본 연구에서는 도시하천 유역의 신뢰성 높은 수문해석을 위해 지역적 성향을 고려한 도달시간 및 저류상수 공식을 개발하였다. 이를 위해 국내 대표 도시하천 유역인 중랑천, 탄천, 안양천, 홍제천 내 13개 유역을 대상으로 지역적 성향이 없는 유역특성인자와 지역적 성향이 있는 도시 및 강우특성인자를 분석하였으며, 단계적 다중회귀분석을 통하여 공식을 개발하였다. 개발된 공식은 국내외 경험식들과 함께 도시하천 유역에 대해 정확도를 비교 평가하였다. 분석결과 본 연구에서 개발한 공식의 계산값이 다른 경험식들에 비해 더욱 정확하게 모의하였으며 오차합, 평균오차, 평균제곱근오차 또한 가장 낮은 것으로 나타났다. 본 연구는 도시하천 유역이라는 지역적 성향을 고려하여 공식을 개발함으로써 기존 국내외 경험식들보다 더 나은 결과를 제시하였다는 측면에서 가치가 있다고 판단된다.

항만물류산업은 교역과 부가가치 창출, 높은 경제적 효과를 지닌 중요한 산업으로 그 영역이 점차 확대되고 있다. 항만물류산업의 효율화는 국가 경쟁력을 증대할 수 있는 방안 중 하나이며, 다수의 선행연구에서 그 영향에 대해 연구가 진행되었다. 본 연구에서 산업 분류 의 기준이 되는 한국표준산업분류의 9차 개정을 활용하고, 2010년 최초 시행된 경제총조사 자료를 활용하여 울산지역을 대상으로 항만물류산 업이 지역경제에 미치는 영향을 분석하고, 우리나라 5대 항만도시간 항만물류산업을 비교하였다. 연구 결과, 첫째 2010년 기준 직접 항만물류 산업은 종사자(11.7%)와 매출액(13.1%)에서 높은 비중을 보였으며, 지역 내 높은 고용과 경제적 영향이 있음을 나타냈다. 둘째, 5대 항만도시 의 2007～2011년 기준 항만물류산업간 비교에서 광양(5.72%)과 울산(4.23%)은 전국평균(1.74%)보다 높은 사업체수의 연평균 증가와, 직접 항 만물류산업의 종사자에서 울산(23.82%), 평택(25.74%)은 높은 연평균 증가를 나타냈다.

This study consists of an observation of the changes in management and agricultural production of Shinbuk-eup based on the data from the Agricultural, Forestry & Census Report Survey. The following is a short summary and suggestions of the research. First, taking a look at the farming conditions of Shinbuk-eup, it shows that it is extremely polarized into rice paddies and vegetable cropping. Second, using the Tobit model to analyze the factor of determination of farmable lands of the farmers in Shinbuk-eup, the higher the number of family members, the less the hired work, and the more the experience in farming, have larger farmable lands. Meanwhile, the younger the farmer, their land mass is higher, however, after reaching their threshold age, their lands decrease.

본 연구에서는 기상레이더 자료를 이용하여 도시하천 유역을 대상으로 초단기 강우예측 및 홍수예측을 실시하였다. 초단기 강우예측 결과 선행시간이 증가함에 따라 관측 자료와의 상관계수가 감소하며, 평균제곱근오차는 증가하여 정확도가 감소하였으나, 선행시간 60분까지 상관계수가 0.5이상 유지되는 결과를 얻을 수 있었다. 또한 강우예측 자료 적용에 의한 도시유출 분석결과, 선행시간 증가에 따른 첨두유량과 유출체적의 감소가 발생하였으나, 첨두시간은 비교적 일치하는 것으로 분석되었다. 레이더 예측 강우 적용을 통한 도시유출 분석결과, 관측 자료와의 오차가 발생하나 이는 여러 가지 외부적인 요인으로 판단되며, 추후 강수 에코의 급격한 생성과 소멸현상 모의, 국지성 강우 예측 성능 향상 등 지속적인 알고리즘 개선과 강우-유출 모형 매개변수 검․보정이 필요할 것으로 사료된다. 본 연구의 결과는 도시하천 유역뿐만 아니라 관측이 어려운 미계측 지역의 수문자료 확보 및 실시간 홍수 예․경보시스템 구축에 확장이 가능하며, 다양한 관측자료 기반 Multi-Sensor 초단기 강우예측 기반기술로의 활용이 가능하다.

