Earticle

하천의 유량을 측정하기 위하여 유속계를 이용한 직접 측정 방법이 널리 이용되고 있으나, 산지 계류의 경우에는 강한 난류 등의 영향으로 적용에 어려움이 따른다. 최근 에는 상류에서 추적자를 주입하고 하류의 특정 지점에서 흘러온 시간을 측정하여 유량을 계측하는 방식을 이용하고 있다. 이 연구에서는 salt-dilution 방법을 이용하여 계류의 유량을 측정하였다. 이를 위하여 관악산 계류에서 14회 반복 실험하였으며, 강원도 화천군의 광덕계곡 산지 계류에서 4회 조사를 실시하였다. salt-dilution 방법에 따라 구한 유량을 정밀 계측된 실측 유량과 비교한 결과, 강한 선형상관관계를 보였으며 결정 계수는 0.91로 나타났다. salt-dilution 방법에 따라 구한 유량으로부터 계류의 유량을 산정하기 위하여 회귀 관계식으로부터 보정 계수를 구하여 적용하였다. Salt-dilution 방법은 직접 유속계를 이용하기 어려운 산지 계류의 유량 관측에 활용 가능성이 클 것이다.

A current meter has widely used to measure flow velocity in streams, but it don’t work very well in torrent streams with high turbulence. Alternatively, a better measurement technique is employed by introducing a tracer into a flow at an upstream location and measuring the arrival of a trace at a downstream location. In this study salt dilution method was used to accurately measure the flow rates in torrent streams. The experiments have been conducted on two mountain streams located in Mt. Gwanak and Hwacheon-Gun. A total of 14 experiments in Mt. Gwanak and 4 experiments in Hwacheon-Gun were tested using the slug injection method. Measured flow rates were compared against the actual flow rates. A linear relationship exists between measured and actual flow rates, with 0.9 of coefficient of determination. Adjustment for salt dilution measurement was performed by introducing the calibration factor in order to match the measured flow with the actual values, considering the slope of linear regression. This technique is expected to well apply flow measurement in torrent streams, characterized by steep slope and shallow water depth.

1976년 여주시 능현동 일반사방지에서 사방시공 후 37년 동안 시간이 경과함에 따라 시공지의 식생 변화를 구명하기 위하여 6 차례의 조사를 수행하였다. 조사는 토층의 변화, 식생구조변화, 생체량의 변화를 중심으로 수행하여 얻어진 결과는 다음과 같다. 사방시공 후 37년 동안 사방지의 유기물층(O층) 두께의 변화는 Y(cm) = 1.8097lnX(yr) + 0.0264(R2=0.9704)이었고. 또한 부식층(F층)의 변화는 Y = 0.1068X + 1.1089 (R2=0.9103)이라는 직선식으로 약 4cm의 두께가 되었다. 시공 초기에 식생을 하지 않은 참나무류의 상대 중요도 증가율은 Y(%) = 0.973X(yr) - 0.2185이라는 직선식으로 상대 중요도가 35.1%를 차지하였다. 물질량을 대입하여 추정한 식은 Y(t/ha) = 0.1084X2(yr)+3.1074X(yr)-6.0541 (R2=0.9886)이었다. 이번 결과로 사방시공지의 사후 관리 및 식재기술 개발과 북한 황폐지 복구에 기여하고자 본 연구를 수행하였다.

These studies aimed to estimate the depth of organic horizon in the forest soil profile (1), to investigate the change of vegetation structure(2), to estimate the change of biomass(3) at the erosion controlled and rehabilitated mountain areas with the passage of time. This study was carried out as the six times. The first study began in the year of 1985, the second study was in 1988 year, the third study was in 1992, 4th was in 1998 and 5th was in 2002. last study was in 2014. The first study started in the study sites which elapsed 9 years after erosion control works. The results of the study were as follows : (1) The increase rate of the depth of organic horizon was estimated to Y(cm) = 1.8097lnX(yr) + 0.0264 (R2=0.9704), The increase rate of the depth of Litter horizon was estimated to Y = 0.1068X + 1.1089 (R2=0.9103), and A1 horizon was estimated to Y(cm) = 0.0002X3(yr) - 0.0122X2(yr) + 0.258X(yr) - 0.147(R2=0.9777) during 37 years after erosion control works. (2) The important point of Structure analysis on the forest vegetations : The important value(I.V.) of Pinus spp. decreased to Y(%) = 0.0249X(yr)2 – 2.4716X(yr) + 68.128. but The important value(I.V.) of Quercus spp. increased to Y(%) = 0.973X(yr) - 0.2185. The intersection point of two up after 15 years. (3) Time flows going, The increase of biomass estimated to be Y(t/ha) = 0.1084X2(yr) + 3.1074X(yr) - 6.0541 (R2=0.9886).

