• 한국수자원학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.501-510
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• 1999

북한강 수계의 농업소유역에 대하여 하천수(2년)와 지하수(1년) 수질을 모니터링하여 분석하였다. 농업소유역의 주요한 비점원 오염물질인 총질소, 질산성 질소, 총인, BOD, TSS 및 대장균 농도를 주기적으로 측정하였다. 계절에 따른 수질의 변화 및 지하수와 하천수 수질과의 관계 비교를 통하여 토지이용이 수질에 미치는 영향을 분석하였다. 연구유역의 지하수 수위와 총질소, 질산성 질소의 농도의 벼농사와 밀접한 관련이 있었고 지하수와 하천수의 질소농도의 변화도 밀접한 관련이 있음이 나타나 벼농사가 하천의 질소농도에 많은영향을 주는 것으로 나타났다. 그러나 토지이용(벼농사)과 지하수 및 하천수의 총인, BOD, 대장균 농도 사이에는 일정한 관계를 발견할 수 없었다. 본 연구결과는 농업소유역의 수질변화를 이해하고 소하천의 수질관리정책을 개발하는데 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.463-463
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• 2018

우리나라의 공공용수역에서는 오염배출규제 및 하수도 정비에 의한 점오염원 부하량의 삭감에 의해 수질개선이 진행되어 왔다. 그러나, 비점오염원부하는 상대적으로 증가하는 경향에 있음에도 불구하고 그것을 실증하기 위한 강우시의 오염부하유출의 관측은 충분히 실시되지 않고 있다. 본 연구에서는 영주댐 유입하천을 대상으로 강우시 유입 오염부하량 파악 및 수질변동모의 예측을 위한 기초자료 획득을 위한 강우시 유입부하량 특성 및 수질영향이 분석되었다. 영주댐의 조사지점은 석표교, 멀내교의 총 2개 지점으로 본류인 내성천, 지류인 토일천에 각각 1곳씩 선정하였다. 유입수 샘플링은 자동모니터링 장치를 설치하여 채수하였고, 유랑조사는 교각에 설치된 자동수위측정기를 이용하여 측정하였다. 조사기간은 누적 강우량 133mm가 내린 2017년 7월 2일부터 5일간 실시하였다. 수질 시료 분석결과, 비강우시대비 COD 및 영양염류 부하량이 큰 폭으로 증가하는 것으로 나타났다. 토일천에서 채수된 시료의 경우 T-P는 비강우시 유입농도보다 최대 60배 높고, T-N은 비강우시에 비해 약 2.3배 높은 것으로 분석되었다. 강우유출 발생 시의 수질은 비강우시의 수질보다 COD 및 영양염류 부하량이 큰 폭으로 증가하였다. 비 강우시 유입되는 영양염류농도에 비해 강우시에는 강우강도에 비례하여 높은 농도의 인과 질소성분이 유입되고 있었고, 댐 저수량의 많은 부분이 강우시의 유입수량으로 채워지는 점을 고려할 때, 강우시 유입 수질이 댐 저수지 수질변화에 큰 영향을 주고 있을 것으로 판단된다. 영주댐 유역의 강우유출 특성은 강우유출이 시작 된 후, 수 시간 이내에 오염물질 농도가 급격히 증가하였고 유량의 증감속도와 유출량은 비례하였다. COD, 질소 계열 및 인 계열 물질의 유량과 비례한 증감을 확인하였다. 이를 통해 강우시 질소와 인의 유출이 강우량과 영향이 있음을 알 수 있었으나, 계절적인 유출 특성의 유무를 무시 할 수 없기 때문에 이에 대한 보다 상세한 조사 및 검토가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.145-145
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• 2023