도농복합형 중소도시에 생활쓰레기 관련 민원은 도시, 농촌, 공장, 관광지등 발생하는 민원의 형태가 복합적으로 나타나고 있다. 또한, 발생되는 형태 및 원인의 요소가 다양하며, 처리방법 또한 도시, 농촌, 공장 지역에서 일반적으로 처리하는 생활쓰레기의 처리 방법이 복합적으로 나타내어지고 있다. 본 연구에서는 2012년 8월 20일부터 2013년 10월 30일까지 약 14개월간 포천시 소흘읍 환경민원팀에서 처리한 생활쓰레기관련 민원사항을 발생원인별, 발생원별, 발생장소별로 구분하여 정리하였고, 발생된 다양한 형태의 민원에 대한 처리를 어떻게 하였는지를 분석하고 처리된 민원중 행정적인 조치사항에 대하여도 분석하여 연구하였다. 발생의 원인별로는 소음, 악취, 소각, 먼지(분진), 수질, 시각적위해, 기타 등으로 분류하고, 발생원별로는 야생동물, 폐수, 생활폐기물, 대형폐기물, 사업장폐기물, 가축분뇨, 농산폐기물, 음식물쓰레기, 동물사체, 기타 등으로 분류하였으며, 발생위치별로는 주택지역, 상업지역, 전원주택지역, 농촌지역, 도로변, 관광지, 공장지대 등으로 분류하였다. 또한 이에 대한 처리방법으로는 공무원 자체인원으로 처리, 수거협력업체 의뢰처리, 관련부서 협조, 행위자 직접처리, 기타 등으로 분류하고, 행정조치사항에 대하여는 원인미확인, 계도 및 시정, 과태료 조치, 미조치대상, 기타 등으로 분류하여 행정조치사항을 분석 연구 하였다. 일반적으로 인구 5만명 내외의 도농복합형 중소도시 규모에서 발생하는 생활쓰레기 관련민원이므로 발생되어지는 민원의 형태가 도시, 농촌 및 공장지역에서 나타나는 민원의 형태가 골고루 나타나며, 지역적으로 수도권에 위치하여 있고, 고모리 저수지 주변의 카페촌 등이 조성되어 관광지에서 발생하는 민원의 발생동향도 일부 나타나고 있다. 행정적인 조치결과(과태료)는 전체 발생 또는 제기된 민원에서 많은 비중을 차지하지 못하며, 그 이유는 발생 원인자를 찾기가 쉽지 않고, 원인자에 대한 구분이 모호하며, 찾더라도 확인서를 징구하기가 쉽지않은데에 그 원인이 있는 것으로 파악되었다. 또한 원인자를 찾더라도 현장에서 계도 및 시정 조치를 취하는 경우가 많으며 인간적인 관계로인하여 행정적인 조치보다는 홍보와 계도의 방향으로 민원이 처리되었음을 알 수 있다. 본 연구에는 녹색도시를 구현하는 중소규모의 도농복합형 도시의 생활쓰레기 관련 민원사항에 대한 조사분석하고 동향을 예측함으로써, 향후 발생되어지는 생활쓰레기관련 민원에 대한 처리를 사전에 제시하여 생활 밀착형 현장행정을 구현하는데 참고자료가 될 수 있을 것으로 기대된다.

