안동-임하 연결도수로 설치에 따른 가용 수자원량에 관한 연구

추연문(Choo, Yeon Moon),지홍기(Jee, Hong Kee),권기대(Kwon, Ki-Dae),김철영(Kim, Chul Young) 한국산학기술학회 2014 한국산학기술학회논문지 Vol.15 No.2

도시화 및 산업화에 따른 온실가스의 증가로 전 세계적인 이상기후 현상이 빈번하게 발생하고 있으며, 국내에 서도 이러한 현상의 하나로 홍수와 가뭄의 영향이 지속적으로 심화되고 있다. 기후변화는 이수, 치수, 환경 등 다양한 측 면에서 물 관리 전반에 걸쳐 복잡성을 가중시키고 불확실성을 확대시키는 등 많은 영향을 초래한다. 또한 과거와는 달리 하천유지수량, 환경용수량 등 다양한 용수수요의 증가에 따라 제한된 가용수자원의 추가적인 확보를 위한 분석과 연구가 필요하다. 본 연구에서는 안동댐과 임하댐 유역을 대상으로 기후변화 시나리오와 토양수분 저류구조 Tank 모형을 이용하 여 장기 유출량을 산정하였고, 연결도수로를 통해 병렬 연결된 안동댐과 임하댐의 저수지 연결모의운영을 수행하여 임하 댐에서 안동댐으로 전환되는 추가 가용 수자원량을 분석, 비교함으로서 미래 기후변화가 가용수자원 확보에 미치는 영향 을 정량적으로 평가하였다. 대표농도경로 기후변화 시나리오 중 RCP 6.0과 RCP 8.5를 이용하여 대상유역의 상세 수문자 료를 생산하여 과거 유역의 관측 강수량 자료와 경향성을 분석한 결과 시나리오별 모두 5%~9%의 범위로 강수량이 증가 하는 것으로 분석되었으며, 목적함수를 이용한 민감도 분석을 통해 가장 높은 적합도를 나타낸 개체군의 크기는 1000 이 었으며 교차비율은 80% 이었다. 본 연구의 결과를 이용하여 미래 기후변화에 대응한 물 관리 측면에서 저수지 운영의 효과를 극대화하고 장기적으로 안정적이고 풍부한 용수공급 계획을 수립하는데 도움이 될 것으로 기대된다. World is experiencing abnormal weather caused by urbanization and industrialization increasing greenhouse gas and one of these phenomenon domestically happening is flood and drought. The increase of green-house gases is due to urbanization and industrialization acceleration which are causing abnormal climate changes such as the El Nino and a La Nina phenomenon. It is expected that there will be many difficulties in water management, especially considering the topography and seasonal circumstances in Korea. Unlike in the past, a variety of water conservation initiatives have been undertaken like the river-management flow and water capacity expansion projects. To meet the increasing demand for water resources, new environmentally-friendly small and medium-sized dams have been built. Therefore, the development of a new paradigm for water resources management is essential. This study shows that additional security is needed for potential water resources through diversion tunnels and is very important to consider for future water supplies and situations. Using RCP 6.0 and RCP 8.5 in representative concentration pathway climate change scenario, specific hydrologic data of study basin was produced to analyze past observed basin rainfall tendency which showed both scenario 5%~9% range increase in rainfall. Through sensitivity analysis using objective function, population in highest goodness was 1000 and cross rate was 80%. In conclusion, it is expected that the results from this study will help to make long-term and stable water supply plans by using the potential water resource evaluation model which was applied in this study.

