• 한국습지학회지
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• 제17권4호
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• pp.380-390
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• 2015

본 연구에서는 낙동강 수계에 속한 지류 지천의 효율적인 유역선정 및 수질 개선방안을 모색하기 위해 38개 지류 지천을 대상으로 수질 및 유량 모니터링을 실시하였다. 2013~2014년 동안 실시한 수질 유량자료를 바탕으로, 수질현황 결과와 각 항목 사이 상관관계를 분석하였다. 더불어, 상관계수가 높고 총량 목표수질지표 항목인 생물화학적산소요구량($BOD_5$), 총인(TP) 지표를 이용하여 $BOD_5$농도/유량(Q), TP농도/유량 교차기준으로 지류 지천 등급화 방안을 실시하였다. 그 결과, $BOD_5$, $COD_{Mn}$, TP, TOC 등의 유기오염물질농도는 낙동왜관 및 낙동고령 중권역에 위치한 구미천, 경호천, 진전천, 기세곡천, 용하천, 용호천 등에서 하천환경기준 III 및 IV 등급 (5~8 mg/L 이하) 수준으로 높게 관찰되었다. Pearson 상관계수를 통한 수질항목 (12가지)간 상관관계 조사 결과 역시, $BOD_5$, $COD_{Mn}$, TP, TOC 등의 상관관계지수가 다른 수질항목들에 비하여 0.8 (p<0.01) 이상으로 높았다. 유량과 수질 ($BOD_5$, TP)항목을 활용하여 하천등급화를 실시한 결과, 유량 ($0.1m^3/s$ 이상)과 유기물 농도가 높은 ($BOD_5$ > 3.0 mg/L, TP > 0.1 mg/L) I 그룹의 하천(영산천, 구미천, 기세곡천, 용하천, 용호천, 미전천)이 우선수질개선 및 중점 관리가 필요한 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권4호
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• pp.289-299
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• 2011

본 연구에서는 시화호 연안오염총량관리제 도입시 과학적인 기초자료를 제공하기 위하여 하천을 통해 시화호로 유입되는 수질오염물질의 농도 특성을 조사하였다. 시화호 유역 하천수 내 부유물질(SS), 화학적 산소요구량(COD), 용존영양염($NO_2$, $NO_3$, $NH_4$, $PO_4$, $SiO_2$), 총인(TP) 및 총질소(TN) 등을 분석하였으며 조사시기별 및 지역별(산업지역, 도시지역 및 농업지역) 하천수의 오염물질 농도 특성을 비교하였다. 12월 조사 결과가 다른 조사 시기에 비해 모든 수질항목에서 상대적으로 높은 농도를 나타냈다. 산업지역 내 하천수에서의 COD의 평균값은 12.6 mg/L로 도시지역(6.6 mg/L) 및 농업지역(5.9 mg/L)에 비해 약 2배 높은 농도를 나타냈다. 총인 농도는 COD와 유사하게 산업지역 내 하천수에서 가장 높았고 농업지역 내 하천에서 상대적으로 낮은 농도를 보였으며 용존 인산염($PO_4$)이 약 21%를 차지하고 있었다. 총질소는 산업지역, 도시지역 및 농업지역에서의 평균농도가 각각 5.89 mg/L, 3.02 mg/L 및 5.27 mg/L로 산업지역과 더불어 질소계 비료의 사용의 영향으로 농업지역에서도 높은 농도를 보였다. 조사시기 및 지역에 따라 차이는 있으나 총질소 중 질소화합물의 평균비율은 $NH_4$ (35.1%) > $NO_3$ (30.0%) > DON (22.8%) > PON (8.9%) > $NO_2$ (3.2%)의 순으로 나타났고 약 70%가 용존무기질소($NH_4$, $NO_3$, $NO_2$)의 형태로 존재하고 있었다. 하천수의 용존영양염, 총인 및 총질소 농도는 시화호 표층수에 비해 3.2~37.2배 높았으며 이는 많은 양의 오염물질이 처리과정 없이 하천을 통해 시화호로 유출되는 것을 시사하고 있다. 특히 시화산단을 관통하는 군자천 중류지역에서 상류 또는 하류지점에 비해 높은 농도를 나타내 산업단지에서 발생한 하수와 폐수 일부가 관로 오접 및 무단 방류되어 하수구를 통하여 유입되고 있어 하천수에 대한 하수처리시설로의 이송 및 환경기초시설 증대 등의 대책이 필요한 것으로 사료된다. 본 연구결과는 향후 시행 예정인 시화호 연안오염총량관리제의 기본계획 및 시행계획 수립시 오염부하량 산정과 삭감계획 수립에 유용한 정보로 사용될 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권12호
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• pp.1339-1348
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• 2021