The relationship between urban spatial structures and GHG-AP integrated emissions was investigated by statistically analyzing those from 25 administrative districts of Seoul. Urban spatial structures, of which data were obtained from Seoul statistics yearbook, were classified into five categories of city development, residence, environment, traffic and economy. They were further classified into 10 components of local area, population, number of households, residential area, forest area, park area, registered vehicles, road area, number of businesses and total local taxes. GHG-AP integrated emissions were estimated based on IPCC(intergovernmental panel on climate change) 2006 guidelines, guideline for government greenhouse inventories, EPA AP-42(compilation of air pollutant emission factors) and preliminary studies. The result of statistical analysis indicated that GHG-AP integrated emissions were significantly correlated with urban spatial structures. The correlation analysis results showed that registered vehicles for GHG (r=0.803, p<0.01), forest area for AP (r=0.996, p<0.01), and park area for AP (r=0.889, p<0.01) were highly significant. From the factor analysis, three groups such as city and traffic categories, economy category and environment category were identified to be the governing factors controlling GHG-AP emissions. The multiple regression analysis also represented that the most influencing factors on GHG-AP emissions were categories of traffic and environment. 25 administrative districts of Seoul were clustered into six groups, of which each has similar characteristics of urban spatial structures and GHG-AP integrated emissions.

일반적으로 XP-SWMM은 맨홀을 하나의 절점으로 간주하여 절점의 형상과 크기에 따른 국부손실의 영향을 고려하지 못하기 때문에 침수면적을 과소 산정한다. 그러므로 과부하 맨홀 내에서의 손실계수를 고려한 해석 방안 및 손실계수의 적용에 따른 침수해석에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 유량변화 및 맨홀 형상 변화에 따른 수리실험을 실시하여, 과부하 맨홀(원형, 사각형)에서의 손실계수를 각각 0.61과 0.68로 산정하였다. 또한 XP-SWMM을 이용하여 군자배수분구를 대상으로 산정된 손실계 수의 적용 유무에 따른 침수면적의 변화특성을 분석하였다. 분석 결과 손실계수를 적용하면 침수면적이 3.5ha 증가하는 것으로 나타났다. 이는 손실계수 적용에 따라서 맨홀에서의 월류량이 증가하기 때문이다. 대상유역에 손실계수를 적용하였을 경우 실제 침수면적과의 일치율은 약 58%로 나타났으며, 손실계수를 고려하지 않았을 경우의 일치율은 약 40%로 나타났다. 그러므로 과부하 맨홀에서의 손실계수를 고려한 2차원 침수해석의 결과는 도시지역의 침수 위험지역을 정확하게 파악하기 위한 기초적인 자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

Recent developments in robotics and intelligent vehicle area, bring interests of people in an autonomous driving ability and advanced driving assistance system. Especially fully automatic parking ability is one of the key issues of intelligent vehicles, and accurate parked vehicles detection is essential for this issue. In previous researches, many types of sensors are used for detecting vehicles, 2D LiDAR is popular since it offers accurate range information without preprocessing. The L shape feature is most popular 2D feature for vehicle detection, however it has an ambiguity on different objects such as building, bushes and this occurs misdetection problem. Therefore we propose the accurate vehicle detection method by using a 3D complete vehicle model in 3D point clouds acquired from front inclined 2D LiDAR. The proposed method is decomposed into two steps: vehicle candidate extraction, vehicle detection. By combination of L shape feature and point clouds segmentation, we extract the objects which are highly related to vehicles and apply 3D model to detect vehicles accurately. The method guarantees high detection performance and gives plentiful information for autonomous parking. To evaluate the method, we use various parking situation in complex urban scene data. xperimental results shows the qualitative and quantitative performance efficiently.

