• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.1373-1377
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• 2005

수질개선을 위한 많은 노력의 결과 대전광역시를 관통하는 대전 3태 하천인 갑천, 유등천, 대전천의 수질은 1990년 초반을 기점으로 많은 개선효과를 보이고 있다. 그러나 도시화에 따른 불투성층의 증가와 저류능력 감소, 치수를 목적으로 한 하도정비 등에 의하여 기저유출량은 과거에 비해 현저히 감소하였으며, 이로 인하여 갈수기에는 유량이 적어 생태적이고 친수적인 다양한 하천기능 수행에 많은 어려움을 초래하고 있다. 그러므로 대전광역시에서는 도심생태하천조성을 위한 방안으로 바람직한 하천기능을 회복하기 위하여 $70,000m^3/day$의 갑천수와 하수처리장에서 고도처리 된 $60,000m^3/day$의 방류수 중 $80,000m^3/day$를 각각 대전천과 유등천 상류지역에 공급하여 하천유지용수로서 사용하는 계획을 수립하였다. 하류지역에서의 갑천수와 고도처리 된 하수처리수를 대전천과 유등천의 상류지역에 하천유지용수로 공급함으로서 대전천과 유등천은 갈수기에도 각각 약 $1m^/sec,\;1.3m^3/sec$ 이상의 유량을 유지할 수 있을 것으로 예상된다. 갑천수와 고도처리수를 유지용수로 사용할 경우에 대한 수질변화를 QUAL2E를 이용하여 모의를 실시하였다. 유등천 합류부에서의 갑천수를 대전천 상류지역에 공급할 경우. 대전천에서의 수질은 $II\~III$등급을 유지할 것으로 보인다. 대전시의 지하철공사에서 발생하는 약 $9,600m^3/day$가량의 용출수와 대청호소수의 상수원수를 이용한 $10,000m^3/day$의 희석수를 유지용수로서 추가적으로 사용할 경우, 대전천의 BOD는 약 0.3mg/L가량의 개선효과가 있을 것으로 예상된다. 2011년 고도처리시설 완공시 방류수의 예상 수질은 BOD 10mg/L, TN 15mg/L, TP 2.0mg/L이하로 이를 유등천 상류부에 공급할 경우 유등천의 수질은 BOD 6.7mg/L, TN 9.80mg/L, TP 0.90mg/L를 나타낼 것으로 예측된다. 고도처리시설의 도입 후 금강 합류점에서 갑천의 예측 BOD는 7.4mg/L로 현재 9.0mg/L에 비하여 개선되지만 이는 금강수계 오염총량 관리계획의 시$\cdot$도 경계지점 목표수질인 5.9mg/L를 만족시키지 못하므로, 이를 만족시키기 위해서는 방류수 BOD 7.2mg/L이하로 처리해야 할 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제40권1호
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• pp.61-71
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• 2007

