최근 4대강 사업을 통해 국내 물관리에 많은 개선이 이루어졌다. 예를 들어 다기능 보 설치를 통해 향후 물부족에 대비할 수 있는 용수를 확보하였고, 하도준설을 통해 통수단면 확보로 홍수대응능력을 증대시키는 등 국내 이수와 치수 측면에서 많은 개선을 가져올 것이다. 하지만 갑작스러운 하천 환경 변화에 따라 하천 관리의 어려움도 많을 것으로 예상된다. 특히 대규모 하도준설로 인한 지류하천의 침식 및 퇴적 등의 하도 변화가 예상된다. 본류의 하도준설에 따른 지류하천의 침식 발생에 대비하기 위해서 대부분의 합류부에는 하상유지공이 설치되어 있으나 경험 부족과 불확실성 등의 이유로 많은 시행착오를 겪을 것으로 예상되기 때문에 이에 대한 모니터링 및 유지관리가 필요할 것이다. 이에 본 연구에서는 2012년 2월부터 2012년 11월까지 한강의 지류하천 중 17곳을 대상으로 합류부의 수리학적 모니터링을 수행하였다. 모니터링 시기는 홍수기 전·후를 기준으로 2회씩 실시하였으며 하상유지공이 설치된 지점에 대해서는 하상유지공에 대한 안정성 평가도 함께 실시하였다. 지류하천의 합류부 모니터링 결과 대상으로 한 지류하천에서는 침식 및 퇴적의 영향은 미미하였으며, 목재방틀로 하상유지공을 시공한 경우 국부적으로 사석이탈 현상이 발생한 것으로 나타났다. 향후 하도준설로 인한 영향을 최소화하고 하천이 안정화될 수 있도록 유지관리하기 위한 지속적인 모니터링이 반드시 필요할 것으로 판단된다.

저수지는 생물서식공간 및 우수 저류공간, 비상용수 확보 등 여러 기능을 하고 있다. 그러나 하천에 비하여 유속이 느리고 체류시간이 긴 저수지에서는 쉽게 유입되는 유입물이 퇴적되기 싶다. 또한 퇴적물에서의 오염물질에 따라서 쉽게 수질이 악화되며 부영양화 현상이 빈번히 나타나고 있다. 따라서 본 연구에서는 충남 아산시 탕정면 명암리에 위치한 가락바위 소류지를 대상으로 수질분석을 수행하였다. 수질분석은 국립환경과학원(2006)에서 개발한 한국형 부영양화 평가방법을 이용하여 부영양화 분석을 수행하였으며 분석결과 빈번히 과영양상태가 발생하였다. 과영양상태가 발생되는 이유는 과거 저수지 주변이 농경지로 유기물질인 비료 사용으로 인해 저수지 바닥에 퇴적된 저질이 상당히 오염되어 있어 수질이 악화 되는 것으로 판단된다. 본 연구에서는 완전혼합모형 이론을 바탕으로 2013년 수질자료를 구축하였으며 구축한 결과 TN의 경우 평균 약 32.5%, TP의 경우 평균 약 32.8%의 저감능력을 보였다. 또한 2013년 수질을 예측하기 위하여 국내외 호소의 수질모의에 광범위하게 적용되고 있는 3차원 수질모델인 WASP모형에 적용하여 2013년 수질을 예측하였으며 예측결과 TN의 경우 평균 약 42.4%, TP의 경우 약 32.5%의 수질 저감능력을 보였다. 준설을 통한 수질을 저감하여 유지관리 되어 진다면 도시 내 친수공간 확보에도 큰 영향이 있을 것으로 판단된다.

항만 및 공장용지 확보를 위한 해안 매립 시 해저 펌프준설 등의 방법을 이용하여 준설토를 활용하고 있으며, 육상의 경우에도 조립준설토를 성토재로 활용하려는 노력이 진행되고 있다. 서해안 지역의 해저바닥에 분포하는 원지반은 실트질 모래 또는 모래질 실트가 남해안과 동해안에 비해서 많이 분포하고 있고, 다른 연안에 비해 입자 또한 크다. 이러한 특성을 지닌 준설토는 침강과 압밀의 과정도 준설점토와 다른 거동 특성을 보인다. 본 연구에서는 서해안 지역의 비소성준설토를 매립재료로 활용하기 위한 연구의 일환으로 서해안(새만금)지역의 준설매립지반에 대해 모형실험을 실시하여 동다짐 에너지 변화에 따른 원지반의 상대밀도 및 N값의 변화를 예측할 수 있는 예측식을 제안하고, 효율적인 지반설계를 위한 동다짐 에너지를 산정하였다.

