토지이용도, RUSLE, 그리고 산사태 위험도를 이용한 낙동강유역의 토양 침식에 대한 위험성 및 잠재성 분석

지운,황만하,여운광,임광섭,Ji, Un,Hwang, Man-Ha,Yeo, Woon-Kwang,Lim, Kwang-Suop 한국수자원학회 2012 한국수자원학회논문집 Vol.45 No.6

The land use map of the Nakdong River watershed was classified by each land use contents and analyzed to rank the risk of soil loss and erosion. Also, the soil loss and erosion was evaluated in the Nakdong River watershed using Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) and the subbasin with high risk of soil loss was evaluated with the analysis results of land use contents. Finally, the analyzed results were also compared with the landslide risk map, hence the practical application methods using developed and analyzed results were considered in this study. As a result of land use analysis and RUSLE calculation, it was represented that the Naesung Stream watershed had the high risk for soil loss among the subbasins of the Nakdong River watershed. It was also presented that the high risk area identified by computation of RUSLE was corresponding to the landslide risk area. However, the high risk of soil erosion by land use near the river or wetland was confirmed only through the calculation results of RUSLE. 본 연구에서는 낙동강유역을 대상으로 토양 침식 및 유실의 위험성을 분석 및 평가하기 위해 토지이용도를 세부적으로 분석하여 유역별 토양침식 발생의 위험성을 순위화하였다. 또한, 토양침식량을 RUSLE 모형을 이용하여 산정하였고 토지이용도 분석 결과와 함께 토양침식 위험성이 높은 유역을 평가하였다. 최종적으로 해당 유역에 산사태 위험지도와의 비교를 통해 유역내 토양유실 대책 수립을 위한 자료의 활용 방안을 분석하였다. 분석 결과, 전체 낙동강유역내 토양침식 위험성이 높은 것으로 선정된 유역은 내성천유역으로 토지이용도 분석결과와 RUSLE 모형의 결과에서 모두 토양유실 측면에서 위험성이 높은 것으로 나타났다. RUSLE 모형 결과에서 토양침식량이 높은 것으로 나타난 지역과 산사태 위험지역의 분포는 유사한 것으로 나타났으나, 하천 주변의 토지이용에 따른 토양유실의 위험성은 RUSLE를 이용한 산정 결과에서만 확인할 수 있었다.

GIS를 이용한 4대강유역의 유역특성 및 토지이용 분석

지운,황만하,임광섭,강신욱,Ji, Un,Hwang, Man-Ha,Im, Gwang-Seop,Gang, Sin-Uk 한국수자원학회 2012 물과 미래(한국수자원학회지) Vol.45 No.10

단기 홍수사상으로 인한 사행하천의 하상변동 수치모의 분석

지운,장은경,이찬주,Ji, Un,Jang, Eun Kyung,Lee, Chan Joo 대한토목학회 2015 대한토목학회논문집 Vol.35 No.6

본 연구에서는 다양한 사행도를 갖는 내성천 하도 구간에 대해 단기 홍수사상 발생시 나타나는 흐름과 하상변동 특성을 2차원 모형인 CCHE2D를 이용하여 분석하였다. 내성천 하도 구간은 사행도가 1.2, 1.6, 2.2인 3개 구간으로 나누어 흐름 및 하상변동 모의를 수행하였으며, 2011년 6월에 발생한 6일 동안의 홍수사상에 대해 모의를 수행하였다. 모의 결과, 사행도가 큰 구간에 비해 사행도가 1.5 미만인 구간에서 흐름 집중현상에 의한 평면적 유속차가 크게 나타났으며, 만곡부에서의 하상침식이 시간에 따라 더 크게 확대된 것을 알 수 있었다. 사행도가 1.5 미만인 구간에서는 최대홍수량이 발생했을 때 최대유속이 국부적으로 1.6 m/s에서 2 m/s 이상인 것으로 나타났다. In this study, flow characteristics and bed changes during a short term flood event were analyzed using the two-dimensional CCHE2D model for a meandering sand-bed river, the Naesung Stream. Flow and bed change simulation was carried along the three sub-reaches with sinuosity of 1.2, 1.6 and 2.2 for the 6-day flood event occurring in June 2011. The simulation results indicated that velocity variation due to flow concentration was larger along the sub-reach with the sinuosity less than 1.5 and bed erosion at the outside of the bend was increased by time. In the sub-reach with the sinuosity less than 1.5, the maximum flood discharge produced the maximum flow velocity over 1.6 m/s to 2 m/s locally.