도시지역 내배수시설 운영에 관한 이해당사자 결과 분석

추연문(Choo, Yeon Moon),이의훈(Lee, Eui Hoon),이용식(Lee, Yong Sik),임오성(Im O sung),김중훈(Kim, Joong Hoon) 대한토목학회 2016 대한토목학회 학술대회 Vol.2016 No.10

도시 빗물펌프장 예측운영시스템의 스마트 운영기법 개발

추연문(Choo Yeon Moon),유도근(Yoo Do Guen),이승엽(Lee Seung Yub),임오성(Im O Sung),주진걸(Joo Jin Gul),김중훈(Kim Joong Hoon) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.2

본 연구에서는 기존 도시 빗물펌프장의 펌프운영기법을 개선하여 도시 내수침수 저감 및 운영효율화를 도모하고자 하였다. 이를 위하여, 기 설치된 빗물펌프장 최적예측운영시스템(FFC6)의 축적된 과거 운영 자료를 분석하여 문제점을 도출하였으며, 최적의 펌프운영을 위한 개선방식을 펌프교번운전 기능구현과 신규 펌프운영규칙 개발의 두 가지로 결정하여 연구를 수행하였다. 펌프교번운전 기능은 펌프장의 배수 유역면적, 유수지 및 펌프 용량 등 현장 여건과 강우의 규모 등에 따라 현장 운영자들이 펌프의 운영순서를 선택적으로 활용할 수 있다는 장점이 있다. 신규 펌프운영 규칙은 예측유입량의 기울기에 따라 펌프의 호기별 순차가동과 전량배제가 자동적으로 결정되는 것으로, 기존 FFC6 시스템에 탑재된 운영규칙 선택의 어려움을 보완할 수 있다. 개선된 방법론을 실제 빗물펌프장에 적용하여 검증하였으며, 본 개선된 방식은 현장 운영자들의 의견이 고려된 실무적인 방법론으로 기 설치된 빗물펌프장 운영 시스템의 활용도가 더 높아질 것으로 기대된다. Study focuses on improvement of pump operation method in existing pump station for urban inundation reduction and operation efficiency. For this purpose, optimal predicting operation system(Flood Free City6, FFC6) of existing pump station has been used to deduce problem from past operation data. Improvement method for optimal pump operation was performed by adding pump alternating operation function and new pump operation rule. Pump alternating operation function uses site conditions such as drainage basin area, reservoir, pump capacity and rainfall size which has the advantage of selectively utilizing site managers for pump operation order. New pump operation rule is decided depending on slope of predicted inflow whether to operate pump fully or orderly in automatically which can compensate the problem of selecting operation rule in existing FFC6 system. Improved methodology was applied to actual pump station for verification. Various pump operator opinions were considered in improved method. This method will have more higher utilization if it is applied to existing pump operation system.

침수 저감을 위한 도시하천 수위를 고려한 배수펌프장 운영에 관한 연구

전해성(Hae-Seong Jeon),추연문(Yeon-Moon Choo) 한국산학기술학회 2022 한국산학기술학회논문지 Vol.23 No.2

확률론적 이론을 이용한 종단면에서의 단방향 이동거리에 관한 연구

김성률(Seong-Ryul Kim),문지현(Ji-Hyun Moon),전해성(Hae-Sung Jeon),서종철(Jong-Chal Sue),추연문(Yeon-Moon Choo) 한국산학기술학회 2020 한국산학기술학회논문지 Vol.21 No.12