본 연구는 국내 최대의 수질정화용 인공습지인 시화호 인공습지의 개방수역(open water)에서 식물플랑크톤에 의한 광합성특성 및 유기물생산력을 조사 평가하여 효율적인 습지관리를 위해 open water관리방안의 기초자료를 제공하기 위함이다. 식물플랑크톤의 광합성특성 및 1차 생산력은 유입수의 수질특성과 체류시간이 다른 반월천습지와 동화천습지의 open water에서 조사되었다. 조사기간 동안 시화호 인공습지내 5개 open water에서 식물플랑크톤에 의한 1차 생산력은 $481{\sim}11,275mgC\;m^{-2}\;day^{-1}$의 범위로 연중 부영양화 수준을 보였고 계절과 지점에 따라 변동이 컸다. 시화호 인공습지에서 식물플랑크톤의 P-I curve 모델계수를 통한 광합성특성은 두 습지로 유입되는 유입수의 상반되는 수질특성(인과 질소 농도)에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 최대광합성속도 (Pmax)는 $42{\times}1,014 mgC\;m^{-3}\;hr^{-1}$로 chi. ${\alpha}$ 농도와 양의 상관(R=0.47)을 보였다. 식물플랑크톤의 광합성효율을 나타내는 동화계수(AN)두 습지 모두 고습지와 저습지의 AN값의 차이를 보이지 않았지만 동화천습지의 AN값이 평균 8.5gC $gChl^{-1}\;hr^{-1}$로 반월천습지의 평균 5.8gC $gChl^{-1}\;hr^{-1}$보다 높은 값을 보여 인 농도가 높은 동화천습지에서 식물플랑크톤의 광합성효율이 큰 것으로 나타났다. 두 하천의 수질특성으로부터 식물플랑크톤의 광합성효율은 질소보다 인 농도 그리고 작은 TN/TP와 관련이 있는 것으로 사료된다. 낮은 광도에 대한 광합성능력을 나타내는 초기기울기와 동화계수 사이에는 높은 양의 상관(R=0.81)을 보인 것으로 보아, 낮은 광조건에서 광합성능력이 큰 식물플랑크톤이 광합성효율도 큰 것으로 나타났다. 본 연구에서 시화호 인공습지의 open water에서 식물플랑크톤에 의한 유기물생산이 매우 높은 것으로 보아 식물플랑크톤이 습지의 수질 및 수처리효율에 영향을 미칠 것을 판단된다. 습지의 수처리효율을 향상시키기 위해서는 체류시간을 짧게 해주거나 open water의 면적을 줄여 식물플랑크톤의 증식을 억제하거나 또는 증식한 식물플랑크톤이 습지외부로 유출되지 않도록 하는 관리방안이 필요할 것으로 본다.

• 생태와환경
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• 제47권spc호
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• pp.1-9
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• 2014

본 연구는 생물학적 기법에 의한 수와호 생태계 보전방안에 있어서 자연재생법의 일환으로 조개를 활용한 내용을 소개하였다. 수와호는 과거 먹이연쇄구조에서 일차생산자의 증식을 제어할 수 있는 생물 (여과일차소비자)의 결손이 있었던 호소환경이었고, 최근까지도 이에 대한 지속적인 관리방안 및 대책을 시행해 왔다. 그 일환으로서 이매패류를 호수 내 부유식 cage를 이용하여 양식하는 방식이 대표적인 성공사례이다. 이는 식물플랑크톤의 소비를 촉진을 통한 수질정화를 도모하고 장래적으로는 수와호 저질환경개선을 유도함으로써 호소생태계의 생물 군집의 균형을 회복시키는 중요한 호소생태계복원과정의 롤모델이 될 것이라 기대하고 있다. 그럼에도 불구하고, 조개와 관련한 산업화에는 여전히 해결해야 할 과제들이 산적해 있다. 우선적으로 패류의 양식을 위한 연구비용과 양식에 드는 비용적인 측면에서 자금의 조달이 가장 큰 현안이 되고 있다. 이에 대한 방안으로 공공지원자금에만 의존하기 보다는 지역특산품개발 및 자연복원을 고려한 활동을 추진할 필요성이 있다. 조개를 이용한 수와호의 수질정화 및 지역발전 계획은 주민단체인 "수와호 클럽"이 중심이 되어 2010년부터 시작한 프로젝트의 하나이다. 이 프로젝트는 초기 단계에 있는데 그 기초이론은 기존의 보고된 연구 결과나 각지에서의 수질정화 대책들을 차용한 것이며, 특별히 새로운 것은 아니다. 수와호를 더 깨끗하게 하고 싶다는 현지의 요구를 충족하기 위해서는 하드공법도 생각할 수 있지만, 자연생태복원을 목적으로 한다면 더 자연스러운 방법, 생물활성을 이용하는 방법이 있지 않을까 생각할 때 떠오른 것이 패류의 복원이었다. 이에 장기적 비전으로 지역경제발전책을 포함하여 주민들이 자발적으로 계획을 만들어 제안할 수 있다면 수와호의 자연생태복원도 꿈이 아니라고 기대하고 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.108-108
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• 2016

