• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.38 no.5
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• pp.236-241
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• 2016

This study conducted a screening-level ecological risk assessment for heavy metals in dredged sediment for recycling in terrestrial environment. Toxicological information of six heavy metals (i.e., Cu, Zn, Cd, Pb, Cr, and Ni) was collected from ECOTOX of US Environmental Protection Agency, and screened and qualified for the use in the screening-level ecological risk assessment. According to the number of terrestrial ecological receptors for which toxicological information is available, PNEC (Predicted No Effect Concentration) of each heavy metal was derived using either stochastic approach (for Cu, Zn, and Cd), or deterministic approach (for Pb, Cr, and Ni). Hazard quotients of the six heavy metals were derived for a field-collected dredged sediment using the PNEC derived and the PEC (Predicted Environmental Concentration) determined for the dredged sediment. The HQs of Cu, Zn, Cr, Pb and Ni were higher than unity indicating a possibility of ecological risk of the five heavy metals when the dredged sediment is applied in terrestrial environment. Accordingly, remediation processes or a higher-level ecological risk assessment would be needed for the recycling of the material.

• Economic and Environmental Geology
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• v.37 no.1
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• pp.61-72
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• 2004

The soil samples were collected from the paddy field near the mine tailing dumps in the abandoned Duckum mine in Korea. In the laboratory, the soil solution was extracted from the soil using centrifuge, and analysed for the chemical composition. Physical and chemical soil properties were also analysed. Kaolinite is the main clay minerals in the paddy soil and the CEC value is therefore relatively low. Nearly all soil samples show enrichment in their trace elemental concentrations(Cd, Cu, Pb and Zn) compared with natural background level. Some soil samples exceed the soil remediation intervention values for Cd, Pb and Zn and target value for Cu, when compared with Dutch standard, whereas As, Ni and Cr are in normal range. Lead concentrations in some samples near the mine tailing dumps also exceed the standard for remediation act for agricultural area set by Korean soil conservation law. The trace elemental concentrations are higher in the paddy soil nearer the mine tailing dumps and lower for the samples from distance. Similar trend with distance is found for the soil solution chemistry but the decrease with distance from the mine tailing dumps are sharper than the changes in soil chemistry. Cadmium, Cu and Pb concentrations in the soil solution are very low, ranging from a tenth and hundredths to a maximum of several mg/l, whereas their concentrations in soils are highly enriched for natural background. Most of the trace elements are thought to be either removed by reduced iron sulphides or iron oxides, depending on the redox changes. Geochemical equilibrium modelling indicate the presence of solubility controlling solid phases for Cd and Pb, whereas Zn and Cu might have been controlled by adsorption/desorption processes. Although pollutants migration through solution phase are thought to be limited by adsorption onto various Fe, Mn solid phases, the pollutants exist as easily releasable fractions such as exchangeable site. In this case, the paddy soil would act as pollutant pool, which will supply to plants in situ. whenever the geochemical conditions favour.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.41-41
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• 2018

