• The Journal of Engineering Geology
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• v.12 no.4
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• pp.471-484
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• 2002

Alluviums in the Keum River watershed cover an areal extent of $3,029{\;}\textrm{km}^2$ and contain about 8.1 billion tons of groundwater. However, the waters are severely polluted by nitrate, possibly due to the application of nitrogen fertilizer (>250 N kg/ha) on agricultural land. This paper aims to elucidate the pollution status and behaviors of nitrate in alluvial groundwaters in the Keum River watershed area, based on regional hydrogeochemical study. Most of the collected samples (n = 186) are polluted by nitrate (average = 42.2 mg/L, maximum = 295 mg/L). About 29% of the samples have the nitrate concentrations exceeding Korean Drinking Water Standard (44 mg/L $NO_3$). The distribution of nitrate concentrations in the study area is largely dependant on geochemical environments of alluvial aquifers. In particular, the decrease of redox potential of alluvial groundwaters showed a good correlation with the decreases of nitrate, iron, and manganese concentrations. Thus, the change of redox state in alluvial aquifers, likely reflecting their sedimentary environments, controls both the behavior and fate of nitrogen compounds and their natural attenuation (denitrification) in aquifers. A carbon-rich, silty layer within alluvium strata forms a reducing condition and possesses a buffering capacity on nitrate pollution.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.368-368
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• 2012

부사호는 당초 유역면적이 $288km^2$로 이 중에서 상류 유역에 건설된 보령댐 유역면적 $163.6km^2$(57%)가 제외됨에 따라 부사호로 유입량이 급격히 줄어들어 약간의 가뭄에도 수질악화가 반복되고 있다. 부사호의 합리적인 용수 수급 관리를 위해 정확한 부사호 유입량의 추정은 절실하다. 부사호 유입량은 보령호 방류량과 부사호 지류 유역 유입량으로 구성되며, 보령호 방류량은 소수력 발전용수, 관개용수, 하천유지용수, 홍수조절 방류량, 월류량으로 구성된다. 부사호 지류 유역으로부터 자연유량에서 하천에서 취수한 공업용수를 공급하고, 웅천읍의 생활용수 $1,164m^3$/일로부터 회귀수가 유입되고, 보령댐 수혜답 1039.5 ha에 관개용수를 공급하고 회귀수가 유입되고, 부사호에서 양수하여 공급한 부사 유역 수혜답 1,141 ha의 회귀수가 유입되고, 6개 저수지 수혜답 396.5 ha의 회귀수가 유입되는 등 지류 유입량의 구성은 매우 복잡하다. 하천에서 취수하여 공급하는 공업용수는 서해화력 5천 $m^3$/일, 보령화력 15천 $m^3$/일로 구성된다. ONE (One parameter New Exponential) 모형을 근간으로 유입량 모형을 구성하였고, 보령댐 자료로 매개변수를 결정하여, 1966~2011년의 부사호 일 유입량을 모의한 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 유역면적 $124.4km^2$인 부사호의 지류 유입량과 보령댐 방류량을 고려한 부사호 유입량 자료로부터 유황을 분석한 결과는 연평균하여 풍수량은 2.1 mm/d, $3.083m^3/s$, 평수량은 0.89mm/d, $1.280m^3/s$, 저수량은 0.48 mm/d, $0.695m^3/s$, 갈수량은 0.30 mm/d, $0.428m^3/s$였으며, 연 유입량은 127.23백만 $m^3$에 이르렀다. 둘째, 유역면적 $288km^2$인 보령호 유역의 포함한 부사호의 자연 유입량 자료로부터 즉 보령댐이 없는 경우 유황을 분석한 결과는 연평균하여 풍수량은 1.4 mm/d, $4.599m^3/s$, 평수량은 0.51 mm/d, $1.689m^3/s$, 저수량은 0.20 mm/d, $0.664m^3/s$, 갈수량은 0.06 mm/d, $0.204m^3/s$, 연 유입량은 197.00백만 $m^3$에 이르렀다. 셋째, 보령호가 있는 경우와 없는 경우 유황을 비교하면 있는 경우에서 부사호의 유입량은 고수위의 유량은 감소하고, 저수위의 유량은 증가하는 전형적 상류에 위치한 댐의 저류효과 영향을 여실히 나타내고 있었다. 넷째, 한국하천 유황곡선식에 의한 유역면적 $288km^2$인 부사호 유입량의 풍수량은 1.29 mm/d, $4.292m^3/s$, 평수량은 0.59 mm/d, $1.964m^3/s$, 저수량은 0.33 mm/d, $1.093m^3/s$, 갈수량은 0.13mm/d, $0.424m^3$이르렀다. 결론하면, 보령댐이 있는 경우 연 유입량은 70백만 $m^3$ 감소하였으나, 평갈수기 유입량은 증가하였다.

