만곡하천의 자갈하상재료 분포에 따른 한계수류력 평가

신승숙,박상덕,이승규,지민규,Shin, Seung-Sook,Park, Sang-Deok,Lee, Seung-Kyu,Ji, Min-Gyu 한국수자원학회 2012 한국수자원학회논문집 Vol.45 No.2

산지하천의 자갈하상재료 분포는 최근 특정규모 홍수의 수류력에 의한 유사 이송 및 퇴적 과정에 의해 형성되며, 장갑화된 하천에서 한계수류력을 평가하는 것은 안정하도설계를 위해 중요하다. 자갈하상 하천 종단지점과 만곡부 일정구간의 세부지점에대한하상재료의입도분포를조사하고, 한계유속 및 한계수류력을 평가하였다. 자갈하상 재료에 대한 Yang의 한계단위수류력과 Bagnold의 한계수류력은 상류로 갈수록 급격히 증가했다. 계획홍수량에 근거한 무차원 전단응력은 Shields 도표에서대부분조사지점의자갈하상재료가소류사형태로이동하는것으로평가되었다. 만곡부에 대한 평균입경은 상류 유입수의 1차 수충지점에서 가장 컸으며, 반사흐름에 의한 2차 수충지점에서 두 번째로 큰 입경을 보였다. 수충직하류지점들에서상대적으로작은평균입경을보였다. 만곡부의 평균한계유속 범위는0.77~2.60m/s의 범위이며, 한계단위수류력은 경사가 급한 1차 수충부에서는 상당히 컸다. 한계수류력의 분포는 7~171W/m2의 범위로 하천 횡단보다는 종단에 따른 변화가 뚜렷했고, 만곡 외측 1차 수충지점과 반사흐름 2차 수충지점에서 크게 작용하는 것으로 평가되었다. The distribution of gravel-bed materials in mountainous river is formed by the process of deposition and transportation of sediment responding to stream power of the latest flood that is over the certain scale. The particle size of bed material was surveyed in the longitudinal points of river and detail points of a specific meandering section and used to estimate the critical velocity and stream power. Yang's critical unit stream power and Bagnold's critical stream power for gravel-bed materials increased with the distance from downstream to upstream. Dimensionless shear stress based on the designed flood discharge in Shields diagram was evaluated that the gravel-bed materials in most survey points may be transported as form of bedload. The mean diameter in the meandering section was the biggest size in first water impingement point of inflow water from upstream and the second big size in second water impingement point by reflection flow. The mean diameters were relatively the small sizes in points right after water impingement. The range of mean critical velocity was 0.77~2.60 m/s and critical unit stream power was big greatly in first water impingement point. The distribution of critical stream power, range of 7~171 $W/m^2$, was shown that variation in longitudinal section was more obvious than that of cross section and estimated that critical stream power may be affected greatly in first and second water impingement point.

급경사면의 면상침식에 대한 사질토양의 침식성 평가

신승숙,박상덕,황윤희,Shin, Seung Sook,Park, Sang Deog,Hwang, Yoonhee 한국수자원학회 2022 한국수자원학회논문집 Vol.55 No.4

산지의 인위적인 교란은 양토 비율이 적은 심토를 지표에 노출시켜 침식의 민감도를 증가시킨다. 본 연구는 강우유입 면상흐름에 의해 발생하는 세류간 침식에 있어서 사질토(sand)와 양질사토(loamy sand)의 침식성(erodibility)을 평가하고자 강우모의 실험을 수행하였다. 실험에 사용한 사질토와 양질사토의 평균입경은 각각 0.936 mm와 0.611 mm이고, 유기물함량은 각각 2.0%와 4.2%이었다. 실험 플롯에서 지표흐름의 유출계수는 양질사토가 사질토보다 1.16 배 증가하였다. 면상침식에 의한 양질사토와 사질토의 평균 토사유출량은 각각 3.71kg/m²/hr와 1.13kg/m²/hr 이었다. 강우침식능인자에 대한 토사유출량의 비인 침식성은 양질사토가 사질토보다 평균 3.65 배 컸다. 급경사면의 경사도가 24°에서 28°로 증가함에 따라 두 토양에 대한 유사농도와 침식성은 약 20%정도 증가하였다. 소규모 플롯에 대한 사질토양의 침식성인자 K 는 실측 침식성에 비해 과대 산정되었다. 이 결과는 RUSLE가 사질토양에서 면상침식에 의해 발생하는 토사유출량을 과대평가할 수 있음을 의미한다.

