• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.372-372
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• 2022

스마트시티 하천관리를 위해 선행된 연구에서는 도시하천관련 데이터를 수집-정제-제공하는 도시하천 통합데이터 플랫폼을 개발하였다. 이에 하천 분석을 위한 유역 유출, 하천 흐름 그리고 도시유출 등의 모듈과 하천 환경, 친수, 종합 평가 모델을 연계하여 도시하천관리 연계플랫폼으로 연구개발을 진행하였다. 본 연구에서는 스마트시티 하천관리를 위한 시나리오 기반 제방 파제 시뮬레이션 분석 결과 가시화 모듈에 관한 연구를 진행한다. 부산 EDC 지역을 대상으로 DEM, 항공영상, 위성영상, 하천 지리 정보, 하천 단면도 등의 데이터를 결합하여 하천 및 유역 전산 3D 형상 모델링을 진행한다. 또한 하천 내부 유량 및 파제 제체 모델링, 유동장 격자 모델링을 통해 제방 붕괴 범람 시뮬레이션 대상 지역을 구현한다. 해당 EDC 지역 구현 모델에 연속방정식, 운동량방정식, 수송방정식 등 지배방정식과 삼상 유동 기법 등 수치 해석 기법을 활용하여 제방 파제 시뮬레이션을 수행한다. 시뮬레이션의 침수범위 및 침수심 분포 결과는 위경도를 포함한 ASCII Grid로 반환되며 GeoServer를 통한 좌표계 설정 및 도시하천 연계플랫폼에서 가시화하는 연구를 진행하였다. 제방 파제 시나리오는 제방 높이 2m, 제방 폭 7.5m, 파제 길이 20m로 설정하여 4개의 붕괴 위치를 지정하였고, 지정된 위치에 대한 제방 파제 3D 시뮬레이션을 통해 도출된 Case 별 2D/3D 영상과 침수심 공간 분포에 대한 Raster Graphics를 전처리하여 시나리오별 침수범위-침수심을 도시하천 연계플랫폼 상에서 가시화하는 연구를 진행하였다. 도시하천 연계플랫폼의 시나리오 기반 제방 파제 시뮬레이션 모듈을 통하여 스마트시티의 제방 파제 피해 양상 및 대책 마련 의사결정 보조로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국습지학회지
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• 제17권3호
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• pp.237-244
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• 2015

본 연구에서는 홍수량과 홍수위 산정 및 치수경제성 분석을 함에 있어 본질적으로 내재되어 있는 불확실성에 대한 고려를 분석에 포함하여 피해발생확률을 추정하고자 하였다. 이를 위하여 섬강유역을 대상유역으로 선정하였고 각 홍수량 산정지점에서의 빈도별로 임계지속시간 개념을 사용하여 빈도별 확률강우량을 산정하였다. 유역내 8개구간을 대상으로 연 피해 기대치, 연 초과확률, 장기간 위험도, 조건부 비초과확률 등을 계산하기 위해 HEC-FDA를 이용하여 유량-빈도, 수위-유량, 침수심-피해액 함수를 구축 하였으며 불확실성이 고려된 함수들로부터 500,000번 이상의 모의발생을 통하여 표본 추출한 자료를 바탕으로 연 피해 기대치를 구하였다. 여러 가지 설계빈도의 제방을 계획하여 이에 대한 평가를 수행하여 적정 빈도나 투자우선순위에 대한 결과를 산정하였다. 분석결과 불확실성을 고려할 경우 B/C값이 12%정도 증가됨을 알 수 있었으며, 적정 빈도나 투자우선순위 등도 바뀔 가능성이 있었다. 실제 홍수피해 저감계획시 경제적인 분석이외에 정치적, 사회적인 분석을 함께 수행한다면 보다 합리적인 결정에 도움을 줄 수 있을것으로 판단된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제14권3호
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• pp.203-222
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• 2011

