수로교량의 미학적 설계에 관한 연구

전건영 ( Keonyoung Jeon ),최병한 ( Byounghan Choi ),김남희 ( Namhee Kim ),서동욱 ( Donguk Seo ),송재도 ( Jaedo Song ) 한국농공학회 2011 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2011 No.-

교량형태는 설계목표를 어떻게 정하고 설계를 진행했는지에 따라서 매우 다양한 모습을 보인다. 디자인 시대에 접어 들면서 국내 교량설계 목표도 디자인 지향적 설계로 나아가고 있으며, 그 결과로 다양한 교량형태들이 설계 시공 되고 있다. 한편, 기존의 이수목적만을 만족하는 수준에서 설계 시공된 수로교의 경우, 대부분 30여년에 걸쳐 심한 노후화가 진행됨에 따라서 지역사회의 대표적인 경관저해요소인 수리시설로 인식되고 있다. 교량형태가 고유의 기능과 구조적 안전성을 확보하면서 아름다운 형태로 거듭나기 위해서는 기존의 공학적 설계방식에서 한 단계 더 나아가 미학적 형태를 창조할 수 있는 사고의 확장의 필요하다. 더욱이 수로교량은 전국 수백 개의 지구수와 여러 지역에 걸쳐서 다양한 입지조건으로 분포되어 있는 점을 고려하면 미학적 사고의 도입이 매우 중요함을 알 수 있다. 따라서 이 연구에서는 기존 수로교량 설계를 미학적 측면에서 고찰하고, 또한 실제 교량사례의 미학적 분석을 수행한다. 이러한 분석결과를 토대로 교량과 주변환경을 총체적으로 고려한 문맥적 설계기법을 활용한 수로교량 리모델링 설계안을 제시한다. 이는 국내 지역사회 실정에 적합한 수로교량의 미학적 설계방향을 제시하는 최초의 연구라고 판단된다. 이 연구의 미학적 분석은 국내 기존 수로교량 사례조사(2011년도 농어촌연구원 50개소 선정)와 학술적 연구결과(김남희와 고현무 2007)에 근거하여 수행한다. 기존 수로교량의 입지여건을 고려하여 관문형(마을 입구, 도로횡단 등), 가로형(도로와 연접하여 가로경관형성), 자연형(농경지, 하천, 구릉 횡단) 및 문화형(관광자원 인접)로 분류 후, 교량 구조 시스템에서 힘의 흐름, 통일된 부재의 형상, 기하하적 공간구성의 비례 등 전체 수로교량형상 및 규모를 분석한다. 분석 결과들은 수로교의 미학적 설계개념을 정립하는데 사용한다. 현재 국토의 대부분을 차지하고 있는 농어촌 지역의 경관개선을 위해 요구되는 수리시설의 미학적 설계로 나아가기 위해, 본 연구는 대표적 지역 경관 저해요소인 수로교량을 대상으로 미학적 측면에서 기존 국내 수로교량 사례를 분석 후, 문맥적 설계법(Context-based Approach)을 제시하여, 구조적 안전성, 경제성, 기능성이 주요 설계목표였던 공학적 설계방식에서 한 단계 더 나아간 미학적 형태를 창조할 수 있도록 하였다. 따라서 본 연구 결과는, 실무적용에 용이하며 향후 국내 지역 실정에 적합한 수로교량의 미학적 설계 방향을 제시하는데 큰 도움을 주리라 기대한다.

새만금 사석대체 녹화사면 시험시공

서동욱 ( Donguk Seo ),전건영 ( Keonyoung Jeon ),김현태 ( Hyuntae Kim ) 한국농공학회 2010 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2010 No.-

