• 한국환경복원기술학회지
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• 제17권2호
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• pp.61-71
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• 2014

A river fishway is a hydraulic structure enabling fish to overcome stream obstructions such as dams and weirs. The main aim of this paper is to investigate the collectibility of upstream-migrating fishes and hydraulic problems in pool-and-weir type fishway which has been established for upstream-migration at Namgang weir in the downstream of Namgang dam, and to grope for improvement measures which pool-and-weir type fishway can be switched to pool-and-partial weir type fishway through hydraulic field experiment. Exsisting fishway had problems which upstream-migrating fishes can not take a rest due to the seiche and vortex phenomena in pools and migrate to upstream because of height difference in entrance pool. In order to prevent hydraulically the seiche and vortex phenomena and establish rest area for fishes in each pool, we carried out hydraulic field experiments. In the fishway, it was to improve pool-and-weir into pool-and-partil weir, to decrease the height difference in entrance pool, and to reduce oriffice velocity of each pool. Also, we investigated fishes collectibility of after improving fishway for 6 days in September 2013. To resolve chronic problems(seiche-vortex phenomena and rest area for fishes), as weirs were remodeled into partial weir only which central part of weirs was part of non-overflow weir, we confirmed results that pool-and-weir type fishway could be switched to efficient pool-and-partial weir type fishway with relatively simple construction and low cost. Type-B which has the closed oriffices and the parts of non-overflow has the ideal conditions, but this conditions are limited to fishway of Namgang weir used in this study. Representative Ice-habor type fishway is pool-and-partial weir type fishway which has together parts of overflow and oriffices, and has excellent ability of upstream-migration. To switch from pool-and-weir type fishway to pool-and-partial weir type fishway, the size of oriffice has to be regulated by the discharge of fishway and the dimension on parts of non-overflow and overflow in weirs. Entrance pool is important facility which upstream-migrating fishes have to not only be collect but also charge with energy. In this study, entrance-pool is temporary and roughly-built, but fishes gather together more than the case of no entrance-pool. In the case of fishway which was protruded to downstream, as entrance of fishway turns toward or parallels to weir, the collectibility of fishway was excellent by attraction water.

• 한국수자원학회논문집
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• 제37권7호
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• pp.541-552
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• 2004

본 연구에서는 설치어도조사법을 적용하여 한강 하류부 잠실수중보의 회유성 어류 이동을 위해 설치된 계단식 어도에 대해 어류소상기능을 조사하고 피 개선방안을 제시하였다. 조사기간 동안에 어도 출구에서 채집된 어도이용 소상어류는 체장이 29cm 이상인 강준치가 361개체로서 대부분을 차지하였으며, 그 강준치에 대한 소상능력은 최대 2.53${\times}$10^{-3}$ 개체/hr/g으로 나타났다. 잠실수중보의 계단식 어도는 한강에 서식하는 어류의 다양성을 만족시키기 어려운 형태일 뿐만 아니라 어도 출구의 월류격벽 낙차가 너무 크고 과도한 유량이 유입되기 때문에 유영력이 약한 어류가 이용할 수 없다. 따라서 이 어도는 유영력이 큰 강준치와 누치 이외의 다른 어류에 대해서는 소상기능을 발휘하지 못하고 있는 것으로 확인되었다. 어도의 기능을 향상시키기 위해서는 다양한 어류가 이용할 수 있는 형식으로 어도 구조를 변경하고, 어도 시설의 기능을 고려하여 가동보를 운영하여야 한다. 또한 고정보 전체의 상시 월류로 인해서 생기는 어도의 설치효과 저하에 대해서는 저수로 양안 측에 어도를 추가 설치할 필요가 있는 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권spc1호
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• pp.1037-1048
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• 2023

하천에 설치된 댐, 보 등과 같은 횡단구조물은 수생태계에 영향을 미치며 종적 연결성을 단절하기 때문에 어류의 이동을 확보하기 위하여 어도가 설치된다. 그러나 어도 내부의 흐름 특성 및 어종에 따라 어류의 통과효율의 차이가 발생한다. 본 연구에서는 3차원 RANS 모형과 자유수면 해석을 위한 VOF (volume of fluid)기법을 적용한 수치모형을 활용하여 계단식 어도에서 발생하는 난류흐름을 수치모의 하였다. 계단식 어도의 pool의 길이 변화 및 상류 수위 변동을 고려하였으며 이들의 변화에 따라 평균유속 및 난류운동에너지 분포를 분석하였다. 표면류 및 잠입류 특성을 잘 재현하였으며 pool의 길이가 증가하면서 표면류에서 잠입류로 변화하였고 상류 수위가 증가함에 따라 표면류 특성이 명확하게 나타났다. 어도 내 어류의 이동과 관련된 수리학적 인자는 유속 및 난류운동에너지 등이 있으며 이를 바탕으로 어류의 소상 가능성을 검토하였다.

