• 한국물환경학회지
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• 제25권3호
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• pp.441-451
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• 2009

To evaluate the soil erosion best management practices, many computer models has been utilized over the years. Among those, the USLE and SWAT models have been widely used. These models estimate the soil erosion from the field using empirically-based USLE/MULSE in it. However, these models are not good enough to estimate soil erosion from highland agricultural watershed where severe storm events are causing soil erosion and muddy water issues at the receiving watersheds. Thus, physically-based WEPP watershed version was applied to a watershed, located at Jawoon-ri, Gangwon with very detailed rainfall data, rather than daily rainfall data. Then it was validated with measured sediment data collected at the sediment settling ponds and through overland flow. In this study, very detailed rainfall data, crop management data, soil data reflecting soil reconditioned for higher crop production were used in the WEPP runs. The $R^2$ and the EI for runoff comparisons were 0.88 and 0.91, respectively. For sediment comparisons, the $R^2$ and the EI values were 0.95 and 0.91. Since the WEPP provides higher accuracies in predicting runoff and sediment yield from the study watershed, various slope scenarios (2%, 3%, 5.5%, 8%, 10%, 13%, 15%, 18%, 20%, 23%, 25%, 28%, 30%) were made and simulated sediment yield values were analyzed to develop appropriate soil erosion management practices. It was found that soil erosion increase linearly with increase in slope of the field in the watershed. However, the soil erosion increases dramatically with the slope of 20% or greater. Therefore special care should be taken for the agricultural field with slope greater than 20%. As shown in this study, the WEPP watershed version is suitable model to predict soil erosion where torrential rainfall events are causing significant amount of soil loss from the field and it can also be used to develop site-specific best management practices.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제16권3호
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• pp.586-593
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• 2020

연구목적: 이 연구는 토석류로 발생하는 토사유출량 예측 알고리즘을 개발하고, 이를 활용한 GIS 기반 사방댐 적정배치 의사결정 지원 시스템 구현을 목적으로 하였다. 연구방법:평균 계류 폭과 길이를 이용한 누적 토사유출량 예측 방법에 초기 붕괴량과 이에 영향하는 집수길이를 입력인자로 활용하여 토석류로 인해 발생하는 누적 토사유출량 예측 알고리즘을 제시하였다. 연구결과: 알고리즘을 통해 산출된 예측 토사유출량과 실제 토사유출량은 평균 1.1배 차이가 나타나 정확도는 비교적 높았다. 또한 구현된 프로그램은 사방댐의 위치 및 규모를 결정하는 객관적인 지표로서 실무자의 합리적인 의사결정에 도움을 줄 수 있다. 결론: 사방사업이 매년 시행되고 있는 상황에서 합리적인 사방댐 위치 및 규모 결정을 통해 산지토사재해 방재에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국습지학회지
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• 제19권1호
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• pp.132-143
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• 2017

유사의 침식 이송 퇴적으로 인해 발생할 수 있는 문제를 최소화하기 위해 하천에서의 정기적인 유사량 자료의 획득이 필수이다. 하지만 현재 국내에서의 유사량 측정 계획으로는 유사량 추정에 어려움이 있어 이를 대체하기 위해 경험식이나 수치모형을 활용하고 있다. 따라서 본 논문에서는 유역에서의 유사량 산정과 자료의 연속성 확보를 위해 국내에서 개발된 격자기반 강우-유출-유사 모형인 K-DRUM 모형을 적용하였다. 17개의 중권역에 대한 유량과 유사량을 산정하고 실측자료와 비교를 통해 모형의 적용성을 검토하였다. 정량적인 평가를 위해 NSE, PBIAS, RSR 등을 기준항목으로 사용하였으며, 유량에 대한 모의결과는 강우의 경향을 잘 반영하며 높은 통계값을 나타내었다. 유사량의 경우 유역의 토양침식과정을 물리적으로 잘 반영하였으며, 실측자료를 이용하여 보정을 수행하였을 때 그 유역에서 연속적인 유사량 자료를 산정하는데 적용성이 우수한 것으로 나타났다.

