• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.122-122
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• 2020

Urban flood simulation plays a vital role in national flood early warning, prevention and mitigation. In recent studies on 2-dimensional flood modeling, the integrated run-off inundation model is gaining grounds due to its ability to perform in greater computational efficiency. The adaptive quadtree shallow water numerical technique used in this model implements the adaptive mesh refinement (AMR) in this simulation, a procedure in which the grid resolution is refined automatically following the flood flow. The method discounts the necessity to create a whole domain mesh over a complex catchment area, which is one of the most time-consuming steps in flood simulation. This research applies the dynamic grid refinement method in simulating the recent extreme flood events in Metro Manila, Philippines. The rainfall events utilized were during Typhoon Ketsana 2009, and Southwest monsoon surges in 2012 and 2013. In order to much more visualize the urban flooding that incorporates the flow within buildings and high-elevation areas, Digital Surface Model (DSM) resolution of 5m was used in representing the ground elevation. Results were calibrated through the flood point validation data and compared to the present flood hazard maps used for policy making by the national government agency. The accuracy and efficiency of the method provides a strong front in making it commendable to use for early warning and flood inundation analysis for future similar flood events.

• 한국수자원학회논문집
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• 제37권7호
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• pp.599-612
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• 2004

유역규모의 장기 유출모형인 SWAT은 다양한 토지이용을 고려할 수 있는 장점이 있는 반면, 도시지역에 대한 배수특성을 충분히 고려할 수 없는 단점을 가지고 있다. 반면, 세계적으로 도시지역의 유출현상 규명에 널리 이용되는 SWMM 모형은 도시지역의 지표면 특성과 배수특성을 모두 고려할 수 있는 장점이 있는 반면 유역 내 도시지역 이외의 토지이용에 대한 고려가 힘들다는 단절이 있다. 본 연구에서는 두 모형의 장점을 살리고, 단점을 보완한 SWAT-SWMM 결합모형을 경안천내 오산천 유역에 적용하였다. 이로부터 SWAT-SWMM 결합모형에 대한 모식결과와 SWAT 모형에 의한 모의결과를 증발산, 지표면유출량, 토양으로부터의 유출량, 유역 및 하도 유출량 등 수문성분별로 비교ㆍ평가하였고, 두 모형의 수문성분별 유출모식의 특징에 대하여 논의하였다

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권4호
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• pp.347-354
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• 2018

도시유역에서 발생한 유출은 지표면뿐만 아니라 하수관망을 통해 배수되며, 도시침수 모의 수행시 하수관망을 수문학적 배수 시스템의 한 구성요로서 고려하는 것은 매우 중요하다. 그러나 도시 침수 모의를 수행하는 대부분의 연구자들이 적절한 기준에 준하지 않고 직관적으로 하수관망을 단순화시켜 모의를 수행하는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 1D-2D 결합 도시침수 해석 모형을 이용하여 수지상 구조에 구분법에 기반하여 단순화된 하수관망의 도시침수 해석 결과에 미치는 영향을 분석하였다. 하수관망 해석을 위한 1차원 모델은 Lee et al. (2017)에 의해 소개된 모형으로서 지표면과 하수관망 사이의 유입과 역류를 동시에 모의할 수 있고, 2차원 지표면 모델은 불규칙 삼각망을 이용하여 지표수 흐름을 모의하며 1차원 하수관망 해석모형과 연계되어 도시침수를 모의할 수 있다. 하수관망은 수지상 구조 구분법에 기반하여 2차, 3차 그리고 단순화 하지 않은 경우로 구분할 수 있으며, 구분된 각 하수관망은 서울시 사당역 인근에 많은 침수 피해를 발생시킨 2011년 7월 27일 강우 사상에 적용하여 제안된 방법의 적용성을 평가하였다. 모든 케이스에 대하여 침수면적, 지표면에서 하수관망으로의 유입 유량, 하수관망에서 지표면으로의 역류 유량 등을 비교하였으며, 마지막으로 하수관망 단순화를 위한 적절한 기준 제시에 대한 논의를 수행하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권4B호
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• pp.379-387
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• 2006

