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R2V2와 UAV를 이용한 3차원 하천지형정보 취득 기법 개발
정창삼,Jeong. Changsam 한국방재학회 2014 한국방재학회논문집 Vol.14 No.3
자연환경 기후변화 및 4대강 살리기 사업 등으로 인해 하천 내 수리 수문현상의 많은 변화가 예상되고 있으며, 그 중에서 하천지형정보는 하천관리를 위해 요구되는 다양한 하천 정보의 기초가 되며 하천 내 수리 수문현상을 이해하고 예측하는데 필수적인 자료이다. 따라서 본 연구에서는 첨단 기기를 이용하여 기존 하천 측정 방법에 비해 시간적, 경제적 효율성 및 신뢰도 높은 자료 제공이 가능한 방법을 개발해 보고자 하였다. 이를 위해 저수부 하상 측정에는 ADCP 센서를 장착한 무선조종 하천조사보트를 이용하여 3차원 저수부 하상지형자료를 취득하였으며, 고수부 지형자료 취득에는 사진측량 장비를 장착한 무인항공기를 이용하였다. 구성된 3차원 하천지형으로 기존의 하천측량 방법으로는 구현할 수 없었던 단절부 없이 고수부와 저수부가 연결된 하천 종 횡단 정보를 추출할 수 있었으며 이는 하천을 유지 관리하고 시설물 등을 계획하는데 유용한 정보로 활용될 수 있을 것으로 판단된다. The hydraulic and hydrological changes in river are expected due to the global climate change and four-river restoration project. The river geographic information is a vital material to predict and understand the natural phenomenon and a base data of various river information that is demanded for river management. The method to enable to provide an information with time, economic efficiency and high reliability was developed in this study. For this, a geographic information of river bed in low flow plain was measured by a remote controlled boat with ADCP and a geographic information in high flow plain was measured by an unmanned aerial vehicle. As a result, the constructed 3D river geographic enables to extract the river cross section and longitudinal section without discontinuity, and these information are considered as useful data in river management and facility plan.
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국내 유역에 대한 GCM 정보의 확률론적 불확실성 분석
정창삼,허준행,배덕효 한국수자원학회 2004 한국수자원학회논문집 Vol.37 No.3
기상예보모형 중 장기예측에 널리 사용되는 CGM모의결과를 이용하여 확률론적 불확실성 해석기법의 적용을 통해 유역단위로 관리되는 국내 수자원 운영에 대한 활용 가능성을 분석하였다. 연구된 기법은 GCM 모의값이 관측값의 크고 작음을 얼마나 잘 구분하는지를 확률적으로 분석하는 방법으로 Kolmogorov-Smirnov 검정을 사용한다. GCM 모의값으로는 ECMWF에서 AMIP-II 형태로 모의한 결과로부터 표면강수량을 추출하여 사용하였으며, 관측값은 국내
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2차원 침수해석과 BIM 기술을 활용한 홍수재난 대피지도 작성
정창삼,Jeong, Changsam 한국방재안전학회 2020 한국방재안전학회 논문집 Vol.13 No.2
본 연구에서는 2차원 흐름 해석 모형인 Hydro_AS-2D 모형을 이용하여 해수면 상승과 극한 홍수 발생 시 창원시 성산구 및 의창구 일대의 침수피해 상황을 모의하고, 그 결과를 3차원 지형 상에 표출한 후 BIM 기술을 이용하여 최적 대피경로를 도출하였다. 기후변화는 홍수재해 측면에서 크게 두 가지 요소에 영향을 미치는데 해수면 상승과 극한 강우사상의 증가이다. 해수면 상승은 그 자체만으로 연안지역에 해수가 범람하여 침수현상을 유발하는 영향을 미칠 수 있을 뿐 아니라 하천의 기점 홍수위를 상승시켜 하천 전체에 걸쳐 홍수위 상승을 유발한다. 본 연구에서는 기후변화에 의한 해수위 상승과 태풍에 의한 폭풍해일에 의한 해수위 상승, 그리고 태풍에 의한 극한 강우사상을 모의조건으로 설정하였다. 창원시의 지형공간정보와 하천정비기본계획의 하천횡단 정보를 이용하여 유역전체의 3차원 공간정보로 구성하고 이를 수치모형화 하였다. 연구대상지역은 BIM 기술을 이용하여 3차원 지형정보 상에 건물의 층고, 대피소 위치 등의 정보를 가지고 있는 3차원 도시정보모델로 구축하였으며, 수치모의 결과를 이 모델 상에 표출하고 대피계획을 위한 분석에 사용하였다. 침수발생 시 대피경로는 시간에 따른 침수 범위의 변화에 따라 대피소로의 경로를 설정하는 알고리즘에 의해 결정되며, 설정된 경로는 직관적인 3차원 공간정보 상에 표출되어 사용자에게 제공된다. In this study, the two-dimensional flow analysis model Hydro_AS-2D model was used to simulate the situation of flooding in Seongsangu and Uichang-gu in Changwon in the event of rising sea levels and extreme flooding, and the results were expressed on three-dimensional topography and the optimal evacuation path was derived using BIM technology. Climate change significantly affects two factors in terms of flood damage: rising sea levels and increasing extreme rainfall ideas. The rise in sea level itself can not only have the effect of flooding coastal areas and causing flooding, but it also raises the base flood level of the stream, causing the