• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.208-208
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• 2023

북한강 유역은 대한민국을 대표하는 한강의 제1지류로 상류에 북한산이 위치하여 풍부한 자연환경과 생태계를 보유하고 있다. 해당 유역은 수력 및 다목적댐이 위치하여 수력발전과 수도권 물공급에 있어 중요한 역할을 하고 있다. 더욱이, 상수원보호구역으로 지정되어 있어 수질오염 예방을 위한 수질 관리가 필요하다. 기존 연구의 경우 북한강 유역 내 1개 다목적댐(소양강댐) 지점에 대한 수량 및 수질 매개변수 검·보정을 수행한 사례가 있으나 다목적댐 및 수력댐을 모두 고려한 사례는 없어 관련 연구가 요구되는 실정이다. 본 연구에서는 SWAT 모형을 활용한 북한강 유역 내 수량·수질을 분석 및 평가하고자 한다. 대상유역은 북한강 유역이며 저류를 하지 않는 평화의 댐을 제외한 5개 댐(화천댐, 춘천댐, 소양강댐, 의암댐, 청평댐)에 대해 모형에서 고려하였다. 자료평가기간은 1983년부터 2021년이며 기상 및 지형자료, 저수지 자료, 점오염원 자료를 입력자료로 활용하였다. Penman/Monteith 방법, SCS 방법, Muskingum 방법, 저수지 운영 방법(일 단위 관측 방류량 입력 및 목표 저수량 유지)을 활용하여 모형 모의를 수행하였다. 매개변수 검·보정은 수량(댐 유입량 및 방류량, 저류량) 및 수질(유사량, 총질소, 총인) 자료를 활용하여 수량 9개 지점과 수질 6개 지점, 댐 저수지 5개 지점을 중심으로 수행하였다. 수량 및 수질에 대한 도시적 및 통계적 평가를 통해 관측 및 모의 간의 정확도를 평가하였다. 평가결과, 수량은 임남댐의 영향을 받는 일부 댐을 제외한 대부분의 댐 유역에서 관측 및 모의 유량 간의 적합도가 우수하게 나타났다. 수질은 수량의 영향을 직접적으로 받아 일부 지점을 제외한 대부분 지점에서 관측 및 모의값 간의 적합도가 높게 나타났다. 검·보정 적절성 판단을 위한 정량적 평가결과, 수량의 경우 결정계수(R²) 0.64~0.94, 용적오차(PBIAS) 0.09%~15.77%로 적정한 것으로 나타났다. 수질의 경우 용적오차 0.00%~29.14% 사이로 적정범위 안에 포함된 것으로 나타났다. 본 연구결과는 기후변화와 연계하여 미래 기간의 수량 및 수질 분석 연구에 기여할 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.1681-1685
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• 2010

우리나라 가축분뇨 발생량 중 약 10%만이 정화방류 및 공공처리에 의해 처리되고 있으며 2012년 이후 해양투기가 전면 금지됨에 따라 가축분뇨의 자원화 및 육상처리에 대한 대책이 절실한 실정이다. 이에 최근 이에 대한 대안 중 하나로 산림지 및 조림지역에 축산분뇨 액비를 처리하자는 대안이 대두되고 있다. 가축분뇨로부터 생산된 액비는 화학비료를 대신하여 자연순환농업에 효과적으로 사용될 수 있으며, 가축분뇨를 비료로 재활용할 수 있는 장점이 있는 반면, 시용량이나 시용 시기, 시용대상에 따라 환경, 특히 수질 및 지하수에 미치는 영향이 있을 수 있다. 따라서, 저농도액비 시용이 지하수 수질에 미치는 영향 및 환경영향평가, 영향성분 수지의 균형여부 등에 대한 모니터링과 분석이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 백합나무 조림지인 바이오순환림에 저농도액비를 시용하였을 때 지하수에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 매주 지하수의 수질 모니터링을 실시하였으며, 이를 수질항목에 대하여 분석한 후 액비시용에 따른 수질변화를 제시하였으며, 지하수 오염여부를 결정하는 대표항목인 질산성질소의 오염원을 판별하기 위하여 질소 동위원소비를 분석하였다. 추후 지속적인 지하수 모니터링을 통하여 다양한 수질항목에 대한 분석이 이루어진다면 바이오순환림을 비롯한 산림지에서의 저농도액비 시용에 따른 수질 영향 평가 및 모형 구축의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.87-87
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• 2021