오늘날 홍수재해의 특성은 기후변화와 이상기후의 영향으로 인하여 점점 더 높은 강도를 나타내고, 예측이 불가능한 기상이변의 형태를 보이고 있다. 이러한 기상이변에 따른 댐 및 제방 등의 수공구조물 붕괴, 또는 내수배제 불량 등으로 인한 침수피해를 예방하기 위해 침수범위의 예측 및 분석을 통한 홍수위험지도 작성의 필요성이 대두되었고, 실제로 국가 차원의 홍수위험지도가제작되고 있다. 본 연구에서는 이러한 홍수위험지도 제작에 있어서 단순한 위험성(hazard)의 개념이 아닌 위험도(risk)개념으로의 확장을 위해 홍수에 노출된 지역의 인구수, 경제적 활동의 형태, 홍수가 발생했을 때 2차적 피해를 불러올 수 있는 설비 등을 나타내는 홍수 취약도(flood vulnerability)에 대한 정량적 평가를 실시하고자 하였고, 낙동강 유역에 적용하여 행정구역별로 세분화된 홍수위험지도 제작을 위한 취약도 지표를 산정하였다. 본 연구에서 연구된 결과는 각 지자체 및 관련부처에서 효율적인 방재대책 수립 및 치수방재사업에 대한 우선순위 결정을 위한 정량적 자료 및 중요한 가치판단 기준으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제23권3호
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• pp.23-43
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• 2020

The purpose of this paper is to create ecological values for urban rivers. For this, the paper looks into river bed structures and how nearby lands are used. This study was performed to set the specific sections for analysis through a field investigation of the infrastructure conditions, surrounding land use, and the inter habitat structure of Seongnaecheon(Stream). A total of 780 individuals from 31 species of wild birds appeared in Seongnaecheon(Stream). According to foraging guild's habitat, there were 9 species of water, 8 types of water edges, 5 types of crowns, 5 types of shrubs, 2 types of tree trunks, 2 types of birds of raptors, and 355 individuals of water, 243 shrubs, 90 crowns, 84 water edges and 5 raptors. Many water birds were observed at the site where the Seongnaecheon(Stream) sandy plains and wetland herbaceous area were developed and the open water was secured. Most of the forest birds appeared on levee slope connected with forest around and riverside with fewer facilities for use. The species diversity index of Shannon, the entire section of Seongnaecheon(Stream), was 2.2697 and the downstream ecological landscape conservation area of Seongnaecheon(Stream) was found to be useful as a habitat for wild birds in the city compared to other sections. Some sections of Seongnaecheon (Stream) had low species diversity index due to lack of green space and surrounding urbanization areas. In choosing target species, I researched the special features of the habitats and the habitation structure of wild birds in each zone. Regarding detailed plans, by classifying the breeding place & roosting site and the roosting site & shelter that took account of the inhabitation characteristics of the target species in different sections, this paper suggested the major plant species and multilayer planting structures. Moreover, this study proposed the development of habitats for water birds and forest birds along with the connection of the green network for improving the Eco-corridor linkage and inhabitation features in Seongnaecheon(Stream).

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권5호
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• pp.379-390
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• 2005

본 연구에서는 경안천 유역을 대상으로 과거의 경년 항공사진과 지형도를 이용하여 하천형태의 변화를 분석하고, 하천주위의 토지이용변화를 비교해 보고자 하였다. 이를 위해 경안천 유역의 지방 1, 2급 하천에 해당하는 1966년, 1981년, 2000년 항공사진에 내, 외부표정을 실시하여 정사영상을 생성하였으며 또한 1914 - 1915년 지형도를 이용하여 1966년, 1981년, 2000년의 하천과 비교하였다. 이 영상을 이용하여 경년 하천형태와 하천부지의 토지이용을 분석하였는바, 주로 하천제방구역에서 뚜렷한 하천변화를 보였으며 이는 1974년의 팔당댐 건설에 따른 팔당호 유입부의 변화와 1980년대 후반의 하천정비에 따른 직선화 작업이 그 원인으로 판단된다. 또한 하천부지를 6개의 주요 분류 항목 (수역, 산림, 농지, 주거지, 도로, 모래톱)으로 토지이용도를 작성하여 그 면적변화를 분석해본 결과 농지, 주거지, 도로, 모래톱이 가장 큰 면적변화를 나타내었다.