준설매립후 연직배수공법을 적용하여 지반개량을 수행하는 대규모 국가산업단지 조성 프로젝트를 대상으로, 각 심도별 채취된 불교란 시료를 이용하여 물리즉 특성 및 압밀 특성 등을 분석하기 위한 실내시험을 실시하였으며, 수평 압밀계수 및 현장 초기응력 산정을 위한 콘 관입 및 소산시험을 수행하였다. 지층을 구성하고 있는 하부의 원지반 점토층과 상부의 준설 매립층은 유사한 해성점토로 구성되어 있으나, 초기 간극비와 초기 함수비, 초기 응력상태, 방향별 투수성과 압축성 등의 압밀특성에 있어서는 시간경과에 따른 압밀거동에 있어 매우 큰 차이를 보이는 다층 지반의 특성을 띠고 있다. 압밀과 관련된 응력이력이 다른 두 지층의 초기응력을 산정하기 위하여 콘 관입시험 및 소산시험시의 간극수압 측정결과를 분석하였으며, 이를 통해 압밀이 진행중인 하부 원지반 점토층에서의 매립하중과 상부 성토에 의한 각 심도별 과잉간극수압 분포 및 이를 통한 초기응력을 산정할 수 있었다.

본 연구에서는 본류의 하도준설로 인해 본류에 유입되는 지류하천의 하상고와 본류와의 하상고간의 높이차가 과도하게 발생함에 따라 지류하상의 안정화 기법을 검토하게 되었다. 지류하천의 하상고와 본류와의 높이차가 크게 발생함에 따라 하천을 직강화한 첩수로를 만들게 되고 하상 경사의 폭은 커지게 된다. 이 경우에는 유량과 하상 재료사이에는 변화가 없으므로 Lane식에서 우변 하상 경사의 증가는 자연히 좌변의 증가를 가져오므로 유사량의 증가를 가져오게 된다. 실제 하천 개수 사업에서 직강화는 하상의 세굴과 저하보다는 통상 하폭의 확대를 가져온다. 기준면의 저하는 지류 입장에서의 본류 수면이 일종의 기준면이 되므로 지류 에너지 경사의 증가를 의미하게 된다. 이 경우 Lane 관계식에서 하상 경사의 증가는 좌변의 증가를 가져오며, 하상 재료가 일정한 상태에서 이는 유사량의 증가를 가져온다. 즉 지류의 하상 경사와 유사량 증가는 하상의 침식을 의미하며, 이러한 침식은 상류로 진행된다. 이를 두부 침식이라 한다. 따라서 본 연구에서는 감천 본류하도 준설에 따른 지류하상의 하상변동과 지류유입 토사량에 대해서 검토하겠다.

최근 준설토의 발생량은 항만공사를 통하여 급격히 증가하고 있는 추세이다. 따라서 본 연구에서는 울산항과 부산항 준설토를 콘크리트 혼합재로의 혼입을 위한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 준설토의 물리적 및 화학적 시험을 수행하였고, 그 결과를 바탕으로 하여 잔골재 대체재로서 준설토를 일정한 비율로 증가시켜 혼입한 모르터 시험체의 압축강도 시험을 수행하였다. 울산항 및 부산항 준설토 모두 혼입비율이 10%일 때 압축강도가 향상됨을 나타내었고, 무기질 실트 성분이 약 70% 함유되어 있는 부산항 준설토의 경우 잔골재의 대체량이 30% 일 때 압축강도가 증가하는 경향을 나타내었다. 또한 ICP 분석결과, 두 시료 모두 폐기물 해양배출처리기준과 토양오염 우려기준 및 대책기준에 만족하는 결과를 나타내어 콘크리트 재료로의 사용에 있어서 긍정적인 영향을 기대할 수 있었다.

본 연구는 하천의 골재채취 혹은 하천준설로 인하여 교란된 하천의 적응과정을 하도의 평면변화에 적합하도록 일반좌표계 상에서 흐름 및 하상변동을 모의할 수 있는 2차원 수치모형을 이용하여 파악하였다. 수치해석 기법으로는 흐름의 운동량 방정식에서 이류항은 CIP (Cubic Interpolated Pseudoparticle)법을 적용하였으며, 확산항은 중앙차분법을 적용하였다. 하천준설 혹은 골재채취에 의해 형성된 웅덩이는 초기에 웅덩이 상류 지점에서 급격한

본 연구에서는 하도준설 및 골재채취에 의한 교란하천의 적응과정을 정량적으로 파악하기 위하여 이동상 실내실험을 수행하였으며, 하상경사 및 골재채취를 위한 준설 규모의 변화에 따른 하도의 응답 특성을 분석하였다. 웅덩이의 되메우기가 진행 중일 때에는 웅덩이의 이동속도는 일정하지만, 되메우기가 완료된 후에는 웅덩이(pit)의 이동속도가 빠르게 진행된다. 또한 웅덩이가 되메워지는 동안에 웅덩이의 수중 안식각은 일정하게 유지되었다. 하상경사가 급할 경우에, 웅덩

준설 시 발생하는 부유물의 이송 확산 과정을 해석하기 위하여 퍼프모형을 개발하였다. 본 연구에서 개발된 퍼프 모형은 추적방법에 따라 전방추적모형과 후방추적모형으로 나눌 수 있으며, 이 두 가지 추적방법은 계산효율과 수치 오차에 있어서 상이한 특성을 나타내었다. 경계처리에 있어서 입자추적모형과 상이한 방법을 사용하는 퍼프모형은 폐경계에서는 입자추적모형과 동일한 결과를 나타내지만 개경계에서는 다른 결과를 나타내었다. 또한 오염원이 임의의 공간적 분포를 갖는

