• Journal of Korean Society on Water Environment
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• v.36 no.2
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• pp.89-97
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• 2020

North Han River is a very unique type of water system, where Hwacheon, Chuncheon, Soyanggang, Euiam and Cheongpyeong Dams are located consecutively. These dams are operated differently in the amount of discharge and release schedule according to their structure and purpose of use. They have different water quality characteristics depending on external pollutant inflow and internal mixing condition. Therefore, this study investigated the relationship between the upper dam and down stream river with respect to water quality indicators, such as water temperature, electrical conductivity, BOD, COD, TN and TP of the North Han River. The similarities and correlations representing the relationship were analyzed by Pearson's correlation r and t-test. The data was taken from the Ministry of Environment's water quality monitoring from 1999 to 2018. The results show that water temperature and electrical conductivity of the dam and river are similar and correlated. However, it turned out that there was no similarities and correlations in BOD, COD, TN and TP that are significantly affected by subaqueous reaction mechanism. The results of this study present the impact of the dam on the water quality of North Han River, which can be used as useful data for management of water quality.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.449-449
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• 2011

우리나라의 수자원 총이용량 가운데 농업용수가 차지하는 비율은 1965년 88%에 비해 현저히 줄어들고 있지만 2003년 47%에 해당하고 있다. 또한 그 수요도 점점 복잡하고 다양하게 변하고 있으며 이에 대한 공급원으로써 국내에 약 18,000여개의 농업용 저수지가 건설되어 있는 실정이다. 농업용 저수지의 주목적은 갈수시 안정적인 관개용수 공급과 하류의 생활용수를 공급함에 있다. 하지만 대부분의 농업용 저수지가 소규모로 건설되어 있어 지속적인 가뭄을 극복하기에 충분한 저수용량을 가지고 있지 않으며 설계 가뭄빈도도 대략 10년이다. 따라서 수자원 평가 및 계획 수립 시 공급원으로서 농업용 저수지의 역할에 대해 많은 논란이 있어 왔다. 농업용 저수지의 설계 가뭄빈도는 10년이고 이에 반해 수자원장기종합계획에서는 과거 최대가뭄 년을 대상으로 분석하고 있기 때문에 수요량, 하천유량 및 댐 등을 통해 물 수지 분석을 산정한 후 그 결과에 중권역별로 분포되어 있는 농업용 저수지 유효저수용량을 고려하여 지역별 과부족량을 산정하고 있다. 본 연구에서는 기존의 수자원장기종합계획 물 수급 전망 방법과는 달리 중권역에 속해 있는 모든 농업용 저수지를 포함하여 물 수지 분석을 수행함으로써 농업용 저수지의 용수 공급능력을 평가하였다. 기존의 농업용 저수지 반영 방법은 농업용수의 공급시기인 관개기 초기에 저수지 만수위를 유지하는 실무운영 상황을 반영하여 농업용 저수지의 유효저수용량을 해당 저수지의 공급가능량으로 설정하여 지역공급원으로써 고려 하였다. 이에 반해 본 연구에서는 각 중권역에 존재하는 모든 농업용 저수지의 용량 및 유역면적 등을 총합한 대표저수지를 선정하고 유역별 농업용 수요처로만 물을 공급하는 방식으로 물 수지 분석에 운영함으로써 모든 농업용 저수지의 영향을 고려하였다. 농업용 저수지를 제외한 나머지 제반 사항은 기존의 수자원장기종합계획과 동일한 자료를 이용하여 분석하였으며 분석 결과를 통해 연도별 농업용 저수지의 공급능력을 평가하였다. 분석결과 가뭄빈도가 클수록 공급능력은 현저히 낮아지는 것을 분석을 통해 확인할 수 있었으며 유역별 존재하는 농업용 저수지의 가뭄빈도별 공급가능량 평가를 통해 보다 현실적인 저수지 운영에 관한 정보를 제공할 수 있으리라 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2004.05b
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• pp.1198-1202
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• 2004

