농업용수 사용량 계측을 위한 전자파 표면유속계의 적용

백종석,김치영,이기성,강현웅,송재현,Baek, Jongseok,Kim, Chiyoung,Lee, Kisung,Kang, Hyunwoong,Song, Jaehyun 한국수자원학회 2020 한국수자원학회논문집 Vol.53 No.12

For integrated water management, it is essential to secure basic data such as the amount of agricultural water intake. The river water intake through the intake weir is carried out through the agricultural irrigation canal, and a method for measuring the quantity of water intake is required to suit the characteristics of the measuring points. In this study, the accuracy of the calculated flow data was determined by applying a microwave water surface current meter. The microwave water surface current meter is a method of calculating surface velocity using doppler effect, which is mainly used in high-velocities situations such as flood. Surface velocity is difficult to represent the average velocity of the entire section at low dicharges or high wind speeds, it is considered to be low in continuous utilization throughout the year, and it is necessary to verify whether the measurement using an microwave water surface curren meter is appropriate in agricultural irrigation canal. The data measured with an microwave water surface curren meter were compared with the actual flow data to calculate the intake data in agricultural irrigation canal. In agricultural irrigation canal, the low-level discharge calculated using an microwave water surface current meter at a minimum velocity of about 0.3 m/s and a minimum discharge of about 1.0 m3/s or higher was found to have a high tendency and accuracy compared to the standard discharge, especially when the high discharge was high. Although effective results can be obtained in terms of quantity at low discharge, it is deemed that subsequent studies are needed to calculate the average discharge of the cross section at low discharge, given that the trend of data is unstable. Through this study, it is suggested that it is appropriate to calculate the amount of water intake through the microwave water surface current meter in artificial waterways with a certain discharge or higher, so it is expected to be widely distributed as a method for measuring river water intake.

하천수 사용량 계측을 위한 개수로에서의 직접 계측방법 비교 연구

백종석,김치영,이기성,강현웅,송재현,Baek, Jongseok,Kim, Chiyoung,Lee, Kisung,Kang, Hyunwoong,Song, Jaehyun 한국방재안전학회 2020 한국방재안전학회 논문집 Vol.13 No.4

Continuous and accurate instrument of river water usage is needed for sustainable river water management. Although the instrument methods applicable to each point of use of river water are different, more precise direct instrument methods are required at the point of major open channel. Users of river water should select appropriate direct instrument methods to measure usage, but there is a lack of standards and verification research. In this study, the H-Q rating curve method, ultrasonic method, and microwave method were applied directly to the test basin in the upper basin of Mangyeong river, and the accuracy of measurement data was evaluated by comparing absolute error between discharge data calculated by instrument method. When comparing the calculated discharge of point units, the ultrasonic method showed the best results of the actual measurement. Through continuous instrument, the sum of the daily and monthly units was compared, and the ultrasonic and microwave methods were shown to be highly accurate. Based on the results of this study, it is hoped that the appropriate direct measurement method can be selected according to the importance of the river water use facility, considering that the ultrasonic method and the microwave method are relatively costly compared to the water level-flow relationship method. 지속가능한 하천수 관리를 위해서는 연속적이고 정확한 하천수 사용량 계측자료가 필요하다. 하천수 사용지점별로 적용가능한 계측 방법이 상이하나, 일정규모 이상의 주요 개수로 지점에서는 보다 정밀한 직접 계측방법이 요구된다. 하천수 사용자는 사용량 계측을 위해 적정한 직접 계측방법을 선정해야 하는데, 이에 대한 표준 및 검증 연구가 부족한 실정이다. 본 연구에서는 만경강 상류의 시험유역에 직접 계측방법인 수위-유량관계법, 초음파법, 전자파법을 적용하였고, 계측방법별로 산정된 유량자료간의 절대오차 비교를 통해 계측자료의 정확도를 비교 평가하였다. 점단위 산정유량 비교시 초음파법이 실측값에 가장 근사한 결과를 보였다. 연속적인 계측을 통해 일단위와 월단위의 총량을 비교하였고, 초음파법과 전자파법이 정확도가 높은 것으로 나타났다. 본 연구의 결과를 토대로 초음파법과 전자파법이 수위-유량관계법에 비해 비교적 높은 비용이 투입되는 것을 감안하여 하천수 사용시설의 중요도에 따라 적정한 직접 계측방법을 선정할 수 있기를 기대한다.