남한강과 금당천 합류부 구간에서의 지류 유입유량 변화에 따른 흐름특성 및 하상변동 수치모의

지운,장은경,Ji, Un,Jang, Eun Kyung 한국수자원학회 2014 한국수자원학회논문집 Vol.47 No.11

본 연구에서는 하상변동 및 하상유지공 유실 문제가 발생했던 남한강과 금당천 합류부 지점을 대상으로 지류에서 유입되는 유량의 변화에 따른 흐름특성 및 하상변동 특성을 2차원 수치모형을 이용하여 분석하였다. 대상 구간의 수치모의 분석결과, 본류에서는 흐름집중 현상에 의해 지류 유입유량에 관계없이 합류 전에 비해 합류 후 유속이 더 큰 것으로 나타났다. 그러나 지류 유입유량이 클수록 지류하천의 하도 침식이 가속화되고 따라서 주하도가 형성되어 지류에서의 마름영역이 더 크게 나타났다. 이로 인한 지류에서의 하도 침식은 지류에서의 유사발생량을 증가시키고 침식된 유사는 합류부 구간에 퇴적되는 것으로 나타났다. 합류부 구간에서의 지류 유입부 퇴적은 본류 흐름을 좌안으로 집중시키고 좌안의 하상이 저하되는 현상을 야기하였다. Flow and bed changes due to tributary inflow variation at the confluence of the Namhan River and the Geumdang Stream were analyzed in this study using a two-dimensional numerical model. As a result of the numerical analysis, the velocity downstream of the confluence was greater than the velocity upstream of the confluence in the main channel regardless of the magnitude of tributary inflow. However, as tributary discharge increased, the channel erosion was accelerated and the dry area was produced at the tributary. Due to the bed erosion at the tributary, sediment transport was increased and the eroded sediments were deposited in the confluence area. The deposition in the confluence area changed the flow direction at the main channel to the left side and the localized flow eroded the channel bed at the left side. Therefore, it is expected that bank failure due to continuous bed degradation is possible in this area.

홍수터 식생의 물리적 특성을 고려한 흐름저항계수 산정 및 흐름특성 변화 모의

지운(Un Ji),장은경(Eun-kyung Jang),안명희(Myeonghui Ahn),배인혁(Inhyeok Bae) 응용생태공학회 2021 Ecology and resilient infrastructure Vol.8 No.4

본 연구에서는 홍수터 식생의 물리적 특성과 분포 특성을 고려하여 흐름저항계수를 산정하고 이를 2차원 수치모의에 반영하여 홍수터 식생분포가 흐름특성에 미치는 영향을 분석하였다. 홍수터 식생의 물리적 특성을 기존의 식생 흐름저항산정 공식에 적용하기 위해 지상라이다를 이용한 식생의 3차원 포인트 클라우드 분석을 수행하였으며, 홍수터 식생분포는 국부적으로 식생이 존재하는 경우와 홍수터 전체에 식생이 분포하는 경우로 구분하여 모의를 수행하였다. 대상구간의 모의결과, 홍수터 식생의 흐름저항계수는 매닝의 조도계수를 기준으로 계획홍수량이 발생할 경우 주하도 하상 조도계수에 비해 약 5배 이상의 값을 갖는 것으로 나타났으며, 이는 주하도와 홍수터의 수리특성 변화에도 영향을 미치는 것으로 나타났다. In this study, the flow resistance coefficient was calculated considering the physical properties and distribution characteristics of floodplain vegetation, and the effect of floodplain vegetation distribution on flow characteristics was analyzed by reflecting it in a two-dimensional numerical simulation. The three-dimensional point clouds of vegetation acquired using ground lidar were analyzed to apply floodplain vegetation"s physical properties to the existing formula for vegetation flow resistance calculation. The floodplain vegetation distribution in the modeling was divided into locally distributed and fully distributed conditions in the floodplain. As a result of the simulation of the study site, the flow resistance coefficient of floodplain vegetation was found to have a value of about five times or more compared to the flow resistance coefficient of the main channel bed when the design flood occurs based on Manning’s n coefficient. Also, it affected the hydraulic characteristics in the main channel and floodplain.

