노란잔산잠자리(멸종위기야생생물 II급) 약충은 내성천 일대 서식하는 것으로 알려져 있다. 2019년 3월 서식이 확인된 37개 지점의 하상 0.2㎡ 면적에서 채취한 퇴적물 입도 분석 및 개체수와의 상관관계를 분석하였다. 입도 분석 결과 ‘조립사’(500 ~ 1,000 ㎛) 52.5%, ‘극조립 사’(1,000 ~ 2,000 ㎛) 25.6%, ‘중립사’ (250 ~ 500 ㎛) 17.2%, ‘세립사’(125 ~ 250 ㎛) 3.1%, ‘극세립사’(63 ~ 125 ㎛) 1.0%, ‘실트’(63 ㎛미 만) 0.7% 순으로 나타났다. 노란잔산잠자리 약충의 개체수는 ‘극세립사’(63 ~ 125 ㎛), ‘세립사’(125 ~ 250 ㎛)와는 양의 상관관계를, ‘조립사’ (500 ~ 1.000 ㎛)와는 음의 상관관계를 나타내었다. 본 연구 결과를 통해 노란잔산잠자리 약충이 고운 모래를 서식처로 활용하고 있는 것을 확인 하였으며, 이러한 연구결과는 이후 내성천 일대 하상 환경변화 모니터링에 활용 할 수 있을 것이다.

Even though sewers have been conventionally designed to prevent from sediment deposition using a specified minimum velocity or shear stress at a particular depth of flow or with a particular frequency of occurrence, it was appreciated that these methods do not consider the characteristics and concentration of the sediment and the specific hydraulic conditions of the sewer with sediment. In this study, a densimetric Froude number formula was suggested considering particle diameter and volumetric concentration of the sediment as well as flow depth and flowrate, based on several domestic field inspections, which was compared with other formulas proposed by previous investigators. When the sediment concentration was not considered, the calibration coefficient of 0.125-1.5 to the densimetric Froude numbers of this study was needed to obtain the similar ones with previous investigators’. For the densimetric Froude number formula obtained with consideration of sediment concentration, the exponent value of term Cv was almost the same as that of previous results and that of d50/Rh was similar for Fr < 2.2.

물이 부족한 우리나라는 최근 수자원의 효율적인 이용에 대한 중요성이 강조되고 있으며 특히 지금까지 개발된 저류시설 및 도수로, 용배수로를 통한 수자원의 효율적인 관리가 절대적으로 필요한 실정이다. 농업용수 또한 같은 실정이므로 합리적이고 효율적인 농업용수의 관리가 필요하다. 이를 위하여 용배수로의 퇴적토사에 대한 특성을 조사, 분석하여 이를 제거하거나 저감시키는 기술의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 지형별 즉, 산지, 평지, 간척지에 따른 용배수로를 분류하고 각 지형별 용배수로의 상 류, 중류, 하류에 퇴적된 토사의 분포현황을 조사하고, 시료를 채취하여 퇴적된 토사의 특성을 분석하여 토사를 효율적으로 제거하거나 저감시키는 기술을 개발을 위한 기초 자료를 제시하고자 한다. 연구방법으로는 충북지역의 산지와 평지, 그리고 그 외의 간척지의 용배수로에 퇴적된 토사에 대하여 유입량은 RUSLE방법을 이용하여 분석하였으며, 퇴적량은 한국농어촌공사의 준설자료를 바탕으로 분석하였다. 그 결과 산지에 위치한 용수로 및 배수로의 퇴적된 토사의 경우 상류부에 퇴적된 토사가 입자가 가장 크게 나타났으며, 하류부로 내려갈수록 입자가 작은 것으로 나타났다. 평지와 간척지에 퇴적된 토사의 경우 상류부, 중류부, 하류부 구분이 없이 입자의 크기가 거의 차이가 없는 것으로 나타났다. 지형을 구분하지 않고 용수로와 배수로에 퇴적된 토사의 입자를 비교해 본 결과는 용수로에 퇴적된 토사가 배수로에 퇴적된 토사보다 입자가 더 큰 것으로 나타났다. 유기물함량의 경우는 지형에 따라 큰 차이를 보이진 않았지만, 배수로보다 용수로에서 유기물함량이 많은 토사가 퇴적되는 것으로 나타났다.

