기후변화를 고려한 생태하천 복원 및 관리방향에 관한 연구

강형식,Kang, Hyeongsik 대한토목학회 2014 대한토목학회논문집 Vol.34 No.1

In this study, using a complex of physical, chemical, and biological evaluation factors, the ecological vulnerability to climate change were evaluated at each river in the Nakdong river basin. First, runoff, sediment rate, and low flow discharge changes according to AIB climate change scenario using the SWAT model were simulated. Also, for the assessment of chemical and biological factors, 48 points that water quality monitoring sites and ecological health measurement points are matched with each other was selected. The water quality data of BOD and T-P and the biological data of IBI and KSI in each point were reflected in the assessment. Also, the future rise in water temperature of the rivers in Nakdong river basin was predicted, and the impact of water temperature rise on the fish habitat was evaluated. The top 10 most vulnerable points was presented through a summary of each evaluation factor. This study has a contribution to river restoration or management plan according to the characteristics of each river. 본 연구에서는 낙동강 유역을 대상으로 물리, 화학, 생물학적의 복합적인 평가요소를 이용하여 수생태 관련 기후변화 취약구간을 선정하였다. 먼저 SWAT 모형을 이용하여 A1B 기후변화 시나리오에 따라 각 소유역별로 유출량, 유사량, 갈수량 변화를 모의하였다. 또한 환경부의 수질 측정망과 수생태 건강성 측정 지점이 서로 일치하는 48개 지점을 대상으로, BOD 및 TP 등의 수질 데이터와 IBI, KSI의 수생물 데이터를 평가에 반영하였다. 한편, 미래 기온 상승에 따른 낙동강 유역 하천에서의 수온 상승 폭을 예측하였고, 이로 인한 수생물 서식처 영향을 분석하여 평가에 반영하였다. 각 평가요소를 종합하여 가장 취약한 상위 10개 지점을 제시하였다. 본 연구는 하천 생태복원을 위한 취약구간 평가 및 종합적인 평가 결과를 토대로 각 하천 특성에 맞는 하천 관리 계획을 수립하는데 있어 효과적일 것으로 사료된다.

교행식생 영역을 갖는 개수로 흐름에서의 3차원 수치모의

강형식,김규호,임동균,Kang, Hyeongsik,Kim, Kyu-Ho,Im, Dongkyun 대한토목학회 2009 대한토목학회논문집 B Vol.29 No.3B

본 연구에서는 흐름방향으로 식생 영역이 교차적으로 식재된 교행식생 수로에서의 3차원 수치모의를 수행하였다. 지배방정식에서의 난류 폐합을 위해 ${\kappa}-{\varepsilon}$ 모형을 적용하였으며, 수치모형은 Olsen(2004)이 개발한 3차원 모형을 이용하였다. 먼저, 3차원 수치모형을 이용하여 하상의 일부가 식재된 부분 식생 수로를 수치모의 하고, 계산된 적분유속 및 레이놀즈응력을 기존의 실험 결과와 비교하였다. 그 결과 본 모형이 식생 수로에서의 평균 유속 분포를 매우 잘 예측하는 것으로 나타났다. 그러나 ${\kappa}-{\varepsilon}$ 모형이 등방성 모형이므로 식생과 비식생 영역의 경계면 부근에서 발생되는 운동량 교환 효과를 정확히 예측할 수 없는 것으로 나타났다. 한편, 주흐름방향으로 식생 영역이 교차적으로 존재하는 교행식생 수로를 수치모의 하고, 계산된 유속 분포를 기존의 실험 결과와 비교한 결과, 계산 유속과 실험 결과가 매우 잘 일치하는 것으로 나타났다. 또한 다양한 밀도에 따른 유속 벡터도를 계산한 결과, 식생밀도가 증가함에 따라 식생이 흐름 방향을 변화 시켜 점차 만곡수로와 유사한 형태의 유속 벡터도를 갖는 것으로 나타났으며, 식생 밀도 ${\alpha}$가 9.97%인 경우에는 식생 반대 측벽 영역에서 재순환 흐름이 형성되는 것으로 나타났다. 한편, 식생 밀도에 따른 단면 유속 분포도 및 편수위 변화를 살펴보았다. In the present paper, turbulent open-channel flows with alternate vegetated zones are numerically simulated using threedimensional model. The Reynolds-averaged Navier-Stokes Equations are solved with the ${\kappa}-{\varepsilon}$ model. The CFD code developed by Olsen(2004) is used for the present study. For model validation, the partly vegetated channel flows are simulated, and the computed depth-averaged mean velocity and Reynolds stress are compared with measured data in the literature. Comparisons reveal that the present model successfully predicts the mean flow and turbulent structures in vegetated open-channel. However, it is found that the ${\kappa}-{\varepsilon}$ model cannot accurately predict the momentum transfer at the interface between the vegetated zone and the non-vegetated zone. It is because the ${\kappa}-{\varepsilon}$ model is the isotropic turbulence model. Next, the open channel flows with alternate vegetated zones are simulated. The computed mean velocities are compared well with the previously reported measured data. Good agreement between the simulated results and the experimental data was found. Also, the turbulent flows are computed for different densities of vegetation. It is found that the vegetation curves the flow and the meandering flow pattern becomes more obvious with increasing vegetation density. When the vegetation density is 9.97%, the recirculation flows occur at the locations opposite to the vegetation zones. The impacts of vegetation on the flow velocity and the water surface elevation are also investigated.