초음파를 이용한 측정은 하천의 반대편에 흐름방향에 경사지게 초음파를 발사하여 다시 반사되어 오는 시간차를 기록함으로써 주어진 길이에서 유속을 연속적으로 측정하는 것이다. 하류로 내려가는 음파는 음향 측선(acoustic path)과 평행한 유속 성분 때문에 상류로 올라가는 음파보다 빠른 속도를 가진다. 탄천 및 괴산댐에 초음파 유량 측정시스템을 시험 설치하고 운영 결과를 검토하였다. 시험적용결과 연속적인 유량자료 획득이 가능하였으며, 기존 유속면적법 대비 $4.21\%$의 상대오차를 지니고 있어 기존 방법과 비교적 일치하는 측정결과를 나타냈다. 또한 지표유속(Index Velocity)를 활용한 단일회선 유량산정법을 검토한 결과, 다회선에 의해 운영한 결과와 평균 $2.9\%$의 상대오차를 지니고 있었다. 이 방법은 조석구간 및 배수영향을 받는 구간에서 작은 비용으로 연속유량자료를 획득할 수 있는 방법으로 판단된다. 시험적용 결과 개선해야 할 사항으로는 안정적인 자료 획득을 위한 초음파 변환기의 개선, 자료의 필터링 기술의 정밀화, 그리고 유량산정 방법에서 정확도 향상 기술 개발 등이 도출되었다. 초음파 유량 측정시스템은 자료의 연속성을 확보할 수 있는 점에서 매우 중요한 의미를 지니고 있다. 지금까지의 연속 유량 산출법은 연속적인 수위를 측정하고 각 수위에 따른 유량 측정 후 수위-유량관계를 통하여 연속적인 유량을 산출하였다. 그러나 초음파 유량 측정 시스템은 직접 유속과 수위를 측정하여 연속유량이 산출되기 때문에 연속유량 산출에 비교적 간편하다고 할 수 있다. 또한 정확도 면에서 기존 유량 측정법인 유속-면적법의 불확실도 $5\%\~10\%$에 비교하여 $5\%$ 내외의 정확도 수준을 지니고 있어 정확도 향상을 기대할 수 있다. 경제적인 측면에서도 매년 측정사업에 소요되는 비용과 비교하였을 때 장기적으로는 경제적인 방법이 될 수 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.228-228
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• 2012

우수저류시설 사업은 일자리 창출을 위한 "녹색뉴딜사업" 추진방안 중 "대체수자원확보 및 친환경 중소댐 건설" 과제의 핵심사업으로 선정('09년)되어 추진하고 있는 사업으로 최근 기후변화에 의해 빈번하게 발생되는 국지성 집중호우에 의한 침수피해로부터 국민의 생명과 재산을 보호하고, 저류된 빗물을 대체 수자원으로 활용하기 위함이다. 그러나 국내의 우수저류시설 사업은 현재 시행 초기단계로서 제반 설계 및 유지관리 기술이 부족한 실정이며, 이로 인해 실제 운영시 많은 시행착오가 예상된다. 또한 전문가에 의한 시설 설치후 운영 등의 현황 분석 및 사업효과 분석이 거의 이루어지지 않고 있다. 따라서 기설치된 우수저류시설을 대상으로 현지조사 및 담당자 인터뷰를 통하여 시설 설치와 운영, 모니터링 등의 분야에 대한 현 실태 및 개선방안을 제시하고자 하였다. 시설 설치 분야의 경우 지역에 따라 스크린내 부유물 제거를 위한 제진기 설치, 원격조정시스템의 효율성 증진을 위한 CCTV 설치, 저류지 및 하류부 홍수위를 고려한 수문 및 여수로 운영계획 수립, 여수로 말단 하천 합류부에 유속감소시설 설치가 필요한 것으로 조사되었다. 시설 운영분야의 경우 지역에 따라 초기 강우가 저류조에 직접 유입되지 않도록 횡월류 위어 설치, 유량 및 수문관련 DB 출력 시스템 보완, 연속강우를 고려한 시나리오 작성, 저류시설의 운영 매뉴얼 수립이 필요한 것으로 판단된다. 계측시스템 분야의 경우 수위계, 유량계, 유속계 증설 또는 보완이 필요한 것으로 판단되며, 대부분의 지역이 시설 설치에 따른 피해 저감효과 분석에 필요한 DB가 충분히 확보되지 않은 것으로 조사되었다. 현 상태에서 저류시설 설치 전 후에 따른 침수피해 저감 영향에 대해 정성적 분석을 실시한 결과 ${\bigcirc}{\bigcirc}$지구의 경우 호우사상이 유사한 2007년 태풍 "나리"와 2011년 7월 집중호우시의 침수범위를 비교할 때 시설 설치에 따른 홍수 저감효과가 높은 것으로 조사되었다. 조사 결과, 저류시설에 의한 침수피해 저감 효과가 높다는 것을 고려할 때 지역 특성을 고려하여 우수저류시설 운영에 필요한 수리구조물 설치 운영, 계측시스템 설치 및 운영매뉴얼을 수립하는 것이 반드시 필요할 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.149-149
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• 2020