본 연구에서는 장치형 시설의 하나인 상향류식 여과시스템을 활용하여 도시유역에서 발생하는 초기강우유출수의 처리성능을 평가하였다. 해당유역은 면적이 80ha인 구시가지로서 합류식과 분류식이 혼재하는 관망형태를 가지고 있다. 유역의 포장율이 높고 거의 전량 하수관거를 통해 유출되어 유출시간이 매우 짧아 강우개시 후 단시간내에 초기강우수의 유출이 종료되는 특징이 있다. 설치된 시설은 4000m3/hr규모이고 상향류식 여과시설이며 제외지의 지하에 설치되어 있다. 여과부는 펠렛형 섬모상여재가 충진되어 오염물질 중 미세한 오염물질의 제거효율을 높이도록 하였고, 매 강우 종료 후 역세척을 수행하여 여재층에 억류된 오염물질이 세척되어 다음 강우를 대비할 수 있도록 운전되었다. 시설로 유입되는 강우유출수의 유출특성과 여과시설을 통한 처리효율을 검증하기 위해서 강우개시직후부터 초기우수유출이 종료되는 시점까지 일정 간격으로 유입수와 처리수를 채수하여 수질을 분석하였다. 강우유출수의 유량이나 농도는 강우강도와 선행미강우일수에 따라 매우 다양하게 나타났으나, 초기강우유출은 대체로 1시간이내에 종료되는 것으로 나타났다. 여과형 시설을 통한 오염물질의 제거효율은 원수의 농도에 따라 다양하게 나타났으나 SS의 경우 40mg/L까지 처리 가능한 것으로 나타났다. 초기강우유출이 종료된 후에는 강우유출수의 농도가 낮아져서 별도의 처리없이 활용가능한 수준인 것으로 나타났다. 시설의 효율적인 운전을 위해서는 향후 꾸준한 유출특성분석과 처리성능분석을 통하여 적정 역세척방법과 적정 운전시간 등을 도출할 필요가 있다.

서울과 대구 및 울산, 구미, 여수 산업단지 내 지하수의 휘발성 유기화합물(VOCs) 오염 특성을 살펴보았다. 모든 지역에서 염소계 유기용매와 트리할로메탄이 가장 빈번하게 검출되는 휘발성 유기화합물이였다. MTBE는 도시 지역에서만 빈번하게 검출되었으며, 사염화탄소와 클로로포름은 산업단지에서 빈번하게 높은 농도로 검출되었다. 서울 지하수를 대상으로 휘발성 유기화합물로 인한 지하수 오염 실태를 좀 더 정밀하게 조사하였다. 그 결과, 염소계 유기용매 및 염소계 유기용매의 탈염소화 과정에서 생성되는 중간물질로 인한 오염이 심각한 것을 알 수 있었다. 검출빈도, 농도규모, 상관관계 분석을 통해 cis-1,2-DCE는 TCE의 분해 과정에서 생성되었으며, 1,1-DCE는 1,1,1-TCA의 분해 과정에서 생성된 것임을 확인할 수 있었다. 한편, 일부 VOCs는 자주 함께 검출되었으며, 기준치를 초과하는 VOCs의 농도도 일부 시료에서만 관찰되었는데, 이는 여러 가지 VOCs를 다량으로 사용하는 특정 오염원이 지하수 오염을 야기하였다는 것을 의미한다. 이들 오염원의 영향을 확인하기 위해 지하수 시료를 채수 지점의 토지 이용 특성과 채수 지점 주변의 토지 이용 특성을 기준으로 각각 구분하여 통계분석을 실시하였다. 통계 분석 결과, 운수업체, 스포츠센터와 같은 시설이 지하수 수질 오염과 밀접하게 관련이 있음을 알 수 있었다. MTBE의 검출 빈도는 자동차 이용과 상관관계가 높았고, 톨루엔과 클로로포름의 경우, 제조활동 및 하수처리시설과 상관관계가 높았다. PCE의 경우, 지정폐기물의 배출량과 상관관계가 높았다. 지하수 내 VOCs의 농도는 시간에 따라 변화하는 양상도 보였는데, 우기 시 발생하는 희석효과, 오염원의 유입과 자연적인 분해 과정이 복합적으로 영향을 미친 것으로 판단된다.