하천사업에 대한 일반인 및 공무원 인식차이 조사에 관한 연구

강형식,김민선,조성철,Kang, Hyeongsik,Kim, Minseon,Cho, Sungchul 대한토목학회 2014 대한토목학회논문집 Vol.34 No.4

This study aims to analyze civil society consciousness to river projects, examine the current state of resident participation, and suggest development directions for river policy. For this, this study conducted a survey of 1,200 local residents and 100 public officials living and working in the river project areas. The result demonstrates the necessity of formulating river policy in a way that recognizes voices of various policy stakeholders, strengthens partnership among resident groups, and promotes a trend shift in river restoration to reflect residents' consciousness. 본 연구에서는 하천사업에 대한 인식과 하천사업에서의 주민참여 현황을 파악하고 하천사업의 발전방향을 제시하고자 한다. 이를 위해 고향의 강 사업과 생태하천 복원사업 대상지 중 12개 하천을 선정하여 일반인과 공무원 집단을 대상으로 면접설문을 실시하였다. 설문결과 하천정책의 지향점, 하천관리 주체, 주민참여 활성화 방안에 대한 두 집단 간의 인식차이를 확인 할 수 있었고 이와 관련하여 다양한 주체의 의견을 반영하는 하천정책이 필요한 것으로 도출되었다. 지금까지의 하천사업이 하천의 생태적 측면과 친수환경 조성을 중요시 했다면 앞으로는 하천의 역사, 문화, 공동체성에 대한 요구를 수용하고 다양한 주민참여의 기회를 마련하여 민 관 거버넌스 형태의 하천사업이 이루어 질 수 있는 하천정책의 패러다임이 구축되어야 할 것이다.

기후변화에 따른 낙동강 수계 어류 서식처 영향 분석

강형식,박민영,장재호,Kang, Hyeongsik,Park, Min-Young,Jang, Jae-Ho 한국수자원학회 2013 한국수자원학회논문집 Vol.46 No.1