• 한국습지학회지
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• 제17권2호
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• pp.124-129
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• 2015

하천의 복원을 위한 기초자료로 사용하고자 인간의 간섭에 의한 훼손이 없거나 적은 10개의 자연하천을 군집생태학적 방법으로 조사하여 통계적으로 분석하였다. 그 결과 신갈나무군락과 소나무군락, 사시나무군락, 굴참나무군락, 산벚나무군락 등 총 29개의 식물군락으로 확인되었다. 하천식생은 계곡 계반림과 하변림으로 나누어졌다. 계곡 계반림은 경사가 급하고 물에 의한 영향이 적어 경목림이 우점하였고, 하변 연목림은 버드나무류로 대변되었다. 하천 선택시 자연성이 기준이 되어 인간의 간섭이 많은 하류보다 중 상류에 위치한 조사지가 많았고, 그에 따라 출현군락의 92%(44 plot)는 경목림이었고, 8%(4 plot)는 연목림이었다. 전층을 이용한 PCA 분석에서는 신갈나무군락 그룹과 산벚나무군락 그룹, 소나무군락 그룹, 산벚나무군락과 소나무군락 혼합 그룹, 기타군락 그룹으로 크게 5개의 그룹으로 나누어졌다. 교목층을 이용한 PCA 분석은 신갈나무군락 그룹, 산벚나무군락 그룹, 기타군락 그룹으로 크게 3개의 그룹으로 나누어졌다. 하천변에 출현한 식물군락은 경목림과 연목림으로 나누어졌으며, 이를 통해 하천제방권 및 고수위권은 신갈나무, 소나무, 사시나무, 굴참나무와 산벚나무 등의 종을 식재하는 것이 적합하고, 고수부지권 및 저수위권은 버드나무속 식물을 식재하는 것이 적합할 것으로 판단된다. 식재될 목본에 따른 초본의 선택은 통계분석에서 같은 그룹에 속해있고, 높은 빈도로 출현하는 종으로 하는 것이 적합하다고 판단된다.

• 한국습지학회지
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• 제22권3호
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• pp.194-199
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• 2020

현재 전 세계적으로 과거와는 달리 기후양상으로 인한 물 부족문제와 함께 홍수로 인한 재해의 위험을 동시에 관리해야 하는 어려움에 직면한 상황이다. 수자원의 관리와 물 산업 육성을 통한 물 강국 실현을 목적으로 4대강 사업이 시행되었으며 유례없는 공사 규모에 비하여 상대적으로 단기간의 공사기간을 두고 진행되었다. 이에 4대강 사업 이후 하천환경이 어떻게 달라지는가에 대한 예측 및 분석이 미흡한 상태이다. 현재 4대강 사업 공사구간 일부에서는 대규모 준설과 홍수 시보로 인한 사류화의 영향으로 인해 침식 및 퇴적이 반복되어 발생하며 지류부의 두부침식이 발생한다. 이러한 문제점 해결을 위해 하상유지공이 설치되었으나 오히려 하천 양안을 침식시키는 결과를 초래하였으며 침식과 과도한 퇴적 등 하상을 안정하게 유지시킬 수 있는 새로운 접근방법 및 기법의 개발이 요구된다. 수제는 하천에서 흐름을 하도 중앙으로 집중시켜 주운을 위한 일정수심을 확보하는 역할을 하며 흐름방향과 유속을 제어함으로써 흐름에 의한 제방 침식작용을 방지하는 호안 역할을 한다. 또한, 수제는 하안 및 제방의 보호 기능 외에 국부적인 침식과 퇴적을 유도함으로써 자연스러운 형태의 하안을 형성하여 다양한 생태환경을 제공한다. 따라서 본 연구에서는 이동한계유속과 한계소류력을 활용하여 현재 사용되고 있는 수제형상결정 방법을 검토한 후 실제 국내하천에 적용 가능한 수리학적 인자를 고려한 새로운 한계유속(${\bar{U}}_d$) 및 새로운 저항계수 식을 개발하여 수제 설치 시 적용 가능한 방안을 제시하였다.

