지자체관리 저수지의 안정성평가에 관한 연구

이준구 ( Joongu Lee ),윤창진 ( Changjin Yoon ),김명원 ( Meyongwon Kim ),김성필 ( Sungpil Kim ),허준 ( Joon Heo ) 한국농공학회 2011 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2011 No.-

소규모 지자체관리 저수지는 전국에 14,323개소가 있는데 안정성평가가 거의 이루어지지 못하고 있다. 그 이유는 지구수가 많아 예산과 기간이 많이 소요되기 때문에 지자체에서는 그 중 규모가 큰 저수지 위주로 정밀안전진단을 통해 개보수사업을 수행하고 있기 때문이다. 따라서 본 연구에서는 소규모 저수지에 적용할 수 있는 간편한 방법의 안정성평가 기법을 정립하고 그 신뢰성을 검증하였다. 간편한 방법을 통해 재해안전등급이 낮은 저수지의 경우 우선적으로 정밀 안전진단을 실시하거나 간편법을 통해 얻은 결과를 통해 개보수사업을 실시 할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 간편법을 적용한 지자체관리 저수지의 안정성 평가 결과를 분석하여 재해취약정도를 제시하였다. The 14,323 reservoirs(based on 2008 Annual Statistics) nationwide under the management of local governments almost have not been evaluated for safety. Huge budgets and long periods make the local government to diagnose only large and weak one among them preferentially and to rehabilitate the reservoir according to the detail diagnosis result. On this study the simple method of safety assessment was developed with preceeding of verification. It could be possible to rehabilitate the reservoir estimated as week by this developed method or to set the one under detail diagnosis preferentially. The result of adoption of this method to small reservoirs revealed their vulnerability for disaster on this paper.

드론과 ES활용 저수지 저수역 지형정보 구축

이준구 ( Joongu Lee ),박정일 ( Jungil Park ),박구성 ( Kusung Park ),김시훈 ( Sihoon Kim ),장규상 ( Kyusang Jang ) 한국농공학회 2018 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2018 No.-

최근 산업전반에 걸쳐 드론의 활용도가 점차 증가해 가고 있는 추세이다. 특히 농업부문에 많은 활용이 있으며 지속적으로 확대되어가고 있다. 농업생산기반시설의 관리, 조사는 물론 신규지구 조사·설계업무에서도 드론에 의한 표고측량이 측량성과로서 활용되면서 시범적 적용이 이루어 지고 있다. 국토지리정보원 고시 제2018-1075호(2018.3.30.) 『무인비행장치 이용 공공측량 작업지침』의 발표에 따라 공공분야 측량에 드론의 활용이 본격화될 것으로 예견되고 있다. 「공간정보의 구축 및 관리 등에 관한 법률」제2조에 따른 국가, 지자체 등의 측량으로 공공의 이해, 안전과 관련이 있는 측량을 공공측량으로 규정하고 있다. 본 연구에는 드론과 에코사운더의 조합을 통해 물이 담겨있는 저수지의 저수역 지형정보를 구축하고 그 활용도를 검토하였다. 드론은 지상의 지형정보를, 음향측심기(Echo-Sounder, ES)는 수중의 지형정보를 획득하는데 활용되며 두 데이터를 융합하여 물그릇의 용적, 시계열적 지형변화, 목적외 활용 및 수변개발 등에 지형정보로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

해양콘크리트 구조물의 염해 예측 및 유지보수 시뮬레이션시스템 개발

이준구 ( Joongu Lee ),김명원 ( Meyongwon Kim ),김관호 ( Kwanho Kim ),조재용 ( Jaeyong Cho ),신태호 ( Taeho Shin ) 한국농공학회 2011 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2011 No.-

