댐 운영에 있어서 저수지 초기 담수 시 또는 집중호우 등에 의한 급격한 수위 상승 방지나 운영 중에 댐체 점검 및 수리 또는 자연재해로 인한 위급한 상황 발생 등 저수지를 비워야 할 상황이 발생할 수 있으며, 이에 대한 대책으로 비상 시 방류할 계획 및 설비가 필요하다. 그러나 현재 국내에는 이러한 비상방류에 대한 기준이 미비한 실정이다. 본 연구에서는 댐 안정성 제고를 위해 유사시 저수지 저류량을 안전하게 배제시킬 수 있는 비상방류 설비를 저수지 모의 모형인 HEC-ResSim 모형을 이용하여 규모 및 배제일수에 대하여 모의하고 산정하였다. 저수지 규모에 따라 세 개의 댐에 대해 검토하였다. 대상댐은 저류용량을 기준으로 10억 m3 이상인 소양강댐과 1∼10억 m3 댐으로 합천댐, 1억 m3 미만의 댐으로 대곡댐을 선정하여, 방류시설의 규모를 산정하고 배제일수를 모의하여 기준의 적정성과 적용 가능성에 대해 검토하였다.

비상방류시설은 안전한 댐 운영 및 유지관리를 위해서 절대적으로 필요한 시설임에도 불구하고 국내 댐의 경우 이를 고려한 설계가 이루어지지 않아 각 댐의 비상방류 대응 적정성을 판단하기 곤란한 상황이다. 특히 국내 댐의 경우 비상방류 시설규모를 산정하는 기준이 일정치 않을 뿐만 아니라 대부분의 용수댐은 별도의 방류시설 조차도 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 기존댐 방류시설 현황 분석, 국내외 비상방류시설 설계기준 등의 검토와 함께 국내 댐설계기준을 적용한 가상 댐체와 수어댐을 대상으로 수위에 따른 방류능 분석을 수행하였다. 또한 SEEP 프로그램 등을 활용, 수위저하 속도에 따른 제체의 사면 안정성을 검토함으로써 비상방류 시설의 적정규모 산정기준을 제시하고자 하였다. 이를 위하여 수리학적 해석을 통해 저류수심에 따른 제체에 작용하는 힘을 분석하였으며 수위저하 속도 변화에 따른 제체의 안정성을 검토하여 허용수위저하 속도 범위를 제시하였다. 수위 25% 저감은 하중을 50%까지 감소시켜 초기수위 저감이 중요한 것을 알 수 있었다. 가상 댐체는 물론 수어댐에 수위저하 속도 1 m/일을 적용하더라도 제체의 안전성은 보장됨을 확인하였다. 다만, 방류능과 방류 소요일수는 수위별 저류용량 등 저류지 특성과 밀접한 관계가 있어 초기대응을 위해서는 7～10일 이내에 저류수심의 25%를 먼저 방류시키고 나머지 방류량은 1～2개월 이내에 방류할 것을 제안하였다.

본 논문에서는 홍천강과 섬진강을 대상으로 하천에 존재하는 다양한 형태의 여울을 체계적으로 분류하고, 물리적 및 수리학적 특성을 분석하였다. 여울의 길이와 폭 비율을 기준으로 긴 형태와 넓은 형태로 분류하고, 상.하류 폭의 변화 정도를 기준으로 집중 형태와 확산 형태로 분류하였다. 또한 흐름의 물결 형태에 따라 떨어지는 형태, 미끄러지는 형태, 약한 파도 및 약한 도수로 분류하였다. 떨어지는 형태와 미끄러지는 형태는 주로 큰 돌 주위의 다양한 입경을 지닌 하상에서 발생하였으며, 약한 파도와 약한 도수는 주로 잔 돌 주위에서 발생하였다. 여울의 흐름 방향 경사는 가운데 부분에서 위로 볼록하였으며, 하류측으로 갈수록 경사가 커졌다. 여울의 종적 구조에 따른 물결형태를 구분하여 보면, 여울의 집중 형태에서는 흐름 방향으로 약한 파도, 미끄러지는 형태 및 약한 도수가 발생하였다. 긴 형태의 경우, 흐름방향으로 약한 파도, 미끄러지는 형태 및 떨어지는 형태가 발생하였다. 넓은 형태의 여울에서는 약한 파도, 약한 도수 및 약한 파도, 약한 도수가 발생하였다.

