• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제2권2호
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• pp.118-127
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• 2015

하천은 구간에 따라 하도의 지형학적인 특성이 다양하기 때문에 수리 및 하도 특성 평가를 위해서는 하천의 유형을 분류할 필요가 있다. 또한 하도 특성에 대한 정량적 평가체계는 하천 유형의 특성이 반영되어야 한다. 따라서, 본 연구에서는 하천분류체계의 한국 하천에 대한 적용성을 검토하기 위하여 Rosgen의 하천분류체계와 Yamamoto의 하천분류체계를 비교, 분석하였고, 남강을 사례로 그 적용성을 검토하였다. 하천 지형학적인 측면에서 우리나라의 지방 및 국가하천의 평균하상경사와 종적 연속성을 고려하기 위해서는 하천 지형학적인 측면에서 Yamamoto의 하천분류체계가 적용성이 높은 것으로 판단된다. 또한, 하상재료의 측면에서 Rosgen 분류체계가 Yamamoto의 분류체계보다는 하상경사와의 상관성이 낮게 나타났다. 반면에 Yamamoto의 분류체계는 하상경사에 따른 토사분급 (수리분급)을 반영할 수 있는 것으로 확인되었다. 남강에 대하여 얻어진 결과에 의하면, Rosgen의 분류체계로서는 하상경사와 하상재료의 관계로서 하천유형을 분류할 수 없으나, Yamamoto 분류체계는 그 상관성을 입증할 수 있었다. 다만, 자연하천에 대하여 추가적인 적용성 검토가 필요하다. 하도 특성 평가체계에 적용할 수 있는 3개의 하천유형을 결정하여 제시하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제43권5호
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• pp.455-469
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• 2010

낙동강 상류에 위치한 안동, 임하 댐 하류 하천에서 두 댐에 의한 충적하천의 변화와 식생이입 현상을 정성적, 정량적으로 조사, 분석하였다. 하천형태 및 하상재료 분석 결과, 댐 하류는 전반적으로 저하되었고 일부 구간은 최대 3m 이상 세굴 되었다. 하상재료도 전반적으로 임하댐 건설 전 평균 1.5mm에서 건설 후 2.5mm로 조립화되었다. 댐 건설로 인한 하상소류력의 감소는 사주에 식생 활착을 촉진시켰으며, 그 결과 사주의 식생이입률은 1971년 자연 상태에서 8% 수준에서 안동댐 건설 후 1988년에 25%로 증가하였다. 임하댐이 완공된 1992년 이후 사주 상 식생이입은 가속화되어 겨우 3년이 지난 1995년에 사주 식생이입률은 43%가 되고, 그 후 10년이 지난 2005년에는 74%까지 증가하였다. 세부조사구간 중 하나인 윗절에서 항공사진에 의한 식생천이 현상을 분석한 결과 모래와 자갈이 노출된 '맨' 사주에서 시작하여 큰개여뀌, 달뿌리풀, 버드나무류 유식물 등 개척 단계를 지나, 일부 달뿌리풀은 유지되고 버드나무 관목이 등장하고 나중에는 선버들이나 왕버들 같은 교목림으로 정착되는 것으로 나타났다. 하회마을 앞과 강 건너 점 사주의 경우 타 논문에서 기제시된 여건 등으로 2005년 항공사진에서 식생이입은 억제되는 것으로 보였지만, 2009년에 촬영한 사진에 상당 부분 확대되는 것으로 나타나 이에 대한 대책이 필요하다. 사주 상 식생이입의 가속화는 구담습지 등 자연 상태의 모래하천에서 찾아보기 어려운 독특한 배후습지를 창출하여 환경적으로 종의 다양성이 커져서 서식처로서 가치 자체는 높아질 수 있다. 마지막으로, 댐에 의한 홍수량 감소와 그에 따른 하상소류력 감소가 사주 상 식생이입 및 활착을 가속화시켰다는 가설은 대표 단면에서 무차원 하상전단응력의 검토 결과 확인되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.46-46
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• 2011

