• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권6호
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• pp.2335-2347
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• 2023

As medical facilities are usually built at urban areas, special concrete aggregates and evaluation methods are needed to optimize the design of concrete walls by balancing density, thickness, material composition, cost, and other factors. Carbon treatment rooms require a high radiation shielding requirement, as the neutron yield from carbon therapy is much higher than the neutron yield of protons. In this case study, the maximum carbon energy is 430 MeV/u and the maximum current is 0.27 nA from a hybrid particle therapy system. Hospital or facility construction should consider this requirement to design a special heavy concrete. In this work, magnetite is adopted as the major aggregate. Density is determined mainly by the major aggregate content of magnetite, and a heavy concrete test block was constructed for structural tests. The compressive strength is 35.7 MPa. The density ranges from 3.65 g/cm³ to 4.14 g/cm³, and the iron mass content ranges from 53.78% to 60.38% from the 12 cored sample measurements. It was found that there is a linear relationship between density and iron content, and mixing impurities should be the major reason leading to the nonuniform element and density distribution. The effect of this nonuniformity on radiation shielding properties for a carbon treatment room is investigated by three groups of Monte Carlo simulations. Higher density dominates to reduce shielding thickness. However, a higher content of high-Z elements will weaken the shielding strength, especially at a lower dose rate threshold and vice versa. The weakened side effect of a high iron content on the shielding property is obvious at 2.5 µSv=h. Therefore, we should not blindly pursue high Z content in engineering. If the thickness is constrained to 2 m, then the density can be reduced to 3.3 g/cm³, which will save cost by reducing the magnetite composition with 50.44% iron content. If a higher density of 3.9 g/cm³ with 57.65% iron content is selected for construction, then the thickness of the wall can be reduced to 174.2 cm, which will save space for equipment installation.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제56권2호
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• pp.136-146
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• 2023

박제표본과 같은 생물학적 물질은 다양한 산이나 휘발성물질을 방출할 수 있다. 박제표본에 사용되는 보존제와 제작재료, 제작방법에 따라 발생하는 유기화합물의 방출 특성에 관한 연구는 전무한 실정이다. 따라서, 박제표본에서 발생하는 유기화합물을 알아보기 위해 재료별 표본, 수장고 표본을 대상으로 열화 실험하였다. 오계를 대상으로 나프탈렌과 붕사를 보존제로 사용하고, 대패톱밥, 신문지, 폴리스틸렌폼을 몸심재료로 사용하여 제작한 표본과, 동물수장고에서 수장하고 있던 오계 박제표본(2015년도)을 고온환경(50℃)과 고습환경(95%)에 각각 2주간 열화 실험하였다. 박제표본의 열화 실험결과 고습환경보다 고온환경에서 발생하는 유기화합물의 농도가 더 높은 경향을 보였다. 보존제로는 나프탈렌을 사용한 표본에서 벤젠, 톨루엔, 자일렌과 p-디클로로벤젠이 검출되어 나프탈렌이 주요 유기화합물을 방출하는 요인인 것을 확인할 수 있었고, 대패톱밥, 신문지, 폴리스틸렌폼을 사용한 표본에서도 유기화합물이 검출되 재료의 열화로 인한 것으로 보인다. 또한, 재료별 표본에서 암모니아가 검출되었는데 부패가 진행되어 검출된 것으로 보이며, 특히 고온열화에서 붕사를 사용한 표본이 나프탈렌을 사용한 표본보다 암모니아가 약 9배 높게 측정되었다. 이는 고온환경이 나프탈렌의 승화성을 가속시켜 살충·방충효과로 생물학적 피해를 예방한 결과라 판단된다. 나프탈렌은 발암 가능성 물질로 보존제로 사용할 경우 적정 사용관리가 필요하며, 박제표본은 제작기법에 따라 다양한 유기화합물이 방출할 수 있기 때문에 제작재료와 보존제 등의 조건에 따라 체계적인 보존관리방안이 필요한 것으로 사료된다.