연안침식은 현재 매우 심각한 연안재해로 인식되고 있어 재해대응을 위해 지속적인 연구가 수행되고 있으나, 그 메커니즘에 대한 정확한 이해도 완전하지 못한 현상 가운데 하나이다. 파랑, 유동 및 지형변화가 상호작용하는 메커니즘의 이해를 위한 정밀 관측이 필수적이지만 국내에서는 실험연구가 부족한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 파랑 및 유동에 따른 표사이송을 관측하기 위한 이동상 수리실험을 수행한다. 입도분포 및 수중 안식각 실험을 통해 가능한 점토가 배제된 최소입경의 사질표사를 사용하여 실험하므로 스케일 이펙트를 가능한 최소화하도록 하였다. 초기경사는 0.04로 일반적인 해안경사를 반영하되 관측에 유리하도록 쇄파대 구간을 구성하였다. 실험결과로 입사파고 0.3미터, 주기 4초인 규칙파 조건으로 수심 0.8미터에서 초기 0.04 경사의 사질토 지형의 표사이동 실험을 수행하여 그 결과를 그림에 제시하였다. 그림은 시간에 따른 샌드바의 형성과정을 명확하게 보여주고 있다. 현재는 실험의 초기단계로 지형변동에 따른 파고, 주기 및 유속의 변화를 계측할 계획이며 특히 언더토우의 역할에 주목하여 실험을 할 계획에 있다. 그 결과들은 연안지형 변동 원인의 자료 및 수치모의 검증자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

지진해일은 구조물의 전도, 붕괴, 유실 등 다양한 피해를 발생시킨다. 2011년 발생한 동일본 지진해일 피해사례에 의해 다양한 연구들이 내륙으로 범람한 지진해일과 구조물의 상호작용 관계에 대해 분석하는 방향으로 연구가 집중되고 있고, 정확한 지진해일 하중산정을 통해 구조물의 피해를 최소화하기 위해 노력하고 있다. 본 연구에서는 과거 발생한 1983년 동해 중부 지진해일을 바탕으로 하여 축척 1/100 축소 제작한 임원항 지역에 대하여 실험을 실시하였다. 1983년 발생하였던 지진해일(M7.7)을 적용하려 했으나 현실성이 부족하여 대한민국 소방방재청(National Emergency Management Agency)에서 설정한 발생가능 지진규모(M9.0)을 적용하여 실험을 실시하였다. 실험의 목적으로는 임원항 내 건축물에 작용하는 파압 계측, 임원항 내 범람구역의 유속 측정, 지진해일에 따른 범람구역 및 구조물별 침수심 측정 등이 목적이다. 따라서 본 연구의 실험에서는 지진해일의 특성을 잘 나타내는 고립파를 이용하여 연직구조물에 작용하는 파압, 범람구역 유속, 구조물별 침수심을 3차원 수리실험을 통해 제시한다. 3차원 수리실험 시험장의 시설규모는 가로 50m, 길이 50m, 높이 1.0m로 구성되어 있으며 주요장비로는 유압식 조파 피스톤 6기, 파워팩 3기(20마력), 디지털 파고계, 3차원 유속계, 파압계 등이 있다. 수리실험으로부터 측정된 데이터는 이전에 실시된 수치모의와 비교 검증 자료가 될 뿐만 아니라 향 후 대한민국 동해안에 적합한 지진해일 파력산정계수(α)를 도출 하는데 기초가 될 자료로 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

