$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

[국내논문] 수질모델링 지원을 위한 GIS 기반 한국형 Reach File 설계
Design of GIS based Korean Reach File Supporting Water Quality Modeling 원문보기

韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association, v.45 no.1, 2012년, pp.1 - 13  

권문진 (인하대학교 공과대학 지리정보공학과) ,  김계현 (인하대학교 공과대학 지리정보공학과) ,  이철용 (인하대학교 공과대학 지리정보공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

수질모델링에 필요한 다양한 입력데이터는 관련 정보의 확보방안 및 표준화가 되어 있지 않아 수질모델링 결과 및 수질분석에 많은 영향을 주고 있다. 이에 본 연구에서는 효율적인 수질 모델링을 위해 정확한 수리 수문 데이터를 기반으로 한 수질모델링의 기초자료 데이터베이스인 한국형 Reach File을 설계하였다. 한국형 Reach File은 동일한 수리학적 특색을 가지는 구간(Reach)에 대한위치정보 기반의 수리학 데이터베이스로써, 각 구간을 대표할 수있는 Reach 코드와 Catalog Unit, Segment, Marker Index의 위상정보를 갖고 있으며 하천명이나 하천코드와 같은 기존 코드와의 연계를 고려하여 설계되었다. 설계방안을 토대로 경기도 광주시의 경안천을 대상으로 시범 구축을 통하여 본 설계안을 검토한 결과, 수질모델링에 필요한 기초데이터를 하나의 기준으로 체계화하여 하천정보를 데이터베이스화하고 기 구축 데이터베이스와의 연계 및 활용방안도 마련할 수 있었다. 또한, 각 구간별로 정의된 Reach 코드를 이용하여 수질기초시설, 오염원데이터, 관리기관 등 기존 데이터베이스와 연계를 통해 보다 체계적인 수질의 관리가 가능함을 알 수 있었다. 향후 연구에서는 Reach 코드를 하천공간데이터의 국가표준데이터로 선정할 수 있도록 하천 정보 표준화에 관한 연구가 필요하며, 전국 모든 하천에 Reach 코드를 부여하여 보다 많은 데이터베이스와의 연계할 수 있는 방안을 마련해야 할 것이다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Various input data required for water quality modeling have considerable impacts on modeling results and relevant analysis due to the absence of data standardization and lack of data accuracy. With this in mind, this study mainly focused on the designing Korean Reach File for more effective water qu...

Keyword

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 이에 한국형 Reach File의 설계에서는 EPA의 Reach File 개념을 도입하여 각 하천의 정보를 Reach 별로 정립하고, CU, SEG, MI와 같은 Reach File의 속성정보 구성에 있어서도 정확한 계산식을 이용하고자 하였다. 아울러 수리계수 및 모델링 입력 데이터 등의 정보도 추가적으로 구성하고 이를 Reach 코드로 연계함으로써 다양한 수질 모델링을 지원할 수 있도록 설계하고자 하였다.
  • 이에 한국형 Reach File의 설계에서는 EPA의 Reach File 개념을 도입하여 각 하천의 정보를 Reach 별로 정립하고, CU, SEG, MI와 같은 Reach File의 속성정보 구성에 있어서도 정확한 계산식을 이용하고자 하였다. 아울러 수리계수 및 모델링 입력 데이터 등의 정보도 추가적으로 구성하고 이를 Reach 코드로 연계함으로써 다양한 수질 모델링을 지원할 수 있도록 설계하고자 하였다.
  • 4의 (a)와 같이 하천의 일부 구간에서 실폭 하천 범위를 벗어나 있는 것을 확인할 수 있으며, 이는 단순히 하천 제방의 중심선을 기준으로 정의하였기 때문에 하천 구역 내의 시설물과 실제 물이 흐르는 실폭 하천을 고려하지 않아 생기는 오류 사항이다. 따라서 본 연구에서는 실제 물이 흐르는 실폭 하천의 중심을 하천 중심선으로 정의하였으며, 이를 통해 보다 정확한 하천 흐름 형태 및 형상을 표현하였다. 아울러, 수치지도 기반의 국가 표준 하천도를 사용함으로써 데이터에 대한 신뢰도를 고려하였으며, 국가 기반 데이터로서의 기본 형태를 마련하였다.
  • 본 연구에서는 미국 EPA Reach File을 기반으로 한국형 Reach File의 설계안을 제시하고, 경기도 광주시의 경안천을 대상으로 실제 Reach File을 구축하여 관련 내용을 검증하였다. 그 결과, 기존의 하천 중심선보다 하천의형태와 흐름방향을 정확하게 파악할 수 있는 새로운 하천 중심선을 정의할 수 있었으며, 각 Reach의 위상관계 및 포함관계를 정의할 수 있었다.

