• 한국지리정보학회지
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• 제18권4호
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• pp.31-42
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• 2015

본 연구는 위성으로부터 유도된 위성강우자료와 글로벌 지형자료를 활용하여 대표적인 비접근 지역인 북한지역의 청천강 상류에 위치한 동신군 지역을 대상으로 홍수량을 추정하는 것을 목적으로 하였다. 북한지역 홍수량 추정을 위한 모형은 IFAS를 이용하였고, 검증이 가능한 국내의 갑천 유역에 대하여 모형에 대한 매개변수를 보정하였다. 모형의 검증을 위하여 낙동강의 병성천 유역을 대상으로 수행하였다. 북한지역에 대한 위성강우를 이용한 분석에서 지상계측 자료를 이용하여 위성강우자료를 수정하였다. 수정된 위성강우를 이용한 유출분석에서는 첨두유출량이 CMORPH가 $4,885.8m^3/s$, GSMaP_NRT가 $5,717.5m^3/s$의 유출이 발생하는 것으로 분석되었다. 향후 더 많은 강우사상을 적용 및 검증을 통해 미계측/비접근 지역에 대한 수문분석에 활용할 계획이다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제39권1호
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• pp.43-49
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• 2016

Fishways are constructed to provide longitudinal connectivity of streams or rivers where their flow has been altered by in-stream structures such as dams or weirs. Nature-like fishways have an additional function of providing fish habitats. In the study, we estimated the role of a nature-like fishway (length: 700 m, slope: 1/100) for fish habitat by using two dominant species in the Sangju Weir, Nakdong River, to calculate the optimal ecological flow rate using Physical HABitat SIMulation (PHABSIM). To identify the dominant species that used the fishway, we conducted trap monitoring from August to November 2012 at the fishway exit. The dominant species were Zacco platypus and Opsariichthys uncirostric amurensis with a relative abundance of 62.1% and 35.9%, respectively. Optimal habitat suitability indices (HSIs) for Z. platypus and O. u. amurensis were calculated as 0.6-0.8 m/s (water velocity) and 0.2-0.4 m (water depth), and 0.5-0.7 m/s (water velocity) and 0.1-0.3 m (water depth), respectively. The optimal ecological flow rates (OEFs) for Z. platypus and O. u. amurensis were 1.6 and 1.7 cubic meter per second (CMS), respectively. The results of the study can be used in a management plan to increase the habitat function of nature-like fishways in the Sangju Weir. This methodology can be utilized as an appropriate tool that can determine the habitat function of all nature-like fishways.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제6권4호
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• pp.314-327
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• 2019

본 연구에서는 본 연구에서는 2차원 수치모형을 적용하여 수제설치에 의한 흐름특성을 분석하고, 하도의 안정성을 평가할 수 있는 평가방법을 개발하였다. 2차원 수치모형의 결과는 관측자료와 1차원 모형의 결과와 비교하여, 그 적용성을 검토하였다. 평가 지표는 대상구간의 수리 및 지형학적 특성을 고려하여 하폭 대 수심의 비, 사행도, 하상경사, 하안 부근에서 유속, Shields number 등 5가지 항목으로 구성하였다. 낙동강의 달성보~강정고령보 구간의 수제 설치 전·후에 대해 평가지표를 적용하여 하도 안정성을 평가하였다. 평가 항목 중에서 하폭 대 수심의 비, 사행도, 하상경사는 하도의 안정성에 영향을 크게 주지 않는 것으로 평가되었다. 양안 부근에서 유속과 유사의 이동 특성을 결정하는 무차원 소류력인 Shields Number는 수제에 의하여 영향을 받으며, 수제의 수가 증가할수록 평가 값은 감소하고, 하안의 안정성은 증가하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제39권5호
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• pp.441-452
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• 2006

최근에 홍수재해와 관련된 자연재해가 급격히 증가하고 있다. 특히, 사회기반시설의 집중 및 인구증가로 도시지역에서의 침수는 인명과 재산에 큰 피해를 야기한다. 본 연구의 목적은 배수시스템에서의 과부하로 인한 도시지역에서의 침수심을 계산하기 위해서 우수배수시스템모형과 2차원 지표류모형을 연계한 새로운 모형을 개발하는 것이다. 대상유역에서의 침수유량의 거동은 두 가지 요소로 고려되는데 하나는 배수시스템에서의 흐름이고 다른 하나는 월류유량으로 발생한 범람 흐름으로 고려되어 졌다 개발모형은 군자와 장안유역에 적용되었고, 계산된 침수심들은 모의결과로 제시되었다. 모의 결과는 홍수관계기관이 침수 발생이 예상되는 지점에서 홍수피해 방지를 위해 배수시스템의 용량에 대한 재설계 혹은 확장 등과 같은 대책을 수립하는데 도움을 줄 수 있다. 또한, 본 모형은 홍수관계기관에서의 정책결정에 활용될 수 있도록 침수위험지도를 만들고 홍수경감대책을 수립하는데 이용될 수 있다

