• 한국수자원학회논문집
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• 제43권9호
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• pp.789-799
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• 2010

본 연구의 목적은 GCM으로부터 생산된 기후시나리오자료를 이용하여 미래 확률강우량을 산정하는 방법을 제안하고 미래기간의 확률강우량, 홍수량, 홍수위 산정을 통해 기후변화로 인한 홍수특성변화를 정량적으로 분석하는데 있다. 대상유역으로 남한강 상류유역을 선정하였으며, 기후시나리오자료는 13개 GCMs으로부터 IPCC SRES A2 기후시나리오 자료를 구축하였고 자료기간은 총 130년(1971~2100년)이다. 확률강우량은 4개 자료기간(S0: 1971~2000년; S1: 2011~2040년; S2: 2041~2070년; S3: 2071~2100년)으로 구분하여 강우지속기간 1440분의 100년 빈도 확률강우량을 산정하였다. 또한 17개 소유역에 대해 확률홍수량을 산정하고 충주댐 직하류부터 팔당댐 직상류까지의 주하도 구간에 대해 홍수위 분석을 수행하였다. 남한강유역은 과거기간의 확률강우량 142.1mm에 비해 13.0~15.1% 증가, 첨두홍수량은 $20,708.0\;m^3/s$에 비해 29.1~33.5% 증가, 홍수위는 구간평균 12.6~13.6% 증가하는 것을 확인하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제19권1호
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• pp.106-119
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• 2016

홍수 및 침수 등의 자연재해로부터 예방, 대비, 복구, 대응을 위한 기초자료로 홍수위험지도, 홍수피해지도, 재해정보지도, 침수흔적도 등 지도 제작에 있어서 홍수범람해석이 핵심적인 내용을 수반한다. 본 연구에서는 한강 살리기 사업 이후의 충주댐부터 팔당댐까지의 남한강 구간에 대하여 하도 특성 및 유역특성을 분석하고, 하천기본계획상 계획홍수위를 이용하여 홍수 시나리오를 선정하였다. 하천의 흐름특성을 고려하여 HEC-RAS를 이용한 1차원 부등류 해석, FLUMEN을 이용하여 상습수해지역인 여주, 양평, 충주지구에 대해 2차원 부정류 해석을 실시함으로써 홍수범람해석을 하였다. 남한강 구간에 대해 각 지천별로 100년, 200년, 500년 빈도해석을 하였으며, 침수심 0.5m에 해당되는 100년 빈도는 2,379.8ha, 200년 빈도는 3,155.2ha, 500년 빈도는 3,995.3ha의 홍수피해면적이 산정되었다. 침수흔적도와 비교분석함으로써 하천정비기본계획, 토지이용계획, 홍수방어대책, 치수대책 등의 수립 및 신속한 호우피해 예상지역의 정보 취득으로 대피정보 제공을 위한 재해정보지도 구축의 중요한 의사결정 자료가 될 것으로 사료된다.

• 생태와환경
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• 제42권3호
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• pp.317-330
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• 2009

패류를 이용한 오염하천의 수질개선 가능성을 확인하고자 CROM기술을 응용한 S-CROM기법을 개발하고 현장에 직접 적용하였다. 실험은 하천에 형성된 소형 보에서 실시하고 자연유속을 그대로 이용하였으며, 패류의 섭식활동을 위해 현장의 퇴적물을 첨가하였다. 실험은 처리조를 현장수(대조군), 현장수+퇴적물(대조군), 현장수+퇴적물+패류 30개체 (D1), 현장수+퇴적물+패류 60개체 (D2) 등 4가지로 구성하고, 유속은 450mL $min^{-1}$, 시료채취는 12시간(주, 야)간격으로 실시하였다. 환경요인으로는 현장에서 직접 수온, pH, DO, 전기전도도, 탁도 등을 측정하였고 시료를 채취하여 Chl-$\alpha$, SS, TN, TP, $NO_2$-N, $NO_3$-N, $NO_4$-N, $PO_4$-P, BOD, 식물플랑크톤 등을 분석하였다. 실험결과 유기물 제어능은 패류밀도와 처리시간에 따라 차이를 보였는데, 최대효과는 운영 2일째, 낮 동안 그리고 고밀도 처리군에서 나타났으며, 부유물질 (57%)과 조류(72%)의 감소를 보였다. 고농도의 암모니아와 인산을 배출하였던 CROM(김 등, 2009)보다 뚜렷하게 낮은 수준을 보였으며, 패류의 밀도효과는 유의하지 않았다. 비록 S-CROM이 CROM에 비하여 낮은 제어율을 보였으나 이는 상대적으로 낮은 패류밀도 및 빠른 유속 등이 원인으로 판단되었다. 따라서 S-CROM를 이용한 하천의 유기물 제어는 하천환경과 패류밀도를 적절하게 조합한다면 높은 수질개선 효과를 기대할 수 있을 것으로 사료되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제43권3호
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• pp.309-323
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• 2010