• Journal of Animal Environmental Science
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• v.7 no.1
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• pp.39-44
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• 2001

This research was carried out to determine the quantity and characteristics of layer excreta produced in different age and different types of layer house. Daily feed intakes in the growing stage were 60.8 and 92.9g/d the 6th and 12th week of age, respectively. Daily feed intakes in the early laying stage (19th wk of age) and the ending period of laying(55th wk of age) were 105.1 and 122.0 g/d, respectively. A laying hen consumed 193.1~222.5$m\ell$ of water per day. The amount of excreta produced by laying hen were 143.3~144.8g per day. The moisture contents of excreta produced by laying hen ranged over 74.7~80.5% in laying period. The average contents of N, $P_2O_5$ and $K_2O$ in layer excreta were 4.88, 1.92 and 1.71% in DM basis, respectively. In the laying period, CaO contents of excreta were 7.42~9.02%. The moisture contents of excreta produced by windowless poultry house, open-sided poultry house applied mechanical ventilation and open-sided poultry house applied natural ventilation were 65.4, 75.7 and 81.3% in summer, respectively.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.469-469
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• 2017

기후 변화 및 환경오염으로 인하여 물부족 국가가 세계적으로 증가하고 있는 추세이며, 특히 집중형 강우의 형태가 많아짐에 따라 홍수피해 및 상수공급의 문제가 사회적으로 큰 이슈가 되고 있다. 최근 20여 년간의 급속한 경제성장과 도시화 과정에서 인도네시아는 인구와 산업의 과도한 도시집중으로 지난 1960-80년대 한국이 산업화 과정에서 겪었던 것보다 훨씬 심각한 환경문제에 직면하고 있으며, 자카르타와 반둥을 포함하는 광역 수도권 지역의 물 부족과 수질 오염, 환경문제가 이미 매우 위험한 수준에 도달하고 있는 실정이다. 특히, 찌따룸강 중상류에 위치한 인도네시아 3대 도시인 반둥시는 고질적인 용수부족 문제를 겪고 있다. 2010년 현재 약 일평균 15 CMS의 용수가 부족한 상황이며, 2030년에는 지속적인 인구증가로 약 23 CMS의 용수가 추가로 더 필요한 것으로 전망된다. 이러한 용수공급 문제 해결을 위해 반둥시 및 찌따룸강 유역관리청은 댐 및 지하수 개발, 유역 간 물이동 등의 구조적인 대책뿐만 아니라 비구조적인 대책으로써 기존 및 신규 저수지 연계운영을 통한 용수이용의 효율성을 높이는 방안을 모색하고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 해당유역의 용수공급 부족 문제를 해소할 수 있는 비구조적인 대책의 일환으로써 다양한 댐 및 보, 소수력 발전, 취수장 등 유역 내 수리 시설물의 운영 최적화를 위한 지능형 물관리 시스템 적용 방안을 제시하고자 한다. 본 연구의 지능형 물관리 시스템은 센서 및 사물 인터넷(Internet of Things, IoT), 네트워크 기술을 바탕으로 시설물 및 운영자, 유관기관 간의 양방향 통신을 통해 유기적인 상호연계 체계를 제공 할 수 있다. 또한 유역의 수문상황과 시설물의 운영현황, 용수공급 및 수요 현황을 실시간으로 확인함으로써 수요에 따른 즉각적인 용수공급량의 조절이 가능하다. 또한, 빅데이터 분석 및 기계학습(Machine Learning)을 통해 개별 물관리 시설물에 대한 최적 운영룰을 업데이트할 수 있으며, 유역의 수문상황과 용수 수요 현황을 고려하여 최적의 용수공급 우선순위를 선정할 수 있다. 지능형 물관리 시스템 개발의 목적은 찌상쿠이 유역의 수문현황을 실시간으로 모니터링하고, 하천시설물의 운영을 분석하여 최적의 용수공급 및 배분을 통해 유역의 수자원 활용 효율성을 향상시키는 데 있다. 이를 위해 수문자료의 수집체계를 구축하고 기관간 정보공유체계를 수립함으로써 분석을 위한 기반 인프라를 구성하며, 이를 기반으로 유역 유출을 비롯한 저수지 운영, 물수지 분석을 수행하고, 분석 및 예측결과, 과거 운영 자료를 토대로 새로운 물관리 시설 운영룰 및 시설물 간 연계운영 방안, 용수공급 우선순위 의사결정 등을 지원하고자 한다. 본 연구의 지능형 물관리 시스템은 통합 DB를 기반으로 수리수문 현상의 모의 분석을 통해 하천 시설물 운영의 합리적 기준을 제시함으로써 다양한 관리주체들의 시설물운영에 대한 이견 및 분쟁을 해소하고, 한정된 수자원과 다양한 수요 간의 효율적이고 합리적인 분배 및 시설물 운영문제를 해결하기 위한 의사결정도구로써 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.103-103
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• 2015