하천법에 의거하여 국내 하천들에는 상당한 국가예산으로 하천정비기본계획이 5-10년 주기로 수립되고 있으며, 홍수위 계산을 위한 HEC-RAS 모의에 필요한 하천단면 등 다양한 하천측량이 실시되고 있다. 그러나, 하천측량자료들은 하천관리지리정보시스템(RIMGIS)에 pdf 보고서 형태로만 제공되고, 원자료는 CAD 형식으로 하천정비계획을 수행한 설계사 등이 분산 소유하고 있어 관리 부재로 망실의 우려도 있어, 다른 용도로의 활용성이 상당히 저하되어 있는 실정이다. 그리고, 측량된 CAD 형식의 단면자료 등을 HEC-RAS에 활용할 때, 'Dream'과 같은 툴을 활용하나 거의 수작업에 가까운 시간과 비용이 소요되는 현실에 있다. 본 연구에서는 이러한 문제들을 해결할 수 있는 툴인 RAUT(River information Auto Upload Tool)를 개발하였다. RAUT 툴은 첫째, 실무에서 하천기본계획 수립 시 활용되는 HEC-RAS 1차원 모형의 입력자료를 CAD 측량자료를 직접 수기로 입력 및 모의를 실시하는 복잡한 단계를 자동화시키고자 하였다. 둘째, 하천공간정보인 CAD측량 자료를 직접 읽어 표준 데이터 모델 (ArcRiver)기반 하천공간정보 DB에 자동 업로드하여 전국단위의 하천정비계획의 하천측량자료 관리가 가능하게 할 수 있다. 즉, 만약 RIMGIS가 RAUT와 같은 툴을 사용하면 하천단면과 같은 전국단위 하천측량 자료를 체계적으로 관리할 수 있게 된다는 의미이다. 개발한 RAUT는 제주도 한천유역을 대상으로 하천정비기본계획의 하천공간정보 CAD자료를 읽어들여 mySQL기반 공간 DB로 구축하고, 구축된 DB로부터 HEC-RAS 1차원 모의 실시하기 위한 지형자료를 자동으로 생성시키는 과정을 시범적으로 구현하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권3호
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• pp.162-171
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• 2014

본 연구에서는 수질오염총량제의 토지계 발생부하량 산정 방식에서의 지목 단순화로 인한 불확실성을 분석하고, 23 개 중분류 토지피복도를 기존 산정방식에 적용하여 지목 확장을 할 수 있도록 개선하였으며 이를 L-THIA 모형을 이용하여 검증하였다. 진위천 유역에 대하여 지목이 단순화된 기존 방식(시나리오 1)과 23개 중분류 토지피복도를 이용한 방식(시나리 오 2)으로 산정된 TP 부하량을 비교한 결과 기존 방식의 불확실성이 높다는 것이 나타났으며, 시나리오 2에 의한 분석 결과 같은 대지 분류에 속하는 토지피복들에서 T-P 발생부하량의 편차가 3.45 kg/day~56.69 kg/day로 약 16배의 차이를 보였다. 시 나리오 2를 수질오염총량제에 적용할 수 있도록 23개 중분류 토지피복을 지적도 기반 지목으로 매칭하여 TP 발생부하량을 산정하였다(시나리오 3). 개선된 방식(시나리오 3)의 토지계 T-P 발생부하량 산정의 정확도를 검증하기 위해 L-THIA 모형의 결과와 비교하였으며 모형 예측 대비 약 10% 정도로 차이가 매우 적게 나타났다. 본 연구결과는 향후 수질오염총량제의 토 지계 발생부하량 산정의 정확도를 높이는데 있어 기초자료로 사용될 수 있을 것이라 기대된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권2호
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• pp.201-211
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• 2017

낙동강 하구역은 인공 구조물인 하구둑, 항구의 건설 및 일부 지역의 매립과 인위적인 수로 변경 등에 의해 기존의 사주가 소멸되거나, 새로운 사주가 생성되는 등의 면적 변화를 초래하고 있다. 낙동강 유역의 사주 변화는 연안사주의 기능에 영향을 줄 수 있고, 환경 변화를 초래하고 있다. 따라서 낙동강 하구의 면적 변화를 관측하는 것은 중요한 연구로 자리 잡고 있다. 이 연구에서는 Landsat TM/ETM+ 영상을 기반으로 낙동강 하구의 연안사주의 면적 및 부유퇴적물에 대하여 장기적인 변화를 분석하였다. 그 결과, 연간 해안선 변화율은 진우도는 약 5 m/yr 이하, 신자도는 약 50 m/yr이며, 도요등은 북-남 방향은 20 m/yr, 동-서 방향은 -20 ~ 10 m/yr 이다. 부유퇴적물 농도는 진우도와 신자도 부근에서 최대 $25g/m^3$ 값을 가지는 반면에, 신자도와 도요등 부근에서는 최대 $40g/m^3$ 농도를 가진다. 그 결과 진우도는 면적 변화 및 부유퇴적물 농도 변화량이 적으며 신자도와 도요등은 면적 변화량과 부유퇴적물 농도 변화량은 크다. 모든 자료를 활용하여 연안 사주 면적 변화와 부유퇴적물 농도 간의 상관관계를 분석한 결과, 피어슨 계수 값이 0.36을 가지며, 겨울 자료의 경우 0.32의 값을 가진다. 즉, 부유퇴적물 변화량이 연안 사주 면적 변화에 영향을 미치는 것으로 사료된다. 하지만 추후에는 정밀 고도 측량자료 등을 활용한 검증이 필요하다. 이러한 연구는 연안 관리 및 환경 변화에 의한 연안 모니터링 연구에 활용 될 수 있다.