새만금 내부개발을 위하여 신설 방수제 축조 등에 필요한 토석은 새만금 인근 채취장 개발에 한계가 있으므로 사석을 대체할 수 있는 환경친화적 블록, 자연친화적인 신소재 등을 활용한 사면조성이 필요하다. 따라서, 친환경적인 사석대체 사면보호공법을 현장에 적용하기 위하여 시험시공 실시하였다. 시험시공 공법은 자연식생 방식, 블록을 이용한 방식, 보강재를 활용한 방식 등 여러 가지 유형을 검토하였으며, 이중 파랑과 유속으로부터 저항할 수 있는 구조물 기능을 유지할 수 있는 블록을 이용한 방식과 보강재를 활용한 방식, 고화처리 방식을 선정하였다. 시공방법으로는 각 공법별로 15~20m씩 총 길이 90m의 2m 높이의 사면을 조성하였다. 본 연구에서는 안정적인 보호공법 조성 외에 생태적·경관적 관점에서 지속적으로 식생이 유지될 수 있는지 여부를 평가하였다. 특히 블록이나 구조체에 조성되어 있는 식물생육기반인 토양층을 위주로 평가하였다. 현장평가 결과를 참조하여 적용된 시험시공 공법들의 개선점을 식생기반 안정화와 식물 도입의 항목으로 도출하였다. 향후, 장기적인 모니터링을 수행해야만 식생기반을 현재보다 더욱 자세히 평가할 수 있을 것이다.

새만금 농업용지 아그로파크 도입 방안

서동욱 ( Donguk Seo ),김영화 ( Youngwha Kim ),전건영 ( Keonyoung Jeon ),김경찬 ( Kyeongchan Kim ),송재도 ( Jaedo Song ),조재용 ( Jaeryong Jo ) 한국농공학회 2013 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2013 No.-

우리나라의 농업은 고소득 작물 재배를 위한 밭농업과 시설원예, 과수 생산과 논의 밭 용도 전환 등이 늘고 있고, 도시로의 농산물 공급량과 신선한 농산물 요구가 증가하고 있으며, 농촌 공간은 에너지 투입비용 증가와 농촌지역의 환경오염 문제가 대두하고 있다. 농업 및 산업 부산물, 폐기물 등의 증가하고 농어촌 지역의 무분별한 개발로 농촌경관의 훼손과 휴식공간의 축소 등도 문제점으로 나타나고 있다. 이러한 가운데, 새만금 간척지는 다양한 품목의 농축수산물 생산과 가공 및 유통이 동일 장소에서 동시에 이루어지고, 자원재생, 에너지 순환, 연구, 체험, 동물복지, 경관 등이 동일한 공간 내에서 유기적으로 연결되는 농업시스템인 아그로파크(Agropark)를 도입하기 위한 시도를 하고 있다. 아그로파크(Agropark) 개념을 새만금 농업용지에 도입하기 위해서는 생산, 가공, 유통이 일원화되고 자원의 효율적 순환을 위하여 농업과 각 산업분야가 클러스터화를 통하여 상호 연계될 필요가 있다. 농업요소와 산업 등 비농업 요소를 기술적으로 결합하여 서로의 부산물 및 자원을 재사용하면 환경부담과 생산비를 최소화하고, 농업용지 이용효율을 극대화할 수 있기 때문이다. 따라서, 새만금에 아그로파크 개념을 적용한 농업용지 기능별 연계 방안을 찾기위해, 현재의 농업용지 토지이용계획을 고려하지 않을 경우와 농업용지 토지이용계획을 고려할 경우를 제시하였으며, 새만금 광역도시 식품클러스터의 시설원예 도입 방안을 제시하였다. 새만금에 적합한 아그로파크를 조성하기 위해서는 지속적인 연구 개발을 통해서 국내 현실에 맞는 세부적인 계획 및 설계기술 개발이 필요하다.