이상기후 현상으로 기후변화가 사회와 경제에 미치는 영향이 뚜렷한 추세로 변화되고 있다. 현재 기후변화에 관련된 연구는 사회 시스템에서 위험관리를 위해 기온과 강수량에 따라 다양한 분야에 미치는 영향에 대한 연구를 중점으로 이뤄지고 있다. 본 연구는 여름철 폭염에 의한 기후변화가 하천수질에 미치는 영향을 평가하기 위한 것으로, 우리나라 기상청 91개의 기상관측소에서 일일온도 33℃ 이상의 이벤트를 대상으로 환경부 수질관측망 918개에 대한 14개의 하천수질인자인 DO, BOD, COD, TOC, DOC, TN, DTN, NH4-N, NO2-N, NO3-N, TP, DTP, PO4-P, Chl-a를 분석하였다. 이를 우리나라 117개 중권역별 하천수질과 폭염강도와 지속시간을 나타내는 폭염 지수를 산정하여 분석하였다. 폭염 관련 뉴스 데이터는 2013년부터 2019년까지 Python 기반 뉴스 크롤러를 이용해 폭염 취약지수(Heat Wave Vulnerability Index, HWVI)를 기준으로 분류하여 키워드를 수집하였으며 HWVI 중 '기후노출' 키워드와 관련된 기사는 총 22,514건으로 69.9%로 수집되었다. 공간적 영향 평가를 위해 Getis-Ord Gi*를 이용하여 폭염지수와 하천수질인자간 핫스팟 분석을 실시하고 폭염관련 빅데이터가 하천수질에 미치는 영향을 평가하였다. 폭염지수는 낙동강유역 하류에 대해 Chl-a, TN, TP 항목에서 높은 밀도를 보였다. 분석대상지역 내 폭염이 발생한 확률과 반경 밖에서 발생할 확률의 우도비를 분석하기 위해 SaTScan을 이용한 공간검색통계분석을 실시하였다. 분석결과 폭염지수와 DO의 공간상관성이 높은 것으로 나타났다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.06a
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• pp.455-458
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• 2006

본 연구는 자연에너지를 이용하는 모든 냉 난방기술 중에서 에너지효율이 가장 높은 것으로 알려져 있으며 에너지 자원이 부족하고 에너지비용이 높은 상황에서 반드시 필요한 기술인 지하수를 이용한 건물의 냉 난방을 수행하는 스탠딩컬럼웰 지열히트펌프 기술을 운영함에 따른 지하수에 미치는 환경영향을 평가하기 위해 수행되었다. 즉 스탠딩컬럼웰을 적용한 지열히트펌프 시설이 가동되고 있는 주변지역의 지하수질 및 지하수위의 변화를 평가하기 위하여 지하수 환경영향평가를 실시하였다. 연구결과, 히트펌프의 유입수 및 유출수, 그리고 주변 지역의 수질은 지하수 수질기준 및 공업용수, 생활용수 수질기준에 적합한 안정적인 수질을 나타내었으며, 시설 운영에 따른 지하수 오염은 거의 없는 것으로 판단된다. 또한 지열히트펌프에 이용되는 4개의 양수정에 의한 주변 지역의 지하수위 변화등의 영향을 예측하기 위하여 취수가 없는 상태와 양수정당 취수량을 $50m^3/day$로 증가시켰을 경우를 가정하여 지하수두를 분석한 결과 취수량을 증가시켰을 경우 지하수두가 약2,.2m 감소하는 것으로 나타나 조사지역내의 지하수 거동은 양수정 가동조건과 주변지역에 분포되어 있는 정천의 취수량 변화에 따라 민감하게 반응하는 것으로 나타났다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• v.18 no.4
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• pp.277-285
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• 2003

