• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.154-154
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• 2023

수질모니터링은 수자원 보존과 공중 보건에 있어 매우 중요하다. 기후변화로 인한 이상강우와 산업화 등의 이유로 비점오염물질 및 오염원 배출량이 증가하여 하천과 호소에 영양염류가 증가하게 된다. 영얌염류의 증가로 하천에 부영양화 상태가 지속된다면 녹조발생 등으로 인해 생태계에 부정적 영향을 초래하게 된다. 또한 부영양화는 원수의 유기물량 증가로 인해 처리비용 증가, 이취미 문제 등 인간에게도 직접적인 문제를 유발한다. 특히 우리나라의 경우 하천 취수율이 높은 국가이며, 낙동강 중상류 지역에는 산업시설이 과도하게 밀집되어 있어 하천에 오염물질 유입이 되어 부영양화가 된다면 심각한 문제를 유발하게 된다. TN은 부영양화의 중요한 지표다. 우리나라의 TN 측정은 시료 채수 후 실험실에서 수질오염공정 시험기준에 따라 진행이 된다. 실험실 분석은 TN 농도를 분석하는 일반적인 방법이며, 정확한 검출 및 정량화를 목표로 한다. 하지만 이러한 방식은 정교한 장비를 갖춘 전문 실험실 및 전문 인력을 필요로 한다. 환경부에서 주요 하천에 수질측정망을 설치하여 수질현황에 대한 종합적인 조사를 통해 수질변화 추세를 파악하는 것이 가능하지만, 실시간 TN 농도를 감지하는데 매우 제한적이다. 현재 조사방식은 TN 농도 증가로 인한 문제에 대해 초기대응을 하기에는 한계가 있다. 최근 센서의 발전으로 다양한 항목을 신속하고 지속적으로 모니터링 할 수 있게 되었다. TN에 대한 직접적인 센서 모니터링은 불가능 하지만 여러 측정 항목이 TN과 상관관계가 있는 것이 여러 연구에서 입증되었다. 이러한 결과를 바탕으로 본 연구에서는 오염도가 높은 낙동강을 대상으로 TN 예측에 대한 기초 연구를 진행하였다. 과거 측정된 자료를 활용하여 센서로 측정 가능한 항목을 통해 TN 예측을 진행하며, 실제 활용을 위해 회귀식을 도출하고자 한다. 최근 환경부에서 실시간 수질 현황 및 오염도를 파악하기 위해 자동측정망 지점을 늘리는 추세인데, 본 연구의 결과를 활용한다면 실시간 TN 예측에 대한 기초자료 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2001년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.62-65
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• 2001

담수와 해수가 혼합되는 환경에서 퇴적 저니로부터의 오염 물질 용출률을 조사하였다. 축산폐수와 산업폐수의 영향을 받은 두 지점의 퇴적저니 시료에 대해 해수와 담수로 장기(약4주) 용출 시험을 행한 결과, 해수보다는 담수에서의 오염물질(영양염류 및 중금속) 용출률이 높은 것으로 조사되었는데, 이는 담수에서의 이온강도(ionic strength)가 상대적으로 낮아 오염성분의 포화농도가 높기 때문인 것으로 판단된다. 또한, 용존산소의 농도를 달리하여 시험한 결과 무산소 상태에서의 용출률이 호기성 상태에서 보다 높은 것으로 나타났으며, 그 원인이 생물학적인 것인지 화학적인 것인지는 밝혀지지 않았다. 시험결과를 종합해 볼 때 무산소 상태의 담수에서 오염물질의 용출이 극대화되며, 따라서 강어귀 등과 같이 유속이 작아져 오염물질의 침강은 잘되는 반면 오염물질의 해수에 의한 희석 효과는 적은 경우가 저니로 인한 수질 환경영향이 가장 클 것으로 예측된다.