영산강하구둑 생태보존 및 개선 방안 연구

한국헌 ( Kukheon Han ),김영화 ( Younghwa Kim ),전건영 ( Keonyoung Jeon ),서동욱 ( Donguk Seo ) 한국농공학회 2009 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2009 No.-

영산강하구둑의 생태환경은 1910년대 하구습지가 309㎢로 영산강 하구 면적의 20%였는데, 2000년대 들어서면서 하구습지면적은 73㎢로 영산강 하구 면적의 5%이하로 감소하였는데, 영산강하구둑 건설 및 개발사업에 의해 습지의 비중이 줄어드는 가운데 농경지와 기타 용지의 비중이 증가하였으며, 그 후 영산강하구둑 주변으로는 농경지가 나지로 전환되었다. 그리고, 영산강하구둑 방조제 건설로 해안-담수 생태계가 공존하는 공간이 조성되어 이동성 조류의 stepping stone역할을 하게 되며, 우리나라와 중국, 일본 등 동북아를 연결하는 중요한 서식처 역할을 하며, 영산강 하구의 갯벌 면적은 47.8㎢로 하구 전체 갯벌면적의 9.9%, 전국 갯벌면적의 1.7%를 차지하고 있는데 한강 하구와 더불어 갯벌이 매우 잘 발달되어 있는 지역으로서 이러한 영산강하구둑이 갖는 생태계를 보전하고, 하구 어메니티 자원활용 방안으로 환경친화적인 개선을 통해 휴식 및 관광과 연계할 수 있는 프로그램이 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 영산강하구둑 유역에 대해 문도, 담수호ㆍ농경지 및 농수로 서식처, 식물상 및 식생, 동물상 등 영산강하구둑의 생태를 조사ㆍ분석하였으며, 영산강하구둑 생태의 보전가치 평가를 통해 보전ㆍ핵심지역, 완충지역, 전이지역으로 구분하여 제시하였으며, 이들 분석을 토대로 습지 식생 복원, 생태환경 및 동ㆍ식물의 서식처 보존 및 체험공간 조성기법 등 생태복원방안을 제시하였다.

정밀농업 생산기반 조성방안

서동욱 ( Donguk Seo ),전상옥 ( Sangok Jeon ),송재도 ( Jaedo Song ),전건영 ( Keonyoung Jeon ),김현태 ( Hyuntae Kim ) 한국농공학회 2009 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2009 No.-

농업노동력의 감소와 농업에 의한 환경피해 증대 및 안전한 고품질 농산물 대량생산요구 증대 등 변화하는 농업환경에 대비하기 위해서는 미래 정밀농업이 필요하며, 정밀농업을 도입하기 위한 생산기반을 조성하여야 한다. 오늘날, GIS, GPS, RS, AI, 정보처리기술 및 전자통신 등 정밀농업 관련기술의 발전으로 인한 정밀농업 시행여건이 향상되고 있으며, 농업오염물질에 의한 하천, 담수호의 수질오염 등으로 인해 정보에 기반한 적정 비료와 농약 투입을 통한 친환경농업을 확대할 필요가 있다. 현재까지는 주로 농업기계 및 센서개발 위주의 연구수행으로 전체적인 정밀농업 시스템에 대한 기반조성 방안 연구 미흡하였으므로, 본 연구에서는 대규모 농업단지의 정밀농업 시스템 구축을 통한 농업생산 경쟁력 확보 및 친환경 농업기반 마련을 위하여 정밀농업 생산기반 조성방안 기준정립과 방향을 제시하고자 한다. 따라서, 미래 정밀농업 정의, 범위 설정 및 발전방향을 제시하고, 정밀농업 적용을 위한 생산기반 조성조건 도출하여, 정밀농업 대상 기반시설 조성방향 및 조성방안 제시하였다. 또한, 정밀농업 실용화 방안으로 정책적 지원방안과 이력추적관리제 연계 활성화 방안, 정밀농업관리시스템 구축 방안을 제시하였으며, 향후, 본 연구를 기초로 하여 정밀농업 연구 사업을 지속적으로 추진할 필요가 있다.

