• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.29 no.3B
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• pp.221-230
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• 2009

In Korea, many water intake plants are easily affected by effluents of sewage treatment plants because sewage treatment plants are usually located upstream or nearby the plants of the same riverine area. Furthermore, the inflow of harmful contaminants owing to pollutant spills or transportation accidents of vehicles using the roads and bridges intersecting the river causes significant impact on the management of water intake plants. Paldang lake, the main water intake plants in Korea, is especially exposed to various water pollution accidents, because the drainage basin area is significantly large compared to the water surface area of the lake. Therefore it is necessary to predict the possible pollutant spill in advance and consider measurements in case of water pollution. In this study, water quality prediction was performed in Paldang Lake in Korea durig the dry season using two-dimensional numerical models. In order to represent the cases of pollutant accidents, the difference of pollutant transport patterns with varying injection points was analyzed. Numerical simulations for hydrodynamics of water flow and water quality predictions were performed using RMA-2 and RAM4 respectively. As a result of simulation, the difference of pollutant transport with the injection points was analyzed. As a countermeasure against the pollutant accident, the augmentation of the flow rate is proposed. In comparison with the present state, the rapid dilution and flushing effects on the pollutant cloud could be expected with increase of flow rate. Thus, increase of flow rate can be used for operation of water intake plants in case of pollutant spill accidents.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.07c
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• pp.1682-1684
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• 2002

현재 국내에서 많이 연구 개발되고 있는 펼스코로나 방식은 자동차와 같은 소규모 오염 배출 원에 적용하기엔 경제적.기술적 한계를 가지고 있으며, 또한 3원 촉매법과 같은 화학촉매환원법은 사용조건이 엄격하고 일부 오염물질의 저감만이 가능하기 때문에 종합적인 공해물질 저감대책으로서는 한계가 있다. 따라서 자동차와 같은 소규모 오염배출원에 있어서 다양한 배기오염물질의 동시처리가 가능한 경제적이고 종합적인 공해물질 저감방법의 제시는 매우 중요한 당면 과제이다. 이에 따라 본 연구에서는 현재 본 연구팀이 보유한 전기재료 및 방전분석 기술을 바탕으로 최근 국외에서 자동차 배기가스에서 공해물질의 배출억제 방안으로 활발히 연구되고 있는 유전체방벽방전 방식에 대해 체계적 실험 분석 등을 통하여 보다 효율적인 공해물질 제거방법을 도출하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2002.11a
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• pp.399-400
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• 2002

오염물질의 지표농도 결정에 있어 침적과정은 아주 중요하다. 이전의 연구들에서 가스상 물질 중 특히 SO$_2$의 경우 대기중으로부터 건성침적 과정에 의해서 제거되는 양이 대기로의 총 방출량의 약 1/3배정도 됨을 나타내었다(Arritt et al. 1988; Hicks et al., 1991). 입자상 물질의 침적 역시 오염물질의 장거리 수송의 중요한 부분을 차지하고 있다. 특히 황사기간중의 침적과정은 물질의 국가간이동으로 매우 중요시되면서, 건성침적량 및 영향에 대한 연구가 수행되어져 왔다(Kim et al.,1991). (중략)

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.518-518
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• 2023