해양환경에 노출된 콘크리트 구조물에 발생되는 열화는 염해, 동해, 중성화, 황산염해 등으로 대별된다. 해양콘크리트 구조물의 노후손상원인중 염화물로 인한 철근 부식과 그로 인한 구조물 성능저하가 차지하는 비중이 가장 크다. 따라서 배수갑문 등과 같은 해양콘크리트 구조물의 열화메카니즘을 규명하고 사용연한에 따른 염해예측을 통하여하여 적정 유지보수가 가능하도록 하는 것이 필수적이다. 본 연구의 대상구조물인 배수갑문은 방조제에서 해수와 담수를 유통시키는 역할을 하는 중요한 시설이며, 여기에는 통선문과 물고기의 이동을 위한 어도 등도 포함되어 있다. 배수갑문에서 갑문을 지지하는 언주와 언주상부에 놓이는 교량이 콘크리트 구조물로서 해양콘크리트 구조물로 다루어진다. 대형 배수갑문의 경우는 교량내부에 배수갑문의 개폐에 소요되는 유압을 발생시키는 기계, 전기 시설이 설치되며 관리차량의 통행로도 확보된다. 공용연한이 증가함에 따라 배수갑문의 언주나 교량은 열화가 진행될 것이며, 이를 보수하기 위해선 육상에서와 달리 가체절 및 많은 부대시설이 필요할 것이기 때문에 적정시점의 예측을 통한 최적 시뮬레이션이 필수적이다. 콘크리트구조물의 내구성을 향상시키기 위한 연구는 끊임없이 계속되어 오고 있다. 콘크리트는 그 수명주기가 길어서 자연환경 하에의 추이를 관찰하는 것은 얻어지는 결과에 비해 너무 많은 노력과 비용이 수반되기 때문에 적지 않은 어려움이 있다. 이러한 이유 때문에 많은 연구자들은 줄곧 실내촉진실험을 통하여 콘크리트의 내구성 변화를 찾아내어 오고 있다. 콘크리트를 손상시키는 환경 인자를 한 가지에서 두 가지 이상으로 늘려가지도 한다. 최근에는 구조물이 처해있는 열악한 환경에 실험체를 설치함으로써 자연환경에서 콘크리트의 내구적 특성 변화를 모니터링하는 추세가 늘어가고 있다. 일본 공항항만연구소에서는 40여년간 해양환경하에서 모니터링해오고 있다. 본 연구에서는 해수노출 시험장에 비말대와 간만대의 공간을 확보하고 650여개의 실험체 폭로를 시작한지 4년이 지났으며, 역학적 특성, 염화물에 대한 침투특성을 분석하여 실내촉진실험과 현장장기폭로실험을 겸한 리뉴어블 예측모델 개발하고자한다.

범용농지조성 기반기술 시범 적용

이준구 ( Joongu Lee ),손옥용 ( Okyong Son ),김영화 ( Youngwha Kim ),김성필 ( Sungpil Kim ),서동욱 ( Donguk Seo ) 한국농공학회 2014 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2014 No.-

최근 국내외 사회적 환경변화에 따른 농업작물의 재배패턴이 변화하고 있다. 논에서 쌀농사보다 소득이 높은 특용작물, 오이, 딸기 등 고소득 시설하우스를 운영하는 것은 이미 오래전에 시작되었으며, 요즘은 노지에 벼대신 콩을 심고 동절기에는 감자나 양파, 양배추 등을 심고 있다. 이러한 농업의 변화에 수반되는 농업생산기반정비 기술로서 지하암거배수기술이 도입되고 있다. 본 기술의 시작은 습답의 건답화를 목적으로 연구·활용되어오고 있는데 본 연구에서는 이를 논에 밭작물을 심을 경우 배수를 유도하며, 경우에 따라서 다시 논으로 활용할 수 있도록 지하암거에 수갑을 설치하여 벨브를 잠그는 방식을 적용하고 있다. 이러한 범용농지조성 기반기술을 사업으로 시작하기 전 파일롯 연구 차원의 시험포를 조성하였다. 지하배수 및 지하관개까지를 감안한 암거시설을 설치하였으며 그 효과분석을 위해 작물생육모니터링과 지하수위 및 토양함수비 관측 등을 실시하고 있으며, 이를 본 고에 소개하고자 한다. Recently, the patterns of agricultural crops cultivation are changing in accordance with national and international social environmental change. Greenhouse cultivation that is to grow higher-income crops like cash crops, cucumbers and strawberries than rice farming has already been started a long time ago. Nowadays as a double-cropping, the cultivating beans instead of rice at outdoors in spring and the cultivation of potatoes, onions and cabbage at the same paddy in winter is common. The underdrainage systems as a agricultural infrastructure technology, entailed to these changes, are being introduced. The start of these systems have been studied and adopted to change wetted paddy field to dried one. In this study, the valve attached to this system is being applied to manage the water table, to open the valve is to crop the farm product and to close this is to grow the rice. The systems of underground porous pipes and controlled drainage systems with the pilot study scale was constructed before the opening of grand project. The corp growth monitering and measuring of soil moisture and groundwater level are being performed to evaluate the effect of these systems. This trial application of the technology will be introduced in this paper.