저영향개발 시설의 요소기술별 연계 효과 분석

백종석 ( Baek Jongseok ),이상진 ( Lee Sangjin ),신현석 ( Shin Hyunsuk ),김재문 ( Kim Jaemoon ),김형산 ( Kim Hyungsan ) 한국물환경학회 2019 한국물환경학회지 Vol.35 No.1

Urbanization has led to extreme changes in land use on urban watersheds. Most cities are becoming residential, commercial and industrial areas, making infiltration and storage of rainfall less favorable. The demand for LID (Low Impact Development) technology is increasing in order to mitigate this water cycle distortion and return to existing hydrological conditions. The LID technique is effective in reducing runoff by permeating the urban impervious area. However, considering the limit of the installation area and the financial requirement of the installation, there is not much research on the linkage of each LID component technology for optimum efficiency according to the appropriate scale. In this study, the effects of the LID facilities applied to the target site were simulated using the SWMM model, suggesting the optimal linkage method considering interconnectivity, and applying the effects as an existing installation of individual facilities. The water balance at the time of application of the LID technology, short-term and long-term rainfall event were compared. Also, the individual application and the linkage application were compared with each other. If each component technology has sufficient processing size, then linkage application is more effective than individual application.

단독주택단지의 빗물이용시설 적정 규모 설정 연구

백종석 ( Baek Jongseok ),김형산 ( Kim Hyungsan ),신현석 ( Shin Hyunsuk ),김재문 ( Kim Jaemoon ),박경재 ( Park Kyungjae ) 한국물환경학회 2018 한국물환경학회지 Vol.34 No.6

Torrential rain and drought are repeated due to the increase in the unpredictable fluctuating of rainfall patterns. It is time for stabilize water resource management in terms of disaster prevention. Distributed control from sources is needed to minimize damages caused by torrential rains and droughts. Rain barrel can be used to reduce the runoff as they collect and store rainwater. In response to this situation, Seoul Metropolitan Government and other local governments implemented a project to support the installation of rain barrel and provided 90% of the cost of installing it in private areas. However, with limited budget, it is difficult to distribute rainwater to the city which is mostly covered by private areas. In this study, Samho-dong, Ulsan, where pilot projects of water cycle leading city are underway, analyzed the effects of reducing the runoff with respect to the amount of rainwater that can be used, and analyzed the economics of recoverable investment cost when installed. From the analysis, it was established that it is possible to show sufficient efficiency with a small capacity without the need to install large rain barrel effectively in the private sector, and to support the installation cost of less than 70 percent of the rainwater can be recovered.

저영향개발 적용에 따른 도시지역의 물순환 회복률 분석 연구

백종석(Baek, Jongseok),김병성(Kim, Byungsung),김형산(Kim, Hyungsan),박구영(Park, guyoung),김재문(Kim, Jaemoon) 대한토목학회 2022 대한토목학회 학술대회 Vol.2022 No.10

물순환 회복을 위한 우선관리유역 선정 방안에 대한 연구

김재문,백종석,박재록,박병우,신현석,Kim, Jaemoon,Baek, Jongseok,Park, Jaerock,Park, Byungwoo,Shin, Hyunsuk 한국수자원학회 2022 한국수자원학회논문집 Vol.55 No.10

기후변화로 인한 이상기후 현상 증가와 도시화로 인한 불투수면의 증가로 인해 유역 물순환 관리 패러다임이 변화하고 있는 실정이다. 국내외에서는 물순환 왜곡현상을 억제해 줄 수 있는 저영향개발기술을 기반으로 연구가 지속적으로 진행중이다. 본 연구에서는 저영향개발 적용을 하기에 앞서 물순환 왜곡현상을 반영할 수 있는 요소 P, S, R값을 산정하여, 낙동강 유역을 대상으로 148 소유역별 PSR 지수를 산정하였다. PSR지수는 토지피복도 1975년을 기준으로 2019년 현재까지의 불투수면 변화율을 나타내는 압력지수 P, 기준에서 현재까지 각 소유역별 물순환 변화율을 나타내는 현상지수 S, 현시점에서 저영향개발 적용가능 면적 대책지수 R을 산정하여, 표준거리 d값 산정을 통해 PSR지수를 산정한다. PSR 지수값이 낮을수록 우선 관리 유역에 해당하며, 물순환 회복 우선 관리 유역으로는 1(서낙동강A), 2(낙동강하구언), 87(신천하류), 90(금호강하류), 91(진천천), 147(서낙동강B) 등 순으로 산정되었다. 대권역내 소유역별 물순환 우선관리 순서에 따라 효율적으로 저영향개발요소를 적용하면 물순환 왜곡현상 회복에 기여할 것으로 사료된다.

K-LIDM 모형을 이용한 불투수유역 내 투수면적비 산정에 관한 연구

박재록,김재문,백종석,서용재,신현석,Park, Jaerock,Kim, Jaemoon,Baek, Jongseok,Seo, Youngjae,Shin, Hyunsuk 한국수자원학회 2022 한국수자원학회논문집 Vol.55 No.11

기후변화와 도시화로 인한 수재해의 증가에 대응하기 위해 저영향개발(Low Impact Development, LID) 기법에 관한 연구와 도시 적용이 확대되고 있다. LID 기법은 도시 내 우수유출수를 저감시키며 돌발 홍수등 다양한 수재해 문제를 친환경적으로 제어하고, 도시 물순환 체계를 자연 물순환 체계로 회복시키는 기술이다. 하지만 LID 기법을 통한 우수유출수 저감의 정량적 분석이 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 투수성 포장을 활용하여 구도심의 불투수 유역면적에 대하여 강우(25 mm/hr, 50 mm/hr, 100 mm/hr)의 지표유출 저감시 필요한 투수면적의 비율을 분석하였다. 분석 결과 25 mm/hr에 대하여 전체면적대비 7.14~12.63%의 투수면적이 필요하며, 50 mm/hr에 대하여 15.79~26.97%, 100 mm/hr에 대해 30~55.81%의 투수면적비가 필요한 것으로 나타났다.

