• 환경영향평가
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• 제29권6호
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• pp.414-429
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• 2020

하천의 관리를 위하여 수질오염총량 및 물환경기본계획을 수립하여 목표수질을 설정하고 있으며 금호강의 경우 T-P는 목표수질을 달성하고 있으나 BOD, COD, TOC의 경우 지난 5년간 물환경기본계획 목표수질을 초과하였다. 이에 금호강을 대상으로 BOD, COD, TOC를 이용하여 유달부하량 및 유달부하밀도, 오염기여율을 분석하고 수질오염총량관리에서 사용하고 있는 1차원 수질모델인 QUAL-MEV를 활용하여 목표수질 만족을 위한 필요유량을 모의하였다. 유달부하량을 분석한 결과 금호C 지점에서 BOD, COD, TOC 모두 9,832.2 kg/day, 20,656.6 kg/day, 15,545.1 kg/day로 가장 높게 나타났으며, 유달부하밀도는 강우기 및 비강우기에 달서천에서 9.47 kg/day/㎢, 37.55 kg/day/㎢, 30.20 kg/day/㎢과 17.19 kg/day/㎢, 47.59 kg/day/㎢, 39.14 kg/day/㎢로 가장 높게 나타났다. 오염기여율은 강우기에 팔거천이 약 25%, 비강우기에 달서천이 모든 항목에서 약 50%로 가장 높게 나타났다. 또한 금호강본류 및 지류 유기물질간의 상관관계 분석을 수행한 결과 비강우기, 강우기 모두 COD-TOC가 0.8 이상으로 BOD-COD, BOD-TOC보다 상관관계가 높게 나타났다. 그리고 금호C 지점에서 수질오염총량 및 물환경기본계획 목표수질을 만족하기 위한 유량을 조사한 결과 2019년 4월(3.46 ㎥/sec)을 기준으로 약 14배, 22배의 추가유량이 필요한 것으로 분석되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권2호
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• pp.119-125
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• 2012

물 환경 정책수립에 기초자료로 활용되는 지류하천 수질 유량모니터링 결과는 수질오염총량관리제의 시행에 있어 가장 핵심적이며 중요한 자료이다. 본 연구에서는 지류하천 수질 유량모니터링 자료가 수질오염총량관리제를 시행하는데 있어 유역현황 분석, 단위유역의 목표수질 만족여부 평가, 시행계획 수립대상유역의 선정, 하천그룹화 방법을 이용한 수질개선 하천유역의 선정 등에 어떻게 활용되는지를 소개하고자 하였다. 충청남도 금강수계의 37개 지류하천 수질 유량모니터링 자료를 이용하여 유역현황을 분석한 결과, 금강 중 하류지역에 위치하고 있는 지류하천의 유량이 대부분 많은 것으로 나타났으며, 논산천 유역에 위치한 하천들은 수질항목에 관계없이 수질농도가 상대적으로 높은 경향을 보였다. 해당 단위유역의 지류하천 수질과 관계없이 본류 중심의 수질 유량모니터링 결과로 목표수질 만족여부가 결정되고 시행계획 수립대상지역이 선정되는 문제점을 지류하천 수질 유량모니터링 결과를 활용하여 개선할 수 있었다. 또한, 지류하천 수질 유량모니터링 결과에 기초한 하천그룹화 방법으로 수질개선이 필요한 하천유역을 선정할 수 있었으며, 충청남도 금강수계에서는 하천유량이 많고 수질농도가 높은 논산천, 병천천, 석성천, 조천 유역의 하천들이 오염원 저감을 통한 수질개선이 우선적으로 필요한 것으로 나타났다.