가설 설정

  • 수질모델링과 가장 직접적인 연관관계를 가지는 수리 계수 속성정보는 하천정비기본계획의 측량 결과 (하천단면자료)를 이용하였으며, 수질오염총량관리제에 주로 사용되는 QUAL2E에 필요한 인자를 우선 산정하였다 (국립환경과학원, 2006). QUAL2E 모형은 물의 흐름을 정상 부등류로 가정하며, 수리계수는 Eqs. (2), (3), (4)와 같이 정의된다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
본 연구에서 한국형 Reach File의 설계안을 제시하고 검증한 결과와 개선점은 무엇인가? 본 연구에서는 미국 EPA Reach File을 기반으로 한국형 Reach File의 설계안을 제시하고, 경기도 광주시의 경안천을 대상으로 실제 Reach File을 구축하여 관련 내용을 검증하였다. 그 결과, 기존의 하천 중심선보다 하천의형태와 흐름방향을 정확하게 파악할 수 있는 새로운 하천 중심선을 정의할 수 있었으며, 각 Reach의 위상관계 및 포함관계를 정의할 수 있었다. 무엇보다 Reach File의 속성정보를 통해 수질모델링에 필요한 기초 입력 자료를 체계화하여 보다 정확한 수질모델링을 수행할 수 있는 기반을 마련할 수 있었다. 또한, 기존 표준 하천코드를 활용하여 Reach File의 코드를 정의함으로써 수리와 유량자료, 수질측정자료, 하천기초시설자료 등 기존 데이터베이스와 연계 및 분산된 하천데이터를 통합하여 관리할 수 있을 것으로 판단된다. 나아가 Reach File의 구축을 통해 수질 모델링을 수행할 때마다 새로이 입력데이터를 구축하였던 단순 반복 작업을 간소화할 수 있으며, 일관된 데이터의 제공을 통해 주관성을 배제하고 객관적인 결과 도출이 가능할 것으로 예상된다. 이와 함께 Reach File을 통해 수질오염총량관리제의 부하량 산정 및 목표량 산정에 과학 적인 기초자료를 제공하여 일관성 있는 결과 도출과 함께관련 제도의 시행에 있어 신뢰성 제고에도 큰 역할을 할것으로 기대된다. 반면, 현재의 Reach File은 수질오염총량관리제에 주로 사용되는 1차원 수질모델인 Qual2E에 초점이 맞춰져있다. 따라서 향후 연구에서는 최근 증가 추세에 있는 EFDC와 같은 다차원 비정상상태 수질모델을 지원할 수있도록 하천 횡단면도에 대한 정보가 추가적으로 입력되어야 한다. EPA의 Reach File에 비해 아직까지 한국형 Reach File은 관련 코드가 표준화 되지 않아 기존의 데이터베이스와 연계가 미흡한 실정이지만, 이는 향후 표준화 연구를 통해 개선될 것으로 판단된다. 무엇보다 본 연구에서 도출된 Reach File의 설계안을 이용하여 국내 모든 하천에 대한 Reach File이 구축되어 하천정보의 표준안으로서 그 역할을 제대로 할 수 있도록 지속적 노력이 수반 되어야 한다.
본 연구에서 한국형 Reach File을 설계한 동기는 무엇인가? 수질모델링에 필요한 다양한 입력데이터는 관련 정보의 확보방안 및 표준화가 되어 있지 않아 수질모델링 결과 및 수질분석에 많은 영향을 주고 있다. 이에 본 연구에서는 효율적인 수질 모델링을 위해 정확한 수리 수문 데이터를 기반으로 한 수질모델링의 기초자료 데이터베이스인 한국형 Reach File을 설계하였다. 한국형 Reach File은 동일한 수리학적 특색을 가지는 구간(Reach)에 대한위치정보 기반의 수리학 데이터베이스로써, 각 구간을 대표할 수있는 Reach 코드와 Catalog Unit, Segment, Marker Index의 위상정보를 갖고 있으며 하천명이나 하천코드와 같은 기존 코드와의 연계를 고려하여 설계되었다.
한국형 Reach File는 어떻게 설계되어 있는가? 이에 본 연구에서는 효율적인 수질 모델링을 위해 정확한 수리 수문 데이터를 기반으로 한 수질모델링의 기초자료 데이터베이스인 한국형 Reach File을 설계하였다. 한국형 Reach File은 동일한 수리학적 특색을 가지는 구간(Reach)에 대한위치정보 기반의 수리학 데이터베이스로써, 각 구간을 대표할 수있는 Reach 코드와 Catalog Unit, Segment, Marker Index의 위상정보를 갖고 있으며 하천명이나 하천코드와 같은 기존 코드와의 연계를 고려하여 설계되었다. 설계방안을 토대로 경기도 광주시의 경안천을 대상으로 시범 구축을 통하여 본 설계안을 검토한 결과, 수질모델링에 필요한 기초데이터를 하나의 기준으로 체계화하여 하천정보를 데이터베이스화하고 기 구축 데이터베이스와의 연계 및 활용방안도 마련할 수 있었다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (16)

