• 대한공간정보학회지
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• 제4권2호
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• pp.23-33
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• 1996

광역수계에서 현재의 수질평가 방법은 시간과 장비 등의 제약으로 오염물질 분포, 이동 및 전반적인 수질현황을 파악하기가 어렵기 때문에 최근에는 대상수역의 수질을 동시적이고 공간적으로 측정을 할 수 있는 원격탐측 적용 연구가 증가추세에 있다. 따라서 본 연구에서는 위성 원격탐측기법으로 호수 수질을 관측하고자 1995년 6월 20일과 1995년 3월 18일에 Landsat 5호 위성의 대청호 상공 통과시간에 맞춰 대청호에서 부영양화 관련 수질인자를 측정하여 위성데이터와 수질 실측치간의 상관관계 분석 및 회귀모델을 유도하였고 모델의 정밀도를 검증하였다 연구결과 TM데이터로부터 수질에 관한 많은 정보를 얻을 수 있었는데, 투명도, 탁도, 부유물질 및 클로로필은 높은 상관성을 보였으나 분광특성이 뚜렷하지 않은 총인, 총질소는 원격탐측 적용이 어려운 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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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.

• 자원환경지질
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• 제51권1호
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• pp.15-26
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• 2018

1993년부터 2015년까지 관측된 제주도 지하수 장기모니터링 관측정(N = 4,835)에서 수집된 지하수 수질자료(N = 21,568)를 기반으로 질산성질소의 시공간적 변동 특성을 평가하였다. 제주도 지하수의 질산성질소 농도의 중앙값은 2.5 mg/L로서 다른 국가나 대륙의 조사 결과에 비해 다소 높거나 유사한 것으로 나타났다. 또한 지하수 용도, 행정구역 및 고도 별로 유의한 차이를 보였다. 특히, 산간 지역에 비해 저지대 해안가에 위치한 농업 및 주거지역에서 농도가 높음을 확인하였다. Mann-Kendall 및 Sen's slope 분석을 활용한 질산성질소 농도의 추세 분석 결과, 하류 저지대에 비해 중산간지역에서의 질산성질소 농도 증가 경향이 뚜렷하였다. 제주도 내 토지 피복의 시계열 변화 특성과 결부지어 보면, 중산간지역의 오염 증가 추세는 농업지역의 확장 등 인위적 활동 증가에 기인한 결과로 판단된다. 반면, 기지정된 지하수자원특별관리구역에서는 전반적으로 질산성질소 농도의 감소 경향이 나타났는데, 이는 지하수 관리 측면에서 수질관리를 위한 적극적인 정책이 유효함을 시사한다. 본 연구에서는 제주도 지하수의 질산성질소 오염관리를 위한 적정 방안을 제안한다.

• 환경영향평가
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• 제29권1호
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• pp.61-77
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• 2020

현재 국내 주요 공공수역은 국가차원 아래 체계적인 물환경 관리가 되어왔고, 특히 하천, 호소 등 생태계의 실태파악 및 대응을 위해 지속적인 모니터링 및 관리가 이루어져 왔다. 그 중, 수질측정망은 수질측정 주기가 8일에서 한 달 주기로 조사되는 반면, 자동측정망의 경우, 실시간 자료를 수집함으로써 일 데이터 자료를 제공하고 있다. 따라서 측정망 자료를 활용하여 동일한 수질항목에 대해 추세변화를 분석하고 통계적 방법을 통해 비교하였다. Mann-kendall test 결과 Water Temperature (WT)와 DO는 모든 지점이 통계적으로 유의하지 않은 것으로 확인되었고, 특히 TOC에서는 4개 지점, TN은 2개 지점, TP는 3개 지점, Water Temperature (WT)는 7개 지점, pH는 2개 지점, EC는 5개 지점, DO는 6개 지점에서 동일한 추세 경향을 보였다. LOWESS 분석 결과, TOC와 pH의 측정망 결과는 서로 다른 추세를 보이는 것으로 분석되었다. 지점별, 항목간 상관관계 분석결과에 따르면 안동댐하류-안동1 지점에서는 TP, 도개-산곡지점에서는 TOC, 고령(자동)-고령 지점에서는 pH, 적포-창녕 지점에서는 TP, 감천-감천2-1 지점에서는 TN, TP, pH, EC, DO 항목을 제외하고 나머지 항목에서 유의한 양의 상관관계를 보이는 것으로 분석되었다. 그리고 신암-상주2 지점과 남강-남강4 지점에서는 모든 항목에서 유의한 양의 상관관계를 나타내는 것으로 분석되었다.

