• 대한원격탐사학회지
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• 제32권3호
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• pp.221-234
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• 2016

우리나라는 대규모 산업단지와 대도시들이 연안에 집중되면서 연안의 오염이 날로 심각해지고 있다. 이러한 연안 오염을 모니터링하기 위해서 위성 영상을 이용한 연안 수질평가지수 모니터링 연구가 수행될 필요가 있다. 수질평가지수란 저층 산소포화도, 엽록소 농도, 투명도, 용존무기질소 및 용존무기인 농도를 수질평가 항목으로 구성하여 해양환경관리법에 따른 해양환경기준을 통해 해역별로 기준을 설정하여 산출하는 지수이다. 이 연구는 한반도 주변의 연안지역을 대상으로 2011년부터 2013년까지의 현장관측 자료 및 Geostationary Ocean Color Imager (GOCI) 위성 영상을 이용하여 연안 표층 해수에 대한 기계학습 기반의 두 가지 수질평가지수 추정 기법을 개발하였다. 첫 번째 방법으로는 GOCI 반사도를 이용하여 추정된 수질평가 항목들로 수질평가지수를 계산하였고, 두 번째 방법은 GOCI 반사도 및 산출물(엽록소 농도, 총 부유물질, 용존유기물)을 이용하여 수질평가지수를 추정하였다. 기계학습으로는 Random Forest(RF), Support Vector Regression (SVR), Cubist를 사용하였다. 수질평가 항목 추정에서 투명도의 정확도가 가장 높게 나타났으며, 모든 수질평가 항목 추정에서 세 가지 기계학습 중 RF의 정확도가 가장 높았다. 하지만 추정된 수질평가 항목들로 계산한 수질평가지수는 추정된 수질평가 항목들의 오차와 저층 산소포화도의 불확실성으로 인해 정확도가 높지는 않았다. 반면 GOCI 반사도와 산출물을 이용하여 추정한 수질평가지수는 현장 관측 기반 수질평가지수와 비교했을 때 첫 번째 방법보다 정확도가 높게 나타났다. 또한 엽록소 농도가 수질평가지수 추정에 가장 중요한 변수로 나타났다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권4호
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• pp.451-458
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• 2018

인천연안은 인천광역시, 경기도 김포시 시흥시 안산시 일대로, 양식장에서 발생하는 쓰레기, 어업활동 후 버려진 어구 어망, 육상에서부터 한강을 타고 흘러오는 쓰레기 때문에 인천연안의 해양생태계의 변화가 우려되고 있다. 인천연안이 심각하게 오염되자 해양수산부는 인천연안을 특별관리해역으로 지정하여 해양환경 자산인 해역수질을 보존하고 있다. 이러한 배경 하에서 본 연구는 인천연안 해역수질의 비시장 가치를 선택실험법(choice experiment)을 이용하여 평가한다. 이를 위해, 전국 1,000 가구를 대상으로 면대면 설문조사를 실시하였고, 속성 각각의 한계지불의사액(MWTP, marginal willingness to pay)을 추정한다. 인천연안 해역수질의 속성별 가치(가구당 연간 한계지불의사액)를 추정한 결과, 가구당 연간 해역수질 1 %p 개선의 MWTP는 75원, 동물종의 다양성 증가의 MWTP는 135원, 식물종 다양성 증가의 MWTP는 309원, 해양쓰레기 1 %p 저감의 MWTP는 72원으로 나타났다. 모든 추정결과는 유의수준 1 %에서 유의한 것으로 나타났다. 본 논문의 주요 결과는 정책당국에 해양환경 관리정책 수립과 평가에 유용하게 활용될 수 있다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제6권1호
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• pp.68-77
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• 2003