Severe sediment erosion during floods occur disaster and economic losses, but general sediment erosion is basic mechanism to move sediment from upstream to downstream river. In addition, it is important process to change river form. Check dam, which is constructed in mountain stream, play a vital role such as control of sudden debris flow, but it has negative aspects to river ecosystem. Now a day, check dam of open type is an alternative plan to recover river biological diversity and ecosystem through sediment transport while maintaining the function of disaster control. The purpose of this paper is to verify sediment erosion progress of river bottom and bank as first step for river restoration after dam slit by cross-sectional shear stress and critical shear stress. Study area is upstream reach of slit check dam in mountain stream, named Wasada, in Japan. The check dam was slit with two passages in August, 2010. The transects were surveyed for four upstream cross-sections, 7.4 m, 34 m, 86 m, and 150 m distance from dam in October 2010. Sediment size was surveyed at river bottom and bank. Sediment of cobble size was found at the wetted bottom, and small size particles of sand to medium gravel composed river bank. Discharge was $2.5\;m^3/s$ and bottom slope was 0.027 m/m. Excess shear stress (${\tau}_{ex}$) was calculated for hydraulic erosion by subtracting the values of critical shear stress (${\tau}_{c}$) from the value of shear stress (${\tau}$) at river bottom and bank (${\tau}_{ex}=\tau-{\tau}_c$). Shear stress of river bottom (${\tau}_{bottom}$) was calculated using the cross-sectional shear stress, and bank shear stress (${\tau}_{bank}$) was calculated from the method of Flintham and Carling (1988). $${\tau}_{bank}={\tau}^*SF_{bank}((B+P_{bed})/(2^*P_{bank}))$$ where $SF_{bank}=1.77(P_{bed}/p_{bank}+1.5)^{-1.4}$, B is the water surface width, $P_{bed}$ and $P_{bank}$ are wetted parameter of the bed and bank. Estimated values for ${\tau}_{bottom}$ for a flow of $2.5\;m^3/s$ were lower as 25.0 (7.5 m cross-section), 25.7 (34 m), 21.3 (86 m) and 19.8 (150 m), in N/$m^2$, than critical shear stress (${\tau}_c=62.1\;N/m^2$) with cobble of 64 mm. The values were insufficient to erode cobble sediment. In contrast, even if the values of ${\tau}_{bank}$ were lower than the values for ${\tau}_{bottom}$ as 18.7 (7.5 m), 19.3 (34 m), 16.1 (86 m) and 14.7 (150 m), in N/$m^2$, excess shear stresses were calculated at the three cross-sections of 7.5 m, 34 m, and 86 m distances compare with ${\tau}_c$ is 15.5 N/$m^2$ of 16mm gravel. Bank shear stresses were sufficient for erosion of the medium gravel to sand. Therefore there is potential to erode lateral bank than downward erosion in a flow of $2.5\;m^3/s$. Undercutting of the wetted bank can causes bank scour or collapse, therefore this channel has potential to become wider at the same time. This research is about a potential of sediment erosion, and the result could not verify with real data. Therefore it need next step for verification. In addition an erosion mechanism for river restoration is not simple because discharge distribution is variable by snow-melting or rainy season, and a function for disaster control will recover by big precipitation event. Therefore it needs to consider the relationship between continuous discharge change and sediment erosion.

• 한국지역지리학회지
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• 제16권2호
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• pp.100-109
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• 2010

미국 메사추세츠주 보스턴시의 네폰셋 강의 서로 다른 토지이용지역을 사례지역으로 선정하여, 강의 밑짐으로 토지이용의 차이를 분석할 수 있는지 실험하였다. 네폰셋 강은 거주지역, 산업지역, 농업과 삼림지역 등으로 토지이용이 구분되는데, 토질의 화학적 특성이 가장 차이가 나는 거주지역과 삼림지역 두 곳을 찾아 매닝의 'n'값과 HEC-RAS 모델의 결과치를 비교하여 두 지역의 차이를 분석하였다. HEC-RAS는 US Army Corp에서 개발한 모델로 강의 윤곽 및 흐름, 진행 및 경사 등을 면밀하게 분석할 수 있다. 거주지역 분석 결과는 매닝의 계수와 HEC-RAS 결과치가 매우 다르게 나타나는데, 이는 인공적으로 설치된 강 하류의 댐과 일반적이지 않은 경사에 기인한다고 판단되었다. 일반적인 경사를 지닌 댐상류에는 임계수위가 나타나는데, 매닝의 'n' 계수가 서로 다른 깊이를 반영해주고 있다. 댐은 강의 분리와 유속에 많은 영향을 미치고 있고, 상류 수위는 증가하는 대신 유속은 감소하게 된다. HEC-RAS 모델은 강의 구조와 형태 및 행태 등을 분석하는데 좋은 기법으로, 현재 많은 연구의 대상이 되고 있는 도시 내 강의 관리와 지역개발에 지리학적으로도 크게 활용할 수 있을 것이라 예상된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제9권1호
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• pp.107-113
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• 2009