• 물과 미래
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• 제27권1호
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• pp.53-67
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• 1994

낙동강 중류부에서의 수질해석을 위한 확정론적 수질모형을 개발하였으며 확정론적 수질해석 모형 RQ1은 수리, 수문학적 해석을 위한 RQ1-1과 수질해석을 위한 RQ1-2로 구성되어 있다. 낙동강 중류부의 수질 해석을 위하여 왜관에서 진동에 이르는 이 유역의 월별 평균유량과 최소유량을 산정하였고 하도단면의 기하학적 특성을 기초로 하여 불등유해석을 실시하므로써 수질해석에 필요한 수리학적 특성치를 계산하였다. 확정론적 수질해석모형에 의한 수질해석 결과 BOD의 최대지점은 금호강 합류점 또는 진천천 합류점, DO의 최소 지점은 현풍하류부로 나타났다. 수질모형에 의한 계산결과치는 수개지점에서의 실측지와 합리적인 범위내에서 일치되고 있었으며 이 유역에서 목표수질에 도달하기 위한 금호강에서의 최대 BOD 허용부하량을 산정하여 제시하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.186-190
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• 2011

정부는 홍수대응능력 강화, 대체수원확보, 안정적 물 공급 등을 목표로 '4대강 살리기 사업'을 추진 중이며, 이 가운데 수량확보 및 수질개선을 목적으로 권역별 중요지점에 보를 설치 중이다. 아직도 논란이 되고 있는 보설치 효과에 대해 본 연구는 수직 수평적으로 수리 및 수질 모의가 가능한 비정상 상태의 3차원 모형인 EFDC 모형을 이용하여 낙동강 유역 내 건설 중인 달성보의 설치 전후 수질변화를 비교함으로써 사업의 수질목표 달성 가능성을 확인하고자 하였다. 모의결과 연평균 DO는 미비하게 감소하는 경향이 있으나, T-N과 T-P의 경우 연평균 0.138mg/L, 0.069mg/L 가량 감소되는 것으로 나타났다. 또한, COD의 경우 연평균 1.911mg/L 감소하는 것으로 나타나 T-N, T-P, COD 항목을 기준으로 하였을 때 수질개선효과가 나타났다. 시기별로 살펴보면, 갈수기시 보로 인해 유량이 확보되면서 수질이 개선되는 것으로 나타났고, 이에 반해 홍수 기시에는 개선효과가 미비했다. 고정보를 가정한 한계는 있지만, 본 연구로부터 달성보 설치에 따른 수질개선효과를 확인할 수 있었으며 고정보가 아닌 가동보에서의 효율적인 운영시 보다 높은 수질개선 효과가 나타날 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.1981-1984
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• 2008

기존 하천에 실시되고 있던 농도 규제의 근본적인 한계를 극복하고자 우리나라 4대강에 오염 총량관리제도가 실시되었다. 그러나 1999년부터 약 8년 동안 실시된 오염총량관리제도에 기술적 제도적 문제들이 발견되고 있다. 본 연구에서는 오염총량관리제도의 많은 문제점들 중에 기준유량에 대한 문제점과 오염부하량의 할당에 대한 문제점에 중점을 두었다. 총량관리단위유역은 대표적인 도시하천 중 하나이며 한강의 지류인 안양천 유역이며, 목표수질은 1991년 환경부 하천환경수 질기준인 5등급으로 결정하였으며, 관리물질은 1차관리물질인 BOD(Biochemical Oxygen Demand)이다. 기준유량은 평균저수량과 평균갈수량을 사용하여 비교하였고, 발생부하량을 계산하였으며, 발생부하량에 의한 배출부하량을 계산하고, HSPF(Hydrologic Simulation Program - FORTRAN) 모형을 사용하여 배출부하량으로 인한 유달부하량을 산정하여 허용부하량을 계산하였다. 마지막으로 목표수질을 만족시키기 위해 삭감부하량을 계산하였고, 삭감부하량을 안양천 유역의 각 소유역별로 할당하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권11호
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• pp.823-835
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• 2023