최근 들어 온난화 현상 및 기후변화 등으로 전세계적으로 가뭄, 홍수, 한파 등 기상이변 현상이 빈번히 발생하고 있으며, 이러한 기상이변 현상은 과거의 기상현상과는 달리 국지성호우 발생과 강우량의 증가 등으로도 나타나고 있다. 계획 홍수량을 초과하는 극치강우가 빈번하게 발생하면서 기존 홍수 방어, 치수 안전 시설물 등 기존 방재 시설물들의 치수 안전도를 저하시키고 있다. 또한 급격한 개발로 인한 도시화, 산업화 등으로 토지이용이 꾸준히 확대 되었고, 이로 인해 도심지역의 도로구역, 주거구역, 상업구역, 공업구역등의 인위적인 포장으로 인해 녹지는 감소하고 불투수지역이 증가하게 되었다. 도시유역에서의 피해는 개발정도와 인구집중 등에 따라 자연유역이나 소도시유역과는 달리 엄청난 경제적 피해와 피해규모가 상대적으로 크게 나타나고 있는 실정이다. 따라서 침수 취약지구로 선정되어진 도림천 유역에 대해 재현빈도 및 토지이용 변화에 대한 수문분석 및 우수관거 통수능력 분석을 위해 XP-SWMM(Stormwater & Wastewater Management Model)모형을 이용하여 우수관거의 규모, 형상 변화에 따른 저류용량을 검토하였다.

서울에서 발생한 2010년 광화문 지역의 침수, 2011년 우면산 산사태는 도시지역에 국지적으로 짧은 시간에 많은 양이 쏟아지는 강우에 도시홍수 방어의 취약한 면이 드러났다. 홍수량과 같은 유출량을 빠르고 정확하게 예측하기 위해서는 공간적인 지역적인 특성을 고려한 정확한 강우 자료와 조밀한 관측망의 요구가 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 효과적으로 레이더 기반 도시홍수 방어 대응을 위하여 실제 레이더 자료의 도시홍수를 조기에 탐지하고 SK-Planet 강우자료를 평가하고 예측할 수 있는 품질관리 및 신뢰도를 향상하고자 한다. 먼저 서울 지역의 강우분포의 고적확 관측을 위해 약 2km 수준 밀도유지를 하였다. SK-Planet의 경우 기상청 AWS에 비해 공간상세화 정도는 높았으나, 간헐적 다발적 이상치 발생으로 현수준 자료를 실무에 그대로 활용하는 데는 한계가 있다. 따라서 SK-Planet자료의 결측률 케이스에 따라서 생성된 SK-Planet과 AWS 간의 거리를 고려하여 2km 격자 안에 AWS가 존재할 경우 격자 안에 있는 SK-Planet를 제거를 하고, AWS가 존재하지 않을 경우 격자 안에 가장 가까운 SK-Planet이 두 개 이상 위치를 한다면 격자중심에서 가까운 SK-Planet지점을 탐색하는 알고리즘 사용하여 최적의 공간적인 분포를 제시한 결과 레이더 자료 정확도 향상을 위해 SK-Planet 전지점 활용은 경제성 대비 효용성이 높지 않다고 판단된다. 이 경우 관측 공간정밀도가 전체 자료를 이용하는 경우와 유의한 차이가 없어, 선별 후 기기 유지관리 및 자료 품질관리를 강화하여 활용하는 것이 효율적으로 판단된다.

유지관리를 고려하여 도시철도 자갈도상을 콘크리트 도상으로 교체함에 따라 증가되는 소음진동을 저감하는 방안으로 흡음판을 기존 운행 중인 터널 내부에 부착하는 방안이 다양하게 시도되고 잇다. 기존의 설계에 반영되어 있지 않은 새로운 유지관리, 안전, 화재 등 여러가지 간섭현상이 주요 문제점으로 부각되었다. 국내외 설계기준과 시도된 방안들의 문제점과 시공 및 유지관리를 고려한 요구조건을 비교 검토하여 현실성있는 설치방안을 제한하고자 한다.

