• Journal of Environmental Impact Assessment
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• v.6 no.1
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• pp.77-92
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• 1997

To know of the biological basic method that can improve the environment of the organisms that inhabit at Deokjin Park. We studied the flora and the fauna in Deokjin Park on June, 1996. The study was surveyed and researched according to the items floras, phytoplanktons, insects and vertebrates. The floras are composed of eleven varieties, one forma, eighty-three species, eighty-four genera and forty-nine families. In the lake of Deokjin Park, the dominant species were Nelembo nucifera and Spirodela polyrhiza. The authors thought that those species be artificially excluded in winter for the improvement of the quality of water. The phytoplanktons were composed of forty genera, eighteen families, ten orders and six classes. Among those, Anacystis(=Microcystis) and Anabaena that make eutrophication, were distributed in the lake of Deokjin Park. The fauna of insects were composed of forty-one species, thirty families and eleven orders. The authors observed seven species of fish, two species of amphibian, three species of reptile, seven species of the bird and one species of mammal. Among those, Bull-frog and Blue-turtle as exotic species must be excluded by artificial methods for the other native organisms of the lake of Deokjin Park.

• Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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• v.28 no.2
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• pp.273-280
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• 2010

This study aims to research into a plan for the spatial design on the major facilities in new-town region in Mongolia by using the spatial analytical technique in GIS. In case of Mongolian region, the demand for new-town development is rapidly increasing around Ulaanbaatar, where is the capital. On the other hand, the adequately relevant ground or the spatial-design technique is failing to be applied. This study extracted the region available for developing new down by using spatial analytical technique in GIS, and researched into the spatial-design plan for housing complex, filtration plant, sewage disposal plant, power plant, general park, crematory. The housing complex in the targeted region could be known to be adequate to be positioned around watercourse and road. It could be known to be adequate for filtration plant, which is the source of drinking water, to be located in the upper-stream region of a river, which is secured good quality of water, and for sewage disposal plant to be located in the lower-stream region available for minimizing occurrence of contamination. It is judged to be required for a proposed site of power plant to be located in the upper-stream region, for the park unit, which is space of the living culture, to be repaired and expanded the existing facilities, and for traffic network to be expanded through predicting demand along with new-town development. It is judged to be probably needed to be reflected even the flexible aspect for changing design through surveying the feasibility and economic efficiency on the future spatial design.

• Korean Journal of Environmental Biology
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• v.26 no.2
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• pp.76-86
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• 2008

The seasonal variations of primary production were investigated by phyto-PAM chlorophyll fluorometry as well as classical methods (standing crops of phytoplanktons and chlorophyll ${\alpha}$) in the Beopsu Marsh, Haman-gun, Gyeongsangnam-do. The amounts of turbidity, SS, T-N, T-P, BOD, COD, Ca$^{2+}$ and Cl$^-$ were the highest at the station 3, where located in flowout site of wastewater treated by the filtration plants. The water quality was the third level by the standard of BOD and COD. The amount of chlorophyll a (268.8 mg L$^{-1}$) was the highest at the station 2 in April because the cell density (2,677 cells mL$^{-1}$) of Micractinium pusillum increased suddenly from February (180 cells mL$^{-1}$). The patterns of primary production of phytoplankton by phyto-PAM chlorophyll fluorometry were fallen in with those of standing crops and chlorophyll a of phyto-planktons. The primary production was varied according to stations and seasons. The water environments of the Beopsu Marsh as a natural mounument should be under the control of a regular examination in order to preserve the ecosystem.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.26 no.2
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• pp.251-260
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• 2016

Groundwater flow due to hydraulic gradients across a geologic barrier surrounding a dam reservoir can cause swamps or wetlands to form on the downstream side of the dam, thereby restricting land use. The difference in head between the reservoir level and the downstream groundwater level creates a hydraulic gradient, allowing water to flow through the geologic barrier. We constructed a drainage system at the Daecheong dam to study the effects on groundwater levels and soil moisture contents. The drainage system consisted of a buried screened pipe spanning a depth of 1-1.5 m below a land surface. Groundwater levels were monitored at several monitoring wells before and after the drainage system was installed. Most well sites recorded a decline in groundwater level on the order of 1 m. The high-elevated site (monitoring well W1) close to the reservoir showed a significant decline in groundwater level of more than 2 m, likely due to rapid discharge by the drainage system. Soil moisture contents were also analyzed and found to have decreased after the installation of the drainage system, even considering standard deviations in the soil moisture contents. We conclude that the drainage system effectively lowered groundwater levels on the downstream side of the dam. Furthermore, we emphasize that water seepage analyses are critical to embankment dam design and construction, especially in areas where downstream land use is of interest.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.793-797
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• 2010

