• 대한토목학회논문집
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• 제28권1B호
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• pp.79-93
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• 2008

방조제 공사 이후 제한된 배수갑문을 통한 해수유통으로 물리 환경이 크게 변화된 새만금호 내부의 수질특성을 이해하기 위해 EFDC 모델을 이용한 수치모의를 실시하였다. 수동역학 모델링 결과는 새만금 외해역의 순환양상 및 호 내부의 superelevation을 재현하는 등 관측결과와 부합된다. 방조제 공사 이전의 관측 자료를 이용한 수질 모델링의 보정 및 검증을 실시하였다. 만경 및 동진강 유량과 조간대가 수질에 미치는 영향을 검토하기 위한 민감도 분석도 실시되었다. 여름철 만경 동진강 입구역의 수심 평균된 DO 농도는 방조제 완공 이후 배수갑문을 통한 외해측과의 해수교환 영향력의 감소로 오염물질 배제 기능이 상실되고 상시 침수 조간대의 확대로 인한 SOD 소비의 영향으로 인해 2 mg/L 정도 까지 떨어진다. 그러나 호 중앙부는 개방된 배구갑문을 통해 소통되는 해수의 영향으로 인해 DO의 저하가 크게 심화되지 않는다. 새만금 방조제 완공 후, 만경 동진강 입구역 부근의 저층에서 급격한 산소소비로 여름철 연직방향의 DO 분포는 표저층간 6~7 mg/L의 큰 격차를 보이는 등 새만금호의 상류부 저층에서는 상당한 수질저하 현상이 나타나는 것으로 예측되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권3B호
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• pp.291-300
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• 2006

본 연구에서는 통계를 이용한 경안천유역의 최적 수질 측정망 구성이 제안된다. 분석을 위해서 필요한 수질 데이터는 QUAL2E 모형을 이용하여 모의하였으며, 경안천 유역의 2000년도 3월부터 11월까지의 월 평균자료를 이용하였다. QUAL2E 모형을 구축하는데 필요한 수리 매개변수는HEC-RAS모형을 이용하여 추정하였다. 수질매개변수의 경우 월평균 실측자료를 바탕으로 1차 신뢰성 분석(FORA)를 이용하여 민감도 분석을 실시하여 수질항목별로 민감하지 않은 매개변수를 제외한 후 보정이 이루어진다. QUAL2E 모형의 모의 결과를 바탕으로 크리깅 기법과 Branch and Boundary Method를 이용하여 평수량 일때와 갈수량 일때로 구분하여 관측지점의 개수와 위치가 결정된다. 또한 선정된 지점을 기준으로 proportional sampling method(비례표본추출법)를 이용하여 각각의 지점별 측정 빈도가 제시된다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권1호
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• pp.43-51
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• 2005

본 논문은 인천 해안에서 AQUASEA 모델을 적용한 오염부하량 할당 연구를 제시한다. 인천 해안의 복잡한 지형을 표현하기 위하여 유한요소격자망을 구성하였으며, 인천 해안 경계 지역의 13개 지점의 조위와 한강 유량이 조석조위 시뮬레이션을 위한 입력 조건으로 주어졌다. 또한, 해안으로 유입되는 모든 오염원의 부하량이 수질 시뮬레이션 입력 조건으로 주어졌다. 시뮬레이션된 변수는 조류와 화학적 산소요구량이며, 실측값을 이용하여 보정 및 검증되었다. 모델 결과는 대부분의 측정 지점에서 실측값과 적절한 일치를 이루었다. 시스템 분석 결과 한강에서 유입되는 오염물질은 염화수로에서부터 영흥도 북쪽 해역까지 수질에 영향을 미치며, 인천시에서 배출되는 오염물질은 영종도 아래에서부터 자월도 위쪽 해역까지 수질에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 시화호에서 방류되는 물은 배출 수문에서부터 인천항까지의 수질에 영향을 보이며, 경기도 연안에서 배출되는 오염물질은 오이도 부근 해역의 수질에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 타당성이 검증된 모델의 오염부하량 분석을 통하여 효과적인 수질관리대책을 수립하였으며, 여기서 인천 해안의 수질기준치를 유지하면서 허용될 수 있는 오염부하량을 제시하였다.