소방방재청에서는 2011년 5월부터 5개년 계획에 걸쳐 “중소하천 홍수예·경보 체계 구축” 연구사업의 진행을 통해 위에서 언급한 중소하천에서의 홍수예경보와 관련된 연구 및 예경보 시스템 구축을 진행하고 있으며, 이에 일환으로 본 연구에서는 서울시 동대문구 내 위치한 정릉천 유역을 대상으로 도시유역 중소하천 홍수예경보 발령 기준을 제시하였다. 이때 예경보 발령기준을 선정하기 위한 수위상승에 따른 복잡한 발령기준 산정 방안의 경우 Song. et al., (2014)이 제시한 “상·하류 관측수위 기반 도시 중소하천 홍수예경보 기준 강우량 산정기법”의 시나리오를 적용하여 분석을 실시하였다. 연구진행시 강우-유출 관계의 경우 HEC-HMS 모형을 적용하였으며, 유량-수위의 관계를 통한 분석은 HEC-RAS를 바탕으로 정릉천 유역을 구축함으로써 배수위 조건에 따른 경보발령 기준강우량을 산정하였다. 산정된 결과는 최종적으로 정릉천 내 실시간 수위 관측기록과 비교함으로써 도시유역 중소하천 홍수예경보 발령기준의 타당성을 고려하였다. 본 연구에서 제안한 도시 중소하천 홍수예경보 발령기준은 다양한 배수위 조건별 시나리오 기반에 의해 산정된 지속기간별 강우량을 통해 적정 예경보 발령 및 관련 대책 수립에 도움이 될 것으로 기대된다. 즉, 실시간으로 변하는 본류수위의 영향을 다양한 배수위 조건별로 고려함으로써 주요 지점에서의 예경보를 발령할 수 있는 방법론을 제시하였으며, 이는 실제 방재관련 담당자의 의사결정에 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.

최근 전 지구적인 온난화로 인한 이상기후에 따라 강수량이 증가하고, 특정지역에만 국한되어 집중적으로 비가 내리는 국지성 집중호우의 발생 빈도가 증가하여 이로 인한 극한 홍수나 강우로 인한 산사태 등의 재해가 반복적으로 발생하고 있다. 홍수는 재산 및 인명에 이르기까지 막대한 피해를 야기한다는 점에서 이를 대비하기 위한 방안이 필수적이다. 따라서, 국가적인 차원에서 홍수피해를 경감시키기 위한 여러 가지 구조적 또는 비구조적 대책들을 제시하고 있지만, 정확한 기상 변화의 예측이 어렵고 다양한 유발 원인들로부터 비롯된 홍수에 모두 대응할 수 있는 통합 대책 마련이 어려운 실정이다. 즉, 사전예방보다는 피해 복구에만 중점을 두고 있기 때문에 홍수 발생 유역의 지역적인 홍수피해 특성을 반영하지 못할 뿐만 아니라 어느 지역이 상대적으로 홍수피해의 위험성이 높은 지역인지도 파악하기 어렵다. 이러한 관점에서 본 연구에서는 관련문헌들로부터 도시홍수피해 및 취약성과 저감성에 영향을 미치는 대표적인 인자들을 도출하고 Arc-GIS와 도시유출모형인 XPSWMM을 활용하여, 서울시 상습침수구역인 도림천 유역에서의 피해규모와 치수부족지역 등이 고려된 잠재적 도시홍수피해의 위험성 정도를 제시함으로써 치수대책의 우선순위를 결정하고자 하였다. 또한, 본 연구의 결과를 토대로 향후 도시홍수피해의 잠재적 위험성이 높을 것으로 판단되는 유역에 대해서 활용방안을 제시하여 유역의 특성 및 중요도에 따른 치수사업의 우선순위를 결정하고 도시홍수로 인한 인명 및 재산의 피해를 최소화 하는 것에 목적이 있다.