농업생산기반정비사업계획설계기준 표준 코드체계 정립방향

김경찬 ( Kyoung Chan Kim ),김영화 ( Youngwha Kim ),전건영 ( Keonyoung Jeon ),서동욱 ( Donguk Seo ),송재도 ( Jaedo Song ),조재용 ( Jaeryong Jo ) 한국농공학회 2013 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2013 No.-

농업생산기반정비사업 계획설계기준은 필댐편 등 17개로 구성되어 있는데, 표준화된 코드체계(Code System) 부재로 인해 기준의 재개정 등 관리에 어려움이 크다. 이미 유럽은 유럽표준화기구의 유로코드(Eurocode)를 기반으로 구조물 설계기준에 대하여 10개의 대분류와 58개의 세부코드로 관리하고 있고, 국내 일반건설 분야에서도 건설공사기준 코드체계 도입방안 연구를 통해 표준 코드체계를 추진하고 있다. 따라서 본 연구에서는 유럽 등 선진국의 설계기준 체계를 분석하고, 현재 추진하는 일반건설분야의 설계기준체계를 조사함으로서 농업생산기반정비사업 계획설계기준을 코드체계를 어떻게 정립해 나갈지에 대한 방향을 제시하였다. 이렇게 제시된 정립방향은 향후 코드체계 설계 및 설계기준재정비에 활용할 수 있다.

새만금 간척지 기온과 심도별 기온과의 관계 분석

송재도 ( Jaedo Song ),김정균 ( Junggyun Kim ),전건영 ( Keonyoung Jeon ) 한국농공학회 2012 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2012 No.-

국내 간척지는 벼 재배 위주로 개발이 이루어져 왔으나, 최근 신규로 조성되는 간척지는 조사료단지, 원예단지 등 다양한 밭작물재배에 대한 요구가 증가하고 있다. 그러나, 간척지를 대상으로 토층상황에 대한 기초자료가 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 김제시 광활면 창제리 인근 새만금 간척지 시험포에서 2010년 4월부터 2011년 9월까지 계측기를 활용하여 시기별 토양의 지온변화를 분석하였다. 계측된 토양지온변화를 심도별로 구분하여 심도별 지온변화를 분석하였고, 인근의 기상관측소에서 관측한 기온변화 자료와 비교하였다. 이를 통해, 인근의 기상관측소의 측정자료를 토대로 토양의 심도별 지온변화를 추정할 수 있는 회귀식을 도출하여 향후 새만금 내부개발시 작물재배에 필요한 기초자료를 제공하고자 한다.

농업생산기반정비사업계획설계기준 배수편 개정 연구

김경찬 ( Kyoung Chan Kim ),김영화 ( Youngwha Kim ),전건영 ( Keonyoung Jeon ),서동욱 ( Donguk Seo ),송재도 ( Jaedo Song ),조재용 ( Jaeryong Jo ) 한국농공학회 2013 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2013 No.-

농업생산기반정비사업계획설계기준 배수편은 1970년도에 농지개량사업계획설계기준(배수편)이란 명칭으로 처음 제정하였으며, 그 이후 1983년도에 농지개량사업계획설계기준(배수편)이 1차 개정되었고, 2001년에 농업생산기반정비사업계획설계기준(배수편)이란 명칭으로 2차 개정되었다. 2차 개정 후 11년이 경과되어서 근래의 기후변화, 국지성 호우 등 강우 패턴 변화와 논 지대에 원예작물 등 밭작물 재배면적의 증가에 따른 농경지 배수 설계기준 개선 필요성 대두되어 왔다. 또한, 국지성 호우, 낙뢰 등으로 배수장 가동 중단 대비 비상전원 확보 및 낙뢰보호 시스템 기준 마련과 배수장으로 유입되는 쓰레기 등 협잡물 제거를 위한 제진기 설치기준 강화 등의 필요성이 강조되어 왔다. 이에 따라서 농림부는 2003. 2월에 집중호우와 기상이변에 대한 수리시설의 안전성을 높일 수 있도록 “재해대비 수리시설 설계기준”을 개정하였고, 이어서 농림수산식품부는 2012. 3월에 농경지 침수피해 예방을 위한 “기후변화에 대응한 배수개선 설계기준”을 개정하기에 이르렀다. 따라서 본 연구에서는 2003. 2월과 2012. 3월에 개정된 내용을 설계기준에 반영하고, 또한 최근의 여건 변화에 적합하도록 하는 일부 설계기준의 내용을 수정 보완하였다.