물리적 녹조저감 기술인 커튼형 수류차단막은 유입 하천과 저수지 천이부에서 높은 영양염류와 조류를 포함한 표층 수류의 차단 또는 우회를 통해 본류 수역의 녹조발생을 저감하는 대책이다. 본 연구에서는 2009년 5월 회남대교 약 2 km 상류에 시범 설치된 대청호의 수류차단막 효과를 분석하고자 선행연구에서 보정한 2차원 횡방향 평균 수리 및 수질 모델을 최근의 수문사상인 2009년 6~8월까지 적용하여 검보정하고 수치모의를 실시하였다. 저수지 수위와 실측수위를 비교한 결과, 7월 중순 유입량 증가에 따른 수위 상승을 잘 반영하였고, 결정계수값($R^2$)이 0.997로 나타나 모델은 저수지 물수지 계산에 있어서 높은 신뢰도를 보였다. 댐앞과 회남수역에서 수심별 수온예측 오차는 AME 0.258~$1.584^{\circ}C$, RMSE 0.393~$2.548^{\circ}C$의 범위로 실측값을 잘 반영하는 것으로 나타났다. 회남, 댐, 추동, 문의 수역의 표층에서 $PO_4$-P 및 Chl-a 농도에 대한 모의값과 실측값의 시계열 비교 결과, 모델은 저수지내 각 측정지점에서 실측값의 시계열 변화를 잘 모의하였고, 회남수역에서 7월 중순 홍수 유입에 따라 증가하였다. 특히, $PO_4$-P 농도가 0.06 mg/L까지 증가하는 것으로 나타났다. 이는 홍수기에 높은 영양염류를 포함한 탁수가 수류차단막 하단을 통과하여 수리학적 도수현상(Hydraulic jump)을 일으킨 것이 원인이라 판단된다. 수류차단막 설치에 따라 회남수역의 표층에서 Chl-a 농도의 저감 효과가 두드러졌으나, 댐, 추동 및 문의수역에서의 제어 효과는 미미하였다. 이와 같이 회남수역에서 효과가 큰 이유는 2009년 수문사상의 영향과 저수지 지형특성상 유입수의 영향을 직접받기 때문으로 판단된다. 또한, 회남수역에서 수류차단막 설치에 따른 T-N 및 T-P 평균 저감 효율(수류차단막이 설치되지 않은 경우에 대한 설치 후 농도 저감 비)은 각각 10.8% 및 19.1%이었으며, 평균 저감농도는 모의값을 기준으로 각각 1.637 mg/L에서 1.461 mg/L 및 0.047 mg/L에서 0.038 mg/L로 나타났다. DIN 및 $PO_4$-P 평균 저감 효율은 각각 6.4% 및 24.6%이었고, Chl-a 평균 저감 효율은 25.5%이었으며, 평균 저감농도는 모의값을 기준으로 0.025 mg/L에서 0.018 mg/L로 나타났다. 모의결과를 종합해 볼 때, 대청호에 시범 설치된 조류제어용 수류차단막은 2009년의 수문사상에서 회남수역의 녹조발생 저감에 기여한 것으로 판단된다. 또한 대청호에서 유사한 수문사상을 보인 2006년(62일간)에 비해 2009년(28일간)에 조류주의보 발령 일수가 대폭 줄었다는 사실도 차단막의 효과를 간접적으로 확인해 준다.

• Journal of Environmental Impact Assessment
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• v.28 no.6
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• pp.507-524
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• 2019

The purpose of this study was to validate the EFDC model for the weir pool of Gangjeong-Goryong Weir located in Nakdong River, and evaluate the effect of flow control and phosphate loading reduction on the water quality and algae biomass by group (Diatom, Green, Cyanobacteria). As a result of model validation using 2018 experimental data,the time series of water level and vertical distribution of water temperature, DO, organic matter, nitrogen, and phosphorus time series were properly simulated. Seasonal fluctuations of algae biomass by group were adequately reproduced, but the deviations between measured and simulated values were significant in some periods. As a result of scenario simulations to control the water level and flow rate, the thermal stratification was resolved as the water level was lowered and the flow rate increased. The flow velocity at which the water temperature stratification was resolved was about 0.1 m/s, which is consistent with the previous study results of Baekje Weir in Geum River. Simulations of the 2Q flow scenario showed that Chl-a decreased by 8.7% and the cell density of diatom and green algae declined. The cell density of cyanobacteria increased, however, because the high concentrations of cyanobacteria in the upstream boundary conditions directly affected downstream due to increased flow velocity. In the scenario simulation of reducing the influent phosphate load concentration (average 0.056 mg/L) to 50%, Chl-a decreased by 13.6%.The results suggest that the upstream algae concentration and phosphorus load reduction should be considered simultaneously with hydraulic control to prevent algal overgrowth of Gangjeong-Goryong Weir.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.29 no.5
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• pp.548-555
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• 2007