수충부란 하천형상의 영향으로 유수가 제방에 부딪혀 유속이 상대적으로 상승하는 구간을 말한다. 특히 만곡의 수충부에서는 만곡부 외측에 빠른 유속이 발생하여 제방의 침식을 야기하므로 유속의 흐름 방향을 적절히 조절하여 피해를 줄이는 수리구조물의 설계가 필요하며 대표적으로 수제를 들 수 있다. 수제는 유속을 제어하여 제방이나 하안의 침식으로부터 보호하는 기능 외에도 수생 생물들의 서식처를 제공하고 수제역 내의 재순환 영역이 하천생태 개선의 도움을 주는 등 다양한 기능들로 국내 및 국외에서 활발히 연구되고 있다. 국내에서는 직선 수로에서 수제의 방향, 투과율 변화에 따른 흐름 분리 영역, 선단유속과 선단흐름각에 대한 연구가 수행되었다. 하지만 만곡 수로의 경우, 만곡부 내 이차류 거동에 초점을 맞춘 연구가 진행되었을 뿐, 만곡 하천에서의 수제 설치로 인해 생기는 흐름 변화를 파악하고 그 효용성을 판단하기에는 부족한 실정이다. 국외의 경우, 만곡부에서 변형된 수제(vane, barb)을 설치하여 하상 형상의 변화와 3차원 흐름 패턴과 난류 특성에 대하여 정량적인 수치로 제시하였지만 변형된 수제를 설치하였다는 점에서 한계를 지니고 있다. 따라서 본 연구에서는 만곡수로에서 수리구조물의 설치로 인한 유속의 변화와 그에 따른 난류 인자들의 변화 파악하여 수충보를 보호하는 데 그 목적이 있다. 본 연구에서는 수로 길이 24.4m 주수로폭 0.5m 비탈면경사 1:2, 수로경사 2%의 사행수로에서 실험을 수행하였다. 단일수제의 설치 여부에 따라 두 가지 실험으로 나누어 수행하였으며, 하류수위 0.25m, 유량 0.13m3/sec로 흐름조건을 동일하게 하였다. 평균수심을 특성길이로 산정한 Reynolds 수는 1.35×105으로 수로 내 흐름이 난류 특성을 띄기에 충분히 큰 값을 보였다. 유속의 흐름 특성을 파악하기 위해서 Acoustic Doppler velocimeter(ADV)를 사용하였으며 흐름방향의 수직 단면에 대하여 횡방향과 수심방향에 따라 등간격으로 나누어진 65지점에서 3차원 유속을 측정하였다. 측정된 유속은 이차류와 Reynolds 전단강도와 난류운동에너지를 파악하는 데 이용되었다. 실험결과, 수리구조물 설치로 인해 만곡부 외측에서의 유속이 감소하는 것을 확인할 수 있었고, 주수로에서 제방을 향했던 유속 벡터 또한 그 편각이 감소함을 확인할 수 있었다.

해안항만 분야 문제해결을 위하여 여러 가지 방법이 적용되어 왔다. 특히 전통적으로 수행되어온 방법으로는 수리모형실험과 수치해석을 들 수 있다. 특히 수치해석의 경우 컴퓨터의 발전과 더불어 수치기법의 다양화, 3차원 해석, 계산영역의 확대, 다양한 변수의 적용 등 많은 발전이 이루어져 왔다. 수리모형실험에 있어서도 전자장비의 발전과 더불어 조파장치의 발달, 첨단계측장비의 개발 등 많은 개선이 이루어져 왔다. 그렇지만 여전히 수리실험은 원형의 성능을 사전에 파악하고, 또한 지배적인 외력을 대상으로 실험을 실시하여 원형에서의 현상을 미리 예측하고 분석하여 대응방법을 세우는 것이 목적이다. 이러한 수리실험을 수행하기 위해서는 실험목적을 달성하기 위하여 실험장비 적용 및 한계, 실험자의 적절한 경험이 필요하다. Hughes(1993)은 실험자의 경험에 의한 수리모형의 설계가 실험의 단계에 있어 가장 중요하다고 제시하고 있다. 본 발표에서는 기존 연구자료(Hughes, 1993; HydralabⅢ, 2011)에서 제시하고 있는 기본적인 수리실험의 적용한계 및 장비구성 등에 대하여 기술하며, 국내외 대표 실험인프라에 대하여 소개하고자 합니다. 그리고 특히 유럽내 Hydralab의 사례를 바탕으로 국내 해안항만 실험 연구분야 및 실험인프라의 활성화에 대한 제언을 하고자 합니다.