최근 기후변화로 인한 단시간의 집중호우와 돌발홍수의 증가로 도심지역의 침수피해가 빈번하게 발생하고 있다. 특히, 내륙에 위치한 도시지역과는 달리 해안에 접해있는 해안도시지역은 하천연장이 짧고, 급경사로 인하여 조위에 따라 홍수위가 크게 영향을 받기 때문에 동일한 강우라도 피해규모가 더 큰 특성을 가진다. 국내의 대표적인 해안지역인 창원시(구 마산)의 경우 2012년 9월 태풍 산바(Sanba)로 인해 상당한 침수피해와 인명피해가 발생하였다. 당시 최대 일강우량은 65mm로 창원시 하수관거의 설계강우량(258mm) 보다 훨씬 적었음에도 불구하고 많은 인명 및 재산 피해가 발생하였다. 이는 태풍의 남해안 상륙시각과 만조위(최대 265cm)가 겹치면서 도시의 배수시스템이 정상적으로 작동하지 못하였고, 이로 인해 심각한 침수피해가 발생하였다. 본 연구에서는 2차원 도시범람해석 모형인 XP-SWMM 모형을 이용하여 창원시(구 마산)내의 장군천 배수구역을 대상으로 빈도-지속기간별 강우와 조위의 영향을 고려한 침수모의를 수행하였다. 그 결과 AR4 기후변화 시나리오에 따른 목표기간별 발생 빈도와 지속기간이 증가함에 따라 침수피해가 가중되는 것을 알 수 있었다.

가속화되는 도시화와 함께 기후변화로 인하여 가중되는 환경 측면의 수질, 생태, 기온, 에너지 이외에도 수문순환에서 발생되고 있는 변화는 우선적으로 해결되어야 하는 중요한 문제임이 확실하다. 이러한 요인은 도시유역 내 불투수면적의 증가에 따라 증발산량의 감소, 지표유출의 증가, 침투량 감소의 물순환 변화를 초래한다. 본 연구에서는 기후변화 및 도시화가 물순환 변동에 미치는 영향을 정량적으로 산정하고 이를 도시지역별로 평가하기 위해 주성분 분석(Principal Component Analysis) 기법을 적용하였다. 낙동강 유역 내 도시화 지역의 발달 정도에 따라 16곳의 동단위의 지역을 선정하였다. 선정된 지역은 면적 대비 도시화율이 10 % 이상인 곳을 기준으로 산정하였으며, 선정된 도시는 대구 동/북구/서구/달성군, 구미, 경산, 구미 및 칠곡, 밀양, 문경 등으로 도시화 정도에 따라 물순환 변동의 대조군을 위한 지역도 함께 선정하였다. 선정된 도시지역 내 물순환 변동 평가 지수에 따라 상관관계 분석을 통하여 주성분 분석의 입력변수를 선정하였다. 주성분 분석을 통하여 정보의 기여율이 98 %를 나타내는 PC3 (Principal Component 3)을 통하여 각 지역별 물순환 특성 변동 지수의 주성분 분석 결과를 선형결합하였다. 이로써 물순환 변동에 따른 종합 민감도 지수를 산출하였으며, 대구 지역이 약 23으로 가장 큰 민감도를 보였고 다음으로 부산, 구미 등으로 나타났다. 본 연구의 결과는 기후변화 및 도시화에 따른 물순환 변동의 결과를 지수로 정량화하여 각 도시별로 산정하였고 이를 주성분분석 기법에 적용함으로써 도시지역별 종합 지표를 산정하였다. 본 연구의 결과는 기후변화 및 불투수면적의 증가가 수문순환에 미치는 영향을 도시별로 가할 수 있으며 물순환 변동 평가기법은 지역을 상세화하여 최대 단위를 동으로 설정하여 적용한다면 도시 개발 및 계획 시 그 활용정도가 높을 것으로 판단된다.