자연하천에서 오염물질의 혼합 거동은 비균일한 지형학적 요인으로 인해 매우 복잡한 특성을 나타낸다. 일반적으로 오염물질 거동 모델링에서는 수체에서의 혼합을 Fick의 법칙에 따라 유속에 의한 이송과 난류에 의한 확산으로 계산하고, 국부적인 정체현상 등에 의한 non-Fickian 혼합을 야기하는 하천의 특성을 기하학적 지형 형상으로 구현하여 실제 현상에 근접한 혼합 거동을 재현한다. 하지만 계산의 효율성을 위하여 모델링의 차원을 낮추는 경우, 하천의 지형을 경계조건으로 고려할 수 없게 된다. 특히, 1차원 모델링의 경우 하천의 비균일성을 무시하고 1개의 유선으로 간주하며, 이 경우 non-Fickian 물질이동 해석을 위한 추가적인 현상학적 해석이 필요하다. 지난 50년간, non-Fickian 물질이동 해석을 위한 다양한 현상학적 모형이 제시되어 왔다. 하천을 흐름영역과 정체영역으로 구분하고 두 개의 영역 사이의 물질교환 속도를 모델링하거나, Random walk 개념으로 물질이 이동하는 경우와 이동하지 않는 경우를 확률론적으로 모델링하거나, 물질이 정체되었을 때 다시 빠져나오는 시간을 모델링하는 경우가 그 예이다. 본 연구에서는 선행연구에서 제시한 음함수 형태의 현상학적 모형을 기반으로, 수치적 반복계산 없이 상류 경계에서 임의의 형태의 농도곡선(shape-free breakthrough curve)을 갖는 오염물질운(cloud)이 일정 거리를 유하하며 발생하는 변화를 예측할 수 있는 해를 제시한다. 본 연구의 방법론은 추적법(routing procedure)을 활용한 Fickian 혼합 해석, 전달함수(transfer function) 형태의 정체시간분포 해석, 그리고 라플라스 도메인에서의 해석해 유도를 포함한다. 본 연구에서 제시된 해는 2020년 경상북도 김천시에 위치한 감천의 4.5 km 구간에서 수행한 추적자 실험의 현장 자료를 통해 정확도를 검증하여 타당성을 입증하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 1991.07a
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• pp.240-246
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• 1991

하천의 오염이 날로 심각해 지면서 이에따라 연안해역의 오염도 날로 증대되고 있다. 현재 도시생활 오수를 저화시키고 있지만 완전히 정화시키기는 매우 어려운 실정이다. 본 연구는 도시하천의 오염이 연안해역에 미치는 영향을 조사하기 위하여 유한요소법을 도입하여 파랑의 흐름이 공존하는 해역에 대한 수치계산을 실행하여 각종 오염물질이 연안해역에 미치는 오염도를 예측하고자 하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.481-481
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• 2018

본 연구에서는 4대강 수계 16개 보를 대상으로 보별 오염물질의 정량적인 분석을 통한 수질관리를 목적으로 미공병단에서 개발된 CE-QUAL-W2 모형을 이용하여 보별 유기물(BOD, TOC), 영양염류(TN, TP), 조류생체량(ALG)에 대한 물질수지를 분석하였다. 2013년부터 2017년까지를 분석기간으로 설정하여 각 보 구간에서 상류 보, 지류, 하수종말처리장의 유입부하를 입력조건으로 구성하였으며, 검증된 모델 입력자료 및 출력자료를 바탕으로 각 수질항목에 대한 유입 및 유출부하량을 산정하였다. 또한 월별 및 연간 오염물질의 증감 양을 비교 분석하여 보 구간에서 오염물질의 생산 및 소멸 여부에 대한 평가를 하였다. 조사기간 동안 오염물질의 증감 양은 수계 및 보별, 월별 및 연도별, 그리고 수질항목에 따라 상이한 것으로 나타났다. 5년간 평균 수계별 보 구간으로 유입부하량, 유출부하량에 대한 증감율을 보면 한강수계 3개보의 경우 BOD는 -5.4~3.1%, TN은 -3.9~1.1%, TP는 -6.9~-0.9%, TOC는 -8.1~-2.1%, ALG는 14.4~30.8%를 나타내었으며, 낙동강수계 8개보의 BOD는 -10.3~10.6%, TN은 -12.2~11.4%, TP는 -14.9~21.6%, TOC는 -16.6~2.3%, ALG는 -29.5~30.1%, 금강수계 3개보의 BOD는 -1.6~ -0.5%, TN은 -2.6~-0.9%, TP는 -6.6~-3.9%, TOC는 -5.4~-4.9%, ALG는 3.5~21.5%, 영산강수계 2개보의 BOD는 -0.4~3.1%, TN은 0.6~2.0%, TP는 -9.8~-0.9%, TOC는 -11.4~-10.3%, ALG는 30.3~36.5%로 전반적으로 낙동강수계의 BOD와 TP, 영산강수계의 BOD와 TN을 제외한 오염물질이 보 구간 내에서 침전, 분해 등에 의해 감소하는 것으로 나타났다. 조류생체량은 낙동강의 낙단보와 구미보를 제외한 보 구간 내에서 증가하였으며 특히, 금강과 영산강은 하류로 갈수록 조류생체량이 증가하는 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2019.11a
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• pp.203-205
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• 2019