In this study, when seawall or harbor gate is installed for coastal disaster prevention, a two-dimensional water analysis in the bay is carried out to consider the flood amount of river inflow and effect of harbor gate. The Yeongsan river and the port Mokpo area are selcected for the study region. Then, by analyzing the hydraulic characteristics of flood flow of the Yeongsan river, we analysed the compatibility of the results in the two-dimensional hydrodynamic model. A twodimensional water analysis were conducted for the four cases considering whether a arbor gate is installed or not, and whether the inland water boundary condition is considered or not, also with open sea boundary condition. The results of the two-dimensional water analysis shows that water level change near the port Mokpo area is mainly caused by the discharge of the estuary barrage of the Yeongsan river because the harbor gate was installed. In addition, it is revealed that the volume of reservoir created by the harbor gate and the estuary barrage is too much small compared to the volume of the discharge from the Yeongsan river. Therefore, when the harbor gate is installed in the open sea, we concluded that a flexible management between the harbor gate and the estuary barrage of the Yeongsan river is required. A initial water level of the bay and outflow from the harbor gate are proposed for disaster prevention in the coastal area of port Mokpo.

댐붕괴에 의해 발생하는 홍수파는 초기수심의 깊이에 따라서 하류부로 전달되는 수리학적 특성이 다르게 나타나며, 수치모의 시 흐름저항응력은 충격파의 전파 속도, 도달 거리 및 접근 수심 등에 영향을 미친다. 본 연구에서는 천수방정식을 SU/PG 기법으로 이산화한 모형을 개발하고 해석해를 이용하여 모형을 검증한 후, 초기수심 및 흐름저항응력에 따른 댐붕괴류의 전파특성을 분석하였다. 바닥마찰력을 적용한 경우 수심은 상대적으로 컸으나 충격파의 도달거리는 짧게 나타났다. Coulomb 응력을 적용한 경우 댐붕괴 후면에서의 유속이 상대적으로 작게 나타났으나, 충격파가 도달하는 영역에서는 바닥마찰력을 적용한 값과 흐름저항응력을 고려하지 않은 값 사이의 유속을 보였다. 또한 초기수심에 관계없이 흐름 저항응력을 고려하지 않은 경우의 불연속면에서의 Fr 수가 1.0에 가장 근사하였다. 초기수심이 얕은 경우 Coulomb 응력에 의한 모의결과가 난류응력을 적용한 경우에 비해 우수한 모의결과를 도출하였으나, 초기수심이 깊어지는 경우 흐름저항항의 영향력이 소멸되므로 반대의 양상이 나타났다.

Seaweeds are received high attending as one of new and renewable energy sources. In this study, the effects of organic loading rate (OLR) and hydraulic retention time (HRT) on anaerobic digestion with Laminaria japonica were investigated using labrotory-scale semi-continuous stirred type reactors. The results demonstrated that anaerobic digestion of Laminaria japonica performed stably with OLRs in the range of 1.00 ~ 1.50 g-VS/L⋅d and HRTs in the range of 27 ~ 40 days. The maximum methane production obtained was 251.33 mL-CH4/L⋅d, which was achieved for an OLR of 1.50 g-VS/L⋅d and a HRT of 27 days. However, an OLR of 1.75 g-VS/L⋅d and a HRT of 23 days brought about a decrease in the pH and volatile fatty acids (VFAs) accumulation, causing the destabilization of the reactor and process failure. The reactors operated at a constant influent substrate concentration, i.e., 40 g-VS/L, thus OLR and HRT could not be treated separately and independently. According to the limited results of this study, it seems that the suitable OLR of anaerobic digestion of Laminaria japonica was lower than 1.50 g-VS/L⋅d and suitable HRT was higher than 27 days.

