| 초록 |
□ 연구개요 본 연구에서는 실내실험을 통하여 식생밀도변화에 따른 교호사주의 거동을 분석하고, 하도식생의 성장과 소멸 고려한 침식성 하안이 있는 망상하천의 거동을 수치모형을 이용하여 분석하였다. 식생의 밀도가 증가함에 따라 하안의 안정성은 증가하며 하안침식율은 감소하였다. 또한 사주이 이동속도는 증가하고 사주의 길이는 감소하였다. 또한 실내실험을 통하여 식생밀도변화에 따른 교호사주의 거동과 자유사행이 발달하는 과정을 분석하고, 하도식생의 성장과 소멸 고려한 침식성 하안이 있는 교호사주가 발달하는 하천에서 자유사행의 발달과정을 수치모형을 적용하여 분석하였다. 하도식생에 의한 사행하천의 발달과정을 2차원 수치모형을 적용하여 하도식생의 성장과 소멸과정을 고려하여 식생밀도를 고려하여 사행하천의 변화 과정을 분석하였다. 초기에 하안침식이 발생하고, 하폭이 증가하였다. 특히, 흐름이 집중되는 만곡부에서 하안침식이 증가하며, 하도의 사행도가 증가하였다. 시간이 증가하면서 만곡부 내측에서 고정사주 내측에서 scroll bar가 발달하며, 만곡부 외측에서는 하안침식이 발생하고, 사행도가 증가하였다. 또한 혼합사로 구성된 하천에서 하상고의 변화와 유사의 분급과정을 유사의 분급 알고리즘을 2차원 수치 모델인 Nays2DH를 적용하여 분석하였다. 유사가 퇴적되어 하상고가 상승하는 곳에서는 하상토가 가늘어 지고, 하상이 저하되는 곳에서는 하상토 입경이 굵어졌다. 시간이 증가함에 따라 하도의 이동성이 감소하고 하도의 안정성이 증가하였으며, 수치모형은 실험 하도의 특징을 잘 모의하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 하천환경에 대한 페러다임 변화와 그 중요성이 인식되면서 하천환경을 고려한 식생하천의 계획, 복원 및 관리를 위한 기술개발이 필요하다. 본 연구에서는 하천교란에 의하여 하천식생이 번성하고, 홍수범람, 생태환경 및 경관적 가치가 저하되고 있으므로, 하천 계획, 복원 및 관리를 위한 기술을 개발하는데 필수적인 하도식생을 고려한 저수로 사행변화 분석 및 예측 모형 개발을 목표로 하였다. 실내실험을 통하여 식생 밀도변화에 따른 교호사주의 거동을 분석하고, 하도식생의 성장과 소멸 고려한 침식성 하안이 있는 망상하천의 거동을 수치모형을 이용하여 분석하여 우수한 연구성과 도출하였다. 실내실험을 통하여 식생밀도변화에 따른 자유사행이 발달하는 과정을 분석하고, 하도식생의 성장과 소멸 고려한 자유사행의 발달과정을 수치모형을 적용하여 분석하여 우수한 연구성과를 도출하였다. 혼합사로 구성된 하천에서 하상고의 변화와 유사의 분급과정을 유사의 분급 알고리즘을 2차원 수치 모델인 Nays2DH를 적용하여 분석하여 우수한 연구성과를 도출하였다. 향후에 하천관리자나 실무자가 사용할 수 있도록 실용화를 해야 하며, 하도식생 변화에 의한 하도식생과 생태계 서식환경의 조성에 관한 연구가 수행되어야 할 필요가 있다. □ 연구개발결과의 중요성 본 연구는 국내외 연구에서 거의 시도되지 않은 실험에 기반으로 한 선도적이고 창의적인 연구이며, 하천공학 등 관련분야에 대하여 학문적으로 크게 발전시켰을 뿐만 아니라, 홍수에 안전하고 하천 환경적으로 건전한 하도 식생관리 등 기술 발전에 기여하였다. 또한 본 연구 결과는 하천공학뿐만 아니라, 생태학, 조경학 등 상호 연관된 분야로 응용될 수 있으며, 이를 토대로 학문적 융복합 성과를 도출하고 다양성을 창출하는데 기여할 것으로 판단된다. 이와 더불어, 빅데이터, 인공지능 등 4차산업 기술과 접목시켜서 기후변화에 의한 자연재해를 예방하고 저감하는데 적용될 것이다. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