• 자원환경지질
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• 제29권6호
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• pp.713-724
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• 1996

현장에서의 주요 운송 메카니즘을 연구하기 위하여 시간별 잔존수 농도분포곡선 자료를 이용하였다. 운송개념을 대표하는 모델로서 2개의 상반된 가설에 근기한 모델, 즉 CDE와 CLT모델을 사용하였으며 파라미터 추정을 위하여 깊이별 평균농도자료에 최적화기법을 적용하였으며 잔존수 농도의 도달시간을 나타내는 확율밀도함수를 이용하여 모멘트해석도 시행되었다. 모멘트 해석결과 잔존수농도의 1차 및 2차 시간 모멘트는 침출수농도의 것들보다 크게 나타났다. 또한 시간 모멘트를 이용하여 오염물질 운송시간의 변이도와 확산 파라미터도 도출되었다. 변이도 및 확산계수와 운송거리간의 상관관계는 침출수농도 및 잔존수농도에 대해서 동일하게 나타났다. 이러한 관계를 이용하여 2가지 모델을 검정하였으나 운송거리에 따른 운송파라미터의 불규칙한 변화로 확정적 결론을 얻을 수 없었다. 따라서 첫 번째 깊이에서 얻은 파라미터를 이용하여 다른 깊이에서의 오염물질 운송 방식을 예측하여 실측자료와 비교하여 각 모델을 검정하였다. 그 결과 CLT 모델이 CDE 모델보다 현장실측자료에 근접하였다. 이는 오염물질이 이동함에 따라 완전한 혼합이 발생하는 것이 아니라 상관흐름 즉, "오염물질이 각 층을 통과할 때 빠른 물질은 빠르게 느린 물질은 지속적으로 느리게 움직인다"는 사실을 뒷받침한다고 볼 수 있다. 특히 첨두농도에 대한 CDE 모델의 과대예측은 오염물질 확산의 과소평가에 기인하는 것으로 나타났다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제3권4호
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• pp.319-328
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• 2005

본 논문에서 사고로 누출된 삼중수소에 의한 농작물 오염평가 모델을 제시한다. 본 논문에서 제시된 모델은 동적격실모델로써 작물의 성장 방정식을 도입한 것이 특징이며, 이로부터 삼중수소 피폭시 작물의 성장단계에 따른 오염 정도를 예측할 수 있다. 시스템은 크게 대기, 토양, 작물격실로 구성되며, 격실의 삼중수소 농도 변화는 비선형 상미분방정식으로 표현되므로 시간에 따른 각 격실의 삼중수소 농도가 계산된다. 모델의 검증을 위해 배추 및 무에 대한 삼중수소 피폭 실험을 수행하였다. 생육단계별 오염 효과를 조사하기 위해 각기 다른 생육단계에 있는 배추와 무를 독립적으로 HTO 증기에 노출시켰으며, 피폭 후 오염된 작물의 tissue free water tritium(TFWT) 및 organically bound tritium(OBT) 농도를 측정하였다. 측정된 작물 부위별 삼중수소 농도 데이터와 모델 예측 값은 대체로 잘 일치하였다.

• 환경영향평가
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• 제11권1호
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• pp.1-12
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• 2002