Due to tidal force, it is very difficult to estimate the hydraulic parameters of high permeable aquifer near coastal area in Jeju Island. Therefore, to eliminate the impact of tidal force from groundwater level and estimate the hydraulic properties, tidal response technique has been mainly studied. In this study we have extracted 38 tidal constituents from groundwater level and harmonic constants including frequency, amplitude, and phase of each constituent using T_TIDE subroutine which is used to estimate oceanic tidal constituents, and then we have estimated hydraulic diffusivity associated with amplitude attenuation factor(that is the ratio of groundwater level amplitude to sea level amplitude for each tidal constituent) and phase lag(that is phase difference between groundwater level and sea level for each constituent). Also using harmonic constants for each constituent, we made the sinusoidal wave and then we constructed the synthesized wave which linearly combined sinusoidal wave. Finally, we could get residuals(net groundwater level) which was excluded most of tidal influences by eliminating synthesized wave from raw groundwater level. As a result of comparing statistics for synthesized level and net groundwater level, we found that the statistics for net groundwater level was more insignificant than those of synthesized wave. Moreover, in case of coastal aquifer which the impact of tidal force is even more than those of other environmental factors such as rainfall and groundwater yield, it is possible to predict groundwater level using synthesized wave and regression analysis of residuals.

해수의 사용은 해수담수화, 원자력발전소, 해양심층수, 어항의 어시장 등 다양한 분야에서 사용하고 있으며 그 수요가 점차 커지고 있다. 이때 사용되는 해수 취수는 해수를 관으로 직접 취수하는 방식과 대수층에 관정 등을 이용해서 취수하는 간접 취수방식으로 구분할 수 있다. 본 연구에서 수리모형실험에 의해 분석한 매설식 해수취수시설은 다양한 해수취수방법중 항내에서 직접해수를 취수하는 방법이다. 매설식 해수취수시설은 여과사를 이용한 전처리를 통해 부유물질을 저감시킨 후 폐색을 방지하는 이중관에 의해 물을 공급하므로서 수질을 개선하고, 최저 약조위 이하로 항내 매설되어 있어 풍부한 수량을 확보하며, 항내에 설치되어 있어 외해를 기상조건에 영향을 받지 않으므로 유지관리가 용이하고 구조적 안전성이 크다는 장점을 가지고 있다.본 연구에서는 매설식 해수취수시설의 취수관에 대한 성능을 분석하였다. 여과사가 없는 경우에 단일관과 이중관의 성능을 조위를 바꾸어가면서 수리모형실험에 의해서 검증하였으며, 여과사가 있는 경우에 취수관의 연장과 조위를 바꾸어 가면서 수리모형실험을 수행하여 최적의 취수관의 연장을 제시하였다. 수리모형실험 결과 여과사가 없는 경우 스트레이너 형태의 외관을 갖는 이중관의 경우에도 단일관과 거의 동일한 유량공급이 가능한 것으로 나타났다. 또한 하류단의 경계조건인 조위를 변화시켜가며 실험한 결과 조위에 따른 유량변화는 거의 없는 것으로 나타났다. 여과사가 있는 경우 이중관에 대해서만 실험을 수행했으며 실험결과 여과사나 조위에 의한 유량변화는 미미한 것으로 나타났다. 이에 따라 스트레이너 형태의 외관을 갖는 이중관의 경우에 충분한 유량공급이 가능할 것으로 판단되었다. 취수관의 연장이 20m인 경우에 충분한 안전율을 갖고 있는 것으로 나타났다.