본 연구에서는 행정중심복합도시 예정 및 주변지역의 금강과 미호천 일부 구간을 대상으로 하상변동의 실태분석과 수위유지 시설 설치에 따른 장기 예측을 실시하였다. 1988년, 2002년 및 2007년의 횡단자료를 이용하여 대상구간의 종방향 하상변동 실태를 분석한 결과 금강과 미호천 구간 모두 2007년 최심하상고는 1988년에 비해 심한 저하가 발생된 반면 2002년에 비해서는 미소한 변화가 발생되었다. 수위유지시설 설치에 따른 하상변동 장기 예측을 수행하기 위하여 본 연구에서는 1차원 모형인 HEC-RAS 4.0 모형을 적용하였다. 고정상 모형의 수행을 통하여 수면고를 보정(calibration)하였으며, 1988년과 2002년 횡단자료를 사용하여 이동상 모형에서의 검정(verification)을 실시하였다. 2007년을 기준으로 하여 2017년까지 향후 10년간 수위유지시설의 설치 높이에 따른 시나리오별 하상변동을 예측한 결과 미호천 대상구간은 그 영향이 미미하였으나 금강 대상구간은 수위유지시설의 높이가 높을수록 많은 영향을 미치는 것으로 나타났다. 수위유지시설의 설치 높이가 7 m일 경우 금강 대상구간은 설치하지 않을 경우보다 미호천합류점 상류부근에서 1.59 m의 퇴적이 발생할 것으로 모의되었으며, 수위유지시설 하류부근에서 1.98 m의 침식이 발생할 것으로 모의되었다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제24권3호
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• pp.181-189
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• 2001

본 연구는 1997년 11월부터 1998년 10월까지의 기간 동안 총 11회에 걸쳐 금강 하구지역에서 조류군집의 보호 및 관리방안을 모색하고자 조류군집의 도래 및 서식현황과 서식지 환경의 특성을 조사하였다. 금강하구지역에서 물새의 서식 환경으로 수면이 차지하는 비율이 가장 높았으며, 농경지, 산림, 건물지역, 갈대밭, 갯벌지역의 순으로 나타났다. 총 104종의 조류가 관찰되었으며, 조류의 종수는 4월에 46종으로 가장 많았으며, 개체수는 2월에 51,002개체로 가장 많았다. 수면성 오리류는 하구의 갯벌지역과 하천의 하중도 및 얕은 물이 있는 지 역을 주로 이용하였으며, 갈매기류와 도요·물떼새류는 하구지역에서, 고니류와 기러기류는 상류의 하중도와 십자들 지역에 주로 분포하였다. 이러한 결과로 미루어 보아 지역별 서식환경이 지니는 특성에 따라 연중 다양한 조류가 금강 하구지역을 서식지로 이용하는 것으로 나타났다. 금강 하구지역에서 조류 군집의안정적인 유지와 보호·관리를 위해서는 갯벌, 농경지, 하중도와 하변에 분포하는 갈대밭 등 자연적인 서식환경의 다양성이 유지되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제5권1호
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• pp.35-50
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• 2002

This study aims to understand wetland distribution and type-specific classification features with a focus on Tumen River downstream in China by adjusting and improving the classification system used in Korea with a reference to international wetland classification systems and their criteria & methods. In this study, wetland types were determined based on hydrology, vegetation, and soil conditions, which are the most basic elements of wetlands. Also, topography analytical map, vegetation analytical map, and soil analytical map for wetland classification were developed and used based on currently available topography map, vegetation map, and soil map. In addition, codes were defined based on topography, location, hydrology, and vegetation. The result shows that, in the Tumen River downstream, wetlands are often found near natural revetment and terrace land & river-bed lakes. In the discovered wetlands, riverine, lacustrine, and inland wetlands were mostly found at system level. Riparian and human-made wetlands were also identified. At a sub-system level, perennial and seasonal wetlands were found to a similar degree. At a class level, perennial open water, herbal plants, and shrubs were mostly found and sandy plain, hydrophytes, and forest tree types were also observed. An overall detailed classification shows that a total of 17 wetland types were found and a large distribution of sand dunes and river-bed lakes, which are scarce in Northeast Asia, indicates that other rare wetland types such as palustrine seasonal sand plain wetland and lacustrine seasonal sand plain wetland may be discovered.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제10권1호
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• pp.20-30
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• 2023