새만금 농산업클러스터 마스터플랜 수립

서동욱 ( Donguk Seo ),김영화 ( Youngwha Kim ),전건영 ( Keonyoung Jeon ),김경찬 ( Kyeongchan Kim ),송재도 ( Jaedo Song ),조재용 ( Jaeryong Jo ) 한국농공학회 2013 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2013 No.-

새만금 농업용지 이용계획 수정(안)에 따라, 300ha의 농산업클러스터는 고부가가치의 복합농산업화를 위하여 물류, 금융, 교육, 마케팅, 에너지 등의 기능을 도입할 계획이다. 농산업클러스터단지의 제1트랙은 첨단농업지원센터 기능으로, 원예단지, 수도작단지, 유기농업단지의 농업생산을 지원하여 경쟁력을 갖춘 농업시스템을 구축하기 위하여 자재공급, 설비 시공, 컨설팅, 물류, 유통, 가공 등 농업지원 서비스 기능을 수행할 계획이다. 농산업클러스터단지의 제2트랙은 익산의 국가식품클러스터를 고려하여 농업과 연계된 농생명 바이오산업, 제약, 신소재, 화장품 등 고부가가치 산업유치(Agro-Medical 생산기술 단지)와 Agropark와 관련된 핵심시설(수출지원센터, 물류시설 등)을 새로이 조성할 계획이다. 그러나, 현재 농업용지 이용계획(안)에 따라 상위계획만 세워져 있고, 구체적이며 세부적인 계획은 없는 상태이므로 농산업클러스터의 마스터플랜 수립하였다. 농산업클러스터의 물류기능으로는 새만금종합물류센터(쌀, 원예 등), 연구개발기능으로는 R&D센터(LED식물공장, 미생물산업, 신소재 등), 서비스지원기능으로는 전ㆍ후방 연관산업(종묘, 자재), 서비스(지원, 홍보 등)을 도입하였고, 새만금 농업용지 전체를 총괄 관리할 수 있는 농업용지종합관리센터를 구축하도록 계획하였다.

농업시설물 급경사지의 실시간 재해예측 프로그램 개발

서동욱 ( Donguk Seo ),김승욱 ( Seunguk Kim ),전건영 ( Keonyoung Jeon ),김현태 ( Hyuntae Kim ) 한국농공학회 2009 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2009 No.-

최근 기상이변에 의한 집중 호우로 인하여 농업시설물의 안정성이 저하되는 등 위험지역이 점차적으로 증가하고 있으며, 농업시설물의 절토 및 성토구간에서의 사면 활동(sliding) 피해가 빈번하게 발생되고 있다. 특히, 대규모의 저수지 제체, 여수토방수로 사면, 이설도로 급경사면 등의 경우 재해 발생 시 대규모의 인명, 재산피해가 우려되고 있으나, 급경사면에 대한 관리체계와 사전 대책이 미흡한 실정이다. 따라서, 재해 발생시 사후대책에서 탈피하여 사전 예방차원에서의 체계적이고 과학적인 재해 예측기법 개발이 필요하며, 농업시설물에 적합한 사면 안전관리시스템 구축 방안이 필요하다. 그러므로, 본 연구에서는 농업구조물의 급경사면에 대한 실시간 재해예측시스템을 구축을 위하여, 농업시설물 급경사지의 재해예측 사전점검을 위한 기준을 제시하고, 강우시 절토사면 및 성토사면의 안정성 평가기법을 개발하여, 이를 실시간 재해예측 프로그램으로 개발하였다. 실시간 재해예측 프로그램은 설계자와 관리자에 의해 입력된 주요구조물에 대한 안정성 상관관계식으로부터 실무자들이 쉽게 강우량과 지속시간 입력을 통해 안정성을 파악할 수 있도록 사용자 중심의 인터페이스를 구축하였으며, 누구나 쉽게 다룰 수 있는 프로그램으로 구현하였다. 또한, 현장계측을 통해 이론식을 보정할 수 있도록 하였으며, 실시간 자료입력 및 종합적인 계측 모니터링이 가능하도록 하고, 향후, 통합 시스템 구축 시 본 재해예측 프로그램이 연동할 수 있도록 구현하였다.