• 생태와환경
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• 제40권1호
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• pp.110-120
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• 2007

본 연구는 금강수계의 13개 하천지점에서 이 화학적 수질의 시 공간적 변이 파악을 위해 $2001{\sim}2005$년까지 측정된 환경부 수질자료를 분석하였다. 이용된 수질 변수는 전기전도도(EC), 용존산소량(DO), 수온, 생화학적 산소요구량(BOD), 화학적 산소요구량(COD), 총인(TP), 총 질소(TN)및 부유물(SS)의 8개 항목으로 이들의 수질특성은 연별, 계절별, 조사지점별로 큰 변이를 보였다. 이온희석현상의 지표로 이용된 EC는 계절 및 연별 분석에서 장마기에 크게 감소하는 현상을 보였고, 계절별 영양염류(TN, TP)는 전 조사지점을 대상으로 평균했을 때, 갈수기에 비해 감소하는 특성을 보였다. 또한 일부 지점별 특성은 차이가 있지만, BOD및 COD는 강우와 유의한 관계를 보이지 않았다. 한편, 계절별 SS농도는 강우기에 크게 증가했으며, TP의 변이는 TN과 유사한 양상을 보였다. 금강에서 상 하류간의 TP, TN, BOD, COD, SS 및 EC의 분석에 따르면, 지천인 갑천이 유입되어 영향을 주는 S9에서 수질이 극히 악화되어 $S9{\sim}S13$의 하류역에서는 모든 변수에서 2배 이상의 수질악화가 일어나는 것으로 나타났다. 이런 특성은 미호천의 지류부에서도 나타나 금강본류의 수질은 대전 및 청주의 도심에서 흘러나오는 지천의 영향이 하류의 수질악화에 큰 영향을 주는 것으로 나타나 특히 이런 지류부에서의 효율적인 수질관리가 절실한 것으로 사료되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권1호
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• pp.1-13
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• 2012

수질모델링에 필요한 다양한 입력데이터는 관련 정보의 확보방안 및 표준화가 되어 있지 않아 수질모델링 결과 및 수질분석에 많은 영향을 주고 있다. 이에 본 연구에서는 효율적인 수질 모델링을 위해 정확한 수리 수문 데이터를 기반으로 한 수질모델링의 기초자료 데이터베이스인 한국형 Reach File을 설계하였다. 한국형 Reach File은 동일한 수리학적 특색을 가지는 구간(Reach)에 대한위치정보 기반의 수리학 데이터베이스로써, 각 구간을 대표할 수있는 Reach 코드와 Catalog Unit, Segment, Marker Index의 위상정보를 갖고 있으며 하천명이나 하천코드와 같은 기존 코드와의 연계를 고려하여 설계되었다. 설계방안을 토대로 경기도 광주시의 경안천을 대상으로 시범 구축을 통하여 본 설계안을 검토한 결과, 수질모델링에 필요한 기초데이터를 하나의 기준으로 체계화하여 하천정보를 데이터베이스화하고 기 구축 데이터베이스와의 연계 및 활용방안도 마련할 수 있었다. 또한, 각 구간별로 정의된 Reach 코드를 이용하여 수질기초시설, 오염원데이터, 관리기관 등 기존 데이터베이스와 연계를 통해 보다 체계적인 수질의 관리가 가능함을 알 수 있었다. 향후 연구에서는 Reach 코드를 하천공간데이터의 국가표준데이터로 선정할 수 있도록 하천 정보 표준화에 관한 연구가 필요하며, 전국 모든 하천에 Reach 코드를 부여하여 보다 많은 데이터베이스와의 연계할 수 있는 방안을 마련해야 할 것이다.

• 생태와환경
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• 제42권1호
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• pp.39-47
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• 2009