최근 국제 운송에 큰 부분을 차지하는 해상운송에서의 오염물질 배출이 큰 논란이 되고 있다. 이 연구에서는 고속·대형의 컨테이너선, 크루즈, 여객선, 기타선 등이 기항하는 부산북항을 대상으로 선박의 배출물질을 계산하였다. 선박 대기오염물질 산정을 위해서는 선박의 활동 정보와 배출물질 계산에 활용할 선박 마력 정보가 필요하다. 먼저 AIS를 이용하여 선박 활동정보를 수집하고, 선박 마력은 선박 특성이 뚜렷한 컨테이너선과 탱커선의 제원을 DB화하여 추정하였다. 선박의 배출물질을 산정할 수 있는 추정 알고리즘을 개발하고 이를 이용하여 황산화물, 질소산화물, 입자상물질, 휘발성유기화합물의 배출물질을 계산한 결과 각각 48.3%, 42.5%, 5.4%, 3.8%의 비율로 산출되었다.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.41 no.3
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• pp.228-234
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• 2008

The purpose of this study was to predict environmental distribution of anthracene, benzene, benzo[a]pyrene, 1-methylphenanthrene and phenanthrene in a four phase biopile system - air, water, soil and non aqueous phase liquid (NAPL) phase using level I fugacity model. Soil samples used for this study were collected from three sites in the United Kingdom which were historically contaminated with petroleum hydrocarbons. The level I fugacities (f) for the five contaminants were markedly different, however, the fugacities of each contaminant in three soil samples did not show significant difference. NAPL and soil were the dominant phases for all five contaminants. Results of this study indicated that difference in percentage of organic carbon strongly influenced the partitioning behavior of the cntaminants. The presence of benzene calls for an urgent need for risk-based management of air and water phase. Whereas insignificant amount of chemicals leached in the water phase for other organic contaminants showing greatly reduced potential of groundwater contamination. Furthermore, this study helped us to confirm the association of risk critical contaminants with the residual saturation in treated soils. They also can be used to emphasize the importance of accounting for the partitioning behavior of both NAPL and soil phases in the process of the risk assessment of the sites contaminated with petroleum hydrocarbons.

• Water for future
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• v.28 no.6
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• pp.107-118
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• 1995

Mathematical models have been developed in which storage-relaease processes of pollutants are modeled to explain storage effect of variations of flow and channel geometry on mixing and transport of polluted releases in natural channels including low flow conditions. The models were tested by using the laboratory dispersion data. Comparisons between concentration-time curves predicted by using the proposed model incorporating two different submodels show that Storage-Diffusion Model seems to be superior in explaining physical processes inside the storage zone to the Storage-Exchange Model even though accuracies of simulation results by two models are about the same. The proposed model shows significant improvement over the conventional one-dimensional dispersion model in predicting natural mixing processes in open channels.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.305-305
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• 2011

비점오염물질은 강우시 유출되기 때문에 일 또는 계절간 배출량의 변화가 커서 예측의 정량화가 어려워 인위적 조절이 어려운 실정이다. 특히 도시유역의 경우 인구증가와 도시개발에 따른 불투수면적의 증가로 우기시에 오염물질이 빗물과 더불어 하천으로 유입되기 때문에 비점오염원에 대한 하천 수생태계 보호에 대한 노력이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 초기우수와 더불어 발생하는 비점오염물질저감을 위하여 도로 집수구에 차집된 우수를 여러 개의 사층을 통과시켜 여과, 흡착 하는 방법으로 침투 배출시키는 Filter Box를 개발하였고 초기강우와 지속강우에 대한 여과실험을 통하여 배수에 따른 여과 처리 및 비점오염 처리효율을 분석하였다. Filter Box에 의한 비점오염물질 저감 효과 분석결과 BOD, T-N, T-P, 중금속 등이 약 70~90% 제거되는 것으로 나타났으며 초기우수 발생유량 7mm 기준 30분 이내에 여과 처리가 가능한 것으로 분석되었다. 따라서 Filter Box 시공에 따른 하천으로 유입되는 비점 오염물질의 제거와 더불어 도심지역 지하수위 증가 등의 효과가 있을 것으로 사료된다.