국토해양부는 매년 전국의 모든 해수욕장에 대해 개장 2개월 전에 10일 간격으로 2회 이상의 수질 조사를 통해 해수욕장의 적합 여부를 판정하도록 훈령으로 고시하고 있다. 본 연구에서는 수질저질 악화 문제로 인해 운영상의 문제점이 있는 OO 해수욕장을 대상으로 2009년 6월부터 2010년 4월에 걸쳐 수질 저질 조사를 실시하여 해수욕의 가능성 여부를 판정하고 수질오염의 원인을 규명하여 그 대책을 제시하고자 하였다. 조사결과 수질오염의 원인은 물 흐름의 장애로 장시간 해수가 체류되어 수온이 상승하고 침전된 물질이 재 부유되어 조류가 증식하고 탁도가 증가되는 것으로 판단되었다. 수질저질 개선 대책으로서 우선 해수의 유통을 개선하고 침전된 퇴적물을 준설하거나 주변에 위치한 농경지 및 우 수를 차단하고 배출구를 해수욕장 바깥으로 이동시켜야 될 것으로 판단되었다.

오염된 퇴적물은 연안의 생태계 파괴에 근본적인 원인이 되고 있음에 따라, 선진 외국에서는 1960년대부터 이러한 문제 해결을 위한 새로울 기술개발을 진행하여 오고 있다. 본 연구에서는 유기퇴적물 수거를 위한 시스템 설계 및 개발에 있어서 오탁확산에 의한 2차 오염을 방지하거나 최소화 할 수 있는 Pilot 규모 형태의 흡입식 펌프 준설 시스템을 설계 제작하였으며, 시스템의 성능시험을 통한 적용 가능성을 제시하였다. 시스템 최적화를 위하여 수치해석기법을 통한 퇴적물 수거 시스템의 형상에 대한 성능평가를 수행하고, 제작 시스템의 성능시험에 있어서는 시스템의 정지 상태와 이동 상태에서의 퇴적물 수거 성능에 대한 실험을 수행하였다. 본 연구를 통하여 해저 유기퇴적물의 상부만을 준설할 수 있는 시스템의 개발 가능성을 확인하였다.

본 연구에서는 국내 하천에서 실측한 유사량 자료를 기초로 데이터 마이닝의 Model Tree 기법을 통해 유사량 산정 공식들을 도출하였으며, 이를 활용하여 내성천에서의 안정하도 단면을 평가하였다. 본 연구에서 도출한 유사량 공식은 국내 모래하상 전체를 대상으로 한 경우, 하폭, 유속, 수심, 경사, 하상토 중앙입경을 선택하였을때 적합도가 가장 높은 것으로 나타났다. 또한 내성천으로 자료의 범위를 한정한 경우에는 경사를 제외한 하폭, 유속, 수심, 하상토 중앙입경을 선택한 유사량 공식의 적합도가 가장 높게 나타났다. 각각의 Model Tree 공식들은 내성천 영주댐 하류 용혈 지점에서의 안정하도 단면 평가를 수행하는데 적용되었으며, 현재 내성천의 단면과 비교했을 때 향후 안정하도 단면으로의 변화를 위해 하상의 침식이 발생할 것으로 예측되었다. 또한 현재 하상보다 완만한 경사가 유지될 경우 장기적으로 평형상태에 도달할 것으로 예측되었다.