하천과 저수지의 수질을 예측하고 관리하는데 수리 수질예측모형이 널리 활용되고 있다. 수질예측모형은 유역이나 수체 내의 오염물질 이동경로나 농도를 수치해석 방법으로 계산하여 사용자가 필요로 하는 지점과 시점에서의 수질자료 생산하는데 활용되고 있다. 수질예측모형은 검 보정을 통해 정확도를 확보하며, 정확도의 확보를 위해서는 높은 수준의 전문성을 필요로 한다. 특히 시행착오법으로 모형을 보정하는 경우 많은 시간과 노력을 필요로 하게 되며, 보정계수를 과대 혹은 과소로 모형에 적용하는 오류를 범하기 쉽고 모델러의 주관이 관여되기 쉽다. 그래서 본 연구에서는 CE-QUAL-W2모형의 조류항목에 대한 모형 보정을 위하여 Chl-a와 남조류세포수에서 주로 활용되고 있는 보정계수에 대한 민감도 분석 결과를 토대로 매개변수별 모의결과 변화율을 산정하였으며, 시기적 경향성을 재현하기 위해 Ensemble-Bagging 기법과 머신 러닝 기법을 적용하여 모형 구동횟수를 최소화 할 수 있는 방법으로 구성하였다. Chl-a를 보정하기 위한 매개변수는 9개를 선정하였으며, 규조류, 남조류, 녹조류에 총 27개 매개 변수를 민감도 분석으로 도출 한 후 예상 변화율 대비 이벤트별 모의치와 실측치 간 %difference가 유사하도록 매개변수를 조정하였다. 또한 각 이벤트 조합의 매개변수 빈도수와 매개변수별 예상변화율, 시기적 조류특성을 고려하여 가중치를 도출하였으며, 1회 보정에 맞춰 Chl-a 모델 실행결과를 %difference로 평가한 후 "good"등급을 만족할 때까지 반복 적용하였다. 남조류세포수의 경우 Chl-a에 맞춰 매개변수 최적화 이후 남조류세포수 농도를 세포수로 환산하기 위한 CACEL에 대해 머신러닝 기법을 적용하였으며, CACEL 추정변화율 회귀식에 따라 평가 한 후 %difference "good"등급 이상을 만족할 때까지 반복 수행하는 방법을 적용하였다. 본 연구에서는 수질예측모형의 정확도를 확보하기 위하여 최적화 기법을 적용하였으며, 이를 통해 모형을 보정하는 과정에서 요구되는 시간과 노력을 줄일 수 있도록 하였으며, Ensemble기법과 머신러닝 기법을 적용하여 모형보정계수 적용에 객관성을 확보할 수 있도록 하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.971-971
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• 2012

4대강 살리기 사업으로 인하여 4대강에 대한 전면적인 투자와 공사가 이루어지고 있다. 4대강 사업이 마치게 되면 전국에 많은 수의 대규모 보가 설치되고 설치되어진 보는 각각의 강의 관리에 많은 영향을 미치게 될 것이다. 그러므로 이 4대강 사업으로 조성되는 13억 톤 수자원을 융 복합기술을 이용하여 감시 및 관리를 해야 할 것이다. 이를 위해서 실시간 수질 감시 및 모니터링 시스템의 개발과 그에 따른 센서들의 개발을 통하여 4대강 보 운영관리를 위한 통합관리 시스템개발(Ubiquitous River Management)이 이루어 져야 할 것이다. 그동안 계산 시간의 제약을 받아 오던 3 차원 수리동역학의 모의가 컴퓨터관련 기술의 발달에 따라 계산에 소요되는 시간이 계속 단축되고 있으며 이를 수질예측에 사용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그에 따라 실시간으로 얻은 데이터를 이용하여 모델링 기법을 통해 예측을 해봄으로써 보 내부에 존재하는 여러 취수원 관리에 적용을 할 수 있을 것이다. 본 연구에는 3차원 수리동역학 모델과 수질모델을 결합한 시스템이 저수지 내의 수리특성, 유사이동 및 탁수 현상을 모의하는데 사용이 가능한지를 알아보는 것을 주목적으로 하고 있다. 본 팔당댐 모의에서는 취수구에 따른 수질변화를 모의하기 위해 3차원모델의 사용이 필요하다. 따라서 본 모의에서는 미국 환경부에서 WASP에 이용하기 위해 수정한 EFDC1(2009, USEPA에서 입수)을 사용하였다. 본 연구에서는 팔당호의 2009년의 수위, 수온, 유량 및 농도의 실측자료를 이용하여 3차원 수리 모델링을 실시하고, 수위, 유사이동 및 탁도 예측 모델링을 실시하였다. 3차원 수리동역학 모델과 취수원의 적용에 적절한 모델을 구축하기 위하여 적당한 평면격자의 개수를 선택하여 선택되어진 평면격자에서 수직격자의 층수를 조절하여 매 층마다 DYE TEST를 하였다. 이는 각각의 유입 하천에서 오염물질이라 가정하고 농도가 유입되었을 때 수리특성에 의해서 연구지역에서의 농도 변화를 파악하여 미리 예측을 하여서 그에 따라 취수원에서의 취수 관리를 가능하게 할 수 있다. 이를 위해서 평면격자에 따라서 수직 층의 개수를 5층부터 40층까지 모의를 하여서 시간 및 이동변화에 따라 알맞은 모델을 구축하였다. 또한 층수마다 Sediment 모의를 통하여 호 내의 SS의 이동을 모의하였다. 이 역시 취수원의 관리를 가능하게 할 수 있다.