• 물과 미래
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• 제29권6호
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• pp.225-235
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• 1996

본 연구에서는 계단식어도의 격벽 형상에 따른 수리학적 특성과 어류의 상류이동에 미치는 효과를 다루고 있으며, 상류이동이 용이하도록 격벽의 적정 형태를 제시하는 것으로 하였다. 격벽 형상에 따른 수리학적 특성을 조사하고 적정 형태를 결정하기 위해 수리실험을 실시하였다. 실험결과 zig-zag 형태로 설치된 작은 notch를 가진 직사각형 격벽이 notch가 없는 단순 직사각형 격벽이나 사다리꼴 형태의 격벽보다 좋은 것이며이 밝혀졌는데, 이는 수위 저하시에도 어류의 상류이동이 가능하고 더우기 상류이동을 용이하게 하는 notch를 통한 낙하 흐름을 형성하기 때문인 것으로 판단되었다. Notch는 월류 최대유속이 어류의 유영한계유속을 넘지 않는 범위 내에서 표면류를 지속하도록, 즉 무차원유량 값이 0.27과 0.41 범위 내에 들도록 설계하는 것이 바람직한 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권1호
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• pp.99-109
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• 2022

본 연구는 산지하천에 설치된 기존의 콘크리트 계단식 어도의 문제점에 착안하여 전통적인 돌보의 개념을 응용한 계단식 전석 어도의 적용성을 제시하고자 하였다. 이러한 목적을 달성하기 위해 선정된 대표어종의 소상능력을 고려하여 계단식 전석 돌보를 설계, 시공하였다. 현장측정을 통하여 주어진 유량조건 하에서 어도의 수리특성을 조사하고 대표어종의 소상능력과 비교, 분석하였다. 어도의 길이가 짧고 급경사인 구조이지만, 각 배플 사이의 평균낙차가 0.15~0.29 m 범위였으며, 이 범위는 대표어종이 소상할 수 있는 낙차의 한계조건인 약 0.40 m를 만족시킬 수 있었다. 각 배플과 풀의 평균유속은 0.82~0.87 m/sec와 0.13~0.24 m/sec 이었다. 이 결과는 대표어종이 소상 가능한 돌진속도(체장의 10~30 배)와 휴식처 평균유속(돌진속도의 7~25%)의 조건을 충족시켰다. 전석으로 형성된 풀의 바닥면이 완만한 역경사면으로 되어 회전류가 발생하지 않기 때문에 어도의 효율을 증가시킬 수 있고, 또한 토사퇴적을 차단하여 어도의 유지관리 문제점을 해소할 수 있을 것이다.

• 물과 미래
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• 제27권2호
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• pp.63-72
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• 1994

본 연구에서는 단계식어도 내의 격벽 형상, 잠공설치, 측벽 홈설치 등에 따른 수리현상을 수리시험을 통해 규명하고 어족의 소상에 적합한 적정 구조물 형상을 제시함으로써 어도 구조물 설계에 지침이 되도록 하였다. 분석 결과 어족의 소상은 표면류 상태가 바람직하며, 잠공설치는 어족 소상을 방해하는 것으로 나타났다. 또한 측벽에 설치된 홈을 돌출부로 대치함으로써 격벽 월류 유속을 줄이고 소상을 용이하도록 했으며, 퇴적된 토사를 제거하기 위해 고정식 격벽보다는 상·하 2단식 수직이동 격벽을 설치하며, 새들에 의한 어족의 피해를 고려하여 그물망을 설치하고, 어도 바닥의 색깔을 통과 어족의 색깔과 같이 함으로써 보호색 기능을 갖추는 것이 바람직한 것으로 판명되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회(1)
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• pp.565-566
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• 2005

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권1호
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• pp.15-25
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• 2021

본 연구는 어류소상을 위한 암거어도에 대한 설계기준이 미비함에 착안하여 그 필요성과 효과를 제시하고자 하였다. 이러한 목적을 위한 시도로서 선정된 목표어종에 맞추어 수리학적으로 원형암거 어도를 설계하였으며, 설치된 어도에 대한 효과를 확인하기 위한 모니터링을 시행하였다. 위어 배플을 설치하지 않은 일반적인 원형암거의 경우 암거 전체 구간에서 일정한 수심과 유속이 형성되기 때문에 대상어종이 소상할 수 없으므로 어류소상을 돕기 위해서는 반드시 휴게풀이 있는 어도의 설치가 필요함을 확인하였다. 위어 배플이 설치된 원형암거 경우에 휴게풀에서 수심은 240% 증가하고 유속은 70%가 감소하므로써 1 ~ 5초간 체장의 10배 이상의 돌진속도로 유영할 수 있는 피라미의 소상조건을 만족시킬 뿐 아니라 다양한 하천성 어종의 소상이 가능함을 확인하였다. 복원구간에 대한 사후 모니터링과 원형암거 어도에 대한 어류 포획 모니터링 조사에서 목표어종인 피라미가 어도를 이용하여 소상함을 입증하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권3호
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• pp.317-329
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• 2012

최근 하천환경을 보전하고 하천개발이 필요한 경우라도 가급적 자연에 가까운 하천생태계를 보전하려는 노력이 점차 증가하고 있다. 하천에 보설치 등 단절이 발생할 경우, 어종 다양성을 확보하고 기존생태계를 보전하기 위한 노력으로 어도를 설치운영하고 있으며, 현재 하천에 설치되어 있는 어도에 대하여 그 기능에 대한 충분한 검토가 필요하다. 본 연구에서는 수리모형실험을 통해 백제보 우안에 설치된 자연형어도의 수리특성을 분석하였다. 수리특성분석결과, 어도의 흐름은 우점종인 피라미 서식조건 범위내의 수심과 유속을 갖는 것으로 나타나 적정 설계기준을 만족하는 것으로 나타났다. 자연형어도의 적정성을 평가하기 위하여 2차원 수치해석모형을 이용하여 평수량 흐름에 대한 가중가용면적을 산정하였다. 자연형 어도의 웅덩이 폭을 변화시켜가면서 가중가용면적을 비교 검토한 결과 피라미의 성어기에서는 현재 웅덩이 폭이 가장 적정한 것으로 나타났으며, 산란기에서는 현재의 어도에 비해 웅덩이 폭을 1m 증가할 때 가장 큰 가용면적을 갖는 것으로 나타났다.

• 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.