스마트워터그리드(Smart Water Grid; 이하 SWG)란 현재 직면에 있는 물 부족, 물 안보, 물 복지 등 물에 대한 문제를 ICT 기술을 활용하여 물관리의 새로운 패러다임을 제시할 수 있는 융합 기술이다. 즉, SWG는 기존의 수자원 관리 시스템의 한계를 극복하기 위해 첨단 정보통신기술을 이용하는 고효율의 차세대 인프라 시스템으로 다양한 수원을 활용하고 물을 효율적으로 배분 관리 운송하여 수자원의 불균형을 해소하고, 첨단센서네트워크를 이용해 용수관리 전분야에 걸쳐 양방향 실시간으로 용수정보를 감시 대응하여 용수관리와 에너지 효율의 최적화된 메가시티(mega-city)에 적합한 지능형 물관리가 가능할 것으로 예상되는 시스템이다. 따라서 국토교통부 과제로 추진중인 SWG 연구단에서 개발한 스마트 워터 기술을 영종도 112 블록에 적용하여 지역주민의 물복지 향상 및 물 사용자에 대한 소비자 만족도를 높이는데 목적을 두고 데모플랜트를 구축 방안을 수립하였다. 영종도 112블록(인천 운서동 및 운북동 일원)은 인천 공촌정수장에서 해저관로를 지나 영종통합 가압장에서 가압 후 공항신도시배수지에서 물을 공급받고 있는 지역으로 면적은 $17.41km^2$, 인구는 약 17,000명, 물사용량 $8,000m^3$/일, 총관로연장 약 55km, 유수율이 겨우 73.2% 지역이다. SWG 적용성 평가를 위해 영종도 112 블록에 유수율 제고 및 운영비용 저감을 목적으로 데모플랜트를 구축하였다. 스마트 계측을 위해 스마트미터 469개(15~20mm), 디지털미터 172개(25~200mm), 누수유무센서 1개소, 다항목 수질측정기 1개소, 유량계 3개소, 수압계 5개소, AMI 시스템 641개 및 물효율 운영프로그램과 물정보 App서비스 기능으로 구성하였다. 물효율 운영프로그램은 실시간 수요량 예측, 배수지 운영에 따른 취수량, 송수량, 펌프 대수조합 및 운전스케줄링이 가능한 경제적 물공급 스케줄링, 관망상태 감시 및 제어(실시간 유량/수압 분석을 통한 누수분석) 기능이 탑재되어 통합운영센터에서 운영할 계획이다. 데모플랜트 운영을 통해 수자원의 효율적인 배분 및 공급, 유지관리 향상, 운영 비용 최소화 등의 결과를 바탕으로 신도시 및 기존도시의 물관리 정책수립에 활용할 수 있을 뿐만아니라 시간적 공간적 불균형 해소 및 물시장 발전에 크게 기여할 것으로 사료된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권4B호
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• pp.213-220
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• 2012

국내 구하도의 경우 많은 부분 하도 직강화에 의해 자연하천에서의 사행을 제한함으로써 절단된 형태로 남아있으며, 현재는 매립되어 타용도로 이용되는 육화형과 습지형 구하도로 구분할 수 있다. 습지형 구하도는 일부 농업용수 공급에 활용되고 있으나 대부분 수질악화, 수위저하, 육역화, 생태계 교란 등 관리 미흡으로 사실상 방치되고 있는 실정이다. 따라서 구하도의 보전 또는 복원을 통한 하천관리는 유역관리 차원에서도 매우 효과적일 수 있으며, 이를 위해 습지형 구하도의 기능적 가치에 대한 평가가 우선적으로 필요하다. 본 연구는 유역관리 차원에서 습지형 구하도의 활용 방안을 모색하기 위해 만경강 습지형 구하도를 대상으로 기능적 평가를 수행하였다. 평가는 자연성, 서식처, 친수성, 수질 등 4개 속성의 21개 평가지표를 토대로 이뤄졌으며 각 속성별 가중치에 따라 계량화하여 수행하였다. 만경강의 습지형 구하도는 자연성과 서식처 속성의 평가결과가 양호한 반면 친수성과 수질 속성의 평가결과는 매우 취약한 것으로 나타났다. 특히 수량이 풍부하지 않고 부영양화가 진행된 지점의 경우 주변환경의 관리가 더욱 미흡한 관계로 타지점에 비해 상대적으로 시급하게 개선이 필요한 지역으로 설정되었다. 평가결과는 향후 하천공간 확보라는 하천의 유역관리 차원에서 습지형 구하도를 활용하기 위한 근거자료로써 이용될 수 있을 것이다.