최근 이상기후의 증가로 강우강도가 높아지고 가뭄시기가 지속되는 현상이 나타나고 있다. 이러한 환경의 변화는 가뭄 현상의 장기화, 실시간 인지의 어려움이 있다. 일반적으로 가뭄은 강수량, 무강우지속일수 등 으로 판단할수 있다. 가뭄의 영향을 판단하는데 있어 기상학적 가뭄, 농업적 가뭄, 수문학적 가뭄으로 구분되어 가뭄지수를 활용한 평가가 이루어지고 있으나 환경가뭄 평가에 대해서는 미비한 실정이다. 수질오염총량제를 통해 관리되어지고 있는 하천 수질은 이러한 가뭄의 영향을 대비하는데 취약한 부분이 있다. 본 연구에서는 가뭄이 하천 수질에 미치는 영향을 파악하고 가뭄의 지속이 수질에 미치는 가뭄영향을 정량화 하고자한다. 무강우일수, 누적강수량이 하천 수질에 미치는 영향을 정량적으로 평가하였다. 하천의 수질을 평가하는데 활용되는 부하지속곡선(Load Duration Curve, LDC)를 활용하여 특정 시기에 발생하는 수질오염을 평가하였다. 감천중권역에서는 무강우일수가 14일 이상 지속되는 경우 중권역 목표수질을 초과하는 경우가 60%이상으로 나타났다. 누적강우량은 28일을 기준으로 설정하였을때 연간 평균강수량의 3%인 32.1 mm 이하인 경우에 하천에서의 수질변화가 나타났다. 감천 중권역에서는 무강우일수 14일, 28일간 누적강우량이 32.1 mm 이하를 기준으로 기상학적 영향이 목표수질 초과에 영향을 미친다고 판단하였다. 본 연구의 결과를 통해 가뭄영향을 정량화하고 향후 환경가뭄에서의 수질환경 가뭄지수 개발에 기여하고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.206-212
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• 2012

2012년 상반기를 기점으로 '4대강 살리기 사업' 1 단계가 완료 되었다. 추후 안동댐과 임하댐의 연결 사업과 낙동강 상류 내성천의 영주 댐과 금호강 상류에 보현 댐 건설이 예정 되어 있지만, 낙동강 수계에는 8개 보 건설이 완료되어 하천의 물리적 환경이 바뀌었다. 따라서 앞으로는 보의 유지 및 운영 관리(주로 수질관리, 어도관리, 토사퇴적 및 세굴관리)가 중요하게 될 것이므로 기존의 상류 댐 운영 목표와 방식도 변해야 한다. 낙동강 수계는 11월부터 다음해 6월 까지가 갈수기에 해당한다. 따라서 갈수기에 수질을 담보할 유량이 실제로 흐를 수 있는지를 낙동강 유역 총체적인 관점에서 분석을 하고, 방류계획을 세울 필요가 있다. 수량이 수질을 항상 보장해 주지는 못하지만, 용수공급 목표를 저해할 환경과 생태계를 위한 무리한 초과 방류를 해야만 할 경우가 발생한다면, 그로 인한 기존의 농업, 공업 및 생활용수 공급에 미칠 영향을 가늠해서 대책을 세워야 한다. 본 연구에서는 좀 더 정교한 수질사고 시뮬레이션 모형, Water Pollution Accident Response Management System (WARMS)과, 하천수질예측시스템(Water Quality Forecasting System)모형 등, 수질을 고려한 3차원 모형과의 연동 및 연계를 염두에 두고, 시스템적 측면에서 수질과 수량을 한꺼번에 고려함으로써 궁극적으로 시간과 비용을 절약한다는 점에서 효율이 높을 것으로 생각되는 댐-보 연계운영을 위한 분석 방법을 제안한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.467-471
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• 2006