본 연구는 한강 하구 신곡수중보에서 공릉천 합류점까지를 대상으로 선박 통행 가능성을 분석하였다. 최근 측량자료와 수위 자료를 이용하여 분석한 결과 한강 하구부에서 250 - 400 ton급 선박의 운행 가능일수는 연간 119일에 미치지 못하는 것으로 나타났으며 400 - 1,500 ton급 선박의 경우 연간 47일 정도만 운행 가능한 것으로 나타났다. 이 구간에서는 대규모 홍수가 없는 상황에도 강한 조석에 의해 하상이 지속적으로 크게 변화하는 것으로 나타나 안정적인 수로 확보에 한계가 있는 것으로 판단된다. 안정적인 선박 통행을 위해서는 수로 확보 가능성과 안정성에 대한 지속적인 조사와 분석이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국농공학회지
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• 제24권2호
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• pp.49-55
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• 1982

The purpose of this study is to classify the factors influenced on the damages of head works suffered from the storm flood occurred on July 22 1980 in both Musim and Bochong rivers and to find out an integral counter measures against the causes influenced on the disaster of head works in the engineering aspect of planning, design, construction and maintenance. In this survey, number of samples was taken 25 head Works, and the counter measures against the causes of their disasters summarized was as follows, 1. In the aspect of planning a. As the flood water level after the establishment of head works is more increased than the level before setting of head works owing to having more gentle slope of river bed between the head works than nature slope of river bed. Number of head works should be reduced for the appropriate annexation of them b. In the place where head works is established on the curved point of levee, the destruction of levee becomes severe by the strong deflective current. Therefore the setting of head works on the curved point should be kept off as long as possible and in case of unavoidable circumstances the construction method such as reinforced concrete wall or stone wall filed with concrete and anchored bank revetments should be considered. 2. In the aspect of design a. As scoring phenomena at up stream is serious around the weir Where the concentration of strong current is present in such a place, up stream apron having impermeability should be designed to resist and prevent scoring. b. As the length of apron and protected bed is too short to prevent scoring as down stream bed, the design length should be taken somewhat more than the calculated value, but in the case the calculated length becomes too long to be profitable, a device of water cushion should be considered. c. The structure of protected river bed should be improved to make stone mesh bags fixed to apron and to have vinyl mattress laid on river bed together with the improvement for increasing the stability of stone mesh bags and preventing the sucked sand from the river bed. d. As the shortage of cut-off length, especialy in case of the cutoffs conneting both shore sides of river makes the cause of destruction of embankment and weir body, the culculation of cut-off length should be taken enough length based on seepage length. 3. In the aspect of design and constructions a. The overturing destruction of weir by piping action was based on the jet water through cracks at the construction and expansion joints. therefore the expansion joint should be designed and constructed with the insertion of water proof plate and asphalt filling, and the construction joint, with concaved shape structure and steel reinforcement. b. As the wrong design and construction of the weep holes on apron will cause water piping and weir destruction, the design and construction of filter based on the rule of filter should be kept for weep holes. c. The wrong design and construction of bank revetment caused the severe destruction of levee and weir body resulting from scoring and impulse by strong current and formation of water route behind the revetment. Therefore bank revetment should be designod and constructed with stone wall filled with concrete and anchored, or reinforced concrete wall to prevent the formation of water flow route behind the wall and to resist against the scoring and impulse of strong stream. 4. In the aspect of maintenance When the damaged parts occurred at head works the authorities and farmers concerned should find and mend them as soon as possible with mutual cooperation, and on the other hand public citizen should be guided for good use of public property.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권2호
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• pp.219-229
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• 2016

본 연구에서는 저수지의 붕괴로 인한 하류부 하천의 하상변동에 대한 해석을 수행하였다. 저수지 붕괴에 따른 1차원 비평형, 비균일 유사의 이송과 하상 변동을 연구를 위해 CCHE1D 모형을 이용하였다. CCHE1D 모형은 비평형 및 비균일 유사해석을 위해 조정거리와 분류된 입자의 입경을 사용하며, 하상 물질의 교환을 위한 혼합층의 개념이 사용된다. CCHE1D 모형을 1996년 저수지 붕괴가 발생한 Ha!Ha!강 유역에 적용하여 저수지 붕괴로 인한 하류부의 비평형, 비균일 유사이송을 해석하고, 계산 결과를 저수지 붕괴전 후에 하류부 실측 하상과 비교하였다. 또한, 조정계수($L_{s,b}$), 비평형 계수(${\alpha}_s$), 혼합층 두께(${\delta}_m$), 공극률(p')을 포함하는 주요 매개변수에 대한 민감도를 분석하였으며, 대상유역에서는 비평형 계수가 하상변동에 가장 큰 영향을 주는 것으로 나타났다.