본 연구에서는 기후변화에 따른 수온상승이 낙동강 유역 어류 서식지에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해 낙동강유역에 서식하는 어종 중 22개 어종에 대한 최대내성한계온도를 산출하였으며, 이를 토대로 수온 상승에 따른 어류 서식지 및 서식지 지점별 어종 영향 정도를 분석하였다. 산정된 최대내성한계온도의 범위는 $27.7\sim33.1^{\circ}C$의 범위를 나타났다. 또한 기존에 예측된 기온 상승 데이터를 이용하여, 낙동강 78개 지점에서의 2100년도까지의 수온 상승을 예측하였으며, 수온 상승 예측을 위하여 낙동강 유역 78개 각 지점에서의 기온-수온의 회귀식을 산정하였다. 그 결과 S1 기간(2011~2040년)에 평균 $0.69^{\circ}C$, S2기간(2041~2070년)에는 평균 $1.76^{\circ}C$, S3기간(2071~2100년)에는 평균 $2.32^{\circ}C$의 수온이 상승되는 것으로 나타났다. 이상의 수온상승에 따라 낙동강 22개 어종에 대해 S1-S3 각 기간별로 평균 21.9%, 36.3%, 51.4%의 서식처가 영향을 받는 것으로 나타났다. In this study, the potential effects of increased water temperature on fish habitat were analysed in the streams of Nakdong River watershed. The changes in suitable habitats for each fish species and in species number at a habitat site were predicted, based on the maximum thermal tolerances of 22 fish species. The estimated maximum thermal tolerance ranged between $27.7^{\circ}C$ and $33.1^{\circ}C$. Then, the increase of water temperature in 78-sites of Nakdong River watershed by 2100 was predicted by using the estimated air temperature data by 2100 in the literature and the regression analysis between air-temperature and water-temperature at each sites. The water temperature was estimated to have increased by $0.69^{\circ}C$, $1.76^{\circ}C$, and $2.32^{\circ}C$ in 2011~2040 (period S1), 2041~2070 (S2), and 2071~2100 (S3), respectively. With such increases in water temperature, the averaged suitable habitats for all 22 fish species would be influenced by 21.9%, 36.3%, and 51.4% in periods S1, S2, and S3, respectively.

감자 분무경양액재배시 묘소질에 관한 연구

강형식(Hyoung Shick Kang),현관희(Kwan Hee Hyun),이한권(Han Gweon Lee),강영길(Youg Kil Kang) 한국원예학회 2005 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2005 No.5

댐 하류 하천에서 발전방류로 인한 어류 물리서식처 변화 수치모의

강형식(Kang Hyeongsik),임동균(Im Dongkyun),김규호(Kim Kyu-Ho) 대한토목학회 2010 대한토목학회논문집 B Vol.30 No.2B

본 연구에서는 2차원 수치모형을 이용하여 댐 발전방류로 인한 어류 물리 서식처의 변화를 분석하였다. 이를 위해 River2D 모형을 이용하였으며, 대상 어종은 피라미를 선정하였다. 먼저 구축된 모형의 검증을 위하여 계산된 수위를 기존의 현장 측정 데이터와 비교하였으며 잘 일치함을 보였다. 한편, 피라미의 성장 단계별 가중가용면적 및 유량 별 복합서식처적합도 분포도를 계산하여 비교하였다. 그 결과, 댐 하류 만곡부 부근에서 피라미 서식처가 가장 좋은 것으로 나타났으며, 약 9 ㎥/s의 유량일 때 성어기 피라미의 가중가용면적이 최대의 값을 이루는 것으로 예측되었다. 또한 일주일 간의 발전 방류량 및 갈수량 조건에 대한 계산 결과, 일주일 평균 발전 방류량이 갈수량에 비해 약 39% 더 큰 것으로 나타났지만 계산된 가중가용면적은 약 60-100% 작은 것으로 예측되었다. 즉, 발전 방류로 인해 하류단 서식처의 면적이 크게 감소되는 것을 확인하였다. This paper presents numerical investigations of the physical habitat changes induced by the hydropeaking in the downstream river of dam. For the two-dimensional ecohydraulic simulations, River2D model is used. Pirami (Zacco platypus) is selected as the target fish for investigating the impact of the hydropeaking. For validation of the model, the water surface elevations are simulated with two different water discharges. The computed results are compared with field data in the literature, and the result shows that the model successfully simulates the water flows. The weight usable area (WUA) of Pirami with the life cycle and the composite suitability index with different water discharges are computed and discussed. The results show that habitat for Pirami appears to be best in the bend region downstream of the dam. The discharge of the maximum WUA for adult Pirami is computed to be about 9 ㎥/s. Also, the WUA computed in a condition of hydropeaking during seven days are presented. The averaged discharge of the hydropeaking appears to be about 20% larger than the drought flow, but the WUA by the hydropeaking is computed to be 60-100% smaller. This result shows that the hydropeaking reduces quantity of habitat available to fish.