A large amount of 2.1×106 m3 of polluted sediment was dredged from the Masan Bay and deposited in Gapo confined area, Masan, Korea. The six representative sediments were obtained and analyzed for issue components. The data was discussed with the species of benthos and their distribution. It was judged that toxicological effects of sediment analyzed ranged from ERL to ERM with copper and zinc, and ERL with cadmium, chrome, lead and nickel by the Adverse Biological Effects. The dredging index (DI) of sediments stabilized for 10 years since dumping the confined site was calculated and compared with the DI values of dredged sediment itself. DI values decreased from 0.67 to 0.07 ～ 0.18, which reflects DI value less than 0.2 is good for benthos in the sediment by the natural recovery of dredged materials. The ecological recovery was confirmed in this confined area as a habitat of benthic organisms.

본 연구는 준설선을 이용하여 가덕수도를 횡단하며 준설공사를 하는 동안에 선박들의 안전한 통항방안을 제시하는 것을 목적으로 한다. 부산-거제간 연결도로 건설공사 중 가덕수도의 해저로 횡단하는 침매터널을 건설하기 위해서는 준설작업이 필요하다. 이에 따라 불가피하게 준설선이 가덕수도 항로를 횡단하며 준설을 해야 한다. 이는 상대적으로 가덕수도를 통항하는 선박들의 잠재적인 위험상황으로 충돌 등의 해양사고가 발생할 가능성이 있다. 따라서 이에 대한 선박의 안전통항방안을 모색하고 대책을 제시하였다. 먼저 해상교통량을 추정하고 교통혼잡도를 평가한 결과 장래(2009년)까지 주간 중에 통항량이 최대통항능력에 대비하여 20%미만으로 예상되었다. 그리고 항로설계원칙의 검토를 통해 임시항로를 설정하여 준설공사를 3단계로 나눠 실시하는 대안을 제시하였다. 끝으로 부산신항 VTS 센터의 역할을 강조하였다.

최근 부산 신항만의 1단계 개발이 북 컨테이너 터미널쪽으로 가시적으로 나타나고, 12,000TEU 대형 컨테이너선을 서비스할 수 있도록 접근 수로 및 박지의 수심을 기존 15m 에서 18m로 준설작업을 통해 증심시킴과 아울러, 신항만의 웅동만 내 일부 수역을 매립하는 것으로 항만배후지 부분의 매립계획에 대한 수정이 논의되고 있다. 더구나 2003년 태풍 매미의 내습 이후 이곳 해역에서 항만구조물 설계의 기준이 되는 입사 파랑의 변화로 인해 각 부두에서의 극한파랑조건 및 항만 내 정온도에도 다소의 변화가 발생할 것으로 예상되어 각 부두에서의 정온도 분석이 뒤따라야 한다. 따라서 본 연구에서는 이들 변화에 대한 수치모델을 구성하고 실험을 수행한 후 현장 계측 자료와 함께 실험결과를 비교하였으며, 아울러 유동장에 대해서도 검토하였다. 결과, 전반적으로 항만의 반응이 증가되는 편이나 우려할 수준에 이르지는 않았지만 일부 구간에서는 태풍내습 시 대비하여야 하는 경우도 발생하였다.

해상 준설선을 이용한 항로의 준설시공 과정에서 중요한 점은 작업구역의 공간적 축소로 여유통항수역의 제공과 수면하의 위험물 배제로 안전항행을 제공하는 것이 기본이다. 이를 위해서는 준설선의 이동과 고정을 위한 보조장비의 적극적인 활용과 함께 부대 장비의 실시간 위치확인, 실시간 준설수심 확인 및 작업정보 등을 통합적인 정보로 제공하여 준설 작업의 자동화를 꾀해야 한다. 그런데, 본 연구에서 스퍼드 제어시스템을 비치한 준설선은 준설 시공시 준설구역 내 준설점 위치로 이동을 스퍼드로 하고 스퍼드는 자동제어 기술을 적용하여 준설선의 능동적 이동에 의한 준설시공을 행하여 최소의 작업공간을 점유하게 되므로 항행하는 타 선박의 안전한 통과를 허용하면서 준설공사를 중단 없이 시공할 수 있다. 또한, 스퍼드 활용 항로준설시스템은 스퍼드의 거동괘적은 물론 전자해도와 함께 작업심도 자료를 동시에 제공하므로 신속한 작업성과까지도 제시할 수 있다는 점에서 기존의 관리시스템과는 비교가 된다. 시스템 평가를 위한 부산항에서의 시험시공결과 일일 작업 시 기존의 앵카시스템을 이용한 작업시간의 2배정도를 실제 투입할 수 있었으며, 준설시공 요건별 비교에서도 준비시간을 38% 절감할 수 있었고 준비작업에 필요한 작업인력을 1인 줄일 수 있는 것으로 나타났다.