$\require{mediawiki-texvc}$

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.

LID기법을 이용한 전주 덕진공원의 수생태 복원 가능성 평가
Assessment for the Possibility of Water-ecosystem Restoration Applying LID Techniques in the Deokjin Park Area, Jeonju City 원문보기

자원환경지질 = Economic and environmental geology, v.48 no.6, 2015년, pp.477 - 490  

최승현 (군산대학교 환경공학과) ,  김석휘 (고등기술연구원) ,  김강주 (군산대학교 환경공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

본 연구에서는 빗물 함양사업을 통하여 전주시 덕진공원 유역 내 옛 하천들의 복원가능성을 검토하였다. 본 연구는 다양한 상황에서의 지하수유출량을 모사하는 방법으로 수행되었다. 덕진연못의 상류유역을 흐르던 하천을 복원한다고 했을 때, 이들이 비강우기에도 유량을 유지하기 위해서는 어디에 얼마만큼의 지하수 함양을 추가로 시켜야 하는 지, 그리고 하천들의 기저유출유량은 덕진연못의 수생태유지에 충분한 지를 지하수모델을 이용하여 평가하였다. 본 연구결과, 덕진연못의 빗물 배수를 저영향개발(low impact development; LID) 사업을 통하여 개발이전과 유사한 빗물배수체계를 만들어 준다면 복원되는 하천들은 갈수기에도 상당기간 기저유출로 유량이 유지될 수 있음을 알 수 있었다. 덕진연못 집수구역의 최상류구역인 동물원과 주변지역에서 지하수 함양을 증가시키는 것이, 하류 대지천의 기저유출 유량을 증가시키는 것에 유리함을 지시한다. 아울러, 몇몇 지점에서의 집중적인 지하수함양보다는 넓은 지역에서 고르게 일어나는 지하수함양이 하천의 건천화 방지에 더 유리한 것으로 나타났다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, we investigated the restoration possibility of the old streams by enhancing the rainwater infiltration in the watershed of Deokjin Park, Jeonju City. This study was performed by modeling groundwater discharge to the streams under various conditions. We assessed the amount and location...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

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

문제 정의

  • 과거 존재하던 옛 하천(대지천, 명지천, 연화천)들은 대부분 콘크리트 수로로 바뀌어 있기 때문에 정상적인 하천의 상태는 아니라고 할 수 있다. 그러나, 본 연구에서는 이들 하천들이 복원되는 경우를 상정하여 이곳에서의 기저유출유량을 계산하고 무강우에 따른 변화를 모사하였다. 대지천이나 연화천은 과거와 유사한 형태로 모사되는 것을 가정하였고, 명지천은 현재의 토지이용상황을 고려하여 전북대학교 병원하류에서 조경단까지만 복원되는 것으로 생각하였다.
  • 3의 A지점의 상류 집수유역)에 고르게 퍼져 일어나는 상황을 가정하는 것이다. 본 모델링은 하천의 건천화 방지에 있어 지하수함양이 특정지점에서 집중적으로 일어나는 것이 좋은지(MODEL 3) 아니면 같은 양이라도 넓게 퍼져서 일어나는 것(MODEL 4)이 좋은지를 평가하기 위한 것이다. 사실, MODEL 3에서 모사되는 침투저류지에서의 지하수함양량을 미리 추측할 수는 없으므로, MODEL 3에서 얻어진 지하수함양량 값을 MODEL 4에 이용하는 방법으로 양 모델의 지하수 함양률을 서로 맞추어 주었다.
  • 본 연구에서는 덕진공원 유역에 옛 물길을 복원한다고 했을 때, 이로 유입되는 기저유출량을 지하수 모델링을 통하여 예측하였다. 앞서도 언급하였듯이 갈수기에도 하천에 물이 흐르려면 기저유출량이 많아야하기 때문이다.
  • 본 연구에서는 지하수 모델링 기법을 이용하여 무분별한 도시화로 건천화되거나 하수로로 바뀐 덕진공원 유역내 옛 하천을 복원하기 위한 한 방법으로 빗물을 지하수로 함양증대시키는 방안을 검토하였다. 본 연구 결과, 오수와 합류되는 현재의 하천을 단순히 오수를 완전히 분류하고 자연적인 하천으로 바꾸어 주기만 해도 (MODEL 1), 최소 15.
  • 각 모델에서는 먼저 Table 3에 제시된 지하수함양조건에 대하여 정류모델링을 수행하고, 이후 정류모델링 결과를 초기조건으로 하여 부정류모델링을 수행하였다. 부정류모델링은 무강우가 지속된다고 했을 때, 향후 복원될 각 하천들(연화천, 대지천, 명지천)의 기저유출량 변화를 모사하기 위하여 수행하였다. 즉, 장기간 가뭄이 들어 지하수함양이 없다고 했을 때, 각 하천 및 덕진연못으로 유출되는 지하수의 양을 시간에 따라 모사함으로써, 하천의 갈수기 유량을 추정하였다.