본 연구의 목적은 Dual-Drainage 개념에 의한 도시침수해석모형을 개발함에 있으며, 이를 위해 도시지역 배수시스템 해석 모형으로 널리 이용되고 있는 SWMM모형과 월류유량의 전파과정을 계산하는 DEM기반 침수해석모형을 통합하였다. 배수시스템 해석 모형인 SWMM모형의 계산결과를 이용하여 침수해석을 수행하는 연계모형의 경우 월류지점으로부터의 침수진행 과정을 잘 모의할 수 있으나, 월류발생이 끝난 시간에도 지형상의 영향으로 인하여 일부 침수유량이 일부지점에 계속 침수된 채 있는 등 지표침수유량의 배수과정을 제대로 모의하지 못할 수 있다. 이를 해결하기 위해서는 침수지역에 대한 지표류 홍수 추적시 일부 침수유량이 과부하가 발생하지 않는 유입구 지점을 통과함 때 다시 배수시스템으로 유입되는 것을 고려하여 재유입되는 양을 산정하고 유입된 유량은 배수시스템 내의 흐름에 반영되도록 배수시스템과 침수해석모형을 통합한 새로운 모형을 개발하였다, 본 모형을 이용하여 침수상황의 시간별 진행과정을 분석함으로써 도시홍수에 대한 침수위험지점 파악 및 주민대피지도 구축 등에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제41권5호
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• pp.491-501
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• 2008

도시 배수구역의 유출특성을 해석하기 위하여서는 유역의 지형특성 및 유출경로를 고려하여 소유역을 분할하고 배수계통에 대한 유출량을 분석하게 되며, 이 과정에서 각 소유역의 도달시간과 시간-면적곡선은 유역형상에 따라 상이하게 구성되므로, 이로 인한 유출특성 또한 크게 변화하게 된다. SWMM 및 ILLUDAS 모형에서는 유역형상을 단순 직사각형으로 가정하여 해석함으로써 유역의 기하학적 형상이 지표면 유출에 미치는 영향을 충분히 반영하지 못하는 한계를 개선하기 위하여, 국토해양부의 FFC2Q 모형 개발연구에서는 유역형상을 고려하여 지표면 유출해석을 실시함으로써 유출분석의 정확도를 향상시키는 기법을 도입하였다. 즉, 지표면 유출해석을 위한 시간-면적곡선법의 적용에서 단위 소유역의 형상을 대칭형(사각형, 타원형, 마름모꼴), 분산형(삼각형, 사다리꼴), 집중형(역삼각형, 역사다리꼴) 형태로 각각 유형화하여 지표면 유출해석을 하였으며, 그 결과를 비교 분석한 결과 유역의 형상에 따라 유출특성이 크게 상이함을 알 수 있었다. 실제로 배수구역(군자 배수구역)에 적용한 결과 유역형상을 직사각형 보다는 마름모꼴로 적용한 경우에 첨두유출량과 유출수문곡선의 형태에서 실측치에 보다 접근하고 있음을 보여 줌으로 써 개선된 결과를 제시하였다. 또한, 유역형상을 고려한 경우에는 첨두유출량의 경우 분할 수에 큰 영향이 없이 실측치와 유사한 안정된 값을 나타내고 있으나, 사각형으로 단순화한 경우에서는 유역 분할 수가 계산 결과치에 민감한 영향을 주었다.

• Wind and Structures
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• 제20권4호
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• pp.527-548
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• 2015

Aeroelastic wind tunnel experiments were conducted for conventional and tapered super-tall building models to investigate the effect of taper on fundamental aeroelastic behaviors in various incident flows. Three incident flows were simulated: a turbulent boundary-layer flow representing urban area; a low-turbulent flow; and a grid-generated flow. Results were summarized focusing on the effect of taper and the effect of incident flows. The suppression of responses by introducing taper was profound in the low-turbulence flow and boundary-layer flow, but in the grid-generated flow, the response becomes larger than that of the square model when the wind is applied normal to the surface. The effects of taper and incident flows were clearly shown on the normalized responses, power spectra, stability diagrams and probability functions.