강원도 강릉시에 위치하지만 성격이 서로 상이한 남대천과 연곡천 하구와 연안역에서 발생하고 있는 오염현상의 원인을 규명하기 위하여 하천의 수질과 동해 연안으로 방류되는 오염물질의 량을 2002년 4월부터 11월까지 월 1회씩 7회에 걸쳐 조사하였다 남대천은 하천수질 기준 II-V 등급으로 변화가 큰 반면, 연곡천은 거의 I, II 등급 수질을 유지하고 있다. 상ㆍ하류간 변화는 물론 시기별 변화폭도 연곡천보다 남대천이 크다. 동해연안으로 배출되는 오염물질의 량도 유량이 평균 1.4배 정도 많고 오염물질의 농도도 더 높은 남대천이 연곡천보다 BOD는 15.5배, COD는 2.6배, 총질소는 1.7배, 총인은 6.9배 더 많이 배출시키고 있어 연안생태계에 미치는 영향도 클 것으로 사료된다.

• 공학논문집
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• 제8권1호
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• pp.107-118
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• 2006

연안수질 개선 및 환경회복도 추정을 위한 3차원 수질 모델의 구성에서 나타나는 어려운 점들로는 실측자료가 부족하다는 점과 지속적 관측이 어렵다는 점들을 들 수 있다. 따라서, 연안역에 대한 수질모의 및 관리기법 개발 연구의 중간 단계로서 진해-마산만 유역에 대한 강우 및 비점오염물 유출 양상을 실측하였고, 유량 및 오염물 유출양상에 대한 해석을 위하여 위성영상시스템 및 지리정보체계 기법을 적용하였다. 지리정보체계(IDRISI 사용)를 통한 진해-마산만 유역의 용지 사용분포, 지점오염 부하량과 유역정보 결과를 사용하여 수질모의 모형(SWMM 사용)을 적용하였고, 관측되어진 비점오염물들의 유출양상을 통하여 오염물들의 유출특성을 고려한 관측기법의 개선방안과 GIS기법의 적용 방안을 제시하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제40권1호
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• pp.127-133
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• 2020

해안에 위치한 대부분의 하수 처리장의 처리수는 직접 또는 하천을 통해 해안으로 배출된다. 따라서, 하수 처리장에서 배출되는 처리수의 수질은 하천 및 해안으로 방류되는 수질에 영향을 미친다. 본 연구에서는 연안에 인접한 하수처리장으로부터 배출되는 처리수가 연안 환경에 미치는 영향을 파악하기 위해 현장조사와 수치 시뮬레이션을 수행하였다. 해안에 미치는 영향을 파악하기 위해 처리수가 방류된 하천 및 하구 주변에서 채수된 시료로 수질과 저질을 분석한 결과, 하수처리장에서 배출된 처리수는 설계기준을 초과하지 않은 상태로 하천으로 방류되고 있으나, 하구를 통해 해안으로 방류되는 수질은 처리수보다 오염된 상태였다. 해안방류수의 수질악화에 대한 원인은 하구 주변에서 나타난 연안표사에 의해 하구가 일시적으로 퇴적되고, 하구폐색 현상이 발생하여, 하구에서의 정체시간이 증가함에 따라 처리수가 유입된 하천수가 하계에 부영양화되어 방류됨에 따라, 하구 주변에서 저질, 수질 및 해양 생물에 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 따라서, 연안표사가 강한 동해안의 경우, 해양으로 방류되는 하수처리시설을 계획할 경우, 연안표사에 의한 하구폐색과 같은 처리수의 수질에 미치는 영향에 대한 면밀한 검토가 반드시 필요할 것으로 판단된다.

• 한국패류학회:학술대회논문집
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• 한국패류학회 2001년도 추계 한국패류학회 학술발표회
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• pp.39-40
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• 2001