전국적으로 생태하천에 대한 관심이 높아져가고 있는 현실에서 대전광역시에서도 3대 하천에 대한 생태하천 조성계획의 1단계로서 대전천 유지용수 확보 계획이 실행 중에 있다. 다양한 용수 공급원에 대한 평가를 통해 유등천과 대청댐의 물을 이용하여 대전천의 유지용수를 공급하고자하는 계획을 추진하고 있는데, 이 계획 중 중심요소로 등장한 유지용수의 산정과 수질 목표치에 대한 검토를 위하여 HEC-RAS와 QUAL2EU를 적용하였다. 유지용수의 산정은 수심 $10{\sim}30cm$ 이상의 유지와 수질 2등급(BOD 기준 3.0 ppm 이하)를 목표로 제시되었는데, 모형을 통해 확인된 바에 의하면, 기 수립된 유지용수 확보 계획에 대하여 수위확보는 목표치에 도달할 수 있으나 계절의 변화에 따른 공급 용수의 수질변화로 인하여 목표수질의 확보에 어려움이 있는 것으로 나타났으며, 단순히 용수 공급만을 통한 수질관리보다는 비점오염원의 제거 등 유역관리 계획의 병행이 필요함을 제시하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.292-292
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• 2019

하구에 조성된 담수호 (estuarine reservoir)는 하천 출구점이 해양과 만나는 지점에 방조제 건설을 통해 형성되는 인공 호수이다. 방조제 건설과 함께 간척을 실시함에 따라 생성되는 토지를 농업용지로 활용하는 경우, 담수호는 농업수자원으로서 활용될 수 있으며 담수호의 수질 문제는 영농 활동에 중요한 요소로 작용하게 된다. 담수호의 수질을 관리는 크게 유역 대책과 호내 대책으로 나누어 이루어지고 있으며, 담수호 수질 관리 계획 수립에 앞서 담수호 수질 관리 방안에 따른 담수호 수질의 영향을 분석하는 것이 중요하다. 실제 다양한 유역 대책과 호내 대책을 적용하면서 그 효과를 검증하기에는 시간 및 경제적 한계성을 지니고 있으므로, 유역 및 호소 수질 모델링을 통한 수질 관리 시나리오별 담수호 수질 모의가 효율적이라 할 수 있다. 본 연구에서는 농업용수 목표수질인 IV등급을 상회하여 수질 관리를 위한 대책이 시급한 담수호를 대상으로 유역 및 호소 모의 모델을 연계하여 다양한 수질 관리 시나리오에 따른 호내 수질 모의 결과를 비교 검토하였다. 본 연구에서 사용한 유역 모델은 최근에 개발된 SWAT Plus 모델로 기존의 SWAT 모델의 수문 해석 요소 중 일부를 알고리즘 개선한 것이 특징이다. 호소 모의 모델로는 3차원 수리 및 수질 해석에 많이 활용되고 있는 EFDC (Environmental Fluid Dynamics Code) 모형을 이용하였다. 또한 두 모형을 연계 운영하여 모의의 정확도를 높이기 위한 매개변수 최적화를 수행하였다. 본 연구를 통해 수질 개선대책의 평가 및 추진가능성에 대한 분석을 수행하여, 정량적인 농업용수 수질 기준을 만족하기 위한 담수호 수질 최적관리방안을 도출하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제39권7호
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• pp.627-636
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• 2006

본 논문에서는 금강수계 오염총량관리 기본계획에서 제시된 오염부하량 자료를 기반으로 공시된 목표수질을 달성하기 위한 적정방류량을 산정하였다. 오염총량관리의 1단계로 BOD를 대상으로 총량관리가 이루어질 계획이며 향후 질소 및 인 계열로 확대될 전망이다. 총량구역별 및 행정구역별로 산정된 BOD와 TN, TP 부하량을 GIS를 활용하여 10개의 지류수계에 대하여 재분배하였고 지류수계에 해당되지 않는 구역에 대해서는 15개의 소구간으로 처리하여 반영하였다. Qual2E를 사용하여 수질모의를 실시한 결과 2010년에 대하여 산정된 장래수질에 대하여 기준부하량의 경우 약 30 CMS의 유량이 본류구간에 대하여 제시된 수질기준을 만족하기에 적절한 것으로 모의되었다.