13species in Tamjin liver. But, most other fishways have discovered a few fishes. Because most fishways established ill station and managed badly.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.1841-1850
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• 2013

4대강에 설치된 16개의 다기능보에는 횡단구조물의 건설로 인한 생태계의 악영향을 최소화하기 위해 다양한 형태의 어도가 설치되어 있다. 달성보에 설치된 아이스 하버식 인공형 어도는 상류측에 가동보를 설치하여 하천유량에 상관없이 어도 내로 일정한 양을 통수시킬 수 있다. 어도의 유입유량은 내부의 수리적 특성과 밀접한 관계가 있으며, 이는 어류의 이동효율에 영향을 준다. 그러므로 어도의 이동효율을 효율적으로 관리하기 위하여 최적 유입유량 등의 다기능보 운영조건을 산정하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 낙동강 달성보의 아이스하버식 인공형 어도를 대상으로 FLOW-3D 모형을 이용하여 유량에 따른 수리특성과 이동효율을 분석하였고, 이동효율을 고려한 최적의 어도 가동보 유량 조건을 제시하였다.

• 환경생물
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• 제33권1호
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• pp.75-82
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• 2015

댐과 보의 건설로 인한 하천의 단절 및 어류의 이동 문제를 해결하기 위해 다수의 어도를 건설하고 있다. 하지만 이에 대한 어도 효율성 평가나 적합성에 대한 연구는 상당히 제한적으로 이루어지고 있다. 따라서 본 연구는 2012년 6월부터 10월까지 매달 1회씩 trap을 이용하여 공주보에 설치된 아이스하버식 어도에서 시기별, 시간대별, 어도 위치별 어도 이용 차이를 분석하였다. 연구 결과, 6~8월보다 9~10월에 어도를 이용하는 종 및 개체가 감소하였다. 그리고 어도 좌안 측면이 통계적으로 유의하지 않지만 많은 종 및 개체가 출현하였고, 또한 다른 위치보다 다양한 크기의 개체들이 출현하였다. 상류수위와 채집된 소상 어류 개체수는 양의 상관성을 나타내고 있었다. 그러나 일평균 상류수위가 증가할수록 전장 70 mm 이하 소형개체들의 출현율이 감소하는 경향이 나타났다. 어도 내 시간대별 이동은 종별 생태적인 특성에 따라 차이를 보였다. 전체적으로 크기가 작은 개체부터 큰 개체까지 다양한 크기의 어류가 어도를 이용했다. 이러한 결과는 국내에 건설된 아이스하버식 어도관리 및 평가에 도움이 될 것으로 판단된다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제4회(2015년)
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• pp.618-622
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• 2015

어도(fishway)란 강이 댐과 같은 인공물로 막혀있을 때 물고기가 지나갈 수 있도록 만든 통로이다. 본 연구에서는 전산유체해석 프로그램인 EDISON_CFD 시스템을 활용하여 아이스하버식 어도 내 월류부(rollway)에서 유체의 수직흐름특성을 분석하였다. 어류는 소상과 강하시 어도 내의 흐름에 민감하므로, 흐름에 영향을 주는 요인을 분석하는 것은 중요한 문제이다 어도는 2차원으로 간략화하여 모델링하였으며, 강의 유속, 어도의 기울기, 월류부 높이를 변화시키며 이들이 어도 내의 흐름특성과 어떤 관계가 있는지 분석하였다. 또 속도 증가에 따른 수면파의 파장 변화를 프로우드수와 연관지어 설명하였고, 레이놀즈수가 어도 내의 흐름특성과 밀접한 관련이 있음을 확인하였으며 기 설치된 어도의 문제점을 보완할 수 있는 방법을 제시하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권1호
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• pp.33-42
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• 2022