하천에서 물 흐름이 보와 댐과 같은 수공구조물을 지날 때 일반적으로 흐름상태에 다양하고 급진적인 변화가 발생한다. 특히 흐름이 구조물을 지나면서 사류(supercritical flow)로 변하고 다시 상류(subcritical flow)로 복원되면서 일어나는 도수(hydraulic jump) 현상은 수위의 급변화, 흐름 에너지 소산, 변동성이 강한 압력 분포 등이 특징이다. 이러한 흐름 특성들은 보나 여수로와 같은 수공구조물 자체의 성능뿐만 아니라 이들 수공구조물의 하류에서 발생하는 국부세굴로 인해 구조물의 안정성에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 따라서 수공구조물을 설계할 때는 이들 구조물을 통과하는 흐름의 비정상 난류 흐름 특성을 정확하게 해석하여 반영하여야 한다. 이 연구에서는 k-omega SST 난류 모형과 자유수면의 급격한 변동을 해석하기 위한 하이브리드-VOF(hybrid volume of fluid)기법을 이용하여 도수현상을 수치적으로 재현하고자 한다. 기존 CFD(computational fluid Dynamics) 모델링에서는 자유수면 변동의 영향을 고려하기 위해 VOF 기법을 많이 사용하였다. 하지면 전통적인 VOF 기법은 다상흐름(multiphase flow)을 오직 부피분율(volume fraction)의 함수로만 고려하며 모의함으로써 강한 수면변동뿐만 아니라 공기연행(air entrainment)를 동반하는 난류 흐름을 모의하는데는 한계가 있다. 이 연구에서 이용하는 Eulerian 기법인 하이브리드 VOF 기법은 물과 공기의 각 상에 대하여 흐름 특성들을 개별적으로 계산하기 때문에 공기연행을 포함한 급변류 흐름에서 전통적인 VOF 기법보다 적용성이 우수하다. 이와 같은 난류모형과 자유수면 포착기법을 이용하여 3차원 비정상 난류 흐름 수치모형을 구축하여 수공구조물 주변에서 발생하는 강한 공기연행과 난류 특성를 보이는 급변류를 수치적으로 재현한다. 이 연구는 계산된 수치해석 결과를 기존 수리실험 결과와 비교하여 수치모형의 적용성을 평가하고 도수 현상에서 발생하는 독특한 흐름 특성을 제시한다.

• Korean Journal of Ecology and Environment
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• v.33 no.3 s.91
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• pp.222-229
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• 2000

Spatial and temporal variation of phosphorus in response to intensity of summer monsoon was evaluated in Taechung Reservoir during 1993${\sim}$1994. Total phosphorus (TP) averaged 31 ${\mu}$g/l during the study and varied from 6 to 197 ${\mu}$g/l. Concentrations of TP were highest in the headwaters during the monsoon of July${\sim}$August 1993, and these values were mainly made of particulate P and were closely associated (R$^{2}$=0.74, p<0.001) with high inorganic suspended solids (NVSS). In-lake TP in the headwaters was mainly influenced by the watershed runoff and declined toward the dam. Values of TP downlake was only one-fifth of the peak in the headwaters and had no correlation with NVSS. In 1994, inlake TP was markedly lower relative to 1993 and showed low spatial and temporal variation. Maximum TP during monsoon 1994 in the headwaters and mid-lake was 72% and 52% lower, respectively, than in those two zones in 1993 whereas TP downlake was similar between the two years. These results suggest that temporal variation downlake is much less influenced by seasonal inflow compared to the haedwaters. In 1993, mean TP before fall overturn, based on average value for all sites, was significantly (t=5.99, p<0.001) greater than the mean after fall overturn, whereas in 1994 mean TP after fall overturn (32 ${\mu}$g/l) was greater. This outcome indicates that in 1993 major P-input originated from the external source from the watershed during the intense monsoon, whereas in 1994 internal processes dominated during the weak monsoon. Overall data suggest that annual budget of inlake P is regulated by intensity of the summer monsoon, and phosphorus data measured at single site near the dam or headwater zone may not be represent seasonal trends of the system due to large spatial variation of Taechung Reservoir.