최근 기후변화와 이상기후에 대한 관심으로 세계 각국에서는 미래 기후에 대한 보다 정확한 정보를 얻기 위하여 IPCC 권장 시나리오인 SRES (Special Report in Emission Scenario)기반의 GCM(General Circulation Model)과 RCM(Regional Circulation Model)을 이용하고 있으며 특히, 최근에는 고해상도 자료를 생산함으로써 국부지역에 대한 지형학적 특성을 효과적으로 모의할 수 있는 RCM모형을 이용한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 기후변화와 토지이용변화에 따른 미래 한강 유역의 수자원을 평가하기 위하여 다음의 과정을 진행하였다. CA-Markov Chain기법으로부터 토지이용변화를 추정하였으며 기온과 강수자료을 독립변수로 이용한 다중 회귀식으로부터 미래 NDVI를 추정하였다. 또한 기상청에서 제공하는 RegCM3 지역지후모형으로부터 축소기법을 이용하여 추정된 RegCM3 RCM 50 set의 기후변화 시나리오를 SLURP 모형에 입력하여 2001년부터 2090년까지 총 90년에 대한 한강 유역의 미래 유출모의를 실시하였다. 예측된 미래의 유출사상을 기반으로 각 댐별 과거와 미래 유출량을 월별로 비교하고 이들의 유황분석을 실시하였다. 최종 모의 지점으로 선택한 팔당댐에서 월단위 유출 모의 결과 8월 보다는 9월 유출량이 증가하는 결과를 보였고 이는 미래 강우 패턴의 변화에 기인한 것으로 판단되었다. 또한, 기후변화가 물 순환 구조에 미치는 영향을 검토한 결과 한강유역은 물 순환 요소(강수량, 증발량, 증산량, 유출량)의 변화에 의하여 수자원 관리 측면에서 어려움이 가중될 수 있음을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권6B호
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• pp.507-514
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• 2011

본 논문에서는 하천에 유입되는 열 오염물질의 혼합거동을 분석하기 위해 2차원 수심 평균된 이송-분산방정식에 유한요소법을 적용하여 수치 모형을 개발하였다. 유한요소법의 여러 수치기법 중 SUPG법을 적용하였으며, 복잡한 하천경계를 보다 정확히 재현할 수 있도록 삼각 및 사각 요소망의 혼용이 가능하도록 하였다. 열 오염물질의 거동을 표현하기 위해서 열 교환을 묘사하는 반응항을 평형온도와 수온과의 차이에 비례하는 식으로 나타내고, 열교환 계수 및 평형온도에 따라 수온의 변화가 적용되도록 방정식을 구성하였다. 모형의 검증을 위하여 직사각형 수로에 선원으로 연속주입하여 얻은 수치해와 1차원 정상상태의 해석해를 비교하였다. 비교결과 수치해와 해석해의 결과가 서로 일치하는 것으로 밝혀졌다. 모형의 현장적용을 위해 상수원 보호구역인 팔당댐 하류부터 잠실수중보까지 22.5 km 구간을 대상영역으로 하였다. 구리하수처리장 방류수에 의한 수온 변화를 모의한 결과 수질측정망 측정자료와 비교적 비슷한 경향이 나타났다. 본 연구에서 개발한 수치모형이 열 오염원 유입으로 인한 수온 변화를 잘 표현하는 것을 알 수 있었다.