• 한국조경학회지
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• 제51권3호
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• pp.21-36
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• 2023

기후변화 대응, 탄소중립 전략, 도시열섬, 미세먼지, 생물다양성 증진 등 환경이슈에 대한 해결책으로 도시녹지와 수목의 가치가 중요해지고 있으며 다양한 연구들이 도시환경개선을 위한 수목의 효과를 다루고 있다. 따라서 본 연구는 도시환경개선 측면에서 식재수종, 식재구조, 식재밀도, 식재기반의 선행연구를 종합적으로 고찰하여 도시공원 조성녹지의 식재 리뉴얼 방향성을 제안하고 이를 리뉴얼 계획에 적용해 조경수목을 통한 도시환경개선 효과를 제고하는 데 목적이 있다. 서울시 내 대규모 근린공원인 서울어린이대공원의 식재현황을 현장조사하고 조사자료를 근거로 식재기능평가를 했으며 식재기능개선 필요지역을 중첩 도출하였다. 식재기능평가는 공원기능 설정, 공간기능에 따른 식재개념, 식재현황 단계별로 수행하였고, 연구의 결과인 기능변화에 따른 식재 리뉴얼 방향은 식재기능평가 단계별로 도출하였다. 공원기능 설정은 녹지율을 높이는 것이 우선이나 이용자 편의도 고려해야 하며, 식재개념으로 시각적 경관식재는 교목층은 수형이 아름답고 탄소흡수와 미세먼지 저감효과가 높은 수종을 식재, 생태적 경관식재는 경사구배 위 다층구조 식재지 조성, 완충식재는 다층구조숲으로 조성하여 탄소흡수와 미세먼지 저감 효과 향상, 녹음식재는 활엽수 교목층과 초본층으로 구성하고 초본류의 자연형 식재를 지향해야 한다. 식재수종은 도시환경개선 효과가 높은 수종, 지역 자생종, 야생조류 선호 수종을 식재하고, 식재구조는 경관식재지와 녹음식재지는 교목층과 관목층, 교목층과 초본층으로 구성하고 생태성이 강조되거나 완충기능이 필요한 식재지는 다층구조로 조성한다. 식재밀도는 식재간격 기준으로 더 높은 기준을 적용하며, 식재기반은 빗물재활용과 토양객토 및 통기시설을 사용한다. 본 연구의 결과는 향후 노후 도시공원의 식재리뉴얼 계획 시 식재기능평가를 수행하여 식재기능개선 필요지역을 도출하는 데 적용할 수 있으며, 조성녹지의 기능변화 패러다임을 다각도로 반영한 식재 리뉴얼 방향성을 제시했다는 점에서 의의가 있다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권4호
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• pp.363-371
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• 2023

한 척의 선박을 건조하기 위해서는 다양한 크기의 블록(block)들을 이동 및 탑재해야 한다. 이러한 과정에서 블록의 체결 방법 및 각 조선소 설비 특성에 맞는 다양한 기능에 부합하는 러그를 사용하고 있다. 블록 구조의 중량 및 형태에 따라서 러그의 크기와 형상이 다양하며, 샤클(shackle)이 체결되는 홀 주변에 부족한 강성을 보완하기 위하여 덧판(doubling pad)을 용접하여 구조를 보강한다. 리프팅(lifting) 조건별 러그의 설계를 하는 방법은 보 이론(beam theory)에 의한 수계산 방법과 유한요소해석 모델링을 이용한 구조해석을 수행하고 있다. 해석적 방법의 경우, 요소의 종류와 모델링 방법에 따라서 결과 차이가 발생하여 표준화된 평가법의 정립이 필요한 상황이다. 이러한 모호한 방법론 적용 시 블록의 이동 및 반전(turn-over) 과정 중에서 심각한 안전 문제를 유발할 가능성이 있다. 본 연구에서는 러그의 실제 탑재공정에 따른 구조 응답을 평가할 수 있는 모델링 조건, 평가법을 확정하고자 다양한 변수의 영향을 수치 구조해석을 통하여 비교 및 분석하였다. 러그 홀(hole) 주변 덧판부와 용접 비드(bead)를 표현한 모델링 기법이 가장 실제적인 거동 결과를 주고 있다. 실제 러그와 동일한 조건(용접부 비드만 주재료와 연결)의 모델링에 등가하중을 적용한 결과는 MPC 하중 적용 결과보다 낮은 최종강도를 나타낸다. 더불어 해석 시간 단축을 위해서 2차원 쉘(shell) 요소를 적용한 경우, 덧판 두께를 85% 수준으로 감소시켜서 안전사용하중을 예측할 수 있음을 확인하였다. 논문에서 검토한 다양한 변수의 영향들 결과는 러그 설계 및 안전사용하중 예측에 근거 자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.375-384
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• 2019