본 연구에서는 계절적 변화가 뚜렷한 장기간 수질 자료의 특성을 고려하여 경향 분석을 위하여 계절 맨-켄달 검정법, LOWESS와 시 공간 그래프를 활용하였다. 이 방법들을 통하여 기존의 수질 경향 분석의 한계점을 보완하여 정량적이고 정성적으로 수질 경향을 파악할 수 있는 방안을 제시 및 적용하였다. 연구 대상 지역인 새만금 유역의 동진강에서 측정된 1995년부터 2004년까지 10년간의 계절 맨-켄달 검정법의 결과를 살펴보면, BOD와 TN 농도는 감소하거나 경향이 없는 것으로 나타났다. 이것은 유역 내 하수종말처리장의 처리효율 증가와 수질 대책 등의 효과로 판단된다. 반면 TP 농도는 11개 지점 중에서 6개 지점에서 증가하는 경향을 보였다. 지류인 정읍천의 수질 농도는 모든 항목에서 개선되는 경향을 보이면서 하천의 유하에 따른 자정작용의 효과와 하천주변정화 사업 등의 효과를 잘 보여주었다. 그러나 원평천과 고부천의 경우에는 연구 대상 기간 동안의 수질이 변화가 없거나 악화되는 현상을 보이기 때문에 향후 조성될 새만금 담수호에 악영향을 미칠 가능성이 있다. 이러한 경향은 시 공간 그래프에서도 동일하게 나타난다. 동진강 유역의 수질은 공간적으로 정읍천의 영향을 크게 받고 있지 않으며 전체적으로 동일한 경향을 보이고 있다. 또한 시간적으로는 연구 대상 기간 동안 BOD와 TN 농도는 연도별 변화가 거의 없는 반면에 TP 농도는 1997년 이후 수질이 악화되어 현재까지 비슷한 수준으로 유지되고 있다. 본 연구에서 적용한 정량적, 정성적 기법은 전문가들의 정책 효과 여부 및 향후 정책 결정 등의 기본 자료로 활용될 수 있으며, 일반인들도 쉽게 수질 변화 정도를 이해할 수 있기 때문에 해당 유역 이해관계자들의 유역 관리 활동을 유도하는 데 과학적인 근거자료로도 이용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 건강소식
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• 제37권10호
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• pp.34-35
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• 2013

산업화, 도시화는 우리 생활을 편리하게 만든 반면 그에 따른 폐해도 안겼다. 대표적인 사례가 바로 환경성 질환이다. 환경성 질환은 화학물질, 중금속, 석면, 대기오염, 수질, 토양, 기후 변화, 먹을거리 등 우리 주변의 모든 것들과 관련이 있다. 특히 발병 증가세가 가파르고 1년 내내 고통을 호소하는 환자가 점점 늘고 있다는 점도 문제다. 아직까지 뚜렷한 원인조차 밝혀지지 않은 다양한 환경성 질환, 어떻게 극복할 수 있을까.

• 환경기술인
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• 통권173호
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• pp.36-41
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• 2001

토양은 인간을 포함한 모든 지구생물이 삶을 영위하는 생존의 터전이다. 인간은 토양 위에서 인류의 발전을 이루어 왔으며, 앞으로도 이러한 인간의 역사가 토양 위에서 이루어질 것은 두말할 나위도 없다. 그러나 이러한 토양의 중요성에도 불구하고 토양보전에 대한 인식과 관심이 부족하였던 것이 사실이다. 그 원인으로는 우선 토양오염은 대기$\cdot$수질오염과는 달리 그 실태를 쉽게 파악하거나 체감할 수 없으며, 오랜 기간에 걸쳐 일부 지역에

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.1698-1702
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• 2009