• 디지털융복합연구
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• 제16권7호
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• pp.47-54
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• 2018

최근 우리나라는 토사재해로 인하여 해마다 많은 인명과 재산피해가 발생하고 있다. 비교법적으로 검토해 보면, 일본 히로시마에서는 1999년에 폭우로 인한 토사재해로 엄청난 피해가 발생하였는데, 이후 제정된 토사재해방지법에 근거하여 도도부현에 토사 재해 방지를 위한 비 구조 대책이 도입되었다. 여기에는 토사재해 경보, 대피 표준 강우량 제정, 토사재해 경계 구역 지정 및 토사재해 특별 경계 구역 지정 등이 포함되어 있다. 또한 구체적인 실제 적용례로서, 일본 가고시마현의 토사재해경계정보시스템과 전문 인력 활용방안인 일본 국토교통성의 TEC-FORCE사례를 중점적으로 살펴보았다. 향후, 일본과 같은 토사재해경계시스템과 전문 인력을 활용한 피해예방 및 피해저감 대책이 절대적으로 필요하다고 할 것이다.

• 한국물환경학회지
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• 제32권1호
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• pp.108-114
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• 2016

Sediment-laden water leads to water quality degradation in streams; therefore, best management practices must be implemented in the source area to control nonpoint source pollution. Field monitoring was implemented to measure precipitation, direct runoff, and sediment concentrations at a control plot and straw-applied plot to examine the effect on sediment reduction in this study. A hydrology model, which employs Curve Number (CN) to estimate direct runoff and the Universal Soil Loss Equation to estimate soil loss, was selected. Twenty-five storm events from October 2010 to July 2012 were observed at the control plot, and 14 storm events from April 2011 to July 2011 at the straw-applied plot. CN was calibrated for direct runoff, and the Nash-Sutcliffe efficiency and coefficient of determination were 0.66 and 0.68 at the control plot. Direct runoff at the straw-applied plot was calibrated using the percentage direct runoff reduction. The estimated reduction in sediment load by direct runoff reduction calibration alone was acceptable. Therefore, direct runoff-sediment load behaviors in a hydrology model should be considered to estimate sediment load and the reduction thereof.

• 한국측량학회:학술대회논문집
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• 한국측량학회 2006년도 추계학술대회
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• pp.33-45
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• 2006

국내 대부분의 댐저수지는 완공후 운영기간이 길어지면서 퇴적물에 대한 관심이 날로 증가하고 있으며 인공 조성된 저수지이므로 일반적으로 유역 면적이 넓다는 특징을 가지고 있다. 이로인해 자연호에 비해 수체의 흐름이 느려지고 유입물이 상당량 퇴적되는 것으로 알려지고 있다. 이에 본 연구에서는 퇴적물의 분포 및 특성을 조사하는 방법 중 음파의 파동을 이용한 퇴적물 탐사기법을 통하여 하상의 정밀 지형조사를 실시하였다. 정확한 퇴적물 산정을 위해 GPS 측량, 저주파 천부지층탐사기 및 고주파 음향측심기의 조합을 통해 데이터를 획득하였으며 이를 바탕으로 하상에 대한 3차원 공간 데이터인 DEM과 DSM을 생성하였다. 또한 본 연구에서는 구축된 하상 지형 데이터를 기반으로 하는 퇴적물 관리 GIS 시스템을 개발하였으며 이를 댐저수지에 축적되어 저수지의 용적 및 수질에 악영향을 미치는 퇴적물의 관리시스템으로 활용하고자 하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제11권3호
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• pp.183-189
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• 2011

본 연구에서는 저수지내 퇴사저감을 위하여 댐 상류에 저사댐을 설치하여 퇴적토를 포착하는 방법의 적합성을 검토하기 위해 국내 10개 다목적댐 유역을 대상으로 저사댐을 설치할 경우의 퇴사 저감효과에 대하여 분석하였다. 총 27개 설치지점의 퇴사 저감효과를 분석한 결과, 연구대상 다목적 댐 중 대청댐유역의 본류인 금강 지점의 저사댐 설치시 퇴사 저감효과가 가장 큰 것으로 판단되었으며 저사댐 설치에 따른 수명연장효과는 미설치시 수명보다 약 60%가 연장되는 것으로 판단되었다. 또한 저사댐 설치로 인한 퇴사 저감률에 영향을 미치는 인자를 알아보기 위하여 회귀분석을 실시한 결과 유역면적비가 가장 큰 영향을 미치는 것으로 판단되었으며 유역면적비에 대한 회귀식을 도출 할 수 있었다. 본 연구결과를 통해 국내 저사댐 도입시 기대 퇴사저감 효과 산정이나 설치위치 검토를 위한 기초자료 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• International Journal of Ocean System Engineering
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• 제2권2호
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• pp.71-81
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• 2012