• 한국환경농학회지
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• 제38권4호
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• pp.338-351
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• 2019

우리나라에서 유역면적이 가장 큰 한강수계를 대상으로 충주댐 상류지역까지 시료채취 지점을 확대하여 지천과 본류 유역별 유입 기여도를 평가하고 일별 수문자료를 입수하여 시기별 잔류농약의 유출량의 계량화를 시도하였다. 채수장소는 남한강수계 19, 북한강수계 3, 경안천 1 및 팔당댐 아래로 모두 24지점이었는데, 남한강수계 채수지점은 본류의 충주댐 상류 3개소, 하류 3개소와 지천으로는 동강과 서강, 달천, 섬강 등 13개소였다. 시료채취는 2012년과 2014년에 4회씩 실시하였고 대상농약은 하천 농약잔류량 조사 시에 국내에서 검출된 바 있는 성분들을 포함하여 174 성분이었다. 밭농사용 농약으로는 diazinon, cadusafos, alachlor, metolachlor 및 dithiopyr 등이 검출되었고, 사용이 금지된 endosulfan sulfate도 검출되었다. Endosulfan sulfate의 검출은 주로 남한강 상류지역의 고랭지 경사지의 유출 때문이었고, diazinon의 경우는 고랭지 채소재배지 토양살충과 하류지역의 다양한 농업활동에 의한 것이라고 판단되었는데, 강우에 의하여 유출 농도와 양이 영향을 받는다고 사료되었다. 벼 재배용 농약은달천, 섬강을 포함하여 주로 하류지역에서 검출되었다. 검출된 농약은 살균제인 iprobenfos와 isoprothiolane, hexaconazole, 살충제 carbofuran, 제초제 oxadiazon이었는데 벼농사용 농약의 수계유출은 강우에 의한 것뿐 아니라 배수와 누수 등에 의해 재배기간 중에는 지속적으로 일어나는 것으로 판단되었다.

• 분석과학
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• 제17권5호
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• pp.423-433
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• 2004

본 연구는 서울시 상수도 계통에서 내분비계장애물질인 BPA 및 NP의 실태조사를 위해 2002년 9월부터 2003년 12월까지 수행되었다. 상수원 유역의 한강 및 지류천중의 BPA 및 NP의 수준은 다음과 같았다: 팔당댐, $ND{\sim}0.033{\mu}g/L$ 및 $ND{\sim}0.823{\mu}g/L$ ; 경안천, $ND{\sim}0.659{\mu}g/L$ 및 N$D{\sim}3.827{\mu}g/L$ ; 왕숙천, $ND{\sim}0.528{\mu}g/L$ 및 $ND{\sim}12.724{\mu}g/L$. 서울시 6개 취수장 원수중의 BPA 수준은 $ND{\sim}0.260{\mu}g/L$, NP의 농도는 $0.122{\sim}2.724{\mu}g/L$의 범위에 있었다. 그리고 왕숙천 수역을 중심으로 한 3개 정수장의 여과수와 그 수돗물에서 BPA는 모두 불검출된 반면에, NP는 전지점에서 ppt 수준으로 검출되었다. 또한, 먹는물의 정수처리공정에서 NP의 제거율은 정수장별 차이가 없이 80{\sim}95%로 높게 나타났다. 따라서 본 연구결과는 상수도 계통에서 BPA 및 NP의 농도는 한강유역에 존재하는 점오염원 및 하수처리장 방류량에 의존된다는 것을 시사하고 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권5호
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• pp.481-493
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• 2012

