• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.1068-1072
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• 2006

최근 하천의 유지유량을 결정함에 있어서 어류의 서식환경을 고려하여 최적의 유량규모를 제시하는 연구결과가 국내 여러 연구자에 의해서 제시되고 있다. 하천에서의 어류 서식처를 고려한 유지유량의 결정방법은 미국에서 제시된 유지유량증분 방법론(Instream Flow Incremental Methodology)에 근본을 두고 있으며 대부분의 방법이 어류 서식처에 대한 수리모의를 위해서 1차원 수리모형을 이용하여 왔다. 특히 어류 서식처에 대한 1차원 수리모의를 위하여 물리적 서식처 모의시스템(PHABSIM)이 가장 보편적으로 적용되고 있으며 모의 결과로 제시되는 어류 서식처의 가중가용면적(Weighted Usable Area)을 토대로 하여 최적 유량의 규모를 제시하게 된다. 따라서 본 연구에서는 어류 서식처를 고려한 하천유지유량 산정함에 있어서 최적유량 결정에 중요한 지표로 사용되는 가중가용면적(WUA)을 산정함에 있어서 일반적으로 사용되어 온 1차원 수리모형인 PHABSIM을 이용한 결과와 함께 최근 개발되어 수리학 분야에서 폭넓게 적용되고 있는 2차원 수리모형을 이용하여 산정된 결과를 비교하여 제시하고자 한다. 본 연구에서는 2차원 수리해석을 위해서 River2D를 이용하였으며 한강수계의 주요 지천을 선정하여 2가지의 서로 다른 수리모의 결과를 비교하였다. 대상 어종은 어류상 조사 결과, 각 지천의 우점종인 피라미를 선정하였으며 수리해석에 의한 어류의 서식처 모의를 위하여 필요한 서식처 적합도 지수 Habitat Suitability Criteria)는 낙동강 수계에서 작성된 결과를 이용하였다. 각 1차원 및 2차원 수리해석에 의해서 산정된 가중가용면적에 대한 상관분석을 실시하였으며 유지유량 증분방법론(Instream Flow Incremental Methodology)의 개념에 입각하여 최적의 유량 값을 산정하였다. 각 지점에서의 가중가용면적-유량 관계를 모의하고 대상 어종의 성장 단계별(산란기, 성어기) 가중가용면적(WUA)을 산정하여 비교.분석하였으며 분석결과 가중가용면적(WUA)값의 분포가 성어기, 산란기에서 선형(linear)으로 잘 표현되었다.

• Journal of Environmental Science International
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• v.16 no.8
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• pp.973-983
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• 2007

The eco-hydrologic effects of maintenance water supply on Oncheon stream are studied using hydrologic, hydraulic and ecologic models. SWMM (Storm Water Management Model) is used for long-term simulation of runoff quantity and water quality from Oncheon stream watershed. Using the output hydrologic variables from SWMM, HEC-RAS (River Analysis System) is then used to simulate the hydraulics of water flow through Oncheon stream channels. Such hydrologic, hydraulic and water quality output variables from SWMM and HEC-RAS are served as input data to execute PHABSIM (Physical Habitat Simulation) for the purpose of predicting the micro-habitat conditions in rivers as a function of stream flow and the relative suitability of those conditions to aquatic life. It is observed from the PHABSIM results that the weighted usable area for target fishes has the maximum value at $2m^3/s$ of instream flow. However, mid and down stream areas that have concrete river bed and covered region are unsuitable for fish habitat regardless of instream flow increment. The simulation results indicate that the simple maintenance water supply is limited in its effect to improve the ecological environment in Oncheon stream. Therefore, it is imperative to improve water quality and to recover habitat conditions simultaneously.