가설 설정

  • 본 연구에서는 이러한 상황이 모사될 수 있도록 Sy값을 대수층(제1층)의 두께로 나눈 값을 비저류계수(Specific storate, Ss)값으로 설정하였고, 연못을 모사하는 격자의 수리전도도는 매우 큰 값(10 m/s 이상)을 설정하였다. Conductance 값은 10-5 cm/s이하의 투수계수를 갖는 호수퇴적물이 1 m두께로 쌓여 있다고 가정하고 계산하였다.
  • , 2015), 이를 반영하여 현재의 지하수함양은 전주시 평균함양량(224 mm/yr)보다는 약 17% 작은 것(185 mm/yr)으로 가정하였다(Table 3). MODEL 2에서는 불투수면이 많았던 각 시설들(특히, 소리문화의 전당, 체련공원, 동물원주차장, 전북대학교 본 캠퍼스 및 기숙사, 전북대학병원 등)에 LID기술이 적용되어 지하수함양이 증가되는 것으로 가정하였다. 이에 따라, 덕진연못 유역내 평균 지하수 함양은 현재의 전주시 평균보다는 약 11% 많은 값(248 mm/yr)으로 설정하였다(Table 3).
  • 전주동물원 주차장 상류의 골짜기유역은 전혀 도시화되어 있지 않고 자연적인 배수체계를 갖추고 있다. 게다가, 상류집수구역의 크기가 작기 때문에 비강우기에 이곳 도랑으로 배수되는 물은 전적으로 기저유출에 의한 유량이라고 가정할 수 있다.
  • 그러나, 본 연구에서는 이들 하천들이 복원되는 경우를 상정하여 이곳에서의 기저유출유량을 계산하고 무강우에 따른 변화를 모사하였다. 대지천이나 연화천은 과거와 유사한 형태로 모사되는 것을 가정하였고, 명지천은 현재의 토지이용상황을 고려하여 전북대학교 병원하류에서 조경단까지만 복원되는 것으로 생각하였다.
  • 덕진공원유역에 옛 하천들이 모델에서와 같이 조성된다고 했을 때, 이들의 총 기저유출 유량은 이들 하천들로 유출되는 지하수의 총량으로 가정하였다. 지하수의 함양이 연중 일정하게 일어난다고 하면, 즉, 모델에서 무강우일수가 0일인 경우, 모든 결과가 15 L/sec 이상의 하천기저유출유량을 보였다(Fig.
  • MODEL 1은 현재의 함양조건을 모사한 것이라고 할 수 있다. 덕진연못 집수유역은 상당부분 공원지역이기는 하나, 그에 못지않게 많은 부분 도시화되어 있으므로(Choi et al., 2015), 이를 반영하여 현재의 지하수함양은 전주시 평균함양량(224 mm/yr)보다는 약 17% 작은 것(185 mm/yr)으로 가정하였다(Table 3). MODEL 2에서는 불투수면이 많았던 각 시설들(특히, 소리문화의 전당, 체련공원, 동물원주차장, 전북대학교 본 캠퍼스 및 기숙사, 전북대학병원 등)에 LID기술이 적용되어 지하수함양이 증가되는 것으로 가정하였다.
  • 이에 따라, 덕진연못 유역내 평균 지하수 함양은 현재의 전주시 평균보다는 약 11% 많은 값(248 mm/yr)으로 설정하였다(Table 3). 어느 정도의 가뭄에도 불구하고 하류하천에 적당한 양의 물이 상시 흐르게 하려면 상류지역에 집중적인 함양이 이루어져야 하므로(FISRWG, 1998), MODEL 3에서는 덕진공원 유역의 상류지역이라고 할 수 있는 동물원 주변에 침투저류지(infiltration pond)를 2곳 설치하여 지표로 유출되는 물을 이곳으로 모아 집중적인 지하수 함양이 일어나는 상황을 가정하였다(Table 3, Fig. 3, 4). 즉, 덕진동물원 내의 조그마한 연못인 기린지를 침투저류지로 조성하고, 동물원 주차장의 상류에도 침투저류지를 추가로 조성하여 집중적인 지하수함양이 일어나는 상황을 의미한다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
현재 덕진공원이 가지고 있는 문제는 무엇인가? 덕진공원은 전주를 대표하는 명소임에도 불구하고, 무분별한 개발로 인하여 덕진공원 내 생태환경은 좋지 못한 상태이다. 과거에는 덕진연못으로 유입되던 자연하천들(‘명지천’, ‘대지천’, ‘연화천’ 등; Fig.
LID기술을 통해 어떤 효과를 볼 수 있는가? LID기술의 핵심은 불투수면이 많아 우수의 직접유출이 많은 지역에 옥상녹화, 빗물정원, 건조 우물, 식생수로, 습지, 투수성포장, 침투저류지 등을 조성하여, 빗물의 증발산을 증대시키거나, 빗물의 재활용, 빗물의 침투 등을 극대화하는 것이다. 이를 통하여 홍수예방, 비점오염저감, 쾌적한 자연환경, 지하수함양, 하천의 건천화 방지 등의 효과를 볼 수 있다고 알려져 있다(Choi, 2010; ME, 2013, 2014). 실제로 자연형 비점오염저감기술은 대부분 빗물을 침투시키는 기술에 해당된다(ME and KECO, 2013; ME, 2014).
LID기술의 핵심은 무엇인가? 저영향개발(low impact development; LID)은 이처럼 빗물의 침투를 증대시켜 물순환을 개발이전의 상태와 유사하게 만드는 기술로써, 친환경적인 도시개발기술로 최근 각광을 받고 있다(ME and KECO, 2013; ME, 2014). LID기술의 핵심은 불투수면이 많아 우수의 직접유출이 많은 지역에 옥상녹화, 빗물정원, 건조 우물, 식생수로, 습지, 투수성포장, 침투저류지 등을 조성하여, 빗물의 증발산을 증대시키거나, 빗물의 재활용, 빗물의 침투 등을 극대화하는 것이다. 이를 통하여 홍수예방, 비점오염저감, 쾌적한 자연환경, 지하수함양, 하천의 건천화 방지 등의 효과를 볼 수 있다고 알려져 있다(Choi, 2010; ME, 2013, 2014).
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (17)