유류유출사고와 같이 하천 수표면의 흐름에 따라 이동 확산하는 부유성 오염물질의 혼합해석을 위해 많은 연구자들은 입자추적모형을 사용한 혼합모의를 수행해왔다. 입자추적모형에서 오염물질의 혼합은 평균 유속 분포에 의한 결정론적인 이동과 난류유동에 의한 무작위적인 혼합으로 나타내며, 난류혼합에 의한 수평확산은 난류확산계수로 조절한다. 따라서 표면흐름에 의한 난류확산계수의 산정을 위해 많은 연구자들은 부유성 입자를 이용한 실내실험을 수행하여 수평확산계수를 산정했고(Engelund, 1969; Cederwall, 1971), 최근에는 GPS의 발전으로 인해 해양영역에서 GPS를 장착한 표면부자를 활용한 확산실험을 통해 수평확산계수를 산정한 바 있다(Kjellson and $D{\ddot{o}}{\ddot{o}}s$, 2012; Alpers 등, 2013). 하천수질오염사고의 약 43.5%가 유류유출에 의한 것이며(환경부, 2013), 이에 따라 표면흐름에 의한 오염물질 혼합해석이 필요하나, 하천에서 수평확산계수 산정을 위한 현장실험연구는 부족한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 낙동강 본류에서 GPS부자를 이용한 입자추적실험을 수행하여 표면흐름에 의한 확산계수를 산정했다. GPS부자를 이용한 입자추적실험은 낙동강의 강정고령보 하류와 구미보 하류의 각각 세 지점에서 수행되었다. GPS부자는 바람에 의한 교란을 최소화하기 위해 지름 10 cm의 구형으로 제작하였으며 시범테스트를 통해 입자의 주 궤적 변화가 크지 않은 지점에 GPS부자를 투입했다. GPS부자는 오염물질의 사고유출을 가정하여 한 지점에 투입했고 GPS부자 사이의 간섭을 최소화하기 위해 25 ~ 35개의 GPS부자를 이용했다. 표면흐름에 의해 이동하는 부자의 위치는 GPS에 시계열로 저장됐고 ADCP를 이용하여 실험당시의 수리량을 측정했다. 입자위치의 시계열자료로부터 GPS부자의 확산범위의 시간변화를 계산했고 단순 모멘트법을 이용하여 종, 횡 방향 확산계수를 계산했다. 그 결과, 종 방향 확산계수는 $0.003{\sim}0.041m^2/s$로 계산되었고 횡 방향 확산 계수는 $0.001{\sim}0.012m^2/s$로 계산되어, 흐름방향의 유속성분에 의한 확산이 지배적인 것으로 나타났다. 지류 합류부에서는 이송이 지배적인 혼합이 발생되었고(Pe>1) Pe의 증가에 따라 수평확산계수가 감소되었다. 25~35개 GPS부자 궤적의 앙상블 평균으로부터 계산한 Integral time scale은 모멘트법으로부터 계산한 종, 횡 방향 확산계수와 비례하는 것으로 나타나, Taylor(1921)의 이론과 일치했다. 또한 실험수로에서 수행된 기존연구결과와 비교한 결과, 하폭 대 수심비, 마찰항의 증가에 따라 수평확산계수가 증가하는 경향을 나타내었다.