• 한국습지학회지
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• 제10권3호
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• pp.57-68
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• 2008

현장관측에 기초한 원주천의 기준갈수량에 추가하여 수질향상과 어류서식환경의 개선을 위한 목표 유지유량을 산정하였다. 목표유지유량의 산정은 자연 생태적 기능, 친수환경, 경관을 고려한 수심과 유속을 기초로 하여 구간 또는 지점별 저수로폭을 감안하였다. 각 지점별 저수로 수면 폭에 따른 유속은 0.2m/s으로 하고 수심을 상류 0.1m에서 하류 0.3m까지로 하여 산정한 추가적 유지유량 확보량은 상류지점의 $0.03m^3/s$에서 하류지점의 $0.90m^3/s$이다. 목표한 유지유량의 확보를 위한 방안으로 하수도시스템의 개선에 의한 계곡수와 우수의 방류, 유역관리에 의한 기저유출 증가, 상류수원의 개발과 천변저류지 등을 검토하였다. 검토결과는 목표유량과 부합되는 $0.19m^3/s$에서 $3.42m^3/s$로 기준갈수량의 1.4배에서 2.5배 까지 늘릴 수 있는 가능성을 분석하였다. QUAL2E 모형의 적용을 통하여 유지유량 증가에 따른 BOD 수질개선효과를 확인하였다. 원주천 중류의 복원목표종을 갈겨니로 선정하고, 유지유량 증가에 따른 PHABSIM 모형에 의한 서식적합도는 현저히 향상되어 유량증대가 수질과 어류서식환경을 개선하는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.835-840
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• 2012

아프리카는 현재 극심한 식수난에 시달리며 국민들의 건강과 경제활동에 위협을 받고 있다. 에티오피아 역시 이러한 어려움에 처한 국가 중 하나이다. 우리나라는 2006년 이후 현재 아프리카의 식수개발을 확대하고 있는데, 본 연구에서는 이를 뒷받침하고자 에티오피아 내 식수개발원조 동향이 분석하고 이에 따른 우리나라 식수개발사업의 지원 방안을 모색하였다. 에티오피아 농촌지역에서는 현재 대규모 관정 사업보다 저비용 소규모 단위 수준에서의 기술을 사용한 물의 자급(Self Supply)에 대한 지원이 필요하고, 구체적인 사례는 가족우물(Family wells)이다. 또한 이러한 물 자급 방안 지원 시에는 수질에 대한 고려가 함께 필요하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.6877-6883
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• 2014

지속적인 사회발전으로 인하여 호소의 수질오염이 악화되고 있다. 호소의 특성 및 유역의 전반적인 측면에서 수질오염에 따른 호소의 취약성을 평가하기 위해, 본 논문에서는 기후변화 취약성 평가를 이용하여 호소 취약성-탄력성지수(LVRI)를 산정하였다. 금강 수계의 6개 호소에 대하여 취약성평가로 분류되는 3개의 주요 인자인 노출, 민감도, 적응능력을 대표하는 총 11개 세부평가항목들은 선정하였다. 또한, 엔트로피(Entropy) 방법에 의한 가중치를 산정하여 호소 취약성-탄력지수를 산정하였다. 제안된 호소의 취약성 평가방안의 활용성 검토를 위해 가중치 적용 유 무에 따른 취약성 우선순위를 비교 검토하였다. 본 논문에서 선정된 호소의 취약성 우선순위는 장지적인 수질분석 및 수질관리에 도움이 될 것으로 판단된다.