• 대한토목학회논문집
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• 제39권2호
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• pp.307-316
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• 2019

하도 내 식생발달은 흐름저항을 크게하여 홍수 시 하천 수위를 상승시키고 수위-유량관계의 변화에도 영향을 미치고 있다. 홍수 시 수위가 첨두에 도달하고 하강하여 하도 내 드러난 식생은 대부분 도복(倒伏, prone) 상태에 있다. 이렇게 식생이 도복상태로 되어있는 식생층 구간은 식생된 개수로 흐름의 유속분포를 고려하였을 때 유속이 0인 지점의 높이로 고려된다(Stephan and Guthnecht, 2002). 그러나 부자 측정에 의한 유량산정에 있어서 식생층 구간의 높이를 고려하지 않고 하상높이를 유하면적으로 적용하면 유량이 과대 산정되는 경향이 발생한다. 본 연구에서는 식생된 하천에서 정도 높은 유량을 산정하기 위해 영강의 점촌, 내성천의 향석 지점에서 홍수 후 식생층 높이를 측량하고 통수단면적에서 식생층 투영면적을 제외하여 유량을 산정하였다. 그 결과, 유량의 규모에 따라 차이는 있지만 최소 4.34 %에서 최대 10.82 %의 유량편차를 보였다. 따라서 홍수 시 통수단면적을 적용하여 유량을 산정하는 유속-단면적 방법에 있어서 식생하천에서 식생층 높이의 투영면적을 고려하여 유량을 산정한다면 좀더 적합한 유량산정이 이루어질 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.3-14
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• 2000

본 연구는 최근 하천유지유량에서 중요한 위상을 차지하고 있는 하천생태계에서 어류 서식처를 보전하고 복원하는데 필요한 적정 유량을 산정하는 것이 주된 목적이다. 어류 서식처를 적절히 유지할 수 있는 연과 월갈수량을 산정한다. 이 갈수량을 이용하여 점변 흐름에서 어류 서식처 제공에 필요한 수심과 유속을 모의하고, 또한 수온과 용존산소를 예측한다. 예측된 각 갈수량별 서식 조건과 각 성장단계별 어류 서식처 요구 조건을 도식적으로 비교하다. 이 과정을 남한강의 달철 본류에 위치한 3개 여울 구간에 적용하였다. 달천의 대표어종으로 피라미를 산정하였다. 달천의 피라미(Zacco paltypus)성장단계별 서식처 유지를 위한 적정유량은 수질보다는 수리 조건에 좌우되며, 그 양은 10년 빈도 연갈수량에서 2.33년 빌도 7일 연속갈수량까지의 범위를 갖는 것으로 나타났다.

• 환경생물
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• 제35권4호
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• pp.549-556
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• 2017

본 연구에서는 국가 수질 유량 측정망을 통해 생산된 모니터링 자료를 이용하여 서남해로 유출되는 우리나라의 한강, 금강, 영산강, 섬진강, 탐진강을 대상으로 총유기탄소의 연간 유출량을 정량하여 비교하였으며, 이를 황해를 공유하는 중국의 양쯔강과 황하강의 탄소 유출량과 비교하였다. TOC 농도는 환경부 물환경정보시스템에서 제공하는 하구 지점의 주단위 자료를 '월평균 TOC 농도'로 전환했으며, 유량자료는 국가수자원관리종합정보시스템에서 제공하는 장기유출 월유량자료를 활용하여, 월간 TOC flux를 산정한 뒤, 최종적으로 이를 합산하여 강 하구에서 바다로 유출되는 연간 TOC flux를 산출하였다. 월간 TOC flux는 모든 강에서 여름철의 유출량이 높았으며, 겨울철에 낮게 나타났다. 이는 우리나라 강의 유기탄소 유출 특성이 아시아 몬순 기후의 강우패턴의 영향을 크게 받고 있다는 것을 의미한다. 연간 TOC flux 산정결과에 따르면, 한강은 $18.0{\times}10^9gC\;yr^{-1}$로서 가장 높은 유기탄소 유출량을 기록했으며, 금강은 한강의 1/3 수준으로 $5.9{\times}10^9gC\;yr^{-1}$, 영산강과 섬진강은 각각 $2.6{\times}10^9gC\;yr^{-1}$과 $2.0{\times}10^9gC\;yr^{-1}$을 기록했으며, 유역규모가 가장 작은 탐진강은 $0.2{\times}10^9gC\;yr^{-1}$로서 한강의 1/90이었다. 본 연구에서 정량한 우리나라 주요 강의 월별 그리고 연간 총유기탄소 유출량의 결과값들은 황해를 공유하는 중국의 대하천들과 비교할 수 있는 국내 대표 자료를 제공할 수 있다. 국내 최대 유기탄소 유출량을 보이는 한강은 중국 황하강에서 유출되는 유기탄소량의 약 4%에 해당하며, 양쯔강과 비교하면 0.6% 정도의 적은 양이라고 할 수 있다. 본 연구는 서남해안으로 유출되는 국내 주요 강의 유기탄소 유출량에 대한 정량적인 자료를 제시함으로써 향후 국내 다른 유역과의 비교뿐만 아니라 동아시아 규모의 탄소이동과 순환연구를 위한 중요한 정보를 제공할 것이다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.81-89
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• 2023