수리구조물 표준도 재구축(U-type Canal)

이준구 ( Joongu Lee ),김명원 ( Myungwon Kim ),서동욱 ( Donguk Seo ),진현희 ( Hyunhi Jin ),김영화 ( Younghwa Kim ) 한국농공학회 2018 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2018 No.-

농업생산기반정비사업에 활용되는 농업용수의 급수, 과잉수분의 배제를 위한 배수시설로 활용되는 수리구조물중 개거(U-type)의 표준도면을 콘크리트구조기준(2012)에 따라 작성함으로서 신규 및 개보수사업 설계업무의 효율성 제고 및 설계업무 개방에 따른 대외서비스질을 향상하고자 본 연구를 수행하였다. 개거 표준도 제작을 위한 설계조건은 농업생산기반정비사업 조사·설계실무요령(2011), 농촌용수계획설계편람(1998) 등의 설계기준과 한국농어촌공사내 설계담당자들의 의견을 수렴하여 결정하였으며, 대내·외 설계자문위원들의 기술검토를 통해 확정하였다. 콘크리트 압축강도는 24MPa적용, 토압계수는 정지토압과 주동토압의 평균값적용, 지진하중은 토압에 Monobe-Okabe에 의한 유사정적 해석법 적용, 그리고, 도로에 인접한 개거의 경우를 고려한 활하중을 적용할 수 있도록 하였다. 조립철근의 강성 등 시공성, 생산·시장유통여건을 고려한 최소철근은 D13㎜를 사용하였으며, 2×2m이상의 단면에서는 슬래브나 벽체단면의 압축측에 인장측 주철근의 1/2을 배치하는 것으로 결정함으로서 크리프의 영향에 의한 변형발생을 방지하는 설계기준을 적용하였다.

노후농업기반시설물의 성능저하요인 분석(양·배수장중심)

이준구 ( Joongu Lee ),최원 ( Won Choi ),윤성수 ( Sungsu Yoon ),박진선 ( Jinsun Park ),김영화 ( Younghwa Kim ) 한국농공학회 2018 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2018 No.-

최근 사회간접자본의 국가운영 정책을 보면 신규개설보다 기존시설에 대한 유지관리에 중점을 두고 있음을 국가예산편성 경향을 통해 짐작할 수 있다. 물론 이러한 경향은 이웃 일본 등 선진국에서도 마찬가지다. 기존시설물의 효율적 관리를 통해 재해에 대한 안전은 물론 목표 서비스수준을 오래 유지하여 장기적 측면에서 보다 경제적인 관리를 한다는 전략이다. 특히, 우리나라는 1970년부터 급속한 경제발전이 이루어지면서 단기간에 집중 보급된 구조물이 30년이상 경과되어 노후 구조물이 급증하고 있다. 서울시는 2016년 7월 ‘노후기반시설의 성능개선 및 장수명화 촉진 조례’를 제정하여 서울시 재정투자의 효율성을 제고하고 있다. 농업생산기반시설인 국내 농업용 저수지는 1945년 이전 준공된 시설이 52%를 넘고 있다. 양·배수장의 경우 준공된 지 30년 이상 경과된 시설이 43%에 달하고 있다. 따라서 노후농업생산기반시설물의 성능개선 및 장수명화를 위해 중장 기적 연구를 수행하고 있으며 당해연도에는 양·배수장을 대상으로 성능저하요인을 분석하고 성능개선방안을 도출하는데 주려하고 있다. 본 고에서는 토목, 건축구조물, 기계설비, 전기설비, 부대시설 등으로 구성되어 농업용수의 공급 또는 과잉지표수 및 지하수 배제의 기능을 수행함에 있어 이를 저하시키는 요인을 구성부대시설별로 분석한 결과를 소개하고자 한다.