rise of the flood level throughout the stream. In this study, the rise of sea level by climate change, the rise of sea level by storm tidal wave by typhoon, and the extreme rainfall by typhoon were set as simulated conditions. The three-dimensional spatial information of the entire basin was constructed using the information of topographical space in Changwon and the information of the river crossing in the basic plan for river refurbishment. Using BIM technology, the target area was constructed as a three-dimensional urban information model that had information such as the building's height and location of the shelter on top of the three-dimensional topographical information, and the results of the numerical model were expressed on this model and used for analysis for evacuation planning. In the event of flooding, the escape route is determined by an algorithm that sets the path to the shelter according to changes in the inundation range over time, and the set path is expressed on intuitive three-dimensional spatial information and provided to the user.
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Utility of Climate Model Information For Water Resources Management in Korea
정창삼 한국방재학회 2008 한국방재학회논문집 Vol.08 No.06
It is expected that conditions of water resources will be changed in Korea in accordance with world wide climate change. In order to deal with this problem and find a way of minimizing the effect of future climate change, the usefulness of climate model simulation information is examined in this study. The objective of this study is to assess the applicability of GCM (General Circulation Model) information for Korean water resources management through uncertainty analysis. The methods are based on probabilistic measures of the effectiveness of GCM simulations of an indicator variable for discriminating high versus low regional observations of a target variable. The formulation uses the significance probability of the Kolmogorov-Smirnov test for detecting differences between two variables. An estimator that accounts for climate model simulation and spatial association between the GCM data and observed data is used. Atmospheric general circulation model (AGCM) simulations done by ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts) with a resolution of 2°×2°, and METRI (Meteorological Research Institute, Korea) with resolutions of 2°×2° and 4°×5°, were used for indicator variables, while observed mean areal precipitation (MAP) data, discharge data and mean areal temperature data on the seven major river basins in Korea were used for target variables. The results show that GCM simulations are useful in discriminating the high from the low of the observed precipitation, discharge, and temperature values. Temperature especially can be useful regardless of model and season. 우리나라도 세계적인 기후변화 추세에 따라 장래 수자원의 변동이 예상되고 있다. 이러한 문제에 대응하고 피해를 최소화하기 위해서는 미래의 기후를 예측하는 기상모형으로부터 유용한 정보를 추출하여 활용하는 방안을 마련하여야 한다. 본 연구의 목적은 불확실성 분석을 통한 수자원 운영의 중심이 되는 국내 유역들에 대한 GCM모형의 활용성을 평가하는 것이다. 주된 기법은 Kolmogorov-Smirnov test를 이용하여 관측값과 GCM 모의값의 유의성을 평가하는 것이다. GCM의 시공간적 특성을 고려한 기법이 제안되었으며, 유럽의 ECMWF모형과 국내 기상연구소에서 모의한 서로 다른 해상도를 지니는 Metri-GCM의 표면 강수량과 표면온도 자료 등이 추출되어 적용되었다. 관측값으로는 유역대표 강수량, 온도, 유량 등의 자료가 적용되었다. 분석 결과 GCM의 유역별 적용성을 확인할 수 있었는데, 특히 온도 자료의 경우 대부분의 유역에 모든 모형의 모의 결과가 적용 가능함을 확인하였다.
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