효과적인 저수지 수질관리를 위해서는 신뢰도 높은 수리 및 수질모델이 필요하며, 이러한 모델의 성능은 다양한 수문사상에 대하여 적용함으로써 검증할 수 있다. CE-QUAL-W2 모델(이후 W2)은 횡방향 평균 2차원 수리 수질 해석 모델로써 수체의 길이에 비해 폭이 상대적으로 좁고 수심이 깊은 우리나라 대부분의 저수지 지형에 적합한 모델이다. 본 연구의 목적은 기존 연구에서 가뭄년인 2001년과 평수년인 2004년 수문사상에 대하여 보정한 대청호 W2 부영양화모델을 최근 평수년인 2006년과 가뭄년인 2008년을 대상으로 검증하는데 있다. 모델의 검증은 물수지, 수온성층 구조 변화, 부영양화 해석에 중점을 두었으며, 실측자료와 모의결과의 적합성 비교 평가는 결정계수값$(R^2)$, AME(absolute mean error)와 RMSE(root mean square error)를 이용하였다. 저수지 물수지의 적합성을 검증하기 위하여 모의수위와 실측수위를 비교한 결과, $R^2$값이 2006년과 2008년에 각각 0.9945, 0.9972로 나타나 신뢰도가 높은 것으로 확인되었다. 계절별 성층구조 변화 모의 성능을 검증하기 위해 회남수역과 댐 앞 지점에서 수심별 수온의 모의값과 실측값을 비교하였다. 2006년의 경우 모델은 홍수기 동안 안정적으로 수온 성층현상을 모의하였으나, 댐 앞 지점에서 수온 약층이 형성된 구간에서 실측값과 다소 편차를 보였으며, 오차크기는 AME가 $0.561\sim2.088^{\circ}C$, RMSE는 $0.797\sim2.762^{\circ}C$범위였다. 반면, 가뭄년인 2008년에는 전 기간에 걸쳐 모두 안정적으로 저수지 수온 성층현상을 모의하였으며, 오차크기는 AME $0.413\sim1.162^{\circ}C$, RMSE $0.546\sim1.415^{\circ}C$ 범위였다. 조류의 생산성이 높은 표층에서 T-N, T-P 및 Chl-a 농도 모의결과를 장계교, 대정리, 회남대교, 댐 앞, 추동취수탑 및 문의취수탑에서 시계열로 실측값과 비교 검증한 결과, T-N과 T-P는 2006년과 2008년 모두 모든 비교 지점에서 모의값과 실측값의 시계열 변동이 매우 잘 일치하였으며, 홍수기 이외 기간에는 큰 변동 폭을 보이지 않았다. 그러나 기존 연구에서 확인된 바와 같이 7월 이후부터 T-P 모의값이 실측값을 과대 산정하는 경향을 보였는데, 그 원인은 산소 결핍상태에서 저니층에서 용출되는 철(Fe) 또는 망간(Mn)과 같은 이온 성분이 인과 흡착하여 침전되는 기작이 모의과정에 적절히 반영되지 않은 것이 원인으로 판단된다. 조류(Chl-a)농도의 경우, 2006년과 2008년에 모든 지점에서 모델은 조류의 발생과 시계열 변화를 적절히 모의하였으나, 2008년 1월부터 8월까지 댐 앞과 추동 및 문의취수탑에서는 모의값이 실측값을 과대 산정하는 경향을 보였다. 이는 해마다 그리고 계절별로 우점하는 조류 종이 상이한 반면, 모델에서는 이에 대한 매개변수를 적절히 고려하지 못한 것이 원인으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권1호
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• pp.14-24
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• 2016

업종별 수질오염물질 배출 목록은 산업폐수 배출시설을 인허가할 때, 해당 시설 또는 업종에서 관리해야 하는 배출 가능한 수질오염물질을 정확히 검토하기 위함은 물론이고, 오염방지시설의 설계에도 필수적인 가장 기초적인 자료이다. 본 연구에서는 우리나라 폐수배출시설 3개 업종을 대상으로 수질오염물질 배출목록을 작성하기 위하여 해당 사업장의 일반현황 및 처리시설 운영 등에 대한 기초자료 수집과 해당 사업장에서 배출하고 있는 산업폐수중 특정수질유해물질을 비롯한 수질오염물질에 대한 수질 분석을 수행하였다. 본 연구의 조사대상 업종별 수질오염물질 배출목록을 확정하기 위해서 정상적인 시설운영 과정에서 해당물질이 폐수중으로 실제 배출될 수 있는 개연성을 확인하였다. 이를 위해, 먼저 원폐수 및 최종 배출수의 시료 분석에서 검출된 모든 수질오염물질을 평가대상으로 하고, 검출되지 않은 물질은 대상에서 제외한다. 다음으로 이들 평가대상 수질오염물질에 대하여 제조공정상에서 사용하는 각종 원료, 부원료, 불순물 등에서 포함될 가능성을 확인하고, 여기에서 확인될 경우 수질오염물질 배출목록으로 확정한다. 본 연구에서는 3개 업종을 대상으로 하였으며, 석유화학계 기초화합물 제조시설은 조사대상 물질 42종 중 특정수질유해물질 16종을 포함한 31종, 기타 기초유기화합물 제조시설은 특정수질유해물질 14종을 포함한 30종, 화력발전시설은 특정수질유해물질 8종을 포함한 20종의 수질오염물질이 배출목록으로 확정되었다. 본 연구에서는 수질분석과 개연성 평가를 통해 보다 객관적이고 타당성 있는 업종별 수질오염물질 배출목록을 작성하였다.