배수갑문교량콘크리트 염분침투 프로파일 추정에 관한 연구

이준구 ( Joongu Lee ),김명원 ( Meyongwon Kim ),조재용 ( Jaeyong Cho ),김한중 ( Hanjoung Kim ) 한국농공학회 2009 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2009 No.-

해양환경 하에 놓인 철근콘크리트구조물의 가장 큰 열화요인 인자는 염화물의 콘크리트 침투에 의한 철근의 부식을 들 수 있다. 이러한 이유로 해양콘크리트구조물은 설계당시부터 내염대책 등을 강구하는데 도막 철근사용, 방청제혼입, 고로슬래그 등 혼화재혼입, 구조물외벽도장 등 다양한 방법이 도입된다. 콘크리트는 비균질 재료로서 해수로부터 침투되는 염화물함량을 깊이별로 정량적인 값을 얻어내기란 쉽지 않다. 또한, 공용연한 및 깊이에 따른 염분침투프로파일의 예측식이 실내실험을 기반으로 도출된 식으로서 현장 구조물에 적용 시 수정이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 실내실험을 통하여 염화물 침투 프로파일 추정 함수를 유도하고, 현장 배수갑문교량 콘크리트로부터 실측된 염화물 함량 자료를 통하여 기본 함수를 수정함으로써 배수갑문교량콘크리트의 공용 연한에 따른 깊이별 염화물 침투 프로파일 추정식을 제안하였다. Re-bar corrosion caused with chloride penetration in reinforced concrete structures under tidal environment usually is considered as a main factor in deteriorating them. For this reason marine concrete structure ought to be designed with several special chloride penetration protection methods like as using coated re-bar, adding chemical admixture for anti-corrosion, cement replacing with pozzuolan, such as granulated blast furnace slag, fly ash, coating with paint to the outside of structure. The contents of chloride at a depth could not measured easily because of non-homogeneousness of concrete. The estimation function of chloride penetration profile driven from lab experimental research result might be modified to apply to the real structure under tidal zone. The estimation function modified by considering measured data in situ was suggested to apply to the gate bridge in this paper.

암거간격결정 부정류 방정식의 적용 사례

이준구 ( Joongu Lee ),김영화 ( Youngwha Kim ),김성필 ( Sungpil Kim ),서동욱 ( Donguk Seo ),최원우 ( Wonwoo Kim ) 한국농공학회 2015 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2015 No.-

국내외 농업시장 및 식량소비패턴의 변화, 식량자급률에 대한 정부정책의 변화 등을 고려한 농지범용화 기술의 재조명에 관심이 집중되고 있다. 종전 지하배수, 간척지 제염 등에 적용하였던 지하암거시설에 대한 국외 사례분석을 통한 국내 논에 시범 적용한 사례를 소개하고자 한다. 범용화 기술의 적용에 있어 점토성분이 많아 투수계수가 낮은 논토양, 포장의 구배가 없어 암거의 구배확보가 어려운 시공여건 등 난제가 산재해 있다. 범용화 사업지구의 배수로 관리는 경지정리 지구의 용수로 관리보다 중요할 것이며, 동일포장에서 벼를 재배할 때보다 밭작물을 재배할 때 습해에 대한 위험도 관리가 중요할 것이다. 즉, 구역단위의 배수장 관리와 포장단위의 썸프(Sump)관리에 대한 유기적인 조직 및 관리계획이 수립되어야 사업의 성공을 가져올 수 있을 것으로 보인다. 본 연구에서는 이러한 사항을 포함한 설계·시공·유지관리에 대해 다루었다. 특히, 설계파트에서 다룬 암거간격을 결정하기 위한 부정류방정식의 적용에 대한 고찰을 언급한다. The current multipurpose technologies for paddy field have highlighted the traditional subsurface tile-drainage due to the status of agricultural industries of domestic and foreign countries, change of food consumption patterns and change of government policy for the degree of food self-support. This paper presents the example of tile-drained land which have the extracted types from desalinization system and traditional subsurface drainage system. Low hydraulic conductivity at paddy field with high portion of clay, low slope of land almost flat and so on could be chief obstacles to the project success. The control of water level at drainage canal in the district of tile-drained lands might be more important than the control of water at the irrigation ditch in the readjustment of paddy field. Excessive moisture injury at upland-crop could be controlled more seriously than where is at paddy field crops. These means that the project needs both efficient management of pumping station and the timely control of pump at sump and values at benefit territory to succeed. This paper presents the guidelines for design, construction and maintenance with considering conditions stated previously.