본 연구의 목적은 장기간에 걸친 에어로빅 댄스운동이 70세 이상인 고령 여성의 신체조성, 체력 및 인지기능 및 우울정도를 포함하는 심리적인 요인에 대해서 유의미한 영향을 미치는지를 분석하고자 하는 것이다. 본 연구에 참여한 피험자들은 전원이 70세~85세인 고령여성이었으며, 실험군의 경우에는 운동경력이 평균적으로 9.2 ± 4.6년으로써, 주당 2 ~ 3회 정도의 에어로빅 운동을 꾸준히 수행한 자들로 이루어져 있는 반면에, 대조군의 경우에는 이렇다 할 규칙적인 운동을 수행하지 않은 자들이었다. 본 연구를 수행한 결과, 내장지방량, 복부지방율(%), 체수분량 및 수축기 혈압 값 등에서 대조군에 비해 유의미한 건강증진 효과가 관측되었다. 또한, 체력 요인의 경우에는, 에어로빅 운동군의 유연성, 평형성 및 보행기능 값이 대조군에 비해서 유의미하게 더 높은 값을 나타내었다. GDS 값의 경우에는 대조군에 비해서 에어로빅 운동군이 유의미하게 더 낮은 값을 나타내었다. 두 종류의 심리적인 요인인 MMSE 값과 GDS값이 다른 신체측정 변인들과 유의미한 상관관계를 나타내는지를 분석한 결과에서는, MMSE 값의 경우에는 단지 신장에 대해서 유의미한 역 상관관계를 나타낸 반면에, GDS 값의 경우에는 안정시 심박수, 우측 허리 유연성 및 좌측과 우측의 악력에 대해서는 유의미한 음의 상관관계를 나타내었고, 수축기 혈압 및 보행기능 값에 대해서는 유의미한 양의 상관관계를 나타내었다. 결론적으로, 70세 이상의 고령 여성을 대상으로 하는 장기간에 걸친 에어로빅 운동은 대사적인 면에서 내장지방 면적과 수축기 혈압을 감소시킬 뿐 아니라, 낙상을 예방할 수 있는 건강 체력을 증진시키고, 우울증상을 경감시켜서 긍정적인 기분을 나타내게 하는 등의 다방면에 걸친 유익한 건강증진 효과를 나타낸 것으로 사료된다.

• 한국노년학
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• 제29권4호
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• pp.1361-1381
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• 2009