육지의 영양염류는 강수를 통해 강을 따라 바다로 흐른다. 연안 수질과 생태계를 효과적으로 관리하기 위해 수계를 통해 연안으로 배출되는 육상 영양염류 유출의 변화를 연구하는 것이 중요하다. 그러나 제한적인 수량과 수질 동시 관측자료로 인해 한반도 연안으로 유입되는 영양염량 변화에 대한 연구는 매우 제한적이다. 따라서 본 연구에서는 한반도 내륙에서 주변 연안 지역으로 유출되는 영양염류의 유출량과 그 변화량을 추정 및 분석하고 유출량에 대한 수량과 수질 변화의 기여도를 정량적으로 조사하였다. 2012-2021년 봄철(3-5월)에 한반도 연안 주변의 75개의 하천 지점에서 측정된 수질 농도 및 유량 관측 데이터와 한반도 연안 375지점에서 측정된 해양 수질 농도 데이터를 사용하였다. 더불어 22개의 해안지역 하천 유량 관측소와 근접한 수질 관측자료를 통해, 총 질소(TN), 총 인(TP), 클로로필a의 봄철 영양염류 유출 총량을 추정하고 그 변화량을 평가하였다. 그리고 영양염류 유출 변화량을 모델 수식으로 분해하여 유출 총량 변화량에 대한 하천 유량과 영양염류 농도 변화의 상대적인 기여도를 분석하였다. 분석결과는 연간 봄철 TN, TP, 클로로필a 유출 총량의 변화율이 영양염류의 농도 (각각 19%, 48%, 5%)보다는 하천 유량 (각각 84%, 51%, 91%)에서 더 많은 영향을 받았음을 보여주었다. 한반도 연안을 서해, 남해, 동해로 나누어 영양염류 유출 총량을 분석한 결과, 한반도 전체 유출량에서 서해의 가장 큰 기여도를 확인하였다. 또한 한반도 내륙에서 유출된 영양염류 총량이 연안의 수질에 끼치는 영향을 조사하고자 내륙 하천과 연안의 수질 간의 상관관계를 조사하여 간접적으로 파악하였다. 본 연구는 분석적인 접근을 통해 하천과 연안 수질 환경에서 수문학적인 연결고리의 중요성을 강조하고, 영양염류 유출 변화가 해안에 서식하는 생태계와 양식산업 생산성에 미치는 잠재적인 영향을 강조하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.2063-2067
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• 2009

하천의 효율적 이용에 대한 시민들의 인식 변화로 도시하천의 친수공간에 대한 관심과 이용증가 추세에 따라 도시하천의 수질개선이 필요한 실정이다. 특히 하천유량에 해수가 지배적인 하구가 바다에 접한 감조하천의 경우 해수도수에 의한 하천 수질개선방안들이 강구되고 있다. 따라서 본 연구의 목적은 도시하천에 해수 유입에 따른 하천에의 영향을 분석하기 위해서 수질모의를 통해 수질개선효과를 분석하였다. 본 연구를 위하여 대상하천으로 도시하천이며 감조하천인 부산광역시 소재 동천으로 하였고, 수질모의모형으로 WASP7(Water Quality Analysis Simulation Program Ver, 7)과 RMA-4를 이용하여 수질분석과 대상물질의 이송과 확산을 분석하였다. 현재 동천의 경우 목표수질을 하천수질기준 중 DO 농도를 기준으로 하고 있어 본 연구에서도 DO 농도를 주 분석대상으로 하여 연구를 진행하였다. 동천의 WASP7 모형과 RMA-4 모형을 구축하고 현재 동천의 수질이 목표수질에 도달할 수 있는 적정 해수도수량을 산정하였다. 그리고 효율적인 수질개선을 위하여 도수한 해수를 분배하여 방류하는 방안을 검토하여 적정 분배지점과 적정 분배유량을 산정하였다. 향후의 연구에서는 염도 등 기타 수질항목의 검토가 필요하고, 본 연구에서 수행한 루틴은 다른 하천에서의 해수도수에 의한 수질개선효과 분석에 이용될 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2007년도 춘계 학술발표회 발표논문집
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• pp.203-206
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• 2007

부유녹조와 갯버들 및 부레옥잠이 수질에 미치는 영향을 탐구하기 위해 5월 초에서 6월 말까지 실험실 수조의 수질변화를 고찰하면서 얻은 결과는 다음과 같았다. 부영양화가 진행되는 물에 수변식물인 갯버들과 수생부엽식물인 부레옥잠은 상호 혹은 단독으로 작용하여 DO, pH, SS, 탁도, 입자수 농도, Chl a 농도를 어느 시점에서 큰 폭으로 감소시켰고 갯버들과 부레옥잠의 상호작용시 그 효과가 가장 크게 나타났다. 부유녹조 단독으로는 DO와 pH 등을 서서히 감소시켰다. 이 결과로부터 갯버들 및 부레옥잠은 부유녹조와 경쟁관계가 되어 수질개선에 상당한 영향을 미칠 수 있는 것으로 추정된다.

• 생태와환경
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• 제39권2호통권116호
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• pp.236-244
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• 2006