• Journal of Wetlands Research
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• v.21 no.1
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• pp.43-56
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• 2019

Irrigated and flooded rice paddy contributes to the greenhouse gas emissions (GHG) that affect climate. This in turn affects the supply and reliability of the water needed for rice production. This dynamic makes current rice production methods foreseeably less sustainable over time while having other undesirable effects. Intermittent irrigation by a means of the system of rice intensification (SRI) and alternate wetting and drying (AWD) methods was reviewed to reduce global warming potential (GWP) from 29% to 90% depending on site-specific characteristics from flooded rice paddy and analyzed to be a promising option for enhancing the productivity of water as well, an increasingly constraining resource. Additional benefits associated with the SRI/AWD can be less arsenic in the grain and less degradation of water quality in the run-off from rice paddies. Adoption and expansion of intermittent irrigation of SRI/AWD may require costly public and private investments in irrigation infrastructure that can precisely make irrigation control, and the involvement and upgrading of water management agencies and farmer organizations to enhance management capabilities. Private and public collaboration as a means of earning carbon credit under the clean-development mechanism (CDM) with SRI/AWD for industries to meet as a part of their GHG emission quota as well as a social contribution and publicity program could contribute to adopt intermittent irrigation and rural investment and development. Also, inclusion of SRI and AWD in programs designed under CDM and/or in official development assistance (ODA) projects could contribute to climate-change mitigation and help to achieve UN sustainable development goals (SDGs).

• Korean Journal of Ecology and Environment
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• v.52 no.2
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• pp.81-93
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• 2019

Phytoplankton is one of the important primary producers providing organic matter through photosynthesis in aquatic environments. In order to determine a temporal and spatial variation in primary productivity after weir construction in the Nakdong River, we investigated carbon uptake rates using in-situ $^{13}C$ labeling experiments and identified algal communities contributing to primary productivity using HPLC-CHEMTAX analysis from October to December, 2017. The primary productivity gradually decreased from fall to early winter season ($249{\sim}933mgC\;m^{-2}d^{-1}$ in October, $64{\sim}536mgC\;m^{-2}d^{-1}$ in November and $60{\sim}274mgC\;m^{-2}d^{-1}$ in December, respectively). This is attributed to the temporally declining light intensity and the decreasing biomass and physiological activity of phytoplankton in winter. The contribution of diatoms to the phytoplankton community in the Nakdong River was approximately 63% at all the sampling sites and seasons, while the contribution of cryptophytes increased from 9% in October to 32% in November and December. The temporal changes in the primary productivity and the dominant phytoplankton species in the mid and downstream weirs of the Nakdong River was investigated for the first time, after construction of the weirs, and major environmental factors controlling the temporal variation in primary productivity and phytoplankton communities were identified in this study. We suggest that seasonal field investigations will provide further information on the major environmental factors which affect the annual variation of primary productivity and phytoplankton communities.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• v.10 no.2
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• pp.31-39
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• 2023