• Journal of Convergence for Information Technology
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• v.11 no.3
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• pp.7-13
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• 2021

This study develops an artificial intelligence prediction system for Fine particulate Matter(PM2.5) based on the deep learning algorithm GAN model. The experimental data are closely related to the changes in temperature, humidity, wind speed, and atmospheric pressure generated by the time series axis and the concentration of air pollutants such as SO2, CO, O3, NO2, and PM10. Due to the characteristics of the data, since the concentration at the current time is affected by the concentration at the previous time, a predictive model for recursive supervised learning was applied. For comparative analysis of the accuracy of the existing models, CNN and LSTM, the difference between observation value and prediction value was analyzed and visualized. As a result of performance analysis, it was confirmed that the proposed GAN improved to 15.8%, 10.9%, and 5.5% in the evaluation items RMSE, MAPE, and IOA compared to LSTM, respectively.

• Proceedings of the Korean Society for Bio-Environment Control Conference
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• 1998.10a
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• pp.66-68
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• 1998

도시환경은 가양한 형태로 발생되는 공해로 인하여 악화되고 있다. 각종 유해가스는 대기오염을 통해 인간의 건강을 위협하고 있으며, 도시 폐기물은 도시 및 주변지역으로의 환경파괴를 가속시키고 있다. 도시 내에서 방출되는 각종 에너지원을 식물공장을 통한 적정 작물생산에 적용시킬 수 있다면, 도시와 상호 보완적인 역할이 가능한 환경 보존형 도시농업이 가능하다. (중략)

• Journal of Environmental Science International
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• v.9 no.5
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• pp.397-402
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• 2000

Numerical simulation model using nesting method and considering topographic features was developed to predict atmospheric environments atmospheric flow temperature and diffusion of air pollutants in Kwangyang bay where having complex areas of point sources Korea. In addition developed simulation model was used tracing of spreading range of pollutants when a gas leaks suddenly from Yeo-cheon industrial complex. by comparing the measured and calculated data on atmospheric flow temperature and diffusion of air pollutants the results showed that this model can be well applied and complicated topography affected the diffusion of air pollutants.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.26 no.3
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• pp.12-20
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• 2004

21 세기의 인류에게 던져진 여러 화두 중에서 가장 인류 문명에 지대한 영향을 줄 수 있는 것을 꼽으라고 한다면 단연 에너지와 환경문제가 그 첫 번째로 지목될 것이다. 에너지의 사용은 점점 증가하는 추세이지만 대표적 화석연료인 석유의 경우 40년이 지나면 그 바닥을 드러낼 것으로 예상되고 있고, 환경오염문제도 심각하여 대기 중의 이산화탄소의 농도는 지난 수십만 년간 전례가 없을 정도로 증가하고 있어 2100년의 대기 온도는 현재보다 약 2$^{\circ}C$정도 상승하여 해수면이 50cm 나 상승하게 될 것으로 예측하고 있다. (중략)

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2002.04a
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• pp.65-66
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• 2002

대도시 오존농도의 저감을 실현시키기 위한 가장 중요한 과제로 오존의 생성과 관련 있는 전구물질(precursor)에 대한 제어과정이 대두됨에 따라 주요 배출원 중 자동차배출 VOCs에 대한 정확한 총 배출량을 파악하고, VOCs의 각 성분별 배출구성비를 파악하는 것은 오존생성반응을 모사ㆍ예측하고 대기 중 오존 오염을 제어하는데 있어서 필수적이라 하겠다. 그러나 국내에서는 자동차등 이동오염원에 대한 배출실태조사가 이루어지지 않아 배출원 관리에 어려움이 있는 실정이다. (중략)

• Proceedings of the SAREK Conference
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• 2005.06a
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• pp.18-18
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• 2005