오늘날 국내에서는 지진이 발생했을 때, 이에 대한 대비책으로 지진재해대응시스템을 운영 중에 있으며, 지진재해대응시스템은 각 시설물 별 지진취약도 모델을 통해서 시설물의 파괴확률을 산정하고, 지진재해 정도를 평가하고 있다. 이에 따라서, 본 논문에서는 지진발생시 1차 시설물의 붕괴뿐만 아니라 재산상, 인명상의 2차 피해를 동반하는 도시기반 네트워크 시설물인 가스시설물 중 매설 가스배관에 대하여 지진취약도 분석을 수행하였고, 국내의 지반특성을 고려하여 매설가스배관의 비선형 시간이력 해석을 수행하였으며, 확률론적 접근해석방법인 최우도추정법을 이용하여 지진취약도 모델을 개발하였다. 매설가스배관의 해석모델은 국내의 대표도시인 서울지역에 매설된 고압관과 중압관으로 선정하였으며, 지반은 가스관의 매립심도 설계기준에 따라 서울시 GIS(Geographic Information System)포털시스템과 지반조사편람에서 제공하는 자료를 분석하여, 매립토층과 퇴적토층의 물성치를 적용한 Winkler foundation 모델을 이용하였다. 또한 추가적으로 개발된 매설가스배관 취약도 모델의 GIS(Geographic Information System) 지리정보시스템 적용방안을 제시하였다.

최근 이상기후로 인해 급격하게 도시홍수피해가 빈번하게 발생하고 있고, 그로 인해 인명 및 재산피해가 급증하고 있다. 본 연구는 RCP 기후변화 시나리오에 따른 강우량을 가산1 빗물펌프장 유역에 적용하여 강우-유출 해석을 하였다. RCP 기후변화 시나리오 2.6, 4.5, 6.0, 8.5에 따라 2100년까지 예측된 강우량 자료의 일단위에서 시간단위로의 시간 상세화기법(Downscaling) 중 하나인 인공신경망이론을 적용하여 시간 단위 자료로 변환하였다. 이후에 매개변수 최적화된 SWMM을 사용하여 가산1 빗물펌프장 유역의 우수관망을 통해 강우-유출모의를 하고, 이에 대해 기후변화가 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구의 결과는 향후에 정부나 지자체에서 향후 정책을 결정하는데 유용한 정보로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

도시화의 급격한 변화로 인한 불투수층의 증가는 도시 내의 강우유출수를 아무런 처리 없이 직접 도시 내에 유출되어 홍수, 첨두유량 증가 등의 문제점을 야기 시킨다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 미국, 유럽, 우리나라 등 많은 국가에서 개발 전 자연이 가지고 있던 수문학적 기능을 최대한 유지하면서 개발 후 발생되는 비점오염물질을 효율적으로 관리하는 저영향 개발 기술을 도입하고 있다. 따라서 본 연구에서는 도시지역 물순환 관리 및 비점오염물질 저감에 기여하고자 저류와 침투가 가능한 식생체류지를 개발 및 평가하고자 수행되었다. 본 연구는 식생체류지의 물순환 및 비점오염물질 저감 능력을 평가하기 위하여 공주대학교 내 주차장에 설치된 식생체류지의 모니터링을 수행하였다. 모니터링한 수질시료는 수질오염공정시험법에 준하여 입자상물질, 유기물, 영양물질 및 중금속에 대한 분석을 수행하였다. 또한 첨두유량 발생시간 및 지체시간, 첨두유량 저감 및 물수지를 산정하여 물순환 효과를 분석하였다. 식생체류지 시설의 모니터링은 2013년 11월부터 현재까지 총 11회가 수행되었으며 모니터링 결과, 강우유출수의 발생시간은 식생체류지를 적용하기 전에 비하여 약 40min 지체되는 것으로 나타났다. 또한 첨두유량의 발생 시간은 시설 적용 전에 비하여 약 80min 이후에 발생하는 것으로 분석되었으며, 첨두유량은 약 0.3m3/min 저감되는 것으로 나타났다. 물수지 산정 결과, 시설 내 저류 및 침투되는 양은 90%로 높은 물순환 효과를 나타낸 것으로 분석 되었다. 비점오염물질 저감효율을 산정한 결과, 모든 오염물질에서 90% 이상으로 높은 저감효율을 나타내는 것으로 분석되었다. 이는 여재부에서 일어나는 오염물질 저감 기작이 효과적으로 작용되는 것으로 판단된다.