산지형 하천의 홍수유출량 측정시스템 제안

[Fig. Ⅳ-81]는 제주도 한천의 제2동산교를 대상으로 전체적인 개략도를 나타낸다.

분석에 적합한 야간유출영상을 수집하기 위해 1000W의 조명장치를 교량하부에 설 치하는 방안은 자연광에 가까운 광원을 하상에 집중할 수 있는 장점과 운전자의 야 간운행을 방해하지 않는다는 장점이 있다. 또한 [Fig. Ⅳ-81]의 영상저장장치는 기 존의 연구 결과를 바탕으로 야간영상 기록에 적합한 최저조도카메라(0.00001 Lux) 와 영상저장장치(HD-DVR)가 설치되며 인터넷 공유기를 연결하여 웹을 통한 실시 간 감시가 가능하다.

Fig. Ⅳ-81. Example of discharge observation system

[Fig. Ⅳ-82]은 ¹⁾유출영상기록장치(CCTV)와 ²⁾교량 하부의 조명장치 설치 예시를

나타낸다. ¹⁾유출영상기록장치(CCTV)의 설치 각도는 최대한 관측 현장을 고려하여 흐름방향과 직각이 되도록 설치하여 표면영상유속계(SIV)를 적용하고 분석하는 과 정에서 영상왜곡에 의한 요차율을 줄일 수 있다. 또한 ²⁾1000W 조명장치는 야간에 매우 효과적으로 야간 유출현상을 관측 및 감시 할 수 있으나, ³⁾광원의 집중과 같 이 광원을 하천 하상에 집중하기 위해 Fig. Ⅳ.교량하부의 설치 예시와 같이 설치 하는 것이 효과적인 방안이다. 교량 하부의 조명장치는 자연광에 가까운 빛을 발산 하도록 한 것으로서, 유출영상기록장치에 의해 촬영한 유출량의 야간영상의 분석 시 정확도를 향상시킬 수 있도록 한 것이다. 또한 기록적인 집중호우 및 태풍의 내 습시 야간의 현상상황을 효과적으로 감시할 수 있는 장점이 있으며 유사시 방재 대 책으로 사용될 수 있다. 또한 현재 주요 하천의 교량부근에 설치된 조명장치와 같 은 직립식 구조물 형식이 아니므로 자연경관에 방해되지 않는 장점이 있다.

Fig. Ⅳ-82. Example of installation of discharge observation system at the site(front view)

[Fig. Ⅳ-83] 은 교량하부의 정면도로서 조명장치 설치 예시를 나타낸다. 외부로부 터 전력을 공급하기 위해 전원공급선과 1000W의 조명장치, 그리고 방수캡을 설치 하여 과도한 유량 발생 시 누전의 위험을 방지할 수 있도록 고안하였다.

F ig . Ⅳ - 83. Ins ta llation exa m ple of lig hting eq uipm ent (B ridge low er pa rt- front view )

[Fig. Ⅳ-84]은 교량하부의 측면도로서 1)은 교량의 단면, 2)는 조명장치, 3)은 방수 캡(조명호보장치)를 나타낸다. 교량단면을 중심으로 교량 하부 조명 장치는 방수캡 의 길이 정도만 도출되도록 현장 상황에 맞추어 설계한다.

Fig. Ⅳ-84. Installation example of lighting equipment (Bridge lower part-side view)

이 같은 간헐천의 유량관측 시스템은 제주도 간헐천의 특성에 맞추어 설치되는 조 명장치(1)와 유출영상기록장치(CCTV)(2)를 통합하여 세트 개념의 장치로 만든 것 이며, 이를 교량(3)의 하부에 설치하기만 하면 주야간을 불문하고 간헐천의 유량을 실시간으로 감시할 수 있어, 돌발성 홍수 등으로 인해 급격하게 변할 수 있는 간헐 천의 유출량을 정확하게 관측할 수 있게 된다. 참고로 제주도 간헐천의 유량관측 시스템에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나 기술사상의 범위 내에서

당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있다.

이 연구의 유량관측 시스템의 특징은 종래 유량관측 기법에 비해 설치비용 절감효 과와 관측자의 안전보장, 소수인원으로 연속적인 유출량을 관측할 수 있는 효과가 있다. 또한 조명장치를 교량하부의 슬래브에 설치함으로써 야간 운행 차량의 시야 를 방해하지 않게 되며, 주요 하천의 교량부근에 설치된 기존의 조명장치와 같은 직립식 구조물 형식이 아니므로 자연경관에 방해되지 않는 새로운 홍수유출량 관측 시스템이다. 이러한 시설은 교량 부근의 하천수위 및 유출상태를 실시간으로 감시 가 가능하다. 따라서 극한 기상을 동반한 특이한 집중호우 및 태풍 내습시의 하천 유출현상에 대해 다목적 감시와 유량측정을 원활히 수행할 수 있는 신개념의 유량 측정 시스템이다.