습지는 생태자원의 보고로서 다양한 생물종의 서식지를 제공하고 생활환경으로 이용함과 더불어서 탄소를 저장하고 수질을 정화하는 등의 2차적인 기능도 기대할 수 있으므로 그 활용성은 나날이 증대되고 있다.<br> 이에 정부에서도 이러한 필요성을 인지하여, 4대강 살리기 사업에서 인공습지의 복원 및 조성을 주요한 한 축으로 제시하였고, 수질개선 및 생태복원 계획으로 습지를 조성하였다. 이를 통해 한강 22개소, 낙동강 49개소, 금강 32개소, 영산강 44개소로 총 147개소의 인공습지를 조성하여 생태계 다양성을 확보하고 있지만, 이러한 습지를 유지하고 관리하기 위한 습지의 생물 및 서식환경에 대한 연구사례가 상대적으로 적어 관리상의 문제점이 대두되고 있다. 특히 이러한 하천에 조성된 인공습지는 유지를 위해서 하천의 수위에 따른 서식환경의 변화를 분석하는 것이 중요하다. 홍수가 발생했을 경우 습지의 침수범위와 평상시 침수범위에 따라서 습지의 생태환경 변화에 큰 영향을 미치기 때문에 습지의 고유 특성을 파악하기 위해서는 범람해석을 통한 유황변화에 따른 향후 습지의 침수구역을 모의할 필요가 있다.이에 본 연구에서는 충분히 자연생태환경으로 복원되었다는 결과를 얻을 수 있고 자연생태계가 잘 발달되어 있어 다양한 생물종 서식에 유리할 것으로 판단되는 비내섬습지에 대해 각 유황에 따른 침수구역을 모의하고, 여러 생물군 중 침수심에 영향을 많이 받는 식물상에 대한 영향을 분석하도록 한다. 이를 통해 수리수문학적 분석을 통한 습지의 서식환경 유지관리 방안을 제시하도록 한다.

제방을 유수에 의한 침식으로부터 보호하기 위해 설치되는 호안의 덮기 재료는 호안블록과 같은 콘크리트가 주를 이루고 있어 하천의 오염과 경관 훼손의 원인으로 지적되고 있다. 이에 따라 최근 이런 콘크리트 재료의 단점을 보완한 다양한 재료들이 호안 덮기 재료로 대두되고 있다. 그 중에서 코코넛섬유 및 황마, 생분해성 합성섬유 등의 친환경 재료를 주로 사용하는 식생매트공법은 식생의 자연적인 활착을 통해 지반의 안정성을 확보하여 제방을 보호하는 공법으로 강한 수류가 발생하는 지점이나 수충부 등의 하천구간에서 사용하기 어려운 단점을 가지고 있지만 그 이외의 구간에서는 친환경적으로 제방을 보호할 수 있기 때문에 최근 각광받고 있는 공법이다. 식생매트공법은 식생이 활착하기 이전까지는 호안블록에 비해 매우 낮은 제방보호기능을 가지기 때문에 무식생 상태에서 식생매트의 제방보호기능의 판단 기준이 되는 식생매트 수리 안정성의 평가는 매우 중요하다. 그러나 아직까지 국내에서는 식생매트의 기본적인 물성치 외에 치수 안정성과 직접적인 관련이 있는 식생매트의 허용유속 등에 대한 수리 안정성 평가는 미흡한 실정이다.이에 본 연구에서는 현재 실재 하천에 사용되는 식생매트 1종을 선별하여 소하천을 재현한 실규모 실험수로에 설치하고, 국내에는 아직 식생매트의 평가기준이 없으므로 미국의 재료시험학회의 시험기준 ‘ASTM D 6040’을 참고하여 실험을 수행한 뒤 수리량에 따른 식생매트의 상태와 하부 기반층의 유실량 등을 측정하여 식생매트의 수리 안정성을 평가하였다.