River Mechanics

지운(Un Ji) 대한토목학회 2009 대한토목학회지 Vol.57 No.2

지류 및 합류부 하도 안정화 방안을 위한 국외 사례

지운(Ji, Un),장은경(Jang, Eun Kyung),김원(Kim, Won) 대한토목학회 2013 대한토목학회 학술대회 Vol.2013 No.10

설계구속인자를 고려한 자갈하상 하천의 안정하도 설계

지운(Ji, Un),장은경(Jang, Eun-Kyung) 한국산학기술학회 2015 한국산학기술학회논문지 Vol.16 No.4

안정하도 설계는 상류에서 유입되는 유사량과 설계 단면에서 발생하는 유사량이 같아지는 조건을 만족하는 하도의 하폭, 수심, 경사를 결정하는 것을 의미한다. 따라서 안정하도를 설계할 때 가장 지배적인 영향을 미치는 변수는 단면 발생 유사량 계산을 위한 공식의 선정이다. 특히 자갈로 구성된 하상의 유사량을 산정할 경우 모래 하천을 기준으로 개발된 유사 이송공식을 활용하게 되면 산정 값에서 큰 오차가 발생 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 자갈하상에 적용가능 한 유사이송 공식을 기존의 안정하도 설계 프로그램에 추가하여 자갈하천 안정하도 단면을 계산하였으며, 특히 설계구속인자가 존재할 경우에 대해 해석적 방법을 적용하여 안정하도 단면을 도출하였다. 그 결과, 하폭의 변화가 제한된 조건의 경우 가장 얕은 수심을 제시한 공식은 Ackers and White 공식이었으며, 자갈하상 공식 인 Meyer-Peter and M?ller 공식의 경우 실제 하천 수심 2.4 m에 비해 0.8 m 깊은 수심이 발생하였다. 수심의 변화가 제한된 조건에서는 Engelund and Hansen 공식이 실제 하폭에 비해 약 2배 큰 하폭을 제시하였으며, Meyer-Peter and M?ller 공식의 경우 실제 하천 하폭 44 m 보다 약 20 m 큰 하폭을 제시하였다. Stable channel design is to determine the width, depth and slope for satisfying the condition that the upstream incoming sediment rate is equal to the sediment transport rate at the design channel. Therefore, the most sensitive variable when designing a stable channel is the selection of a sediment transport equation applied for the channel design. Especially if in the case of gravel beds the designer uses the equation developed by using the data of sand rivers, the calculation result of the stable channel section has large errors. In this study, the stable channel design has been applied to the gravel bed river using the previous stable channel design program with newly added the sediment transport equation for gravel beds, and the stable channel section considering design constraints has been produced by using the analytical method. As results, in the case of the application with the fixed width, the depth predicted by Ackers and White’s equation was the shallowest and Meyer-Peter and M?ller’s equation was 0.8 m deeper than the current section of 2.4 m. In the case of the application with the fixed depth, the width predicted by Engelund and Hansen’s equation was twice wider than the current section and by Meyer-Peter and M?ller’s equation was 20 m wider than the current section of 44 m.

미녀삼총사와 지 아이 제인

지운(Un Ji) 대한토목학회 2008 대한토목학회지 Vol.56 No.12

SWAT 모형을 이용한 낙동강 유역의 장기 유출에 따른 유사량 분석

지운 ( Un Ji ),김태근 ( Tae Geun Kim ),이은정 ( Eun Jeong Lee ),류경식 ( Kyong Sik Ryoo ),황만하 ( Man Ha Hwang ),장은경 ( Eun Kyung Jang ) 한국환경과학회 2014 한국환경과학회지 Vol.23 No.4

Sediment discharge by long-term runoff in the Nakdong River watershed should be predicted for the maintenance and management of the Nakdong River newly changed by the four major river restoration project. The data establishment by the analysis of runoff and sediment discharge using the long-term watershed model is necessary to predict possible problems by incoming sediments and to prepare countermeasures for the maintenance and management. Therefore, sediment discharges by long-term runoff in the main points of the Nakdong River were calculated using SWAT(soil and water assessment tool) model and the relations and features between rainfall, runoff, and sediment discharge were analyzed in this study. As a result of sediment discharge calculation in the main points of the Nakdong River and tributaries, the sediment discharge at the outlet of the Naesung Stream was greater than the Jindong Station in the Lower Nakdong River from 1999 to 2008 except the years with low precipitation. The sediment discharge at the Nakdong River Estuary Barrage (NREB) was corresponding to 20% of the Jindong Station which is located about 80 km upstream from NREB.