본 연구에서는 3차원 상용 수치모형 Flow-3D를 활용하여 상류 수위(유입유량) 변동, 격벽의 간격(pool의 길이) 변화, 잠공 유무 등에 따른 아이스 하버 어도 내 흐름 양상을 분석하였다. 수치모의 결과의 적합성을 입증하기 위해 경안천 대곡교 하류에 설치된 실제 어도에서 3차원 초음파 유속계를 사용하여 어도 출구부 단면 유속과 유량을 관측하였다. Flow-3D 모형에는 난류 모듈로 4가지를 선택할 수 있는데, 관측 자료로 검증 결과 RNG 모형이 아이스하버 어도 내 흐름 특성을 가장 잘 재현하였다. 하천의 유량 전량이 어도로만 유입되어 흐른다는 조건에서 수위 변화에 따른 어도 내 유속구조를 모의해 보았다. 그 결과 최저수위에서는 잠입류와 표면류가 혼재하여 발생하였는데, 최저수위에서 약 10 cm 이상만 수위가 상승하여도 모든 pool에서 잠입류가 사라지고 오직 표면류만 발생하였다. 예상과 달리 수위가 조금 상승해도 흐름이 꽤 단순하게 표면류 위주로 발생하였다. 격벽간 간격을 늘려주면 수위가 상승하더라도 잠입류와 표면류가 혼재되어 나타나는 현상이 지속되었다. 그리고 격벽 하단에 잠공이 있는 경우가 없는 경우에 비해 잠입류가 여러 pool에서 생성되는 경향을 보였다. 보다 적극적인 어도 사후 관리로 잠공 폐색을 막아 어도 내 다양한 흐름이 생성될 수 있도록 유도하는 것이 필요해 보인다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제19권4호
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• pp.61-79
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• 2016

This study aims at examining the structural and managemental problems of the existing fishways which affect the migrations of fishes, and at suggesting alternatives to improve the fishways' efficiency. The study focuses on the fishways constructed in the diversion weirs in the lower reaches of 41 rivers(2 national rivers and 39 rural rivers) in the eastern coast of Korea. Most of water-using facilities in Korean rivers are diversion weirs, and fishways are established as subsidiary facilities of most of the weirs. Among the 58 or so fishways examined in this study, only a few are doing their proper function, and most of them need improvement. This study aims at strengthening those fishways function and increasing their economic efficiency and migration efficiency. Based on the results of this study, the followings are suggested. In case the fishway sticks out downstream from the apron, a subsidiary fishway diverging from the main is suggested to attract fish. The entrance to the subsidiary should head below the raised part of the apron and a pool should be constructed in the connecting part with the main. To attract fish and let the upstream migrators rest for a while, an entrance pool should be constructed in the fishway. Most of the examined fishways have low side walls, which allow the upstreamers to jump out of the fishway. Those side walls are suggested to be raised above the jumping height of target fishes. The exit parts of most fishways are too shallow, or have no grass to protect the fish from the birds. Protective facilities are suggested to keep the birds from entering the fishway. By the time Ice-harbor type and Vertical-slot type fishways are scientifically proved to be defective, the fishway should not diverge from the standard design.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권spc2호
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• pp.855-863
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• 2019

어류의 어도 이용효율평가를 위해서는 유인효율과 통과효율로 분리하여 분석할 때, 각각의 효율을 증대시킬 수 있는 방향으로 어도 설치 및 관리 계획이 수립될 수 있다. 기 설치된 어도는 어류 모니터링을 통해 보다 직접적으로 각각의 효율을 평가할 수 있다. 반면 어도를 계획할 때, 또는 여건상 어류 모니터링이 어려운 경우, 수리해석을 통해 간접적으로 어도 효율을 평가할 수 있다. 본 연구에서는 어도의 효율평가가 가능한 수리해석 기법을 제시하였다. 유인효율 분석에는 어류 물리서식처 모듈이 장착된 River-2D모형을 사용하였고, 효율의 지표로 가중가용면적을 제안하였다. 통과효율 분석에는 자유 수면을 가지고 수리구조물상의 유체거동을 해석할 수 있는 3차원 모형(Flow-3D)을 해석 도구로 이용하였다. 그리고 덕천강 백곡보에 설치된 아이스하버 어도를 선택하여 어도 효율을 가늠해 보았고, 실제 어류 모니터링자료와 비교해 보았다. 그 결과 수리해석 자료를 정량적으로 어도 효율로 치환하기는 어렵지만, 대체적인 경향성 파악에는 도움을 줄 수 있었다.