최근 우리 사회는 급격한 사회변동으로 다양한 사회문제를 경험하여 왔다. 특히 치매노인이 접근하기 쉽지 않은 대상이라는 특성 때문에 치매노인의 삶의 질에 대한 심층적인 연구가 제대로 이루어지지 않고 있다. 이 연구의 목적은 치매노인의 삶의 질을 조사하고, 치매노인의 삶의 질과 시설 환경과의 관계 분석을 통해 치매노인의 시설 환경에 적합한(compatible) 프로그램 개발이나 다양한 정책적 및 실천적 방안을 구성하는 데 필요한 기초 자료를 제시하고자 하며, 이를 통하여 치매노인의 삶의 질 향상과 시설 환경적 문제해결 방안을 모색하는 것이다. 이를 위하여 대구 및 경북지역의 노인주거복지시설 및 노인의료복지시설의 치매노인을 대상으로 하였으며 수집된 자료는 SPSS 12.0 통계 프로그램을 이용하여 빈도 및 교차분석과 다항로지스틱회귀분석을 하였다. 그 결과 시설의 환경이 치매노인의 삶의 질에 유의한 영향을 미치는 변인으로 밝혀졌다. 이를 위한 방안으로는 첫째, 치매노인이 만족하는 삶의 질을 위해서는 치매노인의 특성을 충분히 고려한 환경을 마련하고 치매노인의 잠재능력에 대한 인식전환이 필요하다. 둘째, 주수발자가 치매노인의 삶의 질에 영향을 주는 것으로 나타난 결과를 미루어 볼 때, 주수발자와의 관계 향상을 위한 프로그램이 필요하다. 셋째, 시설환경의 변화가 필요하다. 시설들이 치매노인의 증상에 잘 대처해 나갈 수 있도록 준비하고 시설의 접근성이 다소 떨어지는 것에 대해서는 오프라인(off-line)보다는 온라인(on-line)을 통해 치매노인요양시설과 전담인력 등 인프라를 확충하고, 지역사회가 긴밀히 협력하여 요양보호를 필요로 하는 어르신께 양질의 요양보호서비스를 제공할 수 있도록 해야 한다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.282-288
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• 2023

본 연구에서는 신규 건설된 특수개질 아스팔트 포장체와 기존 도로로써 일반 아스팔트 포장체의 도로변 미세먼지의 발생량을 분석하였다. 충청남도 지자체로써 차량 통행이 높은 C 도시의 고속버스터미널과 상업 시설 지역에 위치한 도로변에서 2022년과 2023년 하절기 동안 3일 간격으로 1,000 g(100 g/day)의 먼지 샘플을 채집하였다. 채집된 먼지 샘플은 크기와 밀도 분리를 통해 75-150 ㎛ 범위의 미세먼지 및 타이어와 도로 마모입자로 전처리하여 분리하였다. 기존 도로로써 일반 아스팔트 포장체 구간인 No.1-3 구역의 미세먼지 및 타이어와 도로 마모입자의 평균은 각각 24.27 g과 24.36 g 및 0.53 g과 0.53 g으로, 2022년과 2023년의 미세먼지 발생량 데이터를 비교할 때 정량적 결과가 유사하게 분석되었다. 신규 건설된 특수개질 아스팔 트 포장체 구간인 No.4-6 구역은 2022년 분석 결과와 비교할 때 2023년 미세먼지는 14.8 %, 타이어와 도로 마모입자는 29.6 % 감소되었다. 또한, 열중량분석 결과에 의하면, No.1-3 구역의 타이어와 도로 마모입자는 타이어와 도로 성분이 각각 30 %와 70 %로 분석되었다. 그러나, No.4-6 구역의 2023년에는 타이어와 도로 성분이 각각 35 %와 65 % 분석되었다. 이러한 결과로부터 신규 건설된 특수개질 아스팔트 포장체에서 도로변 미세먼지 및 타이어와 도로 마모입자 발생을 낮출 수 있는 미세먼지 저감 효과를 확인 할 수 있었다. 그러나, 다양한 환경 및 기후적 변수를 고려한 공간적 제약 및 샘플 수집 기간의 한계로부터 추후 지속적인 연계성을 확보한 연구가 필요하다고 판단된다. 따라서, 향후에는 미세먼지를 저감할 수 있는 아스팔트 포장체의 기술적 접근과 도심지 도로변에서 발생되는 미세먼지 및 타이어와 도로 마모입자의 정량적 분석에 대한 다양한 사례 연구를 진행할 계획이다.