  1. Anderson, M.P. and Woessner, W.W. (1991) Applied Groundwater Modeling: simulation of flow and advective transport. Academic Press, p.391. 

  2. Choi, J.Y. (2010) Development of infiltration and filtration technology for natural water circulation system. Master Dissertation, Kongju National University. 

  3. Choi, S.H., Kim, S.H., Kim, K. and Oh, C.W. (2015) A study on obtaining waters to restore the water-ecosystem of Deokjin Pond in Jeonju: New paradigm for restoration of urban reservoirs. Korea Society of Economic and Environmental Geology (in review). 

  4. City of Seattle, Seattle's Natural Drainage Systems: A low-impact development approach to stormwater management. 

  5. Federal Interagency Stream Restoration Working Group (FISRWG) (1998) Stream Corrider Restoration: Principles, Processes, and Practices. 

  6. Hong, M.S. and Kim, Y.W. (1969) Geological map of Korea (Samrye) 1:50,000, Korea Institute of Geoscience And Mineral Resources, p.32. 

  7. Harbaugh, A.W. (2005) MODFLOW-2005, The U.S. geological survey modular ground-water model the ground-water flow process, U.S. Geological Survey Techniques and Methods 6-A16. 

  8. KIGAM (Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources) (2001) A Survey Report for the Basics of Groundwater in Jeonju and Wanju Areas. Ministry of Construction and Transportation. 

  9. Kim, K., Lee, J.S., Oh, C.W., Hwang, G.S., Yu, J.Y., Kim, J., Yeo, S., K, Y. and Lee, K. (2001) Estimation of stream discharges using effluents from a wastewater treatment plant. Journal of Korean Society on Water Quality, v.17, p.75-86 

  10. Kim, K., Lee, J.S., Oh, C.W., Hwang, G.S., Kim, J., Yeo, S., Kim, Y. and Park, S. (2002) Inorganic chemicals in effluent-dominated streams as indicators for chemical reactions and stream flows. Journal of Hydrology, v.264, p.147-156. 

  11. Kim, K., Oh C.W., Kim, S.H. and Choi, S.H. (2014) A survey of water sources and flow rates for restoration of water-ecosystem in the Deokjin Park Watershed, Jeonju City. 

  12. McDonald, M.G. and Harbaugh, A.W. (1984) A modular three-dimensional finite-difference ground-water flow model: U.S. Geological Survey Open-File Report 83-875, 528p. 

  13. MLTMA (Ministry of Land Transport and Maritime Affairs) (2012) Basic plan for groundwater management 2012-2021. 

  14. ME (Ministry of Environment) (2013) Manual for applying LID to the environmental impact assessment. 

  15. ME, KECO (2013) A technical guideline for Low Impact Development (LID). 

  16. ME (Ministry of Environment) (2014) A management and operation manual for the nonpoint pollution source control facilities. 

  17. Shaw, E.M. (1994) Hydrology in practice. Int'l Thomson Publishing, USA. 

저자의 다른 논문 :

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