강우유발 면상흐름에 의한 세류간 침식에 대한 유효동력

신승숙,박상덕,Shin, Seung Sook,Park, Sang Deog 한국수자원학회 2018 한국수자원학회논문집 Vol.51 No.8

사면에서의 세류간 토양침식은 빗물방울의 지표면 타격에 의한 토양입자의 박리와 면상흐름에 의한 토사이송의 상호작용에 의한 결과이다. 본 연구는 토양입자를 박리하는 강우동력과 유사이송에 기여하는 면상흐름동력을 토양침식을 위한 에너지 소비율 측면에서 새롭게 정의하고, 강우유발 면상흐름에 의한 세류간 토양침식의 유효동력 함수를 제시하였다. 강우, 경사, 유출과 관계된 인자들에 따른 강우 면상흐름의 동력을 평가하고, 기존 연구 자료를 바탕으로 이 함수의 상수들을 분석하였다. 또한 강우와 면상흐름 동력의 상대적인 크기 변화는 세류간 토양침식의 물리적 과정과 수문학적 반응을 반영함을 확인하였다. 지표유출 및 토양침식 실측자료를 세류간침식 평가 모형들에 적용한 결과 강우 면상흐름동력 함수가 가장 높은 정확도를 보여 세류간 토양침식 평가에 적합하다는 것을 확인하였다. Interrill erosion on a hillslope results from the combined action of the detachment of soil particles by raindrop impact and the sediment transport of surface runoff. This study newly defined the rainfall power which detaches soil particles and the sheet-flow power contributed to sediment transport in terms of energy expenditure rate of soil erosion and presented the effective power equation for interrill erosion by rainfall-induced sheet flow. The rainfall and sheet-flow power was evaluated by factors related with rainfall, slope, and runoff and coefficients of the power equation were analyzed based on references. Futhermore it was confirmed that the relative scales between the rainfall power and the sheet-flow power according to rainfall intensity reflect on the hydrological response and physical process of interrill erosion. From application of the field data for surface runoff and soil erosion it was verified that the rainfall and sheet-flow power is an appropriate equation to estimate a interrill erosion.

산지사면 토양침식에 대한 RUSLE와 WEPP의 적용

신승숙(Shin Seung-Sook),박상덕(Park Sang Deog),마수봉(Ma Soo-Bong),채국석(Chae Kuk-Sheok) 대한토목학회 2005 대한토목학회 학술대회 Vol.2005 No.10

산불 경과년수에 따른 토양침식 민감도의 변화

신승숙(Shin Seung Sook),박상덕(Park Sang Deog),이규송(Lee Kyu Song) 대한토목학회 2004 대한토목학회 학술대회 Vol.2004 No.10

모의강우에 의한 급경사면의 수리수문 반응과 토사유출 변화

신승숙(Shin, Seung Sook),박상덕(Park, Sang Deog),박상연(Park, Sangyeon),윤민우(Yun, Minu),황윤희(Hwang, Yoonhee) 대한토목학회 2016 대한토목학회 학술대회 Vol.2016 No.10

산지유역에서 RUSLE모형의 피복인자 C의 적용범위

신승숙(Shin Seung Sook),박상덕(Park Sang Deog),이규송(Lee Kyu Song),심재현(Shim Jae Hyun),윤영호(Yoon Young Ho) 대한토목학회 2003 대한토목학회 학술대회 Vol.2003 No.10

양양 산불지역 지표유출 및 토양침식에 대한 식생회복의 영향

신승숙(Shin Seung Sook),박상덕(Park Sang Deog),조재웅(Cho Jae Woong),이규송(Lee Kyu Song) 대한토목학회 2008 대한토목학회논문집 B Vol.28 No.4B