• Korean Journal of Ecology and Environment
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• v.42 no.3
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• pp.374-381
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• 2009

Ecological instream flow was quantitatively calculated based on the river characteristics and fish habitat in the downstream of Yongdam Reservoir. The river bed and width did not change from 1988 before the am construction to 2004 after the dam construction, but the bed sediment size was attenuated a little in 2004. According to result that investigate fishes, 4 family 11 species including Acheilognathus koreensis were collected. Among them, Zacceo koreanus of cyprinidae was dominant, and Coreoleuciscus splendidus did sub-dominant. The habitat suitability indexes were estimated for two fish species Zacco koreanus and Coreoleuciscus splendidus using Physical Habitat Simulation System (PHABSIM) considering the river characteristics. In Gamdong and Daeti sites, the optimal ecological flow for Z. koreanus and C. splendidus were $13.90\sim12.60\;m^3\;s^{-1}$ and $15.50\sim11.60\;m^3\;s^{-1}$, respectively. In contrast, the optimal flow for the two species in Bunam site were $7.00\;m^3\;s^{-1}$. The ecological instream flow in the downstream of Yongdam Reservoir was between normal and high flow rate.

• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.8 no.1
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• pp.117-123
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• 2008

In this study, PHABSIM which is a sample for 1D physical habitat and River2D, which is a sample for 2D physical habitat were applied to the main streams of Han River in order to calculate an optimum flow considering the habitats of fishes in determining the instream flow. Moreover, the Weighted Usable Area (WUA) of the two samples in each growth step (adults and spawning) of the target fish type was compared and reviewed. The optimal flow value was calculated by considering the conditions for inhabiting fishes. As a result of the correlation analysis for WUA from 1D and 2D samples was 0.87 to 0.99. The optimum flow considering the conditions of inhabiting fishes showed insignificant difference of $3m^3/s\;to\;5m^3/s$ with the exception of adults in Moon-Mak and spawning in Dal-Chun.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.156-156
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• 2023

본 연구는 SWAT(Soil and Water Assessment Tool)과 PHABSIM(Physical Habitat Simulation System)을 활용하여 남강댐유역(2,983.0 km²)을 대상으로 유역환경변화에 따른 환경생태유량 확보량을 산정하였다. 유역환경변화를 고려하기 위해 유역환경변화 요인(토지이용, 지하수 이용, 산림생장, 도로개발, 토양깊이)를 1980s(1976~1985), 2010s(2006~2019)로 구분하여 보정된 SWAT에 적용하였다. 유역환경변화 분석결과 토지이용은 1980s 대비 2010s에서 도시와 농업지역은 증가하였으나, 산림과 수역은 감소하였다. 지하수 이용은 1980s 대비 2010s에서 +18.9 백만 m³/년 증가한 평균 31.5 백만 m³/년으로 분석되었고, 산림높이는 1980s 대비 2010s에서 +0.6 m 증가한 평균 12.4 m의 수고를 가지는 것으로 분석되었다. 토양깊이와 도로망의 경우 각각 1980s 대비 2010s에서 -0.2 cm, +29.2 km 증가한 61.3 cm, 51.5 km로 나타났다. 유역환경변화 요인을 SWAT에 적용한 결과, 남강댐유역의 평균 유량은 1980s 대비 2010s에서 -9.5 m³/sec 감소한 77.3 m³/sec로 분석되었다. 남강댐유역의 환경생태유량을 산정하기 위해 하류에 위치한 정암교가 위치한 하천에 대해 PHABSIM을 구축하였고, 대표어종인 피라미에 대한 서식처적합도지수를 적용하여 환경생태유량을 산정하였다. 최적 환경생태유량은 21.0 m³/sec로 나타났고, 가중가용면적-유량 관계를 활용하여 가중가용면적 비율별(100%~25%) 환경생태유량을 산정하였다. 2010s에서 환경생태유량을 만족하지 못하는 73일(Q293~Q365)에 대하여 각 유황과 환경생태유량과의 차이를 일별로 계산한 후 10일 간격의 차이의 총합을 확보량으로 정의하여 산정하였다. 100% 환경생태유량 기준일 때 평균 확보량과 확보기간은 각각 5.36 m³/sec, 73일로 나타났고, 80% 기준일 때 평균 확보량과 확보기간은 각각 2.75 m³/sec, 20일로 나타났다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.26 no.2B
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• pp.153-160
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• 2006