• 한국환경생물학회:학술대회논문집
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• 한국환경생물학회 2003년도 학술대회
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• pp.98-102
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• 2003

서울의 대표적 도시하천인 중랑천의 수질 변화에 따른 어류군집의 장기적 변동과 군집의 안정성에 대해 1990년부터 2001년까지 조사하였다. 중랑천은 1980년대와 1990년대초까지는 수질악화, 수변대 훼손으로 물고기가 서식하지 못하였으나 1990년대 초반이후의 수질개선으로 잉어 및 붕어와 같이 오염에 강한 종들부터 서식하기 시작하여 현재까지 18종의 서식이 확인되고 있다. 연도별 출현종수는 1990년에는 어류의 서식을 확인할 수 없었으며, 1996년 6종, 1998년 9종, 2000년 11종, 2001년 14종으로 증가하는 추세다. 그러나 출현종 및 개체수 증가에 따라 갈수기인 봄철과 이른 여름철에는 산란장소를 찾는 잉어, 붕어 등이 한강에서 중랑천으로 대거 이동하는 과정에서 대량폐사가 발생하기도 하였다. 2000년 4월 및 6월, 2001년 6월에는 중랑하수처리장 하류와 수중보 정체구역에서 소량의 소나기성 강우 이후 발생한 일시적 용존산소 고갈로 대량의 잉어류폐사가 발생하였다. 수질사고 이후, 수중보 및 하상 저니 등에 관련된 중랑천 생태계의 구조와 기능에 대해 많은 연구와 개선이 이루어졌으나 본래의 자연성을 아직까지 회복하지 못하고 있다. 특히 중랑천은 2005년 9월에 하천 복원이 완료되는 청계천의 한강어류 이동통로 역활이 중요시되고 있는 하천이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.295-295
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• 2019

최근 수상 레져활동 등의 활성화 및 4대강 사업에 의한 하천의 수면 및 수심 증가, 친수시설 등의 설치로 친수활동이 빠르게 증가하는 추세이다. 친수활동의 증가로 인한 수난 사고 및 수체와 접촉으로 인한 질병 감염 등의 안전성 문제도 증가하고 있다. 현재 국내에서 익사 등의 수난 사고는 2012년 기준으로 474건에 달하고 있으며 오염된 수체와 접촉으로 인해 질병에 감염되는 해외사례가 과거 1978년에서 2002년 동안 445건에 달하고 있다. 이로 인해 친수활동의 안전성을 보장받을 수 있는 친수지구 및 친수공간이 더욱 더 요구되어지고 있다. 친수지구 및 친수공간의 안전성을 보장 받기 위해서는 친수활동에 대한 평가가 이루어져야 하지만 현재 친수활동의 제재와 제한의 기준이 명확하지 않다. 하천공간 내에서의 친수평가는 일반적으로 수질적 인자들을 중심으로 산정되고 있으며, 그에 비해 유속 등과 같은 수리적 인자에 대한 고려는 미흡한 실정이다. 우리나라에서는 다기능 보의 운영에 따라 본류의 수심 및 유속 등이 급격히 변화될 수 있으며, 이는 친수활동에 직접적인 영향을 미칠 수 있기 때문에 친수평가를 위해서는 수질적 인자 뿐만 아니라 수리적 인자도 종합적으로 고려할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 친수평가를 위해 고려할 수 있는 다양한 수질 및 수리적 인자와 국내 외에서 적용된 친수활동지수 산정에 관한 사례를 소개하고자 하였다.

• 생태와환경
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• 제46권2호
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• pp.205-214
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• 2013

영산강 하구에서 담수 유입이 부유생태와 수질에 미치는 영향을 파악하기 위해 국가해양환경측정망 장기자료(1999~2008년)인 클로로필 a와 수질 항목들에 대한 계절적, 공간적 변화와 장기변동 추세를 분석하였다. 분석결과, 여름철 (8월) 영산강 방조제 인접정점의 염분은 조사기간 중 가장 낮은 분포를 보였고, 영양염류와 클로로필 a는 전반적으로 높은 분포를 나타냈다. 영산강 담수유입의 지시인자인 표-저층의 염분차 (${\Delta}salinity$)와 영양염류, 클로로필 a는 유의한 양의 상관성을 나타냈으나, 지난 10년동안 담수 방류량은 감소하는 추세를 보였고, 영양염류, 클로로필 a는 전반적으로 증가하는 경향을 나타냈다. 이러한 결과는 영산강 하구 해역 영양염의 공급원이 담수유입뿐만 아니라 인근 지역의 발달에 따른 점오염원 증가 등의 추가적인 요인이 존재할 가능성을 제시한다. 따라서 영산강 하구 주변 해역의 부영양화 방지를 위해서는 영산강 방조제의 방류와 연관한 수질개선방안 마련과 더불어 인근 지역의 점 오염원 파악 및 관리가 병행되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.350-350
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• 2022