• 한국습지학회지
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• 제25권4호
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• pp.335-344
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• 2023

기후변화 생물지표인 남색이마잠자리(B. chalybea flavovittata)는 우리나라에는 2010년 제주도에서 최초로 관찰되어 기록된 이후 최근 영산강 일대에서 월동이 확인되었다. 본 연구는 MaxEnt 모델을 이용하여 남색이마잠자리의 잠재적 분포를 예측하고, 기후변화에 따른 서식지 확산을 예측하고자 하였다. 본 종의 분포 자료는 세계생물다양성정보 기구인 GBIF의 검색 결과를 수집하였으며, 2019년 5월부터 2023년 5월까지 확보된 현장조사 결과를 포함하였다. 또한, 생물기후변수는 WorldClim 데이터베이스에서 제공받아 사용하였다. 잠재적 종 분포예측과 미래 분포예측은 MaxEnt 모델을 사용하였다. 유충은 위도상 제주특별자치도 제주시(33.318096°)부터 경기도 여주시(37.366734°)까지, 경도상 전라남도 진도군(126.054925°)부터 경상남도 양산시(129.016472°)까지 관찰되었다. 본 종의 서식지는 람사르 습지유형 분류체계에 따라 M(permanent rivers, streams, creeks) 유형의 습지가 12개소(50.0%)로 가장 많았으며, Tp(permanent freshwater marshes, pools) 유형이 11개소(45.8%), F(estuarine waters) 유형이 1개소(4.2%)로 분류되었다. 현재 분포지역에 기초하여 MaxEnt 모델을 이용한 잠재적 분포 예측 결과, 기존 서식지 외에 울산광역시, 대구광역시 일대가 서식확률이 높았다. 또한, 미래 시나리오를 적용하였을 때, 2050년대와 2090년대 분포 가능지역이 넓어져 가까운 미래에 남부 서남해안, 남부 내륙 대구광역시 일대, 동해안 일대로 서식범위가 확장될 것으로 예측되었다. 남색이마잠자리는 가까운 미래에 서식범위를 확장할 가능성이 높게 예측되었는데, 본 연구 결과는 향후 모니터링을 지속하면서 서식지를 공유하는 토착 자생생물자원의 보전 및 관리를 위한 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국조경학회지
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• 제51권5호
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• pp.13-29
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• 2023

도시공원은 시민들의 건강, 삶의 질, 그리고 커뮤니티 형성을 지원하는 사회적 기반시설이다. 조성된 후 20년 이상이 지난 도시공원 비중이 커지고 있는 가운데, 노후 도시공원의 물리적 공간환경 개선과 기능 제고를 위한 정비사업 추진 필요성이 높아지고 있다. 관 주도의 노후 도시공원 정비는 재원 확보와 공원 매력 증진 측면에서 한계가 있기 때문에 민·관 협력을 통한 추진이 필요하다. 우리나라에 앞서 노후 도시공원 문제를 겪은 일본은 2017년 「도시공원법」 개정을 통해 공모설치관리제도(Park-PFI)를 도입하여 다수의 공원 정비사업을 성공적으로 추진 중이다. 이에 본 연구는 민·관 협력을 통해 국내 노후 도시공원 서비스의 질을 개선하고, 지속적으로 관리·운영하기 위한 대안으로서 일본 공모설치관리제도(Park-PFI)의 특성을 다각적으로 검토·분석하고, 이를 국내 노후 도시공원에 시범 적용한 후, Park-PFI 적용을 통한 노후 도시공원 재정비사업의 타당성을 분석하고자 하였다. 주요 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 일본의 공모설치관리제도(Park-PFI)는 노후 도시공원의 서비스 질 향상과 기능 다양화를 위한 민·관 협력 수단으로 국내 여건에 맞춰 도입하는 것에 대한 논의를 시작할 필요가 있겠다. Park-PFI의 국내 도입을 위해서는 민간 자본 및 수익시설 설치에 따른 도시공원의 공공성 저하와 장소성 훼손, 공원녹지법 및 공유재산법 등 관련 규제 개선 등에 관한 사회적 논의와 후속 연구가 필요하겠다. 둘째, 노후 도시공원의 정비 필요도가 높고, 사업을 추진하기에 적합한 입지라는 전제하에 Park-PFI 사업은 시민, 지자체, 민간 사업자 모두의 편익을 증진시킬 수 있는 정책 대안이라고 판단된다. 인천광역시 부평구에 위치한 노후 도시공원인 세영공원에 Park-PFI 사업을 시범 적용한 결과, 수익성지수(PI), 순현재가치(FNPV), 내부수익률(FIRR) 등의 측면에서 수익성이 있는 것으로 분석되어 민간 부문의 사업 참여가 가능할 것으로 판단된다. 지자체 차원에서도 민간 자본을 활용하여 노후 도시공원의 물리적 공간환경을 정비하는 것은 물론 민간 사업자의 시설 사용료와 수익의 일부(연매출의 0.5%)를 환원받음으로써 발생하는 재원을 활용하여 해당 도시공원의 유지관리 예산을 확보할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권11호
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• pp.775-784
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• 2023