To recommend ecological flow for major tributaries in Han River basin, the Instream Flow Incremental Methodology (IFIM) have been applied. In particular physical habitat simulation using PHABSIM have been selected for microhabitat variables and QUAL2E model have been used to implement macrohabitat simulation. Habitat Suitability Criteria (HSC) for different life stages in accordance with different hydraulic variables (depth and velocity) have been presented by the field surveying data. We review IFIM procedures and discuss limitations of habitat simulation with specific reference to Han River basin. The results of this research can be used as reference flow for estimation of instream flow in Han River.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• v.10 no.4
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• pp.250-257
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• 2023

Tree in river have environmental functions such as ecosystem preservation and flood control functions that protect the riverbank. On the other hand, excessive tree development can have the negative effect of fixing the sand bar and reducing the cross-sectional area. Nays2D simulation results performing two flow conditions (average dam operation discharge and two-year frequency discharge) and four tree density conditions (current, zero, low, high tree density) used as input data for PHABSIM to calculate WUA (Weighted Usable Area). The results show that riverbed changes occur more significantly in the zero tree density than presence of trees, which could have a positive impact on the biological habitat environment of Zacco platypus.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• v.3 no.2
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• pp.134-142
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• 2016

Temperature increase and precipitation changes caused by change alter aquatic environments including water quantity and quality that eventually affects the habitat of aquatic organisms. Such changes in habitat lead to changes in habitat suitability of the organisms, which eventually determines species distribution. Therefore, conventional habitat suitability models were investigated to evaluate habitat suitability changes of freshwater fish cause by change. Habitat suitability models can be divided into habitat-hydraulic (PHABSIM, CCHE2D, CASiMiR, RHABSIM, RHYHABSIM, and River2D) and habitat-physiologic (CLIMEX) models. Habitat-hydraulic models use hydraulic variables (velocity, depth, substrate) to assess habitat suitability, but lack the ability to evaluate the effect of water quality, including temperature. On the contrary, CLIMEX evaluates the physiological response against climatic variables, but lacks the ability to interpret the effects of physical habitat (hydraulic variables). A new concept of ecological habitat suitability modeling (EHSM) is proposed to overcome such limitations by combining the habitat-hydraulic model (PHABSIM) and the habitat-physiologic model (CLIMEX), which is able to evaluate the effect of more environmental variables than each conventional model. This model is expected to predict fish habitat suitability according to climate change more accurately.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.09b
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• pp.1199-1200
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• 2005

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.1149-1153
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• 2007

하천 개발 사업, 하천 취수량의 증가, 각종 오염원의 유입으로 하천수질 악화, 그리고 하천 구조 개선 등에 따른 수량과 수질, 서식 구조 측면에서 하천 생태계의 위협과 파괴가 이루어지고 있다. 최근에 보다 쾌적하고 자연에 가까운 하천 생태계의 서식 공간을 보전하고자 하는 노력이 증대하고 있다. 이 경우, 하천생태계 보전을 위해 무엇보다 중요한 것은 적정한 흐름 영역을 확보하여 생명이 살아 숨쉬는 하천상을 유지할 수 있어야 한다. 따라서 물 이용측면과 하천 수생 서식처 유지측면의 갈등을 해결할 수 있는 최적화된 유량설정 기법이 필요하다. 본 연구에서는 어류 서식환경을 평가하기 위해 가장 광범위하게 이용되고 있고 생태적 특성을 반영할 수 있는 점증 유량 방법론(IFIM: Instream Flow Incremental Methodology)의 물리적 서식처 모의 시스템(PHABSIM: Physical Habitat Simulation System)을 적용한다. 미시 서식 조건은 실측한 물리 자료를 이용하여 1차원 수리해석 프로그램을 적용하도록 한다. 대상 구간에 적합한 목표종을 설정하여 목표종에 적합한 서식처 적합도 지수를 산정한 후 물리 서식처 모의 시스템((PHABSIM: Physical HABitat SIMulation system)을 곡릉천 보(洑)구간에 적용하였다. 보로 인하여 주변의 물리서식처가 악화되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구결과는 보에 의한 물리서식처의 영향을 분석함으로써, 보 철거 사업과 같은 하천환경 개선사업의 필요성을 제시하는 기본 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.