The control of wastewater treatment has two merits; one is to regulate water quality of effluent and the other is to reduce the cost of wastewater treatment. The purpose of this study was to control the ammonium nitrogen in effluent that is known to cause eutrophication. The control was based on simplified ASM No. 1 which had 3 component materials and 8 coefficients, and the control method was as following. Firstly the ammonium concentration of inflow was measured and the optimal aeration time in effluent was determined according to simplified ASM No. 1 to be 1.0 mg/L. If ammonium concentration of effluent was not equal to 1.0 mg/L, the influent ammonium was corrected by adaptive control. These processes above were repeatedly performed. The SBR running aerobic-anoxic phase had been controlled for 1 month with this method. As a result, the ammonium concentration of the effluent showed in the range of $0.22\sim3.1$ mg/L with an average concentration of 1.1 mg/L. The adaptive control method used in this study was found very useful to control and predict the effluent concentration of ammonium.

• Korean Journal of Ecology and Environment
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• v.40 no.3
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• pp.439-448
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• 2007

The purpose of this study was to investigate the seasonal variations of sediment oxygen demand (SOD) in Lake Paldang and Lake Chungju of the Han River system and to suggest SOD values as parameters for the water quality prediction models of two lakes. SOD was measured at laboratory using sediment collected at 2 sites in Lake Paldang from June to November and at 4 sites in Lake Chungju from May to November in 2005, respectively. It was found from the laboratory test that the SOD in Lake Paldang ranged from 337.8 to 881.0 mg $O_2m^{-2}d^{-1}$ and in Lake Chungju ranged from 143.0 to 969.1 mg $O_2m^{-2}d^{-1}$. The SOD of Lake Paldang showed similar variations to the content of organic matter of sediment. The SOD of Lake Chungju was positively correlated with temperature (r=0.78, p<0.01), $PO_4-P(r=0.79,\;p<0.01)$, TP (r=0.55, p<0.05), DTP (r=0.55, p<0.05), $NO_3-N$ (r=(0.72, p<0.01) of hypolimnetic water. These results indicate that the SOD of Lake Paldang was affected by the content and origin of organic matter of sediment and the SOD of Lake Chungju was closely correlated with physical and chemical factors.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.73-73
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• 2019

지구 표면의 약 2%에 해당하는 담수에서 육상계 전체가 흡수하는 탄소의 50%가 배출되며, 이는 토양표면에서 배출되는 탄소량에 비해 더 큰 수치로 전 지구적 탄소순환 해석에 중요한 역할을 한다. 특히, 내륙수역과 대기의 경계면에서 $CO_2$ 이동은 전 지구적 탄소순환의 중요한 구성요소로 평가되고 있다. 호수와 저수지 같은 담수 저류시설은 육상에서 기인한 탄소의 운송 및 처리 역할을 한다. 하지만, 저수지에서 온실가스배출량을 평가할 수 있는 명확한 방법론이 부족하며, 전지구 규모 GHGs배출량에 대한 추정에 대한 불확실성이 상당히 큰 상황이다. 본 연구에서는 몬순기후대에 위치한 인공저수지를 대상으로 보다 신뢰도있는 온실가스 배출량 추정을 위해 $CO_2$ NAF 산정하고, 산정에 영향을 미치는 인자들을 분석 하였다. 분석을 위해 $CO_2$ NAF 산정에 필요한 수리 및 수질 인자들을 2017년부터 2018년까지 수집하고, 기초통계량 및 상관분석을 실시하였다. 또한, 주성분분석(PCA) 및 다중선형회귀모델(MLR)과 랜덤포레스트(RF) 기법을 사용해 변수 중요도를 평가하였으며, $CO_2$ NAF 산정 주요인자인 기체교환 계수를 경험적 모델 3종(Cole and Caraco, Crusius, Vachon), 표면갱신형 모델 4종(Heiskanen, Maclntyre, Read, Soloviev)을 비교, 검토하였다. 조사기간 동안 기체교환계수 산정 결과 Crusius 모델 예측값이 평균 $0.342(0.047{\sim}4.323)cm\;hr^{-1}$으로 검토한 모델중 가장 낮은 평균값을 보였으며, Heiskane 모델이 $2.135(0.337{\sim}5.152)cm\;hr^{-1}$으로 가장 큰 평균값을 보였다. 대상 수체는 연주기로 완전혼합되며 수온성층이 약화되는 시기에 저수지 표층 아래에 축적된 탄소가 표층으로 전달되어 높은 수준의 p$CO_2$를 보이며, 수표면에 큰 난류 강도가 작용하는 기간에 대기중으로 배출(pulse emission) 기작이 나타난다. NAF 산정결과 경험적 모델의 NAF값($-1246.0{\sim}6510.3mg-CO_2m^{-2}day^{-1}$)은 표면갱신형 모델 NAF값($-1436.1{\sim}8485.7mg-CO_2m^{-2}day^{-1}$)보다 낮은 수준을 보였으며, 풍속의 함수만을 이용하는 경험적 모델보다 부력 플럭스와 난류 혼합의 영향을 고려하는 Macintyre, Heiskanen모델이 성층 저수지의 $CO_2$ NAF 산정에 적합한 것으로 나타났다. $CO_2$ NAF 산정의 주요인자로 MLR모델은 Tw, EC, pH, Chla, TOC, Alk, RF모델은 EC, DO, TOC가 중요 변수로 평가되었다. PCA 분석결과, 수온이 낮고 성층이 약화되며 pH가 낮은 상태에서 NAF가 큰 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.416-416
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• 2019