제주지역에서 토양과 지대에 따른 에키네시아의 생육 및 근수량 변화

강형식(Hyoung Shick Kang),김봉찬(Bong Chan Kim),고성준(Sung Zun Ko),소인섭(In Sup So) 한국원예학회 2011 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2011 No.5

물환경 서비스와 물 인프라의 지속가능성 평가(Ⅲ)

강형식 ( Hyeongsik Kang ),김호정,류재나,이선,정호승 한국환경정책평가연구원 2016 사업보고서 Vol.2016 No.-

본 연구는 국내 도시의 물서비스를 제공하는 상수도 및 하수도 시설을 경제, 사회, 환경 세 가지 부문의 지속가능성 평가를 통해 물환경 자원의 지속적인 이용을 도모하고, 물서비스 관련 법·제도적 해외 사례 평가를 통해 지속가능성 평가의 효과 및 필요성을 제시한다. 선행 물서비스 지속가능성(Sustainability Index) 지표 연구는 지속가능성 평가를 물리적·재정적 수치가 아닌 지역 전문가 의견에 의존하거나 평가지표 체계를 개발·제시하는데 그쳐 실제 활용하지 못한 경우가 많았다. 따라서 본 연구는 우리나라 실정에 맞는 도시 물서비스 TBL(Triple Bottom Line; 경제, 사회, 환경)의 평가지표 개발을 위해 이용주체, 관리주체, 공공 및 자연인프라 간 관계에 유의하여 재원 확보, 공평한 서비스 제공, 수생태건강성 유지 및 증진을 동반한 고품질 서비스 공급 등에 대한 세부 지표를 구축했다. 각 지표는 정량적, 정성적 지표로 구성되었으며, 해당 지표의 특성에 따라 상태지표 혹은 흐름지표로 구성되었다. 또한 지속가능성에 대한 종합적 평가는 지수화함으로써 낙동강 대권역 내 비교그룹 간 상대비교가 용이하게 이루어졌다. 낙동강 대권역의 상하수도 인프라를 구축하기 위해서 지금까지 약 98조 원이 투자되었으며, 이로 인한 대부분의 지역민이 상하수도 서비스 혜택을 영위하고 있었다. 또한 인프라 구축으로 인해 2000년 이후 수질이 꾸준히 개선되어 수인성질병의 발병 횟수가 크게 감소하는 것으로 확인되었다. 본 연구에서 구축한 평가 체계에 따라 평가한 결과, 낙동강 유역의 지속가능성은 경제부문의 경우 상대적으로 재정자립도가 낮은 시·군 지역이 광역시에 비해 재정건전성이 낮은 것으로 나타났고, 서비스 비용분담에 대한 요금현실화도 낮은 것으로 나타나 경영혁신이 필요한 것으로 평가되었다. 반면 사회부문의 경우, 서비스 보급률은 모든 지역에서 증가하는 양상을 보여 사회적 공평성이 확립되는 것으로 보였다. 하지만 민원 건수나 환경책임감 측면에서 큰 격차를 보여 서비스 품질의 형평성 확립이 필요한 것으로 나타났으며, 노후화 또한 진행되고 있어 형평성 확립 및 유지관리를 위한 대책 마련이 필요한 것으로 평가되었다. 마지막으로 환경부문은 하천 수질, 오염물질 부하, 1인당 물사용량의 차이로 인해 군, 시, 광역시 순으로 환경 지속가능성이 양호한 것으로 나타났다. 특히 물서비스에 대한 지속적인 투자로부터 수질 및 수생태계를 개선하는 효과를 얻은 것으로 분석되었으나, 수생서식처의 종적 단절과 높은 취수율은 1970~1980년대에 비해 수생물다양성을 악화시킨 것으로 파악되었다. 마지막으로 낙동강 대권역 내 도시 물서비스의 지속가능성 지수가 10년 동안 꾸준히 감소하는 추세로 나타났는데, 이는 곧 도시 물서비스를 제공하기 위한 기관의 근본적인 개혁이 필요함을 시사한다. 이는 물인프라 시설의 가치와 물서비스의 지속가능성을 파악하기 위한 체계의 필요성을 나타내는 것이라고 할 수 있다. 실제로 해외의 경우, 물서비스 평가를 시행함으로써 서비스의 질 유지 및 향상, 비용절감, 효율적 재정계획 수립, 에너지 절감 등의 효과를 얻은 것으로 확인되었다. 따라서 단기적으로는 기존 「수도법」, 「하수도법」 등 기존 법의 개정을 통해 상하수도 평가 항목을 재정비하고, 현재 시행 중인 지방공기업 경영평가의 항목을 개정하는 등의 노력을 통해 도시 물서비스를 위한 지속가능성 평가를 구체적으로 실시해야 할 것이다. 이는 경영 및 기관의 근본적인 개혁뿐만 아니라 이용자의 서비스 만족을 극대화하는 데에 효과적일 것이라고 보며, 평가 결과는 기관별 취합 및 비교를 통해 문제점을 발견하고 개선 이행 조치가 이루어질 수 있는 피드백 과정이 반드시 포함되어야 할 것이다. This study assesses sustainability of water service by the national urban water supply and sewarage system, aiming to disclose its sustainability status to the public, which should function as a benchmarking tool. We also researched cases of legal and administrational system of water service assessment from the literature to examine effectiveness and necessity of the assessment systems. The sustainability assessment system of the current study evaluates the national urban water service from economic, societal and environmental aspects (so called Triple Bottom Line; TBL). In order to elucidate sustainability isssues of the water service of the country, the assessment system