도시의 발달은 도시의 인구집중, 산업화 등을 가져오며 특히 도심주변을 흐르는 하천에 많은 영향을 주곤 한다. 특히 도시개발을 위한 택지개발, 상업지구개발 등에 의해 인위적으로 하천의 유로를 변경하거나 복계하여 사용하는 지자체가 늘어나고 있다. 강원도 삼척시에 위치한 오십천도 예외는 아니다. 본 연구 대상지역은 오십천 하류부에 위치하고 있으며 1962년 오십천 수로변경공사로 인하여 하천의 직선화 되었다. 하천의 직선화로 인해 현재의 시가지가 발전하게 되었으며 인구의 변화, 토지의 이용 등 많은 변화가 생겼다. 하지만 여전히 2002 태풍루사, 2003 태풍매미 등 대형태풍이나 집중호우 기간 동안 침수피해가 발생하고 있다. <br> 본 연구에서는 국토지리정보원을 통하여 시대 별 지도를 획득하여 GIS를 통하여 유로변경 전·후의 고지도와 현재의 모습을 비교하고 1957년 고지도를 통하여 하폭을 결정하였다. 홍수터 개념을 적용하여 하폭을 다양한 경우의 수를 고려하여 산정한 후 하천정비기본계획에 제시된 표고 값으로 과거 지형을 재현하여 하류부에서 유로변경 전·후의 유속, 수위 등 수리특성의 변화를 비교 분석하였다.

하도육역화는 상류로부터 내려온 유사가 고수부지 또는 하도에 쌓여 하상이 상승하여 수역이 육역으로 변화하는 것을 말한다. 육역화는 통수단면의 감소로 인해 홍수위 상승이라는 문제를 야기한다. 홍수위가 상승하면 홍수위험도 함께 증가하기 때문에 하도육역화에 대한 관리가 필요하다. 이러한 하도육역화 방지 기술을 시험구간에 적용하여 실제 효과를 직접 검증하는 모니터링 연구가 진행중이며 본 연구에서는 수치모의를 통해서 모니터링으로 확인하기 힘든 유속의 분포와 유사의 이동경로 등을 확인하고자 한다. 유량조건은 평수기와 홍수기의 하천 모니터링 결과를 이용하였으며 동수역학적 특성은 유속분포와 난류강도 와도 등을 분석하였으며 유사이송적 특성은 FLOW-3D 상에서 입자(Particle)를 유하시켜 퇴적이 되는지 그대로 배제되는지를 분석하였다. 이 때 입자의 직경은 실제 하천에서의 중앙입경(d_50)으로 선정하였다. 본 연구에서는 하도육역화 방지기술의 설치 전후에 대한 비교를 통해 하도육역화 방지기술의 수리학적 성능을 검토하였다. 그 결과 현장적용된 하도육역화 방지기술은 고수부지 내 퇴적을 저감시키는 효과를 나타냈으며 유사의 연속성증진에 효과가 있는 것으로 나타났다. 추후 현장 모니터링 결과와 비교검증을 실시하면 보다 명확한 하도육역화 방지기술에 대한 수리학적 성능 검증뿐만아니라 수생태 건강성 증진에 대한 효과까지 검증이 될 수 있을 것이다.

하천의 흐름을 파악하기 위해서는 일반적으로 수치모형 해석을 이용한다. 흐름특성을 파악하기 위해서는 수리모형 실험을 통하여 결과를 분석하는 것이 이상적이나 비용과 시간이 많이 소요되는 어려움이 있다. 이러한 이유로 원형에 대해 모형 법칙을 적용하여 정확하고 신뢰할 수 있는 결과 값을 도출하기 위해 수리모형 실험을 수행한다. 만곡부 흐름은 원심력의 영향을 받아 외측으로 향하는 2차류가 발생하고, 외측의 수위가 내측의 수위보다 높아져 횡방향으로 수면경사 상승이 발생한다. 이런 현상 때문에 1차원 수치모형을 적용하는 경우 제방의 안정성 문제가 발생하게 된다. 본 논문에서는 경기도 의정부에 있는 백석천 만곡부 경사형 낙차공의 흐름특성을 수리모형 실험 결과 값과 1, 2차원의 수치모형 해석 결과 값을 비교하였다. 100년 빈도 설계홍수량에 대해 비교해 본 결과 수리모형 실험과 수치모형 해석의 결과 값은 지점에 따라서 5~10%의 유속 및 수심이 상이하게 나타났다. 불균등한 유속분포에 의해 세굴과 퇴적현상이 예상되는 경우에는 수치모형 해석의 결과 값을 수정하여 적용할 필요성이 있으며 본 논문에서는 이러한 보정에 필요한 값을 제시하였다. 1, 2차원이 아닌 3차원 수치모형 해석을 추가적으로 비교분석한다면 유효한 결과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