최근 이상기후의 영향으로 전 지구적 온난화 및 도시화로 인해 세계적으로 기상이변이 늘어나고 있다. 도시화 및 난개발로 인한 불투수 면적의 증가 같은 문제로 홍수량이 증가함에 따라 홍수피해를 줄이기 위한 다양한 방안이 제시되고 있다. 본 연구에서는 사행하천 구간에 설치되는 횡월류 위어 유입각의 변화에 따라 3차원 CFD 모형인 FLOW-3D를 이용하여 흐름 특성과 월류량을 분석하여 횡월류 위어 유입각에 대한 수공구조물의 월류능력 평가 및 유량계수 산정을 위한 기초 연구를 수행하였다. 분석 결과, 횡월류 위어 유입각이 작을수록 횡월류부 통과 후 주수로 흐름의 수위가 감소하고 유속이 증가하였으며, 유입각이 증가할수록 수위가 상승하였고, 유속이 감소하는 경향을 보였다. 또한, 횡월류 위어 유입각이 40° 이상인 경우 직하류 유속이 상류 유속과 비교하여 감소하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국농공학회논문집
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• 제52권1호
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• pp.41-49
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• 2010

Return flow rate of irrigation water was estimated by water balance method. Daepyeong pumping district to irrigate 75.8 ha of rice paddy in the Geum river basin was selected to install gauging instruments to collect data such as weather, water levels, infiltration rate and evapotranspiration during irrigation season (May 27 to Sept. 20) in 2003 and 2004. Irrigation and drainage discharge were calculated from the rating curve and evapotranspiration was estimated both by the modified Penman formula and by the lysimeter. The results were as followed : 1. Total amounts of pumping water during irrigation season were $1,076,000\;m^3$ in 2003 and $1,848,000\;m^3$ in 2004. Total amounts of rainfall were 1336.0mm and 1003.0mm respectively during the irrigation season in 2003 and 2004. 2. It was surveyed that the amount of infiltration was 196.5 mm (2.2 mm/day). The gauged evapotranspiration was 311.0 mm (3.5 mm/day) and the calculated evapotranspiration was 346.0 mm (3.9 mm/day) during irrigation period in 2003. It was surveyed that the amount of infiltration was 169.9 mm (2.4 mm/day). The amount of gauged evapotranspiration was 377.3 mm (5.3 mm/day) and the calculated evapotranspiration was 454.5 mm (6.6 mm/day) during irrigation period in 2004. 3. The rates of quick and delayed return flow were 52.4 % and 17.7 % respectively, and so return flow rate was 70.1 % in 2003. The rates of quick and delayed return flow were 45.4 % and 16.1 % respectively, and so return flow rate was 61.5 % in 2004. It means that average return flow rate in the Daepyeong pumping district was assumed to be 65 %.

• 한국수자원학회논문집
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• 제44권5호
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• pp.363-376
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• 2011

하천 홍수해석 분야에서 가장 널리 이용되고 있는 1차원 동수역학 수치모형의 입력자료는 상하류단 경계조건, 조도계수, 하도단면 등이며, 계산 시간간격 및 거리간격의 선정은 계산결과의 정확성, 안정성, 효율성 확보를 위한 핵심 요소이다. 본 연구에서는 기존 단면간격 선정기법의 이론적 배경을 검토하였고, 매 시간단계별로 도출되는 흐름특성을 반영하여 계산거리간격을 추정하는 가변 계산거리간격 추정 기법을 제안하였다. 제안된 기법을 1차원 부정류 수치모형과 연계하여 Teton 댐 붕괴 및 한강 홍수 사상에 대해 적용함으로써 기존 고정 계산거리간격 추정 기법에 의한 해석결과와 비교하였다. 더 많은 내삽단면이 사용될 경우, 수치 수렴성 실험 결과는 수치해의 정확성과 안정성이 높아짐을 나타내었고, 본 연구에서 제안된 기법은 기존 고정 계산거리간격 추정기법보다 적은 단면개수로 동일한 정도의 정확도를 나타냄으로써 계산 효율성을 크게 향상시켰다. 본 연구에서 개발된 기법의 실무적용을 통해 정확성과 안정성뿐만 아니라 높은 효율성을 갖는 하천 홍수해석이 가능할 것으로 판단된다.