양양 산불 피해 지역 당해년도의 극심한 지표 변화에 따른 지표유출 및 토양침식을 분석하기 위해 산불 산지사면에 10개의 소규모 조사구를 설치하여, 지형, 토양, 식생, 강우사상별 유출 및 토양침식량을 측정하였다. 조사는 총 15개 단일강우사상을 기준하여 이루어졌다. 산불이후 식생회복이 빠른 지역과 그렇지 않은 사면의 유출 및 토양침식량은 매우 큰 차이를 보였다. 식생회복이 빠른 조사구들은 대조구보다 약 2배 많은 평균 유출량 및 토양침식량을 나타냈으나, 나지상태 조사구들에서는 대조구의 약 10배 이내의 유출 및 토양침식이 발생되었다. 지표유출 및 토양침식에 대한 주요 인지들과의 상관분석에 의하면 강우인자 및 식생인자는 유출과 토양침식에 상당한 영향을 미쳤다. 유출 및 토양침식 민감도는 식생지수들과 높은 상관성을 보였다. 산불에 의해 교란된 지표식생이 시간이 경과함에 따라 회복되고, 산불초기에 다량의 토사유출이 발생된 이후 사면 토양의 안정화에 따라 전반적으로 유출 및 토양침식량이 감소하였다. 그러나 식생회복이 안되거나, 식생회복이 더딘 지역은 지속적으로 유출 및 토양침식이 발생하기 때문에 산불 지역별로 차별화된 대응전략 수립이 필요하다. While characteristics of topography, soil, and vegetation coverage were surveyed, also surface runoff and soil erosion for each rainfall event were measured to analyze effect of change of land cover conditions in mountain areas, Yangyang, directly after wildfire. Fifteen rainfall events were taken in total during the survey period. The result of this survey appeared that the amount of surface runoff and soil erosion are a great difference between plots with rapidly recovered vegetation and bare plots after wildfire. The burned plots where vegetation recovered rapidly generated two times or more of surface runoff and soil erosion than control plots, as burned plots with bare soil showed about ten times of surface runoff and sediment than control plots. The result of correlation analysis between main parameters of the surface runoff and soil erosion presented that rainfall factors and vegetation factors had significant effects on runoff and soil erosion. The sensitivity of runoff and soil erosion showed specially high correlation with vegetation indices. If the land surface disturbed by wildfire are recovered by natural vegetation as time passes, runoff and soil erosion may be decreased gradually. Because runoff and soil erosion in the areas with rare vegetation or bare soil are generated continuously, the discriminated mediation strategies would be established as condition of each region.

극한강우에 의한 산지지역의 토양침식 및 토사유출

신승숙(Shin Seung Sook),박상덕(Park Sang Deog),홍종선(Hong Jong Sun),김동하(Kim Dongha),이규송(Lee Kyu Song) 대한토목학회 2008 대한토목학회 학술대회 Vol.2008 No.10

염화칼슘과 친환경 제설제가 식물의 생장에 미치는 영향

신승숙(Seung Sook Shin),박상덕(Sang Deog Park),김호섭(Ho Seop Kim),이규송(Kyu Song Lee) 大韓環境工學會 2010 대한환경공학회지 Vol.32 No.5

기존 제설제인 염화칼슘(CaCl₂)과 유기산 제설제 EFD(Eco-Fridendly Deicer)가 식물의 생존과 생장에 미치는 영향을 파악하였다. 도로주변의 주요 자생종인 소나무와 참싸리 그리고, 재배종인 열무와 강낭콩 유식물에 대하여 제설제의 농도 구배에 따른 생존과 생장반응을 분석하였다. 네 종중에서 참싸리는 제설제에 가장 민감한 생존반응을 보였다. 소나무의 생장은 제설제 종류와 농도변화에 통계적 유의성을 보이지 않았다. 참싸리와 강낭콩의 경우는 CaCl₂와 EFD1의 3%이상의 농도에 생장저해를 보였으나, EFD2에 대해서는 생장이 양호했다. CaCl₂에 대한 생존 및 생장반응으로 확인된 염에 대한 내성이있는 식물은 열무와 소나무이었고, 민감한 식물은 참싸리와 강낭콩이었다. 화학약품으로 제조한 EFD1은 식물생장의 저해영향이 컸지만, 음식물쓰레기를 활용한 EFD2는 염에 내성이 약한 식물들에게도 생존 및 생장의 피해가 적음을 확인하였다. This article presents an effect of deicer such as CaCl₂(calcium chloride) and EFD(Eco-Friendly Deicer) composed by organic acids on the survival and growth of plant. Pine and bush clover which are main natural species on the road side, and young radish and kidney bean which are cultivation species used in this test that responses of survival and growth were analyzed as grade concentration of deicers. Bush clover showed the most sensitive survival response among 4 species to the deicer. Pine growth didn`t have statistical significance as the kind of deicers and concentration variation, but growths of bush clover and kidney bean showed growth inhibition in concentration more than 3% of CaCl₂ and EFD1. The results of survival and growth for CaCl₂(calcium chloride) demonstrated that young radish and pine are tolerant species and bush clover and kidney bean are sensitive species. Although EFD1 manufactured by chemical showed the negative effect on the survival and growth of plants, EFD2 made with waste compost was confirmed that it has the positive influence to the survival and growth of the both sensitive and tolerant plant species for chloride.