본 연구에서는 댐의 효율적인 계획 및 운영을 위해 댐 저수지의 최적 퇴사위 결정 방법에 대해 고찰하였다. 현재 우리나라는 안전한 설계에 의거하여 댐 저수지 사수위 내의 퇴사위 결정 방법은 비교적 높게 산정되는 수평퇴사법을 주로 적용하고 있지만, 댐 저수지의 퇴사위는 정확하게 계획되어야 하며, 이는 댐 생애주기 평가 차원에서도 중요한 요소이다. 댐 저수지의 퇴사위 결정을 위해 대표적인 방법으로는 RMA-2와 연계된 SED-2D의 모형에 의한 방법, 수평퇴사법, 면적증분법(area increment method), 경험적면적감소법(empirical area reduction method)이 있다. 본 연구에서는 최적 퇴사위 결정을 위해 이를 산정하여 2007년 기준 실측 퇴사위와 비교하였다. 또한, 현재 및 미래 퇴사위를 예측하여 각 방법별로 경향과 추이를 분석하였다. 실측 퇴사위와 산정된 퇴사위를 비교한 결과, 경험적면적감소법이 실측값과 가장 근사하게 산정된 것을 확인할 수 있었으며, 현재 및 미래의 퇴사위는 전반적으로 과거 퇴사위의 경향과 추이를 따라가는 것으로 확인되었다. 따라서, 본 연구의 결과를 토대로 보면 경험적면적감소법의 이용이 적절할 것으로 판단되고, 모형에 의해 분석 결과의 타당성을 검정하는 것이 합리적이라 생각된다.

일반적으로 배사에 비해서 준설은 경제적 부담이 크기 때문에 배사를 효율적으로 운영하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 2차원 하상변동 모형 인 Nays2DH를 이용하여 홍수기 운영수위에 따른 배사효율을 낙동강에 위치한 달성보를 중심으로 분석하였다. 분석결과, 가동보의 수 만큼 배사 수로가 형성되었으며, 배사수로 상류에는 퇴적이 발생하는 것으로 나타났다. 또한, 홍수기 운영수위를 EL. 14.5 m로 운영하는 것이 EL. 14.0 m로 운영하는 것에 비해서 배사효율이 약 4.6% 증가하여 퇴사가 약 4.5% 감소하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 분석한 홍수기 운영수위에 따른 배 사효율의 변화를 고려한다면, 저수지 퇴사 저감 및 준설주기의 장기화가 가능할 것으로 판단된

본 연구는 강우, 지반 진동을 고려한 토사재해 발생위치 예측 모델 개발을 위한 기초 연구로 기존에 토사재해 위험도 예측에 사용되어진 결정론적 기법 모델(SINMAP, SHALSTAB, TRIGRS)을 실제 토사재해가 발생했던 현장에 적용하여 분석 과정 및 결과를 비교하여 각 모델별 특징을 분석하였다. 이를 위하여 검토지역을 경상남도 밀양시 상동면 신곡리 일대, 강원도 춘천시 신북읍 천전리 일대, 경기도 여주시 북내면 상교리 일대, 서울특별시 서초구 서초동 우면산 일대로 총 4곳을 선정하였으며, 토사재해 위험도 분석 결과, 각 모델 별로 정확도의 차이가 나타나는 것으로 분석되었다.

General features of sediment budget for the Nakdong River before the Four Rivers Restoration Project were analyzed using surveying, dredging, and mining data for the past 20 years, as well as sediment data measured from the tributaries, and numerical modeling, etc. As a result of the sediment budget analysis of the Nakdong River before the Four Rivers Restoration Project, sediment inflow supplied from the watershed is 2,100,000 m3/yr and sediment outflow including mining and dredging volumes is 10,180,000 m3/yr. Therefore, the bed change volume estimated by the sediment budget analysis is -8,080,000 m3/yr of the bed erosion volume which is similar to the analysis result (-8,300,000 m3/yr) of natural and artificial bed changes using the surveyed data.

유사발생 잠재성 및 토양침식으로 인한 유사발생 위험성이 높은 것으로 평가된 내성천유역을 대상으로 강우-유출-토양침식-유사이송으로 이어지는 유역단위의 분포형 모형을 구축하였으며 유출과 유사농도 모의 결과에 주요한 영향을 미치는 조도계수 및 투수계수의 민감도 분석을 실시하였다. 모의결과, 내성천유역의 토지 피복이 숲인 지역의 조도계수를 0.4에서 0.45로 변경하여 지표수 유출 유속을 감소시킴으로써 향석 지점에서의 유출곡선에 미치는 영향을 분석하였으나 유출수문곡선의 변화에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났으며 평균 유사농도 값과 유사농도의 범위에 있어서도 모의 결과가 근소하게 증가하나 유의한 변화는 없는 것으로 나타났다. 투수계수에 대한 민감도 분석 결과, 투수계수 값을 저감 시킬수록 총 유출량 및 첨두 유출량은 점차 증가하는 것으로 나타났다. 유사농도 모의의 경우에도 투수계수를 저감시킬수록 모든 지점에서 평균 유사농도 및 유량에 따른 유사농도 범위가 증가하였으며, 향석 지점의 경우 투수계수를 50% 저감하였을 때 유사 농도 모의 값이 유량-유사량 관계식에 의해 계산된 값과 가장 근사한 것으로 나타났다.