도심수로내 조류발생 예측을 위한 CE-QUAL-W2 모델의 적용

김백중(Kim, Baekjoong),백종석(Baek, Jongseok),이상진(Lee, Sangjin),정선아(Jeong, Suna),김형산(Kim, Hyungsan) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.1

최근 도심지내 물길 확보를 통한 친환경 도심수로 건설이 증가하고 있으며, 도심지내 수로 건설시 안정적인 수량 확보를 위해 해수, 빗물, 하수처리수 등 대체수자원 공급방안이 논의되고 있다. 본 연구에서는 하수재이용수 공급을 통해 도심수로내 유량을 확보할 경우 발생할 수 있는 여러 문제점 중 조류발생에 대한 연구를 수행하였다. 유량 및 Chl-a 농도에 따른 조류성장에 미치는 영향분석을 위해 CE-QUAL-W2 모델을 선정하였으며, 재처리수의 용도별 수질기준, 체류시간 및 수로폭을 고려하여 7월부터 9월까지 모의하였다. 연구결과 체류시간, 유량, Chl-a 농도 조절에 따라 여름철 수로내 조류 성장을 억제할 수 있을 것으로 분석되었다. Nowadays, it is getting popular to construct eco-city where people enjoy waterfront activity through making channel in downtown area. Alternative water supply plan is considered to have stable water supply in channel such as seawater, rainwater, sewage treatment, etc. In this study, the reuse wastewater supply was studied in order to ensure the flow in the city channel. In case of supplying water by reused wastewater, CE-QUAL-W2 model was used to analyze the effect of Chl-a concentration to algae growth from July to September. We made the case of Flow Rate and Chl-a concentration to conduct this study. Finally this study shows that the algae growth decreased in summer by controling the detention time, flow rate and Chl-a concentration.

LID 표준 조합 Set 및 계획모델 개발

김형산(Kim Hyungsan),이상진(Lee Sangjin),백종석(Baek Jongseok),박상권(Park Sangkwon),신현석(Shin Hyunsuk) 한국방재학회 2018 한국방재학회논문집 Vol.18 No.3

최근 국내에서는 도시의 건전한 물순환을 회복하고자 하천중심의 물순환 수변도시 조성을 위해 지자체와 국가부처에서 여러 노력을 기울이고 있다. 물순환 수변도시는 물순환 시스템 구축을 위해 LID (Low Impact Development) 개념을 도입하도록 하고 있으나, 구체적인 계획 및 설계지침이 부재하여 LID 적용시 많은 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 토지이용계획에 따른 LID 설계 및 적용효과 분석을 편리하고 효율적으로 수행하기 위해 GIS기반의 계획모델을 개발하였다. 토지이용도에 따른 LID 표준 조합 Set을 개발하였으며, 국내 개발되어있는 기술을 DB화하여 시스템을 구축하였다. LID 요소기술별 성능효율 및 개략적인 공사비 등의 정보를 제공하도록 개발하였으며, LID 기술 적용에 따른 효과분석 결과를 활용하여 단지사업개발에 필요한 정보를 쉽게 제공할 수 있도록 하였다. 본 연구에서 개발된 모듈은 향후 신규 단지개발과 더불어 기존의 재개발단지의 LID 기술을 적용하는데 유용하게 사용될 것이라 생각한다. Recently, in Korea, various efforts are being made by local governments and national ministries to restore the sustainable water cycle of the city. Waterfront water cycle is designed to introduce the concept of LID (Low Impact Development) for build a water cycle system but there are many difficulties due to lack of detailed planning and design methods. In this study, the commission developed GIS based planning model for convenient and efficient analysis of LID design and application according to the land use plan. A combined set of element technology has developed according to the land use and system was constructed by DB technology designed in Korea. The LID element technology provide efficient performance, relatively low construction cost and able to provide the information necessary for business development by utilizing the effect analysis results of LID technology. The module developed in this study is expected to be used for applying new LID technology and in existing redevelopment complex.

건축형 LID - 옥상녹화 시스템 연계 기반 우수저감 성능 분석

김재문(Kim, Jaemoon),김병성(Kim, Byungsung),백종석(Baek, Jongseok),신현석(Shin, Hyunsuk) 대한토목학회 2021 대한토목학회 학술대회 Vol.2021 No.10