NNbF is a newly emerging approach to reduce flood risk in coastal and fluvial areas using natural features or engineered nature-based features with the expectation of co-benefits of provisional, regulating, and socio-cultural services provided by the ecosystem. NNbF is not quite different from existing, related terms based on nature, such as NbS, Eco-DRR, NI, GI, EwN, and BwN, for all these terms include expectation of benefits for human societies by directly utilizing or mimicking nature's ecological functions. If we focus on the comprehensiveness of each term's subject and object, we can say that NbS > NNbF > (Eco-DRR, NI/GI). Among the 18 measures introduced in the NNbF International Guideline in the river and floodplain management category, it was found that measures of wash lands and floodplain restoration, including levee setback/removal and side-channel restoration, seemed to be the most applicable to rivers in Korea. These selected measures could be more effective when river managers purchase riparian lands along river courses by relevant laws for river water-quality protection.

• Korean Journal of Environmental Biology
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• v.41 no.4
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• pp.683-696
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• 2023

The conservation of wetland ecosystems has a significant role in climate change. Notably, the Han River Protected Area, including the Siam-ri wetland and Janghang wetland, provides high biodiversity value. Thus, it is necessary to comprehensively evaluate the function and value of wetland ecosystems. This study evaluated the ecosystem services of Siam-ri and Janghang Wetlands located in the Han River Protected Area using the Rapid Assessment Wetland Ecosystem Services approach, a function-oriented ecosystem analysis. The results were calculated using the Ecosystem Services Index formula to analyze wetland ecosystem services. We also assessed the key ecosystem services based on a focus group interview. We identified that the supporting and cultural services index scores were relatively high in the study area. The results can provide helpful information for sustainable wetland conservation, conservation planning as primary data, and raising awareness for the Han River Protected Area.

• Journal of the Korean Institute of Landscape Architecture
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• v.49 no.5
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• pp.79-96
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• 2021

Green infrastructure planning represents landscape planning measures to reduce particulate matter. This study aimed to derive factors that may be used in planning green infrastructure for particulate matter reduction using text mining techniques. A range of analyses were carried out by focusing on keywords such as 'particulate matter reduction plan' and 'green infrastructure planning elements'. The analyses included Term Frequency-Inverse Document Frequency (TF-IDF) analysis, centrality analysis, related word analysis, and topic modeling analysis. These analyses were carried out via text mining by collecting information on previous related research, policy reports, and laws. Initially, TF-IDF analysis results were used to classify major keywords relating to particulate matter and green infrastructure into three groups: (1) environmental issues (e.g., particulate matter, environment, carbon, and atmosphere), target spaces (e.g., urban, park, and local green space), and application methods (e.g., analysis, planning, evaluation, development, ecological aspect, policy management, technology, and resilience). Second, the centrality analysis results were found to be similar to those of TF-IDF; it was confirmed that the central connectors to the major keywords were 'Green New Deal' and 'Vacant land'. The results from the analysis of related words verified that planning green infrastructure for particulate matter reduction required planning forests and ventilation corridors. Additionally, moisture must be considered for microclimate control. It was also confirmed that utilizing vacant space, establishing mixed forests, introducing particulate matter reduction technology, and understanding the system may be important for the effective planning of green infrastructure. Topic analysis was used to classify the planning elements of green infrastructure based on ecological, technological, and social functions. The planning elements of ecological function were classified into morphological (e.g., urban forest, green space, wall greening) and functional aspects (e.g., climate control, carbon storage and absorption, provision of habitats, and biodiversity for wildlife). The planning elements of technical function were classified into various themes, including the disaster prevention functions of green infrastructure, buffer effects, stormwater management, water purification, and energy reduction. The planning elements of the social function were classified into themes such as community function, improving the health of users, and scenery improvement. These results suggest that green infrastructure planning for particulate matter reduction requires approaches related to key concepts, such as resilience and sustainability. In particular, there is a need to apply green infrastructure planning elements in order to reduce exposure to particulate matter.