• Korean Journal of Environment and Ecology
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• v.33 no.5
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• pp.515-524
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• 2019

The purpose of this study is to investigate the effects of artificial disturbance by analyzing and comparing the survey data of the Yeongju dam located in Yeongju-si, Gyeongbuk before and after impoundment. We surveyed four sites between the downstream of sediment control to the downstream of Yeongju Dam four times between April and October 2018. The macroinvertebrate data before the survey were gathered from the literature. The total number of benthic macroinvertebrates we observed was $35,037ind./m^2$, including 77 species, 48 families, 14 orders, 7 classes, and 3 phyla. The result of the community analysis showed that the dominant index increased from 0.44(${\pm}0.11$) before impoundment to 0.62(${\pm}0.16$) after impoundment. The diversity index increased from 2.26(${\pm}0.30$) to 1.75(${\pm}0.45$), the evenness index from 0.75(${\pm}0.10$) to 0.66(${\pm}0.14$), and the richness index from 3.11(${\pm}0.98$) to 2.25(${\pm}0.81$). The most dominant species changed from Hydropsychidae spp. to Chironomidae sp. The result of the Principal Components Analysis (PCA) based on Axis 1 showed that the sites of 2014 and Hydropsychidae spp. had a negative value, while the sites of 2018 and Chironomidae sp. had a positive value. In all study sites, the dominance increased while the diversity decreased. The community change was the largest in St. 2. The results of the functional group analysis showed that the scrapers increased while gathering-collectors increased among the functional feeding group and that the clingers decreased while borrows increased among the habitat oriented group. The Benthic Macroinvertebrate Streambed Index (BMSI) decreased from an average of 57.1(${\pm}8.0$, C class) to an average of 30.0(${\pm}12.1$, C class). St. 3 and St. 4, in particular, showed a high reduction rate.

• Economic and Environmental Geology
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• v.44 no.1
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• pp.49-57
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• 2011

Water budget analysis in the groundwater system was conducted in order to understand water budget distributions in the ground water system in Geum-gang watershed. The annual amounts of precipitation, runoff, evapotranspiration, dam storage change and water supply over the sub-watershed in Geum-gang watershed were evaluated the residual groundwater from 2002 to 2006, based on the water budget considering inflow and outflow. Then we are able to expect residual groundwater of each sub-basin. According to the result of study, the year 2003 and 2006 were recorded the highest and the lowest precipitation value, respectively. Average run-off percentage against precipitation was 60.44%. Annual evapotranspiration in each of years didn't show the remarkable variations but the values were high in the lower reaches of the basin. The residual waters in Geum-gang basin were determined to be 133.36 in 2002, 77.64 in 2003, -19.40 in 2004, -82.25 in 2005 and -128.07 mm in 2006. The residual water in Geum-gang basin was high in the main and up stream such as Maepo. Also the residual water showed low distributions in Nonsan and Seokhwa.

• Journal of Korean Society of Forest Science
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• v.101 no.3
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• pp.381-386
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• 2012

This study was carried out to clarify the turbidity change on three stands (Castanea crenata, Pinus densiflora and Plantation Land) by rainfall characteristics in small watershed. The change of turbidity showed in order of plantation land, Castanea stand and Pinus stand. The linear equations models between turbidity and rainfall intensity were able to account for 91% in Castanea stand, 80% in Pinus stand and 71% in plantation land. The linear equations models between turbidity and duration of rainfall were able to account for about 0-1% in three stands. The linear equations models between turbidity and preceding dry days were able to account for about 30% in three stands. The linear equations models between turbidity and accumulative rainfall were able to account for about 6-22% in three stands. The results indicates that soil runoff by land use and development of forest area could be applied to the mitigation measures such as afforestation and erosion check dam for erosion control and water quality management in small watershed.

• Korean Journal of Ecology and Environment
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• v.38 no.1 s.110
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• pp.105-117
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• 2005

During the period of heavy rain from 2002 to 2004, the characteristics of the inflow, temporal and spatial fluctuations of high turbid water according to thermal stratification were studied on the Andong Reservoir which is the largest artificial lake in the Nakdong River basin, Korea. Thermal stratification was formed in June. Its structure determined to the pathway of inflowing turbid water and has affected by the transportation of high turbid water. Regardless of the time and amount of inflow, the high turbid water showed the shape of underflow at the riverine zone, separated from the bottom at the transition zone and moved to the lacustrine zone with the shape of density current. The plunging point depended on the time and amount of inflow. The distributions of thermal stratification and DO concentrations were changed by inflowing discharge. Two thermoclines and minimum DO layers were found out existing at metalimnion in a specific time, respectively. The layer of high turbid water which formed with the thickness of 20 m at the maximum below the depth of 15 m moved toward dam. Not settled to the bottom, the newly formed layer was discharged through the intake-outlet and dispersed into all layers by the circulation in the fall.