최근에 들어 지구온난화에 따른 기후변화의 영향으로 단시간에 집중되는 국지성 호우와 돌발성 호우로 인하여 많은 인명 및 재산피해가 날로 증가하고 있는 추세이다. 이에 본 연구에서는 낙동강 유역을 대상으로 국지적 집중호우와 돌발홍수의 특성을 연구하고 이를 데이터 마이닝 기법에 의한 홍수예측에 관한 연구를 적용하여 낙동강 유역의 국지적 집중호우와 돌발홍수에 대처할 수 있는 홍수예측모형을 구축하였다. Data Mining 기법인 신경망 이론과 하도의 수리학적 홍수추적을 사용한 모형을 구축하여 1989년 7월에서 1999년 9월 사이의 홍수사상을 대상으로 낙동 지점과 일선교 지점에서의 관측수위와 경사면적법의 홍수위를 비교하여 검증하였다. 본 연구에서는 대상유역을 3가지 Case로 구분하여 각 지점에 따른 홍수량, 수위에 의한 수리학적 홍수추적 모형을 구성과 간단한 입력자료만으로 홍수예측이 가능한 인공지능 기반의 신경망 모형을 이용하여 수위곡선을 비교분석하였으며, 실측 수위와 모형에 의해 예측 수위를 비교평가였다.

기존 수행되는 제방붕괴관련 연구는 댐붕괴 형태로 가정하여 해석하기 때문에 하도 내의 흐름을 반영하지 못하였다. 이러한 단점을 보완하기 위해 하도 내의 흐름을 반영할 수 있는 수리모형실험이 진행되었다. 하지만 붕괴부 내의 흐름을 파악하기에는 붕괴부가 발달함에 따라 측점이 이동하기 때문에 계측장비를 이용한 측정이 어려웠기 때문에 수리모형실험에서는 붕괴부의 유량이나 폭에 대한 연구가 대부분이였다. 따라서 본 연구에서는 하도흐름과 붕괴부 형상을 수치모의를 통해 재현한 후 붕괴부의 흐름특성을 분석하고자 하였다. 수치모의는 기존에 수행된 수리모형실험과 동일한 조건으로 수행하였으며 제방의 제원은 제방고 0.3 m 제방경사 1:2(H:L) 마루폭 0.3 m이다. 수리모형실험 결과를 이용하여 시간에 따른 붕괴형상을 FLOW-3D의 GMO(General Moving Object)의 기능을 이용하여 구현하였다. 수치모의와 수리모형실험에 대해서 붕괴유량과 하도수위를 비교하여 수치모의가 수리모형실험을 유사하게 재현함을 확인하였고 수치모의를 통해 도출된 유속분포를 이용하여 제체에 가해지는 외력을 분석함으로써 제방 붕괴의 발달 매커니즘을 분석할 수 있었다. 본 연구에서 도출된 결과를 이용하여 제방붕괴를 발달시키는 주요변수를 파악하면 제방붕괴에 대한 이론을 확립하는데 중요한 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 추후 붕괴부내 흐름뿐만 아니라 홍수터를 전파하는 흐름까지 재현하여 보다 정확한 침수면적을 예측하여 홍수 피해를 감소시키는 데 주요한 역할을 할 수 있을 것이다.