최근 이상기후로 수공 구조물의 설계빈도를 상회하는 극한호우의 증가 경향이 뚜렷함에 따라 과거에 설계된 농업용 저수지의 안전성 검토가 필요하다. 그러나 한국농어촌공사 관할 일정 규모 이상의 저수지를 제외한 지자체 관리 저수지는 비상시 긴급 방류가 가능 저수지는 전무하다(13,685개소). 이러한 경우 이동식 사이펀을 현장에 빠르게 투입하여 사전 방류하는 방법이 긴요하며, 본 연구에서는 사전 및 긴급방류 기능을 동시에 수행할 수 있는 직경 200 mm, 최소 수위차 6 m, 420(m²/h), 10,000(m²/day)의 이동식 사이펀을 경주시 유금저수지를 대상으로 적용 가능성을 평가하였다. 테스트베드인 유금 저수지는 1945년 준공되어 공용기간이 78년 정도 경과한 시설물로 수문학적 안정성 분석 결과 현재 댐마루 구간의 최저높이는 27.15(EL.m)로 검토 홍수위 27.44(EL.m) 보다 0.29 m 낮아 제방을 통한 월류 가능성이 있고 여유고도 1.72 m 부족한 것으로 나타나 수문학 안전성을 확보하지 못하는 것으로 검토되었다. 유금저수지는 수위-유량 계측이 주기적으로 이루어진지 얼마 되지 않아 저수지의 수위-유량 관계 곡선식을 명확하게 확립하기 어려워 수위-용적 곡선을 임의로 도출하였으며 도출된 곡선을 기반으로 중소규모 노후저수지 운영 알고리즘을 통해 사전방류시간, 여수로 방류량을 고려하고 빈도별 홍수량에 따른 저수지 월류시간을 예측함으로써 사전에 대피 시간을 확보하고 붕괴위험을 저감할 수 있는 기술을 확보하였다. 직경 200 mm 이동식사이펀 1열 기준, 30년 빈도 홍수량 유입 시 상한수위 기준 80% 수준(약 30,000 m²)을 유지하면서 주민대피 시간(약 1시간)을 확보할 수 있는 최적 사전방류시간은 12시간 이전으로 분석되었다. 중소규모 노후저수지를 대상으로 사이펀 활용 사전방류기술 및 저수지 운영 알고리즘에 따라 이상기후 대비 사전에 방류를 시행하고 관리자의 의사결정을 돕는다면, 저수지 붕괴 위험지역 내의 주민들의 안전을 확보하고 주민대피 지원체계 구축을 통해 주민들의 불안감 해소, 저수지 위험상황 시 위험회피 수단 제공으로 위험요소 감소가 충분히 가능하다.