comprises different indicators relevant to those issues. Sustainability Index, which was calculated as an aggregate score of the sustainability assessed in diverse TBL aspects, made it possible to numerically evaluate and collectively compare the water service sustainability of different municipalities within Nakdong River Watershed. During the last decades in Nakdong River Watershed, 98 trillion KRW has been invested on constructing water supply and sewerage infrastructure. Residents in the watershed relished different benefits from the investment, such as improvement in water quality and reduction in water-bourne diseases. Scrunitinizing the indicators obtained in this study revealed several important findings, calling for actions towards tackling the sustainability issues found. The economic sustainability of the water service was becoming undermined by low cost recovery and financial independency, especially in Si and Gun municipalities. The societal sustainability has been enhanced in terms of service distribution, but service complaints, environmental responsibility and ratio of outdated facilities indicated deteriorations in service quality and functionality of facility. The water service was found environmnetally more sustainable in Gun, Si than in Gwangyuk-si in terms of surface water quality, water exploitation ratio and so on. The Sustainability Index of the water service in Nakdong Watershed was on a steady downward trend during the last 10 years, which implies that fundamental reforms in the water service organizations are essential. Establishing a system to evaluate status of the sustainability as well as assets of water service organizations throughout the country can assist the reforms. Such assessment systems have been proved effective from the cases of other countries in improving service quality, financial efficiency, energy efficiency and so forth. Accordingly, we suggest to amend the current laws on water supply and sewerage and to carry out comprehensive sustainability assessment of the national urban water service through an assessment system developed from the existing systems such as business efficiency assessment of public companies. It is essential to establish an administrative feedback process which leads the water service organizations to finding problems from the assessment results and take follow-up actions in order to practically improve the sustainability of the water services.

主要臟器에 發生한 諸腫瘍의 統計學的 觀察

姜亨植(H.S. Kang),郭鎭榮(J.Y. Kwak),裵金龍(K.R. Bai),徐在皓(J.H. Suh) 대한외과학회 1969 Annals of Surgical Treatment and Research Vol.11 No.6

감자 분무경양액재배시 베드내 녹화처리 효과

강형식(Hyoung Shick Kang),김성용(Sung Ryong Kim),현관희(Kwan Hee Hyun),이한권(Han Gweon Lee),강영길(Youg Kil Kang) 한국원예학회 2005 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2005 No.5