• 환경생물
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• 제37권4호
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• pp.726-734
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• 2019

본 연구에서 국내 어류 분류군별 체형비(Fineness Ratios; FR)를 분석한 결과 일부 잉어과와 납자루아과, 꺽지과, 검정우럭과 등의 어류 체형비가 상대적으로 낮았고, 그 외 분류군별 어류의 체형비는 4.5 이상으로 대부분 유영력이 뛰어난 것으로 나타났다. 유영성 어류를 대상으로 체장-체고비에 따른 서식지 선호를 분석한 결과 크게 3가지 어종타입은 구분되었다. 유영력이 낮은 납자루-붕어형은 체형비는 2.1~3.3 범위이며, 유선형의 비율을 가지는 피라미-참갈겨니형은 체형비가 3.7~5.2 범위였다. 은어-누치형은 체장이 체고의 5배 이상으로 유영력이 뛰어난 형태를 가지고 있었다. 어류 체형비에 따른 서식지 유형을 구분하면 붕어-납자루형은 흐름이 완만한 소(Pool habitat)형태의 서식지를 선호하는 어종 우세하였고, 반면 피라미-참갈겨니형, 은어-누치형의 경우 유속이 빠른 여울형서식지(Riffle habitat)를 선호하는 어종들로 구성되었다. 조사기간 동안 어도를 이용한 어류의 상대풍부도를 분석한 결과, 대부분의 어종들이 피라미-참갈겨니, 은어-누치형에 속하는 유영성이 높은 어류들로 확인되었다. 어도 내 유속이 0.5~1.0 m s^-1 범위에서 이용 어종의 FRs는 4.5~5.0 범위로 나타나 대부분 유영성 어종들이 어도를 주로 이용하는 것으로 나타났다.

• 환경생물
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• 제39권2호
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• pp.195-206
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• 2021

우리나라에서는 2020년에 생태계 건강성 측면에서 어류의 상하류 간 종적연결성 평가법에 대한 연구개발에 착수하였다. 본 연구는 최근 어류이동을 위한 아이스하버식 어도의 횡단구조물 개선이 이루어진 연곡천 송림보에서 2015~2020년 장기간 동안 보의 상하류 회유성 어종 이동성, 어류분포 특성, 섭식길드, 내성도 길드 및 종조성 변화를 분석하였다. 어류는 총 36종 5,136개체가 채집되었으며, 주요 회유성 어류는 황어(Tribolodon hakonensis), 은어(Plecoglossus altivelis altivelis), 연어(Oncorhynchus keta)로 3종이 확인되었다. 어도의 개선 이전(Pre-I)과 이후(Post-I) 비교분석에 따르면, 상류구간에서 일차담수어의 상대풍부도는 증가한 반면, 회유성 어종은 감소하였다. 송림보의 상/하류구간에서 어도(Fishway)를 이용하는 어류는 황어(58.4%), 은어(11.8%)로 나타났고, 상/하류 구간의 Wilcoxon Signed-Rank Test에 따르면, 회유성 어류는 통계학적으로 유의한 차이를 보여(p<0.05), 횡단구조물에 대한 생물학적 개선효과를 보였다. 한편, Mann-Kendall trend test 기반의 회유성 어류의 연별 변화는 유의한 수준(p>0.05)의 증가 혹은 감소의 경향은 확인되지 않았다. 따라서 어도의 개선 사업 시에는 물리적, 수리수문학적, 구조적 테스트뿐만 아니라 사전 및 사후의 어도이용 및 개선 효과에 대한 생물학적 시험도 반드시 필요할 것으로 사료된다.