유속은 수리학적 구조물을 운영 관리하는데 필수적인 요소임에도 불구하고 경제적, 인력적 이유로 인해 유량, 유속 측정이 충분히 이루어지지 않고 있다. 또한, 홍수기에 하천의 유속을 산정하는데 사용되는 공식은 Chezy와 Manning 등류 공식으로 일반적으로 등류가 아닌 자연하천에 이 공식을 그대로 사용하는 것은 문제가 있다. 이에 따라 본 연구는 측정치와 경험적인 방법으로 유량과 유속을 다른 수리학적 요소로 나타내는 방법이 아닌 이론적 방법으로 유속에 접근하였다. 이전의 기존 유속 공식과 분포식의 한계를 엔트로피 이론으로 해결한 Chiu (1987)의 연구를 따라 개수로의 유속을 엔트로피 이론에 근거하여 전개하였고 효용성을 검증하기 위해 지점의 유속이 측정된 수로의 데이터를 활용하여 식을 검증하였다. 이동거리의 R2값은 0.9993, 유속의 R²값은 0.8051~0.9483으로 예측치가 실제 적용 가능함을 확인하였다. 식을 활용하면 실제 유속 측정을 여러 지점에서 매시간 하지 않아도 특성 인자를 통해 시간에 따라 이동하는 하천의 유속과 이동지점을 동시에 구할 수 있고 실시간 유속이 필요하지만 빈번한 실측이 불가능한 홍수기의 유속산정이 가능하다. 이를 활용하여 하천의 수평·수직거리를 이용해 제작되는 하천 종단면도에 활용 가능하며 GIS와 연계하여 하천 특성인자의 정확성을 높일 수 있을것으로 판단된다. GIS의 공간 모델에 하천의 거리와 유속 정보를 결합해 홍수기의 경보 · 예측 시스템에 활용이 가능할 것으로 보인다. To use a hydraulic structure effectively, the velocity of a river should be known in detail. In reality, velocity measurements are not conducted sufficiently because of their high cost. The formulae to yield the flux and velocity of the river are commonly called the Manning and Chezy formulae, which are empirical equations applied to uniform flow. This study is based on Chiu (1987)"s paper using entropy theory to solve the limits of the existing velocity formula and distribution and suggests the velocity and distance formula derived from information entropy. The data of a channel having records of a spot"s velocity was used to verify the derived formula"s utility and showed R² values of distance and velocity of 0.9993 and 0.8051~0.9483, respectively. The travel distance and velocity of a moving spot following the streamflow were calculated using some flow information, which solves the difficulty in frequent flood measurements when it is needed. This can be used to make a longitudinal section of a river composed of a horizontal distance and elevation. Moreover, GIS makes it possible to obtain accurate information, such as the characteristics of a river. The connection with flow information and GIS model can be used as alarming and expecting flood systems.

국내 해안지역의 풍랑피해 예측함수에 관한 연구

심상보(Sang-bo Sim),김윤구(Yoon-ku Kim),추연문(Yeon-moon Choo) 한국산학기술학회 2019 한국산학기술학회논문지 Vol.20 No.4

전 세계적으로 발생하고 있는 이상기후현상으로 자연재해의 발생빈도와 피해규모가 증가하고 있는 추세이다. 특히, 일본의 대지진, 미국의 허리케인 카트리나, 한국의 태풍 매미 등 세계적으로 연안지역에서 발생하는 자연재해에 의한 피해는 막대하다. 재해대응 차원에서 피해 규모를 예측할 수 있다면 신속하게 대응하여 피해를 저감할 수 있다고 판단된다. 따라서, 본 연구에서는 여러 가지 자연재해 중 해풍과 파랑에 의해 발생하는 풍랑에 관한 피해예측함수를 개발하였다. 국내의 연안지역을 대상으로 재해연보(`1991~`2017)의 풍랑 및 태풍피해 이력을 수집하였으며, 물가상승률을 반영하기 위해 2017년을 기준으로 피해액을 환산하였다. 또한, 풍랑 및 태풍피해가 발생했을 때의 해양기상인자 자료를 수집하였다. 수집된 자료를 통하여 회귀분석을 실시하였으며, 최종적으로, 연안의 지역특성을 반영하여 전국 74개 지역의 해역별 풍랑 피해예측함수를 개발하였다. 개발된 풍랑피해 예측함수를 통하여 사전대비 차원의 피해예측이 가능할 것으로 판단되며, 재해통계관련 법·제도 개선에 활용 될 것으로 기대된다. The frequency of natural disasters and the scale of damage are increasing due to the abnormal weather phenomenon that occurs worldwide. Especially, damage caused by natural disasters in coastal areas around the world such as Earthquake in Japan, Hurricane Katrina in the United States, and Typhoon Maemi in Korea are huge. If we can predict the damage scale in response to disasters, we can respond quickly and reduce damage. In this study, we developed damage prediction functions for Wind waves caused by sea breezes and waves during various natural disasters. The disaster report (1991 ~ 2017) has collected the history of storm and typhoon damage in coastal areas in Korea, and the amount of damage has been converted as of 2017 to reflect inflation. In addition, data on marine weather factors were collected in the event of storm and typhoon damage. Regression analysis was performed through collected data, Finally, predictive function of the sea turbulent damage by the sea area in 74 regions of the country were developed. It is deemed that preliminary damage prediction can be possible through the wind damage prediction function developed and is expected to be utilized to improve laws and systems related to disaster statistics.