연안의 방조제 건설은 하천수와 바다물의 교환을 인위적으로 차단하고, 방조제 내부에는 호수를 형성하게 된다. 이렇게 형성된 인공호수의 수질은 호수로 유입되는 하천의 수질에 크게 영향을 받을 수 있으며, 인공호수의 수질이 악화되면 인근 해양생태계에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구는 인공호수의 물이 바다로 방류될 때 해양생태계에 어떠한 영향을 미칠 것인지를 예측하고자 수행되었다. 방조제 건설로 이미 형성되어 있는 시화호, 아산호, 부사호와, 현재 건설중인 새만금 방조제로 인하여 형성될 호수의 유입 하천인 만경강에서 표층수를 채수하여 둥근성게(Strongylocentrotus nudus)의 정자와 수정란을 이용한 생물 검정을 실시하였다. 담수호의 수질을 해양생물을 이용하여 평가할 수 있도록 하기 위하여 시료의 염분을 조절하면서 실험을 실시하였다. 정자를 이용한 수정 실험 결과, 시화호에서는 수정률에 영향을 미치지 않았고, 아산호와 부사호에서는 약간의 영향이 있었으나 그 정도는 미약하였다. 반면, 만경강의 경우 수정률의 저해가 상당히 크게 나타났다. 수정란을 이용한 발생 실험 결과, 시화호, 아산호, 부사호에서는 약간의 영향이 나타난 반면, 만경강의 경우는 매우 큰 영향이 나타났다. 이들 실험 결과를 종합하면, 시화호, 아산호, 부사호의 수질은 대체로 양호하나, 만경강의 수질은 크게 우려되는 수준이었다. 따라서, 앞으로 건설될 새만금 호수와 인근 해양생태계를 보전하기 위해서는 만경강의 수질 개선을 위한 대책이 마련되어야 할 것이다.

• Proceedings of KOSOMES biannual meeting
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• 2018.06a
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• pp.143-143
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• 2018

최근 3년간 환경관리해역(환경보전해역 및 특별관리해역)에서 이루어진 해역이용협의 검토 건수는 총 60건으로 조사되었다. 환경보전해역에서는 2015년 9건, 2016년 7건, 2017년 3건으로 지속적으로 감소하였고, 특별관리해역에서는 2015년 12건, 2016년 13건, 2017년 16건으로 증가하는 양상을 나타내었다. 환경관리해역의 개별사업 유형을 분석한 결과, 인공구조물 설치사업이 가장 높은 비율을 차지하였으며, 그 다음으로 항만 어항개발, 연안정비 및 해수 인 배수 사업유형이 많이 이루어진 것으로 분석되었다. 환경관리해역에서 국가해양환경정보통합시스템(MEIS) 자료를 참고하여 생태기반 해수수질 평가지수(WQI)와 경년별 수질변화경향을 비교한 결과, COD는 뚜렷한 증감의 변화는 보이지 않았으나 TN과 TP의 농도는 다소 감소하는 경향을 보였다. 특별관리해역인 광양만과 마산만 및 환경보전해역인 가막만에서는 빈산소수괴가 출현하였다. 이러한 환경관리해역에서의 이용 개발행위가 지속적으로 이루어지고, 이에 따른 해역이용협의서 등 해양환경부문 환경영향평가시에는 충분한 수질변화에 대한 실태분석 및 사업추진에 따른 수질영향을 철저히 진단해서 오염원관리에 대한 대책이 중점적으로 평가되어야 할 것으로 판단된다. 특히, 각 환경관리해역의 지정 목적에 따른 유지 수질목표를 명확히 설정할 필요가 있다. 또한, 개발사업에 따른 협의 평가과정에서의 검증을 위하여 환경관리해역에서의 수질 및 퇴적물에 대한 모니터링 및 분석결과에 대한 정도관리가 더욱 강화되어야 할 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.43-43
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• 2018