  1. 건설교통부(2001). 경안천 수계 하천정비기본계획. 건설교통부, pp. 27-43. 

  2. 국가수자원관리종합정보시스템 홈페이지, http://www.wamis.go.kr/ 

  3. 국립환경과학원(2006). 알기 쉬운 수리.수질모델링. 수질총량과 수질총량센터, pp. 3-9. 

  4. 권혁재(2006). 자연지리학. 법문사, pp. 414-419. 

  5. 김경탁, 최윤석, 김주훈(2004). "하천 네트워크 기반의 유역관리시스템 개발을위한프레임워크 공간 DB 구축에 관한 연구." 한국지리정보학회지, 한국지리정보학회, 제7권, 제2호, pp. 87-96. 

  6. 김계현(2007). 환경GIS. 문운당, pp. 201-202. 

  7. 김호용, 남광우, 이성호(2004). "통합적 도시하천 관리를 위한 Network GIS 활용 방안에 관한 연구." 대한국토.도시계획학회지, 국토계획 , 제39권, 제2호, pp. 295-307. 

  8. 이철용, 박용길, 김계현(2009). "스켈레토나이징 기법을 이용한 벡터자료에서의 하천중심선 추출 알고리즘에 관한 연구." 한국공간정보시스템학회지, 한국공간정보시스템학회, 2009 GIS 공동추계학술대회, pp. 61-71. 

  9. 환경부(2006). 물환경관리 기본계획: 4대강 대권역 수질보전 기본계획('06-'15), pp. 12-33. 

  10. Dewald, T., and Roth, K. (1997). "The National Hydrography Dataset Integrating the US EPA Reach File and USGS DLG." 1997 ESRI International User Conference, ESRI. 

  11. Furst, J., and Horhan, T. (2009). "Coding of watershed and river hierarchy to support GIS-based hydrological analyses different scales." Computers & Geosciences, Vol. 35, pp. 688-696. 

  12. SAIC(2002). "Model Skill Assessment: RiverSpill Application in the Wilamette River Basin." SAIC Techcal Report, TSWG and EPA, Contract N41756-00-C-0663. 

  13. Samuels, W.B., Amstutz, D., Pickus, J., and Bahadur, R. (2003). "Integrating the National Hydrography Dataset Into River Spill." 2003 ESRI International User Conference, ESRI. 

  14. Samuels, W.B., Bahadur, R., Pickus, J., Amstutz, D., and Ryan, D. (2004). "Geographic Information System and Water Resources III." AWRA Spring Specialty Conference, ESRI. 

  15. U.S. EPA Office of Water (1994a). "History of U.S. EPA's River Reach File: A National Hydorographic Database Available for ARC/INFO Application." US EPA. 

  16. U.S. EPA Office of Water (1994b). "U.S. EPA Reach File Version 3.0 Alpha Release (RF3-Alpha) Technical Reference." US EPA. 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

GOLD

오픈액세스 학술지에 출판된 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로