황해 남동 이질대에서 채취된 51개의 표층퇴적물 시료와 황해로 유입되는 한국과 중국의 하천퇴적물 시료 33개에 대해서 반정량 X선회절분석법을 통한 점토광물의 상대적인 함량을 토대로 주성분분석을 도입하여 해양표층퇴적물의 기원지를 연구하였다. 전체 자료의 98% 이상을 반영하는 제1주 성분과 제2주성분을 이용하여 R 프로그램을 통해 주성분분석을 수행하였다. 황해 남동 이질대 퇴적물의 점토광물 함량은 남부 지역과 북부 지역에서 거의 차이가 나지 않으며, 성분도표상에서의 해양퇴적물 분포는 중국의 황하, 양쯔강 퇴적물보다 한국의 하천퇴적물과 더욱 근접한 양상을 보였다. 이러한 통계적 분석 결과를 바탕으로 황해 남동 이질대는 거의 모두가 한국 하천퇴적물로부터 유래했다는 것을 추정할 수 있다. 또한, 황해 남동 이질대에 한국 하천에서 유출되는 양보다 더 많은 퇴적물이 축적된 이유로는 퇴적물의 침식과 재동에 의한 것으로 판단된다. 주성분분석은 한반도 주변 해역 퇴적물의 기원지 연구에 유용하게 사용될 것으로 기대된다.

Sediment discharge by long-term runoff in the Nakdong River watershed should be predicted for the maintenance and management of the Nakdong River newly changed by the four major river restoration project. The data establishment by the analysis of runoff and sediment discharge using the long-term watershed model is necessary to predict possible problems by incoming sediments and to prepare countermeasures for the maintenance and management. Therefore, sediment discharges by long-term runoff in the main points of the Nakdong River were calculated using SWAT(soil and water assessment tool) model and the relations and features between rainfall, runoff, and sediment discharge were analyzed in this study. As a result of sediment discharge calculation in the main points of the Nakdong River and tributaries, the sediment discharge at the outlet of the Naesung Stream was greater than the Jindong Station in the Lower Nakdong River from 1999 to 2008 except the years with low precipitation. The sediment discharge at the Nakdong River Estuary Barrage (NREB) was corresponding to 20% of the Jindong Station which is located about 80 km upstream from NREB.

제주 남서 이질대에서 채취된 138개의 해양표층퇴적물 시료와 황하와 양쯔강 하천퇴적물 시료에 대하여 반정량 X선회절분석법에 의한 점토광물 상대조성을 바탕으로 주성분분석을 이용하여 퇴적물의 기원지를 연구하였다. 제1주성분과 제2주성분이 전체 자료의 90% 이상을 설명하기 때문에 두 주성분만을 가지고 R프로그램을 이용하여 주성분분석을 실시하였다. 제주 남서 이질대 내 각각의 점토광물의 분포양상은 매우 복잡하지만, 전체적인 분포양상을 고려할 때, 스멕타이트와 카올리나이트는 서부지역에서 높은 함량을 보였고 일라이트와 녹니석은 동부지역에서 상대적으로 높은 값을 나타냈다. 제주 남서 이질대의 동부지역에서 보여주는 상대적으로 높은 일라이트와 녹니석 함량은 양쯔강 퇴적물과, 서부지역에서의 높은 스멕타이트와 카올리나이트 함량은 황하 퇴적물과 더 유사한 양상을 나타낸다. 이러한 통계 처리 결과를 바탕으로 제주 남서 이질대의 동부지역은 양쯔강에서 유래하였고 서부지역은 황하로부터 기원했음을 추정할 수 있다. 추후 퇴적물 기원지 연구에 주성분분석이 유용하게 활용될 것으로 기대한다.