Several methods have been proposed to control the sedimentation process. These include catchment management, flushing, sluicing, density current venting, and dredging. Flushing is used to erode previously deposited sediments. In pressurized flushing, the sediment in the vicinity of the outlet openings is scoured and a funnel shaped crater is created. In this study, the effect of localized vibrations in the sediment layers on the dimensions of the flushing cone was investigated experimentally. For this purpose, experiments were carried out with two bottom outlet diameters, five discharge releases for each desired water depth, and one water depth above the center of the bottom outlets. The results indicate that the volume and dimensions of the flushing cone are strongly affected by localized vibrations.

• Environmental Engineering Research
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• 제13권2호
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• pp.69-72
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• 2008

The movement of sediments in the stream crossing a large industrial complex to the mouth of Masan Bay was monitored for eight years. Sediment samples were seasonally collected in the period of $1992{\sim}1997$ and $2001{\sim}2002$. The heavy metal content of sediment was found to be higher at dry season with the peak on February and significantly decreased at rainy season. Metals content in stream sediments were rapidly decreased by large precipitation events in rainy season because the contaminants in the upstream sediments were transported to the dredged area of Masan Bay where is a typical enclosed bay in Korea. The increasing and decreasing tendency of heavy metals in sediment was repeatedly observed for six consecutive years. The heavy metals assessment of stream sediment provide us the information about the pollutant source, transport pattern and control strategy along the industrial complex. It was strongly suggested that the transportable stream sediments of an industrial area should be controlled as one of the important strategies to restore and manage the enclosed bay. Combined wastewaters have been collected and treated in a publicly owned treatment works (POTW) after industrial wastewater treatment at each location of industries since 1994. A field study was conducted to investigate the pollutant removal efficiency and performance of contact oxidation system installed and operated in two locations in the stream. The stream sediment quality was improved since then, and as a consequence the habitat of the estuary has been restored.

• 한국물환경학회지
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• 제24권2호
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• pp.147-155
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• 2008

Because of increased nonpoint source runoff potential at highland agricultural fields of Kangwon province, effective agricultural management practices are required to reduce the inflow of sediment and other nonpoint source pollutants into the water bodies. The watershed-scale model, Soil and Water Assessment Tool (SWAT), model has been used worldwide for developing effective watershed management. However, the SWAT model simulated sediment values are significantly affected by the number of subwatershed delineated. This result indicates that the SWAT estimated watershed characteristics from the watershed delineation process affects the soil erosion and sediment behaviors. However, most SWAT users do not spend time and efforts to analyze variations in sediment estimation due to watershed delineation with various threshold value although topography falsification affecting soil erosion process can be caused with watershed delineation processes. The SWAT model estimates the field slope length of Hydrologic Response Unit (HRU) based on average slope of subwatershed within the watershed. Thus the SWAT ArcView GIS Patch, developed by using the regression relationship between average watershed slope and field slope length, was utilized in this study to compare the simulated sediment from various watershed delineation scenarios. Four watershed delineation scenarios were made with various threshold values (700 ha, 300 ha, 100 ha, and 75 ha) and the SWAT estimated flow and sediment values were compared with and without applying the SWAT ArcView GIS Patch. With the SWAT ArcView GIS Patch applied, the simulated flow values are almost same irrespective of the number of subwatershed delineated while the simulated flow values changes to some extent without the SWAT ArcView GIS Patch applied. However when the SWAT ArcView GIS Patch applied, the simulated sediment values vary 9.7% to 29.8% with four watershed delineation scenarios, while the simulated sediment values vary 0.5% to 126.6% without SWAT ArcView GIS applied. As shown, the SWAT estimated flow and sediment values are not affected by the number of watershed delineation significant compared with the estimated flow and sediment value without applying the SWAT ArcView GIS Patch.