• 환경정책연구
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• 제3권1호
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• pp.95-117
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• 2004

This study was conducted to estimate nitrogen discharge from Korea (southern part of Korean peninsula) as NPS(non-point source) by mass balance approach; input and output analyses of nitrogen using existing data available. The material flow was sectored into three different activities; agricultural (raising crop and animals), human and natural activities in forest and urban areas. Atmospheric deposition, biological nitrogen fixation, inorganic fertilizers and manures applied, animal feed and imported foodstuffs such as crops, meat and fish were the inputs in this study, while ammonia volatilization, denitrification, human and animal waste generation, crop and meat production, and discharge into river to ocean were the outputs. The estimated total nitrogen input was $1,194.5{\times}10^3$ tons N/year and the river discharge was 408 to $422{\times}10^3$ tons N/year, of which 66 to 71% was from NPS. In detail, the estimated NPS discharges were respectively $8,274\;kg\;N/km^2$/year from agricultural area, $730\;kg\;N/km^2$/year from forest and $7,657\;kg\;N/km^2$/year from the other land areas such as urban and industrial area.

• 한국대기환경학회지
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• 제20권3호
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• pp.345-360
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• 2004

The late sea-breeze and its impacts on ozone distributions were investigated during April to September from 1998 to 2002, in the Busan metropolitan area (including surrounding areas) using the surface ozone concentrations (obtained at 9 monitoring sites), local meteorological variables (obtained near the shore), together with synoptic data. The urban scale ozone concentration was also simulated using the MM5/UAM-V to better understand the role of late sea-breeze in Busan. The results from observation study showed that most of the late sea-breeze occurred when weak offshore synoptic flow (northwesterly) suppressed development of sea - breeze, and the ozone concentration level and frequencies exceeding ozone standard increased with the onset time of sea breeze. We also found that the late sea-breeze clearly induces relatively weak wind speed and high temperature during the daytime As a result it enhances the photochemical ozone accumulation and delays the occurrence time of the averaged maximum ozone concentrations. The results of simulation for high ozone episode (24 August, 2001) by MM5/UAM -V revealed that the late sea-breeze interacted with weak offshore synoptic wind can contribute significantly to high ozone concentration in the coastal urban area. The simulated horizontal and vertical distribution of ozone concentration indicated that ozone can be accumulated over the sea under stagnant condition and return to the land in the late afternoon with the sea breeze, suggesting both the relationship between late sea-breeze and recirculation and the importance of late sea -breeze effects influencing severe ozone pollution in Busan.

• 한국환경보건학회지
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• 제34권3호
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• pp.247-254
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• 2008

Non-point source pollution that originates from surface applied chemicals in either liquid or solid form is a part of urban activities and it appears in the surface runoff caused by rainfall. This study investigates the characteristics of non point source pollution in relation to storm events and the first washing effect in the Study area, which is comprised of different land use types. Then, a Best Management Practices (BMP) model, for urban areas, is applied with the Storm water Management Model (SWMM) Windows Interface which was developed by the EPA in the USA. During the storm event analysis of the hydrographic and pollutographic data showed that the peak of pollutants concentration was within the peak flow, 30 to 60 minute into the storm event in the Study area. The results of simulation using SWMM Windows Interface, Structure Techniques as applied in the study were highly efficient for removal of pollutants. Predicted removal efficiency was 26.0% for SS, 22.1 for BOD, 24.1% for COD, 20.6% for T-N, and 21.6% for T-P, respectively.

• Geomechanics and Engineering
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• 제33권2호
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• pp.167-174
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• 2023

This study evaluated slope stability through a case study to determine the disaster risks associated with increased deforestation in structures, including schools and apartments, located in urban areas adjacent to slopes. The slope behind the ○○ High School in Gwangju, Korea, collapsed owing to heavy rain in August 2018. Historically, rainwater drained well around the slope during the rainy season. However, during the collapse, a large amount of seepage water flowed out of the slope surface and a shallow failure occurred along the saturated soil layer. To analyze the cause of the collapse, the images of the upper area of the slope, which could not be directly identified, were captured using unmanned aerial vehicles (UAVs). A digital elevation model of the slope was constructed through image analysis, making it possible to calculate the rainfall flow direction and the area, width, and length of logging areas. The change in the instability of the slope over time owing to rainfall lasting ten days before the collapse was analyzed through numerical analysis. Imaging techniques based on the UAV images were found to be effective in analyzing ground disaster risk maps in urban areas. Furthermore, the analysis was found to predict the failure before its actual occurrence.