이동한계유속과 한계소류력을 활용한 수제 설치에 관한 연구

김영식(Yeong Sik Kim),박상호(Shang Ho Park),안익태(Ik Tae An),추연문(Yeon Moon Choo) 한국습지학회 2020 한국습지학회지 Vol.22 No.3

현재 전 세계적으로 과거와는 달리 기후양상으로 인한 물 부족문제와 함께 홍수로 인한 재해의 위험을 동시에 관리해야하는 어려움에 직면한 상황이다. 수자원의 관리와 물 산업 육성을 통한 물 강국 실현을 목적으로 4대강 사업이 시행되었으며 유례없는 공사 규모에 비하여 상대적으로 단기간의 공사기간을 두고 진행되었다. 이에 4대강 사업 이후 하천환경이 어떻게 달라지는가에 대한 예측 및 분석이 미흡한 상태이다. 현재 4대강 사업 공사구간 일부에서는 대규모 준설과 홍수 시보로 인한 사류화의 영향으로 인해 침식 및 퇴적이 반복되어 발생하며 지류부의 두부침식이 발생한다. 이러한 문제점 해결을 위해 하상유지공이 설치되었으나 오히려 하천 양안을 침식시키는 결과를 초래하였으며 침식과 과도한 퇴적 등 하상을 안정하게 유지시킬 수 있는 새로운 접근방법 및 기법의 개발이 요구된다. 수제는 하천에서 흐름을 하도 중앙으로 집중시켜 주운을 위한 일정수심을 확보하는 역할을 하며 흐름방향과 유속을 제어함으로써 흐름에 의한 제방 침식작용을 방지하는 호안 역할을 한다. 또한, 수제는 하안 및 제방의 보호 기능 외에 국부적인 침식과 퇴적을 유도함으로써 자연스러운형태의 하안을 형성하여 다양한 생태환경을 제공한다. 따라서 본 연구에서는 이동한계유속과 한계소류력을 활용하여 현재사용되고 있는 수제형상결정 방법을 검토한 후 실제 국내하천에 적용 가능한 수리학적 인자를 고려한 새로운 한계유속( ) 및 새로운 저항계수 식을 개발하여 수제 설치 시 적용 가능한 방안을 제시하였다. Unlike in the past, the world is facing water shortages due to climate change and difficulties in simultaneously managing the risks of flooding. The Four Major Rivers project was carried out with the aim of realizing a powerful nation of water by managing water resources and fostering the water industry, and the construction period was relatively short compared to the unprecedented scale. Therefore, the prediction and analysis of how the river environment changes after the Four Major Rivers Project is insufficient. Currently, part of the construction section of the Four Major Rivers Project is caused by repeated erosion and sedimentation due to the effects of sandification caused by large dredging and flood-time reservoirs, and the head erosion of the tributaries occurs. In order to solve these problems, the riverbed maintenance work was installed, but it resulted in erosion of both sides of the river and the development of new approaches and techniques to keep the river bed stable, such as erosion and excessive sedimentation, is required. The water agent plays a role of securing a certain depth of water for the main stream by concentrating the flow so much in the center and preventing levee erosion by controlling the flow direction and flow velocity. In addition, Groyne products provide various ecological environments by forming a natural form of riverbeds by inducing local erosion and deposition in addition to the protection functions of the river bank and embankment. Therefore, after reviewing the method of determining the shape of the Groyne structure currently in use by utilizing the mobile limit flow rate and marginal reflux force, a new Critical Movement Velocity( ) and a new resistance coefficient formula considering the mathematical factors applicable to the actual domestic stream were developed and the measures applicable to Groyne installation were proposed.

도시지역 내배수시설 연계운영에 관한 연구

이의훈(Lee, Eui Hoon),조덕준(Jo, Deok Jun),임오성(Lim, Osung),추연문(Choo, Yeon Moon),김중훈(Kim, Joong Hoon) 대한토목학회 2016 대한토목학회 학술대회 Vol.2016 No.10