연안과 천해의 저질은 그 상층 해수의 변화에 영향을 받으며, 또한 반대로 상층의 수질을 변화시키기도 한다. 저질은 지질학적 기원을 갖는 기부위에 상층의 물에서 가라앉는 부유현탁물질과 수중생물의 배설물, 생물의 사체 등의 유기질이 층을 이루면서 형성된다. 저질은 화학적, 생물적 변화나 물의 유동에 의한 영향을 받지만 변화속도가 비교적 작고, 상층 수질의 변화 결과를 누적적으로 받기 때문에 수질변화의 평균적 이력(履歷)을 간직하며, 수역의 오염의 진행경향이나 그 속도에 대해서 수질만으로는 알 수 없는 장기간의 영향에 대한 적산적(積算的)관점에서의 정보를 보유하고 있다. 이 조사해역은 굴을 비롯한 패류 양식장이 밀집분포하고 있는 해역이며, 진해만에서 수하식 양식장의 분포비중이 가장 큰 해역으로서 양식의 역사도 30년이 넘는다. 이 해역은 외해와의 해수교류가 원활하지 못하여 양식생물의 배설물과 양식장의 탈락물이 이 육지로부터 유입되는 오염부하물질과 더불어 그대로 해저에 퇴적되고 있는 곳이라고 할 수 있다. 이 연구는 양식장 저질의 유기오염의 수준을 평가하여 양식장 및 연안해역의 관리를 위한 자료로 제공하고자 하였다.

• 한국GIS학회:학술대회논문집
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• 한국GIS학회 2003년도 공동 춘계학술대회 논문집
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• pp.419-424
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• 2003

기존의 연안해역과 관련된 업무를 담당하는 사용자는 물론 일반사용자들에게도 연안해역에 대한 정보를 공급하기 위해서는 사용자들이 쉽게 접근할 수 있는 인터넷환경을 이용하는 것이 가장 효율적이다. 본 연구에서는 인천연안해역에 대해서 구축된 GIS 데이터베이스와 시스템을 다양한 사용자 계층에게 서비스하기 위하여 Web 상에서 연안해역 GIS 데이터를 조회, 공유, 분석할 수 있는 Web GIS를 구축하였다. 연안해역 관련 GIS 구축의 근본적인 목적은 많은 사용자들이 연안해역과 관련된 데이터를 공유, 분석하고 연안해역 환경에 대한 정책결정의 참고자료로서 활용하는 것이다. 따라서 다양한 사용자들이 이용할 수 있는 연안해역 데이터베이스와 시스템에 대한 연구가 필요하였다 Web GIS는 GIS S/W의 구매 비용을 절감할 수 있고 복잡한 사용법이 없어도 GIS의 기본적인 기능인 데이터의 검색, 분석, 출력이 가능하다는 장점을 가진다. 본 연구에서는 단기적인 GIS 데이터의 공유와 인터넷서비스가 아닌 지속적인 연안해역에 대한 GIS 데이터의 갱신과 활용, 환경 및 수질관련 모델링의 이용과 통합시스템의 구현, 구축데이터의 유통을 목적으로 서해연안 Web GIS를 설계하였고 그 활용도를 검토하였다.

• 한국해양학회지
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• 제14권1호
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• pp.1-5
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• 1979

최근에 들어 우리나라는 공업의 급속한 발달과 도시로의 인구집중 및 농약의 남용등으로 하천 및 연안오염이 크게 우려되고 있다. 특히 중금속은 지속성이 커서 일단 자연에 버려지면 바다로 들어가고, 또한 먹이사슬을 통해 생물농축 (Bioaccumulation)되어 결국에는 인간에게 돌아오기 때문에 연안의 중금속 오염현황 조사와 오염방지대책수립은 시급한 업무라 하겠다. 따라서 본 연구실에서는 우리나라의 연안오염 현황파악과 앞으로의 보다 조직적이고 체계적인 조사계획수립을 위해, 1977년 여름철에 주요연안인 묵호 삼척, 울산, 여수 광양, 목포, 군산, 인천해역 해수의 일반수질지수, 영양염류 그리고 중금속(Cd, Cu, Fe, Pb, Zn)의 농도를 조사하였다. 이중에 일반수질지수와 영양염류의 농도조사결과는 전보(이광우외, 1978) 에 발표하였고, 본보에는 중금속의 조사결과를 보고한다.