VE를 통한 양수장 평가 개선

이병준 ( Byungjoon Lee ),박진선 ( Jinseon Park ),이상익 ( Sangik Lee ),이종혁 ( Jonghyuk Lee ),최원 ( Won Choi ),이준구 ( Joongu Lee ),윤성수 ( Seongsoo Yoon ) 한국농공학회 2018 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2018 No.-

농업생산기반시설물 중 양수장은 전국 7,052개로 그 중 3479개는 20년 이상 운영되고 있어 노후화 현상에 대한 우려가 있다. 노후화된 양수장을 재구축 및 신축하기에는 과다한 비용이 소요된다. 따라서 기존 시설의 성능을 정량적으로 판단하여 유지관리 할 필요성이 있다. 농업생산기반 정비사업계획 설계기준에 의하면 양수장의 유지관리는 펌프의 운전목적을 달성할 수 있도록 각 설비 기능들을 정상으로 유지하는 것을 목적으로 한다. 또한 양수장의 성능을 평가하기 위한 항목으로 토목, 전기, 기계, 건축으로 분류하고 있다. 구조물은 양수장의 펌프를 외부환경으로부터 보호해야하기 때문에 노후화에 대한 판단이 필요하지만 펌프관리에 비해 상대적으로 구조물에 대한 운영관리 체계는 구체적이지 못한 실정이다. 이를 보완하기 위해 VE(Value Engineering)를 도입하고자 한다. VE는 가치를 얻기 위한 목적으로 수행되는 프로젝트의 기능분석을 통해 대안창출을 할 수 있는 체계적인 프로세스를 의미한다. 이를 통해 양수장 유지관리 항목에 대해 기능은 유지하면서 역할을 세분화하고 중요도를 설정해 성능을 정량적 평가 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 VE를 통해 양수장에 대한 기능과 성능을 정량적으로 평가하고 기존의 유지관리 방안에 대한 개선사항을 제시하고자 한다.

농업생산기반시설 최적 유지관리를 위한 기상자료 분석

박진선 ( Jinseon Park ),이병준 ( Byungjoon Lee ),이상익 ( Sangik Lee ),이종혁 ( Jonghyuk Lee ),최원 ( Won Choi ),이준구 ( Joongu Lee ),윤성수 ( Seongsoo Yoon ) 한국농공학회 2018 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2018 No.-

농업생산기반시설물은 농지보전 및 농업생산에 필요한 시설물로 해안, 평야, 산간지역 등 전 국토에 분포하고 있다. 또한 농업생산기반시설물은 염해, 동결융해와 같은 구조물의 노후화를 유발하는 환경에 놓여 있으며, 이 환경 조건은 지역별로 상이하다. 각 지역은 해안 인접성, 해발고도, 지형 등 여러 요인에 따라 기상작용이 다르게 나타나고 있고, 우리나라는 북한을 제외하고 총 8개의 기후대가 존재한다. 각 기후대는 염해 및 동결융해를 일으키는 평균기온, 해안 인접성, 동절기 일수 등 여러 기상요인이 상이하게 나타난다. 하지만, 농업생산기반시설물의 설계는 전 지역이 동일한 기준을 따르고 있고, 운영 및 유지관리 기법은 기후 노출과 같은 외적 요인을 고려하지 않고 행정구역 단위로 일괄적으로 이루어지고 있어 구조물의 성능을 결정하는 외적 요인인 기후, 사회적 환경 등의 고려가 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 농업생산기반시설물의 최적 관리를 위한 기초 조사로 각 기후대별 기상 자료를 분석하여 기후환경에 따라 농업기반시설의 노후화를 촉진하는 요인을 도출하고, 최적 관리를 위한 방안을 제시하고자 한다.