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형산강은 다른 국내 대다수의 하천들과 마찬가지로 오염원과 취수장이 동일 구간 내에 위치하고 있고, 교량을 통과 하는 산업도로 등, 여러 위험요소를 가지고 있다. 이로 인해 교량에서 발생하는 각종 사고 등 여러 돌발적 상황에 대해 2차원적 수질 예측이 필수이다. 국내에서 주로 사용되어온 2차원 수질 예측 모형인 RMA-4는 자연하천이 가지는 사행에 대한 모의에 있어서 정확성이 떨어지는 한계가 있었다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하고자, 국내에서 개발된 RAM4 모형을 이용하여 자연하천에 대한 적용성을 검증하고자 한다. 모의를 위해 ...

형산강은 다른 국내 대다수의 하천들과 마찬가지로 오염원과 취수장이 동일 구간 내에 위치하고 있고, 교량을 통과 하는 산업도로 등, 여러 위험요소를 가지고 있다. 이로 인해 교량에서 발생하는 각종 사고 등 여러 돌발적 상황에 대해 2차원적 수질 예측이 필수이다. 국내에서 주로 사용되어온 2차원 수질 예측 모형인 RMA-4는 자연하천이 가지는 사행에 대한 모의에 있어서 정확성이 떨어지는 한계가 있었다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하고자, 국내에서 개발된 RAM4 모형을 이용하여 자연하천에 대한 적용성을 검증하고자 한다. 모의를 위해 SMS(Surface-water Modeling System)의 전처리기능을 사용하여 유한요소망을 구성하였고, 2차원 흐름해석모형인 RMA-2를 사용하여 유속장을 모의하였다. 구성된 유한요소망과 유속장을 바탕으로 2차원 이송-확산 모형인 RAM4를 사용하여 SS의 2차원적 거동양상을 살펴보았다. 유속장 모의시 매개변수인 Manning 조도계수와 와점성계수에 대한 민감도 분석을 수행한 결과, 유속의 절대적인 크기와 유향은 각각 Manning 조도계수 와점성계수에 큰 영향을 받음을 알 수 있었다. RAM4의 경우 매개변수로서 종･횡방향 확산계수 및 감쇠계수가 포함되나 SS는 보존성 물질이므로 감쇠계수에 의한 민감도 분석은 생략하였고, 현장에서 취득한 SS자료와 비교하여 모의구간에 적절한 확산계수를 추정하였다. RMA-2 모형은 2004년 11월 11일에 측정한 유속자료와 2006년 7월 9일, 17일에 측정한 유속자료를 활용하여 검증을 수행하였다. 2004년 11월 11일 유속자료는 건설교통부에서 작성한 형산강수계 본류 유량측정조사 보고서를 참고하였고, 2006년 7월 9일 과 17일의 유속자료는 본 연구에서 실측한 결과를 활용하였다. RAM4 모형은 2007년 7월 14일 과 9월 16일 취득한 SS자료를 통하여 검증하였다. 이때의 경계조건으로 사용되는 유량 및 수위자료는 낙동강 홍수통제소에서 제공하는 자료를 사용하였다. RMA-2 모의결과 유속의 크기에는 다소 차이를 보이지만 2차원 유속분포 및 관측값과의 차이를 감안할 때 적절하게 모의되었음을 볼 수 있었다. RAM4 모의의 경우에서도 SS의 2차원분포 및 실측치의 차이를 감안할 때 적절히 모의되었음을 알 수 있었다. 이를 바탕으로 발생 가능한 가상의 시나리오를 선정하여 순간적인 오염원 주입 및 연속적인 오염원 주입의 경우 오염운의 거동특성을 모의하여, 인근 취수장에 미치는 영향을 살펴보았다.

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