경안천 유입부(G 1)부터 팔당댐 앞 (P)까지의 2002년도 수질변동을 팔당호 전체 수질분포및 강우시기 등과 연동하여 평가하였다. 연평균 COD, 총인 및 총질소 농도는 경안천 유입부에서 댐 쪽으로 갈수록 농도가 크게 낮아지는 것으로 나타나, 경안천 유입하천의 높은 오염도가 직접 댐 앞 수질에 미치는 영향은 크지 않은 것으로 판단되었다. 조사시기 및 지점별 COD, 총인 및 총질소 농도는 강우기 (8, 9월)가 다른 조사시기에 비해 지점 간 차이가 적고, 초기농도도 상대적으로 낮았다. 클로로필 a 농도는 강우기 이후(10 ${\sim}$ 12월)보다는 이전(3${\sim}$6월)에 각 지점별 농도차이가 큰 것으로 나타났다. 팔당호 전체 수질분포에서, 북한강 유입수역 수온은 다른 수역에 비해 8월은 낮고 11월에는 높게 나타났다. COD와 SS농도는 강우기에는 각 수역별로 비교적 큰 농도차이를 보였으나 11월에는 큰 차이를 보이지 않았고, 농도도 낮았다. 4월 높았던 클로로필 a 농도는 강우기에는 현저하게 낮은 농도를 보였다. 4월에는 비교적 수심이 낮은 경안천 유입수역에서도 8월 및 11월에 비해 표층과 심층간의 수온 차가 크게 나타났다. 댐 앞 지점 SS농도는 4월에 표층에서 높고 8월에는 심층에서 높았다. 또한 COD, 총인, 총질소 농도는 8월이 4월에 비해 상 ${\cdot}$ 하층이 비교적 잘 혼합되고, 현저하게 낮은 농도를 보였으며, 11월에도 낮은 농도를 유지하고 있는 것으로 볼 때, 팔당호에서 수질관리에 집중해야 될 시기는 여름가을보다는 봄여름기간 중인 것으로 판단되었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.421-428
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• 2008

부산 신항 개발사업으로 형성된 용원수로는 좁고 긴 형태로 해수흐름이 정체되어 환경악화가 우려되는 지역이다. 본 연구에서는 2003년부터 2007년까지의 월별 관측 자료를 이용하여 용원수로의 수질변화 양상을 분석하였다. 추정된 연평균 농도와 오차범위를 분석한 결과 용원수로 내부가 용원수로 입구에 비하여 전반적으로 뚜렷하게 수질이 악화되어 있는 것으로 파악되었다. 수로 입구의 수질농도를 기준으로 수로 내부의 수질농도는 COD, TN, TP 항목의 경우 각각 1.34배, 2.08배, 1.80배로 높은 것으로 파악되었다. 한편, Mann-Kendall 방법을 이용한 오염물질 농도변화의 추세검정 결과, 일반적으로 사용되는 95% 신뢰수준에서 추세를 가지는 경우는 SW-26 지점 TP 항목(증가추세)을 제외하고는 모두 뚜렷한 변화 추세는 없는(엄밀한 통계적인 용어로는 "있지 않은") 것으로 파악되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.478-478
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• 2012

국내의 하수도 보급률은 90%에 달하고 있으며, 하수의 고도처리와 처리기술이 향상된 신기술개발 등으로 수질개선 효과가 크게 개선되어 있고, 전국 각지에 활발하게 하수처리장의 건설이 추진 중에 있지만, 다양한 오염원의 증가와 함께 환경기준은 점차적으로 강화되고 있어 기존 하수처리장은 강화되고 있는 환경기준을 만족시키기 어려운 실정으로 새로운 처리법의 도입이 절실히 요구되고 있는 실정이다. 시설이 노후화된 하수종말처리장의 경우에는 경제적인 부담감을 이유로 기존 공법 개선을 통한 수질기준을 만족하기 위하여 노력하고 있으며, 특히, 방류수 수질 중에서 총질소(T-N)와 총인(T-P)의 기준을 평상시와 겨울철(12월 1일부터 3월 31일까지)로 구분하여 적용하여 왔지만, 2012년부터는 이를 동일하게 적용함으로써 겨울철 생물학적 처리 공정에서의 효율저하로 인한 기준치 만족이 어려운 상황이다. 본 연구에서는 인천의 하수처리장을 대상으로 동절기 수온의 저하에 따른 생물학적 공정을 개선시키기 위하여 운전조건을 변경하여 수질개선 증대 방안을 도출하고자 하였으며, 생물학적 공정인 MLE공법으로 동절기 외부 온도의 영향을 받는 조건을 갖는 사업소를 대상으로 실내 실험장치를 구성하여 조건을 변화하면서 개선 효과를 검토하였다. 생물반응조의 공정위치 변화, 미생물농도 그리고 체류시간변화 등의 실험조건으로 하수 처리 효율을 분석하였으며, 운전 중 외부반송 유량, 내부반송 유량 등의 운전인자는 일정하게 유지하였고, 동절기 온도인 $10^{\circ}C$로 유지하여 실험을 진행하였다. 실험 결과 대상 하수처리장의 생물학적 공정의 개선방향은 공정 배열을 변화하였을 때, 현재의 공정 배열 조건인 무산소조 1개, 호기조 4개의 공정보다 호기조 1개, 무산소조 1개, 호기조 3개로 수정하는 경우 현재 공정보다 질소는 7%, 유기물은 9.2% 처리효율이 개선되는 것으로 분석되었다. 미생물 농도 변화를 주어 수질 개선 효과를 검토한 결과 하수처리장 설계농도인 3,500ppm의 경우보다 미생물 농도를 5,970ppm으로 증가시킨 경우 17.4% 처리효율의 개선효과를 보여 질소 제거를 위해 미생물의 농도를 증가시키는 것이 바람직한 것으로 판단하였다. 또한, 체류시간(HRT)을 변화한 경우에는 현재 체류시간(HRT)인 8시간 보다 10시간으로 증가시켰을 경우 유기물은 3.2%, 질소는 2.6%의 처리효율이 개선되는 것으로 분석되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.469-469
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• 2023