수생태계는 다른 여러 생태계 중에서 가장 위험에 처해있으며, 기후변화로 인한 수온, 수문 수질의 변화는 수생태계와 담수 생물다양성에 가장 큰 영향을 미치는 요인 중 하나이다. 본 연구에서는 생물 생태학적으로 변화하는 세계적인 물 관리 패러다임에 따라 한강유역에서의 미래 수생태계 평가를 수행하였다. 본 연구의 목적은 수생태 건강성 관측자료와 수질자료, SWAT 모형을 이용하여 미래 기후변화에 따른 한강유역의 수생태를 평가하는 것이다. 본 연구에서 선정한 수생태계 건강성 조사자료로 국립환경과학원에서 8년간(2008년~2015년) 봄과 가을 2차례에 걸쳐 모니터링 한 부착돌말류(TDI), 저서형 대형무척추동물(BMI), 어류(FAI)에 대한 수생태 등급자료 및 해당 지점에 대한 수온 및 수질자료를 이용하였다. 수집한 결과를 DB(T-N, $NH_4N$, $NO_3N$, T-P, PO4P)에 대한 수생태 등급의 상관성을 분석하고 수온 수질인자에 따른 수생태 등급을 나타내어 미래 기후변화에 따른 수생태 건강성 평가 및 예측을 실시하고자 하였다. Soil and Water Assessment Tool (SWAT) 모형은 유역의 신뢰성 있는 유역 수문, 수질 모의 및 기후변화 영향평가를 위하여 활용되었다. SWAT 모형을 이용하여 한강유역의 다목적댐(3개), 발전용댐(1개), 다기능보(3개) 운영을 고려하였고, 237개의 표준유역으로 분할한 뒤 수문 및 수질 모의를 수행하였다. 모형의 적용성 평가를 위해 댐 및 보의 유입량, 증발산량, 토양수분, 지하수위, SS, T-N, T-P에 대하여 보정(2005~2009) 및 검증(2010~2015)을 수행하였다. 기후변화에 따른 수문, 수질 및 수생태 평가를 위해 기상청의 HadGEM3-RA RCP 4.5와 8.5 시나리오를 적용하였으며, 기준년(1975-2005)년에 대해 2020s(2010-2039), 2050s(2040-2069), 2080s(2070-2099)의 수생태를 평가하였다.

• Bulletin of Korea Environmental Preservation Association
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• v.29 s.367
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• pp.25-28
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• 2007

금년부터 국립공원 입장료가 폐지되며, 환경영향평가의 객관성과 공정성을 제고할 수 있도록 환경영향평가제도가 개선된다. 또한 자동차배출가스 배출허용기준이 선진국 수준으로 단계적 강화되며, 수도권 대기환경 개선을 위해 사업장 대기오염물질 총량관리제가 시행된다. 수돗물 수질검사 지점이 확대되며 수질 환경기준이 생태적 건강성 평가를 반영하는 수질 및 수생태계 환경기준으로 바뀌게 된다. 2007년부터 환경분야에서 달라지거나 새롭게 시행되는 제도를 분야별로 정리를 하였습니다.

• Journal of Environmental Impact Assessment
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• v.32 no.1
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• pp.29-40
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• 2023