R은 통계 및 빅데이터 분석에 널리 사용되는 오픈 소스 프로그래밍 언어로, 통계와 그래픽스에 관련된 기능을 확정할 수 있어 다양한 분야에 활용되고 있다. 특히, 수자원 분야의 연구에서 그 활용이 늘어나고 있으며, 최근 들어 다양한 수자원 관련 R 패키지가 발표되고 있다. 이중, 미국 지질조사국(U.S. Geological Survey, USGS)이 개발한 EGRET은 수질 및 유출량 자료의 장기 추세 변화 분석을 위한 패키지로 R 프로그래밍 언어를 기반으로 구동되며, 분석·처리한 데이터에 대하여 광범위한 그래픽 프리젠테이션을 제공하여 탐색적 자료 분석에 매우 효과적인 도구이다. 특히, EGRET 패키지는 농도와 유출 사이의 관계 특성, 수집된 자료의 계절성 존재 및 특성, 점진적 또는 급격한 경향의 존재를 검토할 수 있는 그래픽 결과를 제시하며, 가중 회귀(Weighted Regressions on Time, Discharge, and Season, 이하 WRTDS) 모델을 적용하여 농도와 부하의 상태와 경향을 특성화한다. 시간, 유량 및 계절에 대한 WRTDS 모델은 농도 및 부하의 상태와 경향을 특성화하는 데 사용할 수 있는 수질 데이터 세트의 분석 방법으로, 근본적으로 탐색적 데이터 분석 방법으로 다양한 유형의 트렌드 시나리오에 민감하도록 설계되었으며 선형 또는 2차 함수형에 맞지 않을 수 있는 시간적 추세를 탐지하여 설명할 수 있고, 불규칙한 간격의 자료를 사용하기에 적합한 장점이 있다. 본 연구에서는 북한강 상류의 지속적인 흙탕물 발생으로 문제가 되고 있는 자운지구의 자운천을 대상으로 흙탕물 발생 현황을 분석하기 R을 이용하여 탐색적 자료 분석을 실시하였다. 자료 분석은 EGRET 패키지를 사용하여 수집된 자료(2016년 4월 - 2021년 7월까지 수집된 191개의 SS 자료와 인근 유량측정망의 유량자료)의 유량과 SS 농도 간의 관계, 시간에 따른 SS 농도 분포, SS 농도의 월별 특성 분석 및 유황별 SS 농도 변화 등을 검토하였으며, WRTDS 모델로 SS와 부하량을 예측하고 검토하여 자운천 유역의 흙탕물 부하 특성을 검토하였다.

• 환경정책연구
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• 제12권1호
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• pp.59-74
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• 2013

낙동강을 비롯한 각 수계의 적절한 수질관리방안을 모색하기 위해 현행 모니터링 시스템의 문제점을 고찰하였다. 현재의 모니터링 시스템은 일주일 또는 그 이상의 간격으로 수질시료를 채취하고 분석하여 수계의 수질수준을 판단하고 있으나 이러한 주간 단위의 수질분석은 급변하는 수질에 대한 정보제공에 한계가 있는 것으로 가정하고 강정고령보를 중심으로 보의 상류지역인 문산리, 금호강의 최말단부인 강창교, 보와 금호강 합류부보다 하류에 위치한 사문진교 등 세 개의 지점에 대하여 2011년 5월 1일부터 9월 30일에 걸쳐 매일 수질시료를 채취하여 9개 항목에 대하여 분석하였다. 그 결과 분석대상이 된 9개의 수질인자 모두의 농도가 일단위로 급변하는 추세를 보여 현재의 모니터링 시스템에서 확인하는 수질변화는 큰 의미가 없음을 알 수 있었다. 또한 각 인자에 있어 일변화의 폭이 매우 크게 나타남으로 낙동강의 수질관리를 위해서는 최소한 일단위의 수질시료채취 및 분석이 필요할 것으로 사료되어 현재의 모니터링 시스템에서 수행되고 있는 주간단위의 시료채취 및 분석에 대한 보완이 시급한 것으로 나타났다. 그러나 수계의 모든 지점을 매일 수질시료를 채취하고 분석하는 것은 현실적으로 불가능할 것으로 사료되어 이에 대한 대안을 마련해야 할 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권4호
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• pp.263-267
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• 2013

낙동강 하류 물금지역의 장기적인 부영양화 경향을 평가하기 위해 1995년부터 2012년까지 수질인자들 및 식물 플랑크톤 생체량(클로로필-a 농도)들의 변화경향을 조사하였다. 18년간의 장기적인 연평균 수질인자들 농도 및 식물 플랑크톤 생체량 변화에서 연평균 수질인자들 농도 및 식물 플랑크톤 생체량은 점차 감소하는 추세였다. 연중 식물 플랑크톤의 농도변화에서는 매년 12월부터 3월까지 높은 식물 플랑크톤의 농도를 나타내었다. Aizaki의 부영양화 지수(Trophic State Index, TSI) 평가에서 낙동강 하류 물금지역의 경우 1995년부터 2012년까지 매년 그리고 연중 부영양화 상태인 것으로 나타났다. 각각의 수질인자들과 식물 플랑크톤 생체량과의 단순 상관관계 분석에서 BOD와 식물 플랑크톤 생체량과의 상관성($r^2$ = 0.82)이 가장 높게 나타났다.