중부지방 3백만 주민의 상수원으로 이용되는 대청호는 부영양화가 심화되어 적절한 수질관리가 없으면 상수원수의 최저등급인 3급수를 만족할 수 없는 상태에 이르고 있다. 그래서 2002년 1월에 금강수계 물관리 및 주민지원 등에 관한 법률이 제정되었는 바, 오염총량제와 수변구역의 지정을 통한 수질보전 등을 주요한 내용으로 포함하고 있다. 오염총량제를 실천하기 위해서는 대청호의 환경용량을 추정하는 것이 필수 불가결하다. 환경용량의 추정은 장래 대청호 수질영향권역에서 개발사업이 이뤄질 때 환경영향평가 특히 누적영향평가를 위해 필요하다. 대청호의 환경용량을 추정하기 위해 오염부하량과 유량의 변화가 대청호의 총질소와 총인농도에 미치는 영향을 WASF5모형으로 분석하였다. 총질소 부하량이 50%증가한다고 가정했을때 갈수기. 명수기, 홍수기에 각각 0.14-0.29 mg/l, 0.12-0.16 mg/l and 0.03-0.05 mg/l 정도의 농도 변화가 예측되었다. 총질소 부하량이 지금의 반이하로 감소하더라도 총질소농도 5급수기준 (1.0-1.5 mg/l)을 달성할 수가 없다. 대청호의 환경용량을 상수원수 3급수기준으로 산정한다면, 그것은 현재의 총질소 부하량의 반보다 훨씬 적다고 추정할 수 있으며 따라서 총질소 부하량은 지금의 반이하로 줄어들어야 할 것이다. 총인 부하량이 50%증가한다고 가정했을 때 갈수기, 평수기, 홍수기에 각각 0.005-0.011 mg/l, 0.004-0.006 mg/l and 0.001-0.002 mg/l 정도의 농도 변화가 예측되었다. 총인 부하량이 지금의 반이하로 감소하더라도 총인 농도 4급수기준 (0.05-0.1 mg/l)을 간신히 달성할 수 있다. 따라서 대청호의 환경용량은 지금의 총인 부하량의 반정도로 추정할 수 있으며 총인 부하량은 지금의 반이하로 줄어들어야 할 것이다. 오염부하량을 줄이기 위한 방안을 정오염원과 비정오염원으로 나눠 제시하였고 오염총량제 실현방안을 제시하였다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 1998년도 한국대기보전학회 추계학술대회 발표 논문집
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• pp.103-104
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• 1998

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 1998년도 봄 학술발표회 프로그램
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• pp.49-50
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• 1998

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 1994년도 가을 학술발표회 초록집
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• pp.51-51
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• 1994

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제3권1호
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• pp.52-61
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• 2000

제주도 남부연안해역을 대상으로 1997년 7월부터 1598년 6월 까지 매월 현장 조사와 수질 분석을 실시하였고, 생태계 모델을 이용한 시뮬레이션을 통하여 용존무기질소(DIP), 화학적 산소 요구량(COD) 및 용존산소(DO)의 수층별 분포를 재현하였다. 그리고 제주도 남부연안해역의 환경용량을 산정하기 위하여 해역수질 환경기준을 만족하지 못하는 환경악화 상태를 예측하는 수질 시뮬레이션이 실시되었으며, 이러한 예측 시뮬레이션은 생태계 모델을 이용하여 모델 해역으로 유입하는 주요 하천의 오염부하를 정량적으로 조절하면서 실시되었다. 그 결과 모델 해역으로 유입하는 4개 오염원으로부터의 오염부하가 증가할수록 오염원에 인접한 주변 해역에서 DIN, DIP 및 COD의 농도가 더욱 증가하는 것으로 나타났다. 하천을 포함한 4개 오염원 모두로부터의 오염부하가 현재 부하의 3배에 해당하는 경우, 오염원에 인접한 해역에서의 DIN 농도가 해역수질 환경기준의 3등급 기준인 0.20mg/ℓ까지 증가하는 것으로 예측되었다. 또한 오염원 모두로부터의 오염부하가 현재 부하의 10배에 해당하는 경우, 오염원에 인접한 해역에서의 COD농도가 해역수질 환경기준의 1등급 기준인 1.0mg/ℓ까지 증가하는 것으로 예측되었다. 그리고 오염원 모두로부터의 오염부하가 현재 부하의 20배에 해당하는 경우, 오염원에 인접한 해역에서의 DIP 농도가 해역수질 환경기준의 2등급 기준인 0.015mg/ℓ까지 증가하는 것으로 예측되었다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.205-206
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• 1999

오존과 같은 광화학 오염물질은 생성과정이 복잡하여 오존 Episode를 예측하는 것은 매우 어렵다. 이러한 복잡한 광화학 반응 메카니즘을 모사하기 위해서는 3-dimensional Eulerian Grid Model을 이용하는 방법이 있다. 본 연구에서는 산성침착모델인 RADM를 사용하였으며 이 모델은 산성침착과 관련된 건성침착, 습성침착 등 여러 가지 과정과 대기중에서 발생하는 광화학 반응을 포함하는 화학반응 모듈을 사용함으로써 오존과 같은 광화학 오염물질의 모사에도 사용될 수 있다(Chang, et al., 1987).(중략)