• 생태와환경
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• 제51권4호
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• pp.311-321
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• 2018

본 연구는 하천 내 하도 자연성이 어류 건강성에 미치는 영향을 알아보기 위하여, 2008~2016년 간 한강권역의 자연사행하천과 하도정비로 직강화된 하천의 수질환경요인과 FAI를 비교 분석하였다. 하도 자연성에 따른 우점종의 출현빈도를 분석한 결과, 자연사행하천에서 민감성 및 충식성 어종이 우세한 반면, 하도 직강화 하천에서는 내성 및 잡식성 어종이 우점하는 빈도가 높은 양상을 보였다. 하도 및 저수로의 직강화로 인해 하도 자연성이 감소함에 따라 FAI가 감소하는 경향을 보였으며, 특히 생태적 어류군집구조 특성이 반영된 메트릭인 민감종수(M3) 및 충식종의 개체수 비율(M6)의 감소와 잡식종의 개체수 비율(M5)의 증가가 FAI 변화에 주요요인으로 나타났다. 하도 자연성 감소에 따른 연도별 FAI 하락은 BOD, TN, TP, 전기전도도, 탁도의 증가와 높은 상관관계를 보여, 하도 및 저수로의 직강화로 인한 수질변화는 물리적 서식환경의 교란과 함께 어류 건강성에 주요 영향요인으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권2호
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• pp.139-150
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• 2023

지상 LiDAR 측량은 구조물이나 지형의 시간별 변형을 쉽게 파악할 수 있어 토목시설물의 유지관리에 활용성이 높다. 그러나 제방과 같은 하천시설물은 식생의 영향으로 식생 하부의 지형이나 구조물의 변형을 파악하기 어렵다. 식생 제거 필터는 색상필터와 형태필터로 구분할 수 있다. 본 연구에서는 식생필터의 정확도 향상을 위해 색상과 지형을 결합한 복합필터를 개발하였다. 8개의 색상필터, 6개의 지형필터, 4개의 복합필터를 제방 비탈면의 식생제거에 적용하여 정확도와 계산시간을 비교하였다. 색상필터는 계산시간은 짧으나 식생 영역에서 정확도가 낮게 나타났다. 형태필터는 식생 영역에서는 정확도가 높으나 거석 등 국부적 지형 변화가 심한 곳에는 정확도 낮게 나타났다. 복합필터도 대체로 지형필터와 유사한 경향을 나타내나 ExGGM의 경우 식생 영역과 거석 영역 모두에서 정확도가 우수하였다. 정확도와 계산시간을 고려하며 일반적인 경우에는 복합필터인 ExGGM이 적합하며, 국부적인 지형 변화가 심하지 않은 경우에는 형태필터인 GrMIn 또는 복합필터인 ExGISL이 적합한 것으로 나타났다.

• 대한공간정보학회지
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• 제23권1호
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• pp.101-111
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• 2015

최근 우리나라는 하천정비사업으로 인해 수변생태계는 큰 위협을 받고 있으며, 수변의 야생동물은 고립되고 이동의 영향을 받고 있다. 본 연구의 목적은 수변지역을 대상으로 이동통로 적지를 선정하는 것이다. 목표종은 고라니를 대상으로 하였으며 Maximum Entropy 모형과 눈길위흔적조사 자료를 이용하여 최소비용거리에 따른 야생동물의 행동생태학적인 관점에서 수변지역의 이동통로 적지를 선정하였다. 연구결과 첫째, 수변인접서식지 분석에서 고라니의 잠재서식지 영향을 주는 중요요소는 수계와의 거리, 영급, 토지피복, 경사, 향, 고도, 밀도, 도로와의 거리순으로 나타났으며, 수변에서는 토지피복, 수변면적, 지류와의 거리, 시가지와의 거리가 주요 변수로 나타났음을 알 수 있었다. 둘째, 적지선정 지점은 수변과 인접지역의 각각의 서식지에서 적합도가 높은 지점과 이동경로를 고려하는 것이 바람직한 것으로 판단된다. 적지선정 지점들은 수변의 산림, 초지 및 농경지가 고라니의 주요 서식지이나 도로나 제방으로 인해서 연결성이 저하된 곳이었으며, 이동에 영향을 받아 우회하는 것을 눈길위흔적조사를 통해 확인하였다. 마지막으로 고라니는 수변지역에서 지류를 통해서 수변과 인근의 좋은 서식지를 선호하는 것으로 유추되었다. 본 연구에서 제시한 적지 선정 방법은 구조적이고 기능적인 분석을 통합한 방법으로 적지선정에 적용한다면 시간적 경제적인 소모를 줄일 수 있을 것이다.