고랭지밭은 집중호우시 토사가 유실되고 고농도의 흙탕물이 하천으로 유입되면서 하류지역의 수질 악화로 사회적·환경적 문제를 초래하고 있다. 이에, 환경부는 비점오염원관리지역을 지정하고 비점오염저감시설을 보급하고 있으나, 저감 노력에도 불구하고 집중호우시 수질 악화는 지속적으로 나타나고 있다. 따라서 발생원 관리 노력이 더욱 많이 필요한 실정인데, 최근 강원도와 환경부에서는 토사유실에 취약한 고랭지밭의 지형적 조건을 개선하여 토양유실을 저감하는 고랭지밭 경사도 완화 사업을 추진하고 있다. 고랭지밭 경사도 완화는 급경사지 및 경사장의 경작지를 계단식으로 조성하여 비점유출을 최소화시키는 발생원 관리방안이다. 그러나, 고랭지밭 경사도 완화에 따른 정량화된 비점유출 저감효과 분석에 관한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 홍천군 광원리와 창촌리에 조성된 경사도 완화 경작지를 대상으로 강우유출수 모니터링을 수행하였으며, 비점저감효과 정량화를 위해 인근의 경사지 밭에서도 강우유출수 모니터링을 수행하여 대조구로 분석하였다. 강우유출수 모니터링은 2020년 8월에 총 3회(광원리 2회, 창촌리 1회) 수행되었으며, 분석 결과 광원리의 경사도 완화 경작지 평균 수질농도는 탁도 124.4 NTU, SS 111.5 mg/L, TOC 4.6 mg/L로 나타났으며, 대조구의 평균 수질농도는 탁도 1,741.7 NTU, SS 673.3 mg/L, TOC 30.6 mg/L로 나타났다. 광원리의 경사도 완화 경작지는 대조구 대비 수질항목별 83.4 ~ 92.9%의 비점저감 효과가 있는 것으로 나타났다. 창촌리의 경사도 완화 경작지의 평균 수질농도는 탁도 598.1 NTU, SS 414.5 mg/L, TOC 8.5 mg/L로 나타났으며, 대조구 평균 수질농도는 탁도3,487.3 NTU, SS 3,081.2 mg/L, TOC 40.3 mg/L로 나타났다. 창촌리의 경사도 완화 경작지는 대조구 대비 수질항목별 78.9 ~ 86.5%의 수질저감효과가 있는 것으로 나타났다. 경작지의 경사도 완화로 밭에서 발생하는 비점오염 발생을 SS는 최대 86.5%, TOC는 최대 84.9% 줄일 수 있는 것으로 나타났다. 하지만 본 연구 결과는 단년간 모니터링을 통해 도출된 결과이므로 정량화된 비점오염저감효과 도출을 위해서 다양한 강우조건 등을 고려한 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 판단되며, 향후 연구에서는 2022년도에 인제군 북면 월학리 신규 조성된 경사도 완화 경작지를 대상으로 강우유출수 모니터링을 수행할 계획이다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권4호
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• pp.208-213
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• 2017

본 연구에서는 국내 실정에 맞는 한국형 CWS 구축의 일환으로 국내 배 급수 시스템에서 오염 사고 발생가능성이 있는 무기 오염물질 네 종류(카드뮴, 크롬, 망간, 납)를 선정하고 batch 실험을 통해 각 오염물질의 수돗물에 주입 시 감지 가능한 "최소 반응 농도(minimum response concentration)"를 결정하고자 하였다. 무기 오염물질 네 종류에 대해 수질 인자들의 최소 반응 농도를 추적한 결과 카드뮴(수질기준 0.005 mg/L)에 대한 최소 반응 농도는 0.05~0.08 mg/L, 크롬(수질기준 0.05 mg/L)에 대한 최소 반응 농도는 0.03 mg/L, 망간(수질기준 0.05 mg/L)에 대한 최소 반응 농도는 0.005 mg/L, 그리고 납(수질기준 0.01 mg/L)에 대한 최소 반응 농도는 0.02~0.08 mg/L인 것으로 분석되었다.