The bed change analysis near the opening gate of a dam or weir to release deposited sediments have been conducted mostly using the numerical models. However, the use of unverified input parameters in the numerical model is able to produce the different results with natural and real conditions. Also, the bed changes near the opening gate of a dam or weir calculated with a numerical model could be varied depending on the geometry extent included the downstream area with supercritical flow in the model. In addition, the different time steps could provide different results in the bed change calculation, even though other conditions such as input parameters, geometries, and total simulation time were same. Therefore, in this study, hydraulic experiments were performed to validate the eddy viscosity coefficient which is the one of important input parameters in the RMA2 model and relevant to variation of simulation results. The bed changes were calculated using the SED2D model based on flow results calculated in the RMA2 model with the verified and selected eddy viscosity coefficient and also compared with experimental results. The bed changes near the opening gate were underestimated in the numerical model comparing with experimental results except only the numerical case without the modeling section of sediment release pipe and downstream area where the supercritical flow was produced. For the simulation of minimum time steps, different shapes of scour hole were produced in numerical and physical modeling.

In this study, the sensitivity analysis of bed changes due to the various sediment transport equations have been conducted for 80 km reach of the Lower Nakdong River using the HEC-6 which is one dimensional numerical model. The bed elevation changes according to the different sediment transport formulas were compared and analyzed quantitatively. As a result of the numerical simulation, the final bed elevation calculated by Engelund and Hansen(1967), Ackers and White(1973), and Yang(1979) formulas was similar to one another in configuration. The bed change simulated by Engelund and Hansen(1967) were greatest among them, for example, 5.5 m deposition and 2.9 m erosion for 100 years. Also, in the case of Toffaleti (1969) equation, the maximum bed deposition of 8.04 m after 100 years was induced at the 73 km location upstream of the Nakdong River Estuary Barrage. Meyer-Peter-Müller(1948) and Wilcock(2001) formulas produced the deposition only at the upstream end and there was little bed change in the downstream area. The unreal bed configuration of continuously up and down pattern was simulated by Laursen(1958) transport equation.

본 논문에서는 2차원 하상변동 수치모형인 CCHE2D 모형을이용하여 유사량 공식과 유사이송형태별 이류-확산 방정식의 선택이 하상변동 수치모의결과 값에 미치는 영향을 분석하고 실제 현장자료와 비교하였다. 또한 이러한 분석을 기초로 낙동강하구둑 상류 접근수로에서의 최적의 유사량 공식과 유사 이송형태별 이류-확산 방정식을 제안하였다. 낙동강하구둑 상류 접근수로에 대해 Ackers and White와 Engelund and Hansen의 유사량 공식과 소류사와

홍수피해를 경감시키고 홍수조절을 목적으로 계획되는 홍수조절용댐의 경우 홍수 발생 기간 외에는 상류와 하류 하천간의 흐름 차단을 억제하고 상류로부터 유입되는 유사가 댐 상류 부분에 퇴적되는 현상을 방지하기 위해 댐에 상시 개방되어 있는 배사관을 설치하기도 한다. 국내에서는 임진강 유역의 홍수피해 저감을 위해 건설되는 한탄강홍수조절댐에 배사관과 생태통로를 설치하도록 계획되었다. 본 연구에서는 1차원 HEC-6 모형을 이용하여 한탄강홍수조절댐 건설로 인한 댐

미세하게 부유된 입자(alumina(AlO), quartz(SiO))의 침전 농도를 물리-화학적(초기농도, pH, NaCl)인 영향을 고려하면서 연구하였다. 침강실험은 입자사이의 끌어당기는 힘 때문에 Flocculation(플록 형성)이 일으키는 초기농도와 NaCl의 증가가 중요한 영향을 미치며, 더욱이 미립자(alumina(AlO))의 농도-시간 곡선에 pH의 영향이 매우 큼을 보였다. 또한 정지수면 조건하에서 미립자의 침전 거동예측을 위한 수치 모델