The need for improvement is raised due to limitations with environmental impact assessment, and the importance for data-based environmental impact assessment is increasing. In this study, data demand was derived by analyzing Agreed Terms and Conditions in the Water Environment field (Water Quality, Hydraulic & Hydrologic Conditions, and Marine Environment) of environmental impact assessment. Agreed Terms and Conditions on environmental impact assessment in the water environment field were classified and categorized by environmental impact assessment stage (addition to status survey, impact prediction and evaluation, establishment of reduction measures, post-environmental impact survey), and data demand for each type of consultation opinion was linked. As a result of the categorization of Agreed Terms and Conditions, it was classified into 18 types in the water quality, 15 types in the hydraulic & hydrologic conditions, and 17 types in the marine environment. As a result of linking data demand, the total number of data demand was 236 in the water quality, 98 in the hydraulic & hydrologic conditions, and 73 in the marine environment. The highest number of Agreed Terms and Conditions and data demands were found in the water quality for the evaluation item and establishment of reduction measures, specifically establishment of non-point source pollution reduction measures, for the stage. The numbers were judged to be linked to the relative importance of the items and the primary purpose of environmental impact assessment. The derivation of data demand through the analysis of Agreed Terms and Conditions in the environmental impact assessment can contribute to the advancement of the preparation of environmental impact assessment reports and is expected to increase data utilization by various decision-makers by establishing a systematic database.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.204-204
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• 2011

최근에 들어 도시화와 이상기후의 영향으로 유역에서의 유출특성과 오염물질 발생특성이 변화하고 있어 이에 따라 체계적인 유역 관리가 요구되고 있다. 우리나라는 하천 및 호소에 대한 수질 관리를 생활하수, 공장폐수 등 점오염원을 중심으로 수질관리정책 및 대책을 추진하여 왔으나, 오염물질의 상당량은 비점오염원에서 유발되고 있다. 또한 오염총량제의 실시 이후 국내에서는 비점오염원 관리의 중요성이 점오염원에 비해 상대적으로 높아짐으로서 유역수질모델링의 중요성을 인식하고 있으며, 비점오염원에 관련된 연구도 활발히 진행되고 있다. 이를 위해 유역의 유출 및 수질 분석을 효율적으로 하기 위해 유역간 물질의 교환 및 전달이 유역 규모에 따라 얼마나 높은 정확성을 나타내는지를 분석하고 이를 검토하여 효과적인 유역수질모델링의 방법이 제시되어야 한다. 본 연구에서는 이러한 통합적 수질관리의 필요성 증대에 따라, 유역 내 수문 순환 및 비점 오염원의 발생 거동을 정량적으로 분석할 수 있는 HSPF(Hydrologic Simulation Program - Fortran) 모형을 통해 오염총량 단위유역을 각각의 소유역으로 순차적으로 모의하여 검 보정을 수행 후 그 결과로 계산된 매개변수들을 단위유역 전체에 대한 분석에 입력하여 수행한 모의 결과와 비교 평가하였다. 또한, 이를 바탕으로 비점오염원에 의한 유역 내 하천 수질 영향도를 파악하였다. 유량 및 수질해석을 위하여 남강유역의 2004년부터 2007년까지 강우와 기상자료, 유량과 오염원 자료를 수집하여 입력 자료를 구축하였다. 또한, 대상유역에 해당되는 환경기초시설의 방류 유량 및 수질을 유입시킴으로써 HSPF모의가 진행되었다. 하천수질에 영향을 줄 수 있는 비점오염원은 강우 및 기상 관련 자료의 입력을 통하여 유역 내 유출 조건의 초기입력을 수행하였으며, 강우 입력에 따른 유출에 영향을 고려하기 위하여 토지이용 및 토양도를 고려하였다. 그리고 유역의 규모를 고려하였을 때 오염총량 단위유역의 유역 규모에 따라 모의를 실시한 결과를 바탕으로 HSPF 모형의 정확성 여부를 판단하여 정확성이 높은 방법을 선택할 수 있도록 하였다. 모의결과 소유역을 순차적으로 모의한 결과(CaseA)가 전체유역을 모의한 결과(CaseB)보다 실측치와 더 높은 상관계수를 나타냄을 알 수 있었다. 본 연구에서의 평가방법을 바탕으로 유역수질모델링이 이루어진다면 추후 비점오염원에 대한 효과적인 관리에 도움이 될 것이며, 모니터링 기법 및 GIS기반 유역관리모델 개발, 4대강 비점오염원 최적관리기법 연구 등에 활용할 수 있을 것으로 사료된다.