UAV의 이용은 레져, 산업, 국방 등 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 최근 사회적 으로 이슈화되고 있다. 산림분야에서의 UAV 활용은 소나무재선충병 피해목 추출에 대한 연구가 선행된 바 있으며, 최근에는 다양한 연구를 통해 활용가능성을 넓히고 있다. 그러나 UAV를 활용한 산림자원공간정보 수집 성과물은 촬영, 영상제작 방법에 따라 매우 상이한 품질차이가 있으며, 이에 대한 평가 연구가 미흡한 실정이다. 이에 본 연구 에서는 UAV를 활용한 항공촬영, 정사영상 제작, 소프트웨어의 특성에 따른 위치정확도를 평가하고자 수행하였다. 그 결과 성과물의 위치정확도에 영향을 미치는 인자는 촬영 전 지상기준점(GCP; Ground Control Point) 설치 유무, 정사영상 제작기법 등에 따라 다르게 나타났다. 또한, 정사영상 제작 기법 및 소프트웨어의 종류에 따라 정사영상 제작 비율(면적)이 큰 차이를 보이고 있다. 즉, GCP설치에 따른 위치오차는 설치유무에 따라 0.5m～3m의 오차가 발생하고, 정사영상 제작기법에 따라 3m～40m까지 크게 나타났다. 또한 촬영 고도에 따른 해상도(GSD)는 2cm～20cm, 정사영상 제작 기법 및 소프트웨어에 따른 영상제작 비율(면적)은 촬영 대상지 면적 기준 88%～131%의 차이를 보이고 있었다.

UAV (Unmanned Aerial Vehicle) is widely used in various areas (e.g., leisure, commercial industries, and militray) and starts drawing attention to our society. The UAV has been used for collecting various spatial information on forest resources, such as detecting pine wilt disease (Bursaphelenchus xylophilus). However, no studies was conducted to evaluate the quality of the spatial information that depends on many factors such as photographing and orthophoto-construction methods. This study evaluates the quality of spatial information using UAV aerial photos, orthophotos, and software used to construct orthophotos. The study results show that the accuracy of spatial locations was affected by whether GCPs (Ground Control Points) were established prior to UAV’s photographing (0.5m～3m difference), and orthophoto-construction method (3m～40m difference). The flight altitude of UAV also affected the resolution of orthophotos (2cm～20cm). The orthophoto-construction method and software used resulted in a large difference in orthophoto-construction rate (88%～131%).

이 연구에서는 유목 및 토석의 포착에 대한 바닥스크린의 효과를 파악하고, 동시에 바닥스크린의 적정 순간격을 도출하기 위한 목적으로, 모형실험을 통해 바닥스크린의 순간격을 3mm(계상재료의 평균입경), 9mm(계상재료의 최대입경) 및 15mm로 설정하여 공급재료의 포착률을 정량적으로 해석하였다. 그 결과, 공급재료가 바닥스크린에 포착 하게 되면 유수와 이동물질이 순간적으로 분리하여 그 에너지를 감소됨으로써 유목 및 토석이 포착되는 특성이 확인되었다. 이에 따라, 무시설시 유수에 의하여 전량 유출 되는 유목이 바닥스크린의 설치로 인해 부재의 순간격에 관계없이 90%이상의 높은 포착률이 나타났다. 그러나 유목과 토석을 함께 공급한 경우의 유목은 자체의 비중이 낮아 바닥스크린에 먼저 도달하면서 후속되는 토석의 충격력에 의해 상대적으로 먼 구간까지 이동되거나 이탈함으로써 결국 포착량은 감소하였다. 한편, 유목과 함께 공급된 토석은 공급재료의 평균입경에 해당하는 바닥스크린의 순간격이 3mm인 경우에 가장 높은 포착률을 나타냈으며, 이는 기존의 투과형 사방댐 부재간격이 계상재료의 최대 입경으로 한다는 보고와 차별되는 결과를 보였다. 또한 토석의 포착률은 전체 공급량의 37.3%에 불과하였으며, 이는 바닥스크린 상에서의 체류과정에서 유목과 토석의 상호 작용에 의해 후속류의 흐름이 바뀌면서 다량의 토석이 측면부로 이탈하였기 때문으로 사료된다.

The objective of this study were to examine function of flat-board debris-flow breaker (hereafter FDB), which is one of new methods for reducing damages by sediment-related disasters in residential piedmont areas, and to derive an optimal slit aperture of FDB for catching driftwood and debris flows. We dealt with the cases of which (i) the FDB was not installed, and (ii) the FDB with 3-mm wide slit aperture (i.e., equal to the mean grain-size of bed-materials), (iii) the FDB with 9-mm wide slit aperture (i.e., similar with those maximum grain-size) and (iv) the FDB with 15-mm wide slit aperture were installed; and then quantitatively examined storages of bed-materials through the experimental flume. The results showed that driftwood and debris flows (including driftwood) were momentarily divided from water body by the FDB, and thus the kinetic energy of those materials was rapidly reduced, thereby inducing their storage. We found that 90% of the driftwood supplied was trapped on the upper surface of FDB on experimental flume with FDB, regardless of slit aperture size, whereas the whole driftwood was exported on experimental flume without FDB. In addition, the driftwood belonging to debris flows were occupied fore-end of debris flows due to its own lower specific gravity, and so more early stored on the surface of FDB, compared to large boulders composing of main body of debris flows. However, the driftwood was broken away from the surface of FDB due to impact of following the boulders, resuling in its lower storage. Meanwhile, the optimum slit aperture for trapping debris flows, supplied with driftwood in this experiment, was 3 mm, unlike that other transmission-type check dams having the slit aperture similar to the maximum grain-size of bed-materials. However, the volume of the materials stored was at best only 37% of total bed-material’s volume. The reason should be because of interaction between driftwood and boulders stored on the upper surface of FDB, and then the flow direction of the materials arriving at the heels of the pile was changed to both sides of FDB.