육상 담수는 대기중 이산화탄소($CO_2$) 배출의 중요한 발생원으로 주목되고 있다. 하천 및 강에서 대기중으로 배출되는 $CO_2$는 전 세계 탄소순환의 핵심요소이며, 대부분의 하천과 강은 $CO_2$로 과포화 되어있다. 세계적으로 하천 및 강의 $CO_2$ 배출량은 호수 및 저수지의 배출량보다 약 5배 많은 것으로 보고되고 있으나, 국내연구에서는 연구사례가 드물다. 따라서 본 연구의 목적은 낙동강 중하류에 위치해있는 강정고령보(GGW), 달성보(DSW), 합천창녕보(HCW), 창녕함안보(CHW)에서 발생되는 순 대기 배출 플럭스(Net Atmospheric Flux, NAF)의 동적 변동 특성을 분석하고, 데이터마이닝 기법을 적용하여 쉽게 수집할 수 있는 물리적 및 수질 변수로 $CO_2$ NAF를 추정하는데 사용할 수 있는 간략한 예측 모델을 개발하는데 있다. $CO_2$ NAF는 대기-수면 경계면에서의 $CO_2$ 부분압($pCO_2$)의 차에 기체전달속도를 곱하여 산정하였으며, 기체전달속도는 Cole and Caraco(1998)가 제안한 식을 사용하였다. 담수와 해수의 탄산염 시스템에서 열역학적 화학평형을 모두 고려한 $CO_2$SYS 프로그램을 사용하여 수중의 $pCO_2$를 산정하였고, $CO_2$ NAF는 Henry의 법칙과 Fick의 1차 확산법칙을 사용하여 계산하였다. $CO_2$ NAF의 시간적 변동성에 영향을 미치는 환경요인을 평가하기 위해서 상관분석, 주성분분석(Principal Component Analysis; PCA), 단계적다중회귀모델(Step-wise Multiple Linear Regression; SMLR), 랜덤포레스트(Random Forest; RF)방법을 사용하였다. SMLR 모델은 R package인 olsrr, RF 모델은 R package인 caret, randomForest를 이용하여 분석하였다. 연구 결과, 4개 보 상류 하천구간은 조류의 성장이 활발한 일부 기간을 제외한 대부분의 기간에서 $CO_2$를 대기로 배출하는 종속영양시스템(Heterotrophic system)을 보였다. $CO_2$ NAF의 중위값은 HCW에서 최소 $391.5mg-CO_2/m^2day$, DSW에서 최대 $1472.7mg-CO_2/m^2day$였다. 모든 보에서 NAF는 pH와 강한 음의 상관관계를 보였으며, $pCO_2$와 Chl-a도 음의 상관관계를 보였다. 이는 조류가 수중에서 $CO_2$를 소비하고 pH를 증가시키기 때문이다. PCA 분석 결과, NAF와 $pCO_2$가 높은 공분산을 보였으며, pH와 Chl-a는 반대 방향으로 군집되어 상관분석과 동일한 결과를 보였다. 이 연구를 통해 개발된 SMLR 모델과 RF 모델의 Adj. $R^2$ 값은 모든 보에서 0.77 이상으로 나왔으며, $pCO_2$ 측정 데이터가 없더라도 하천의 $CO_2$ NAF를 추정하는 방법으로 사용될 수 있을 것으로 평가된다.