• 한국공간정보시스템학회 논문지
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• 제10권4호
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• pp.77-88
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• 2008

서해 연안 일대의 급격한 도시화, 한강에 대한 수질오염총량관리제도의 도입 가능성, 충남 태안에서 있었던 유조선 기름 유출 사건 등에 기인하여 서해 연안에 대한 수질 관리의 요구가 증대되고 있는 상황이다. 그러나 이를 효율적으로 관리할 수 있는 수질관리 시스템은 부재한 실정이다. 따라서 이런 배경에서 한강과 경기만 일대 지역의 수질 환경을 감시하고 관리할 수 있는 GIS 기반의 효율적인 통합수질관리 시스템의 필요성이 대두되고 있다. 이 연구는 한강 유역과 한강 하구의 연안 해역인 경기만 일대의 통합적인 관리와 관리방안 마련을 지원하기 위한 시스템을 개발하는데 그 목적이 있다. 이를 위하여 관련된 위치 및 수질 속성자료를 GIS기반으로 통합하여 하나의 시스템으로 구현하였다. GIS 데이터베이스는 발생 및 배출 오염부하량 산정을 위해 수질오염총량관리제도 기술지침의 따라 설계되었으며, 수질모의를 위한 초기입력 자료도 포함하고 있다. 수질 예측과 최적관리방안을 제안하기 위해 각기 다른 모델을 각 구역에 적용하였는데, 한강에는 WASP7 모델을 적용하였고, 한강 하구의 경기만 일대에는 EFDC 모델을 적용하였다. WASP7 모델에 의한 한강 하구에서의 BOD, T-N, T-P 등 수질모의 결과는 다시 EFDC 모델의 초기자료로 이용되었다. 연구 결과를 통해 수질에 결정적인 영향을 미치는 수질오염원 집중지역을 확인할 수 있었고, 오염물질이 하천으로 유입되는 위치 및 계절적 요인이 수질에 미치는 영향도 확인할 수 있었다. 더불어 하천과 연안 해역의 수질 관계도 정량적으로 확인할 수 있었다. 연구 결과는 GIS기반의 통합수질모의 시스템이 수질 현황의 예측과 경제적인 수질 관리방안의 제시에 있어 이용 가능함을 보여주었다. 향후 연구에서는 경제성 평가 등과 같은 조금 더 세분화된 선택 기능의 구현을 통한 시스템 성능의 개선이 필요하다. 또한 시스템을 이용한 구체적인 수질관리방법론의 개발도 필요하다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.557-561
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• 2006

매년 영산강 본류 수질이 악화되고 있는 영산강 유역주변은 최근 전남도청 이전에 따른 남악 신도시개발, J-Project 및 환경 문화 복원사업의 추진, 기업도시개발등과 관련하여 수질관리개선 및 주요환경현안으로 대두되고 있다. 따라서 영산강 하구역 관리방안 중 담수호 수질개선대책의 일환으로 수문개방을 통한 해수 유입에 의한 수질 개선을 효과를 도모하는 방안이 제시되고 있다. 이에 하구호 방조제의 수문 개통 및 완전 개방에 따른 수질개선 문제에 앞서 발생할 수 있는 환경변화 중 영산강 및 연안역 염분의 확산범위를 평가하기 위하여 수치모형 실험이 실시되었다. 담수 유입에 따른 염분 확산 범위 및 해수 유입에 따른 염분의 역상 범위를 평가 하기위해 수치 모델로는 EFDC를 적용하였고, 하천형상과 연안역을 동시에 고려하기 위해 수평좌표계는 직교곡선좌표로 격자 크기는 $120{\sim}1000m$, 연직방향으로 시그마좌표를 사용하였다. 담수 방류 및 염분역상 효과를 알아보기 위해 1997년부터 2005년까지의 하구 수문 방류량 및 하천 유입량으로부터 홍수기와 갈수기를 선택하여 현재 상황 및 수문의 부분 개통 하구둑 완전 개방에 시나리오를 설정하여 실시하였다. 수문의 부분개통과 하구둑 완전 개방에 따른 염분 확산 범위는 영산강 하구둑을 기준으로 홍수기에는 $13{\sim}17km$, 갈수기에는 36km 이상의 상류지역에서 해수와 담수의 분리 기준인 0.3 psu 범위가 계산됨을 알 수 있다.