가뭄의 불확실성은 우리가 관리할 수 있는 범위를 넘어서는 현상으로 용수공급시스템의 불확실성 역시 우리가 제어할 수 있는 한계를 벗어날 수 있다. 따라서 수자원 시설물 운영에 필요한 의사결정은 여러 가지 불확실한 상황을 고려하여 다루어져야한다. 특히 극단적 강우 부족이나 저유량 상황이 장시간 지속되는 경우에는 수자원 공급에 심각한 영향을 미칠 수 있으며, 하천오염, 수생태계파괴, 저수지고갈, 용수공급 장애 그리고 하천미관의 악화 등이 포함될 수 있다. 그중 극한가뭄의 지속으로 인해 용수공급의 중단과 같은 사태가 발생할 경우 피해한계를 예측할 수 없는 매우 심각한 결과가 초래될 수 있다. 이런 측면을 고려하여 본 연구는 장기지속가뭄을 포함하여 극한 가뭄사상에 대한 한강수계 용수공급 시스템의 가뭄 영향을 종합적으로 평가하였다. 이를 위해 5개 소유역에 대한 추계학적 수문시계열모형을 이용하여 월 유량 기준의 지속기간별, 재현기간별 가뭄 시나리오를 개발하여 팔당댐을 기준지점으로 하는 한강유역 용수공급 시스템에 적용하여 용수공급의 이행도를 평가하였다. 평가결과 예기치 못한 가뭄의 영향을 알기 위해서는 수문학적 다양성을 반영하는 장기지속가뭄에 대한 평가가 필요하다.

• 대한토목학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.73-82
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• 1989

충적하천(沖積河川)에서 홍수파(洪水波)가 발생할 때 하천은 그 홍수파를 안전하게 소통시키기 위하여 주어진 흐름에 적응(適應)하는 하상변동(河床變動) 구조(構造)를 가지고 있다. 이러한 하상변동(河床變動)의 예측모형(豫測模型)을 개발하기 위하여, 홍수파를 해석하고 그에 따른 하상변동과정(河床變動過程) 대한 수치모형을 홍수추적 및 유사추척을 통하여 구성하였다. 본 하상변동모형으로 홍수파해석, 하상고(河床高)의 변동 및 하상구성토사(河床構成土砂)의 입도분포변화(粒度分布變化)등을 예측할 수 있도록 하였으며, 한강하류부(漢江下流部) 팔당댐으로부터 인도교 수위표지점에 이르는 구간에 본 모형을 적용하여 그 적용성을 확인하였다. 본(本) 모형(模型)의 적용결과 유사운송(流砂運送)이 홍수파의 형상에 미치는 영향은 미소(微小)하였으며, 이는 부정류(不定流)의 흐름변동에 비하여 동일 시간동안의 하상변동량(河床變動量)이 상대적으로 작기 때문이다. 또한 비교적 비슷한 홍수파가 인접하여 발생하는 경우, 하상변동과 유사교환하상층(流砂交換河床層)의 입도분포변화(粒度分布變化)는 전반부 홍수파가 지배적이고 후반부 홍수파의 영향은 상대적으로 작았으며, 하천이 동적평형상태(動的平衡狀態)를 유지하기 위한 거동(擧動)을 하는 것으로 나타났다. 한강하류부 팔당댐으로부터 인도교 지점에 이르는 하상은 세굴(洗掘) 및 조립화현상(粗粒化現像)이 지배적이었다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제17권
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• pp.31-38
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• 1999

3차 국토종합개발 10개년 계획기간 (1992-2001) 가운데 1994년~1998년은 에리뇨와 라니냐 등 해수온도의 상승 및 하강 현상에 의한 게릴라성 폭우등 이상기후현상이 뚜렷한 해로 평가하고 있다. 이 기간에 대한 한강, 낙동강, 금강, 영산강 그리고 섬진강의 한국 5대강수계에 대한 강수량, 유출량 및 저수량을 도출하고 전국 평균 (1961년~1990년)의 해당 수문량과의 비교분석을 시행하여 그 결과를 5대강 수계의 수자원관리 및 방재수립에 참고 하고져 조사 분석한바 5 대강 수계의 표본기간 (1994~1998, 48개월) 평균 강수월수가 예년평균 동기간에 비하여 많았던 기간은 20개월 이었고, 유출은 평균 8.2개월에 이른다. 한편 댐 저수율은 한강수계의 경우 비교적 많은 량으로 이상적인 현상을 보인 반면, 낙동강수계는 초기에는 낮은 저수율이고 후기에는 높은 저수율 현상 이었고, 금강, 영산강 및 섬진강은 초기부터 후기로 점증 하는 경향으로 나타나 유역적인 편차현상이 크게 나타나 수자원의 관리와 방재계획을 수계의 연결 및 호환적 종합 운영등의 방식이 검토되어야 할것으로 생각된다.