• 한국수산과학회지
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• 제25권3호
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• pp.197-204
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• 1992

넙치양식장의 수질관리 및 제어 방안을 검토하기 위하여 같은 조건에서 양식되고 있는 유수식 및 순환여과식 양식장을 선택하여 상호수질의 비교 평가를 행하였다. 두양식장 공히 COD, $PO_4-P$ 및 SS의 최대농도는 급이와 동시에 나타났고 2시간 이내에 평상농도로 회복되어 일정한 농도로 거의 유지되었다. $NH_4-N$의 경우 유수식에는 급이후 시간 경과에 따라 농도차이가 별로 없으나 순환식의 경우는 급이후 2시간 이후에 다소 증가하는 경향을 보였다. $NH_4-N$을 제외한 COD, $PO_4-P,\;SS$ 및 TIN의 농도는 순환여과식에서 다소 높은 경향을 보였다. 이는 처리 시스템내에 축적된 유기부유물이 무기화에 기인된 것을 평가되었으며, 이것이 질산화율을 떨어뜨리는 결과를 초래한 것으로 사려되었다. 유수식 및 순환여과식의 수질에 직접적인 영향을 주는 해수 교환율이 양식장마다 크게 다르게 나타나 이에 대한 최적화가 시급한 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.489-489
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• 2018

최근 기후변화의 영향으로 가뭄의 발생빈도 및 규모가 증가하고 있다. 이에 지자체를 중심으로 대체 수자원 확보를 목적으로 지하수의 개발이 늘어나고 있는 추세이다. 국내에서는 지하수 개발 이용시설로 관정(管井)을 활용하는 것이 일반적이나, 최근에는 낙도를 중심으로 대규모 지하수자원 확보를 위한 지하수댐 건설이 논의되고 있다. 현재 우리나라에는 6개의 지하수댐이 설치 운영되고 있는데, 가장 최근에 건설된 지하수댐도 20여 년이 지난 1998년에 건설되었다. 게다가 국내에 건설된 지하수댐은 지하수맥을 이용하기 보다는, 건천화된 시기에도 하천수를 이용하기 위해 하천의 지하에 건설되어 있어 일반적인 개념의 지하수댐이라고 보기 어렵다. 지하수댐의 활용을 통해 지하수자원을 효율적으로 확보하기 위해서는 첫째, 지하수에 대한 기초자료의 확보가 필요하다. 현재 지하수법 제5조에 따라 전국 지하수에 대한 기초조사를 실시하고 10년마다 보완조사를 실시하여야 한다. 그러나 1997년부터 실시되고 있는 기초조사는 예산 및 인력 부족 등으로 아직까지 전국 전체에 대한 자료가 마련되지 못하고 있으며, 보완조사는 아직까지 실시된 바가 없는 실정이다. 조속히 지하수 기초조사를 완료하여 전국에 대한 수문지질도(水文地質圖)를 작성하고, 이를 바탕으로 체계적인 지하수댐 조성계획을 수립할 필요가 있다. 둘째, 지하수댐 건설기술에 대한 체계적인 연구가 필요하다. 현재 조성된 하천 지하에 건설된 지하수댐이 아닌, 지하수맥을 이용하는 본래의 용도에 적합한 지하수댐을 건설하기 위한 세부기술의 확보가 필요해 보인다. 셋째, 현행 지하 충전수에 대한 수질기준을 확대할 필요가 있다. 현재 하수 폐수 및 온배수 재처리수로 지하수를 함양할 경우의 수질기준은 시 도지사가 관할 구역에 대하여 수립하는 '지역지하수관리계획'에 포함된 경우로만 되어 있어, 국가 또는 개인이 지하수를 함양할 경우에 적용되는 수질기준이 부재한 상태다. 또한 지하수 충전 깊이에 따라 토양에서 발생하는 정화능력에 차이가 있으므로, 수질기준에 차등을 두어 합리적으로 적용할 필요가 있다.