• 한국물환경학회지
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• 제32권1호
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• pp.30-35
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• 2016

도시지역은 토지이용 변화, 교통량 증가, 인구집중, 불투수면의 증가 등으로 인하여 강우시 유출유량 및 비점오염물질 유출량이 높은 지역이다. 도시지역의 늘어난 유출유량과 비점오염물질은 하천의 수질악화 및 수생태계에 악영향을 끼치며 이러한 영향은 Low Impact Development (LID) 기법을 활용하여 물 순환 구축을 통해 저감할 수 있다. 한국은 연간 총강수량의 80% 이상이 여름철에 집중되지만 발생 강우량의 80% 이상이 10 mm 이하의 소규모 강우이다. 따라서 10 mm 이하의 소규모 강우에 대응 가능한 비점오염저감시설을 개발할 시에는 물 순환 구축을 통한 비점오염원 관리가 효율적으로 가능하다. 본 연구에서는 이러한 한국의 강우사상에 적용 가능한 침투여과시설을 개발하여 강우계급에 따른 시설의 효과검증을 수행하였다. 본 시설은 시설면적이 유역면적에 비하여 1.75%임에도 불구하고 누적 강우량 10 mm일 때 40% 이상의 높은 강우유출 저감량을 보였다. 이러한 높은 물 순환 효과는 비점오염물질 저감에도 크게 영향을 끼쳐 강우 계급 10 mm 이상에서 대부분의 오염물질이 60% 이상 저감되는 것으로 나타났다. 본 연구결과는 토지이용이 집약적인 도심지에서 약 2%의 LID 면적만으로도 효과적인 강우유출량 및 비점오염 저감으로 도시내 물환경문제를 개선할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제33권1호
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• pp.1-14
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• 2020

경상북도 울진군에 위치한 천축산 일대 금강소나무림을 중심으로 한 군집구조와 종조성에 대한 분석을 실시하였다. 그 결과 조사지 내 관속식물상은 총 66과 165속 211종 2아종 29변종 6품종으로 248분류군으로 조사되었으며 금강소나무림을 중심으로 신갈나무 군집, 굴참나무 군집, 갈참나무-국수나무 군집으로 3가지 군집으로 분류되었다. 군집 간 토양의 이화학적 성질의 차이는 유기물층 깊이, 연년생장량, 해발고도, 양이온치환용량, 전질소, pH 등의 유의한 차이가 나타났다. 하층식생을 중심으로 한 DCA 분석 결과 P-1, P-2의 조사구가 광범위한 환경에 분포하는 것에 반해 P-3 군집은 두 군집과 비교하여 이질적인 종조성인 것으로 분석되었다. 종다양도와 지표종 분석결과 P-3군집에서 목본층과 하층식생의 종풍부도 및 종다양도 지수가 높은 것으로 분석되었는데, 이는 숲틈에 의한 임내 광량이 다량 유입되어 선구종(pioneer species) 및 여러 식물종이 생육하기 용이한 공간을 마련한 결과로 나타났다(Schnitzer and Carson, 2001). 이에 따른 만경류와 같은 수관열림에 의한 수종 유입에 따른 금강소나무의 피해를 방지하기 위한 장기적인 모니터링을 실시하여 임내 환경과 하층식생의 변화상을 관찰하여야 한다. 특정지역에 대한 생태적 데이터베이스의 구축은 생태계 보전을 위한 기초자료로 활용되며 이는 곧 서식처로 삼고있는 동물들의 보전으로 이어져 생물다양성과 종간 상호작용이 원활하게 이루어져 건전한 생태계를 유지한다. 이를 위한 효율적인 보전방안의 하나는 GIS (Geographic Information System) 데이터를구축하는 것으로 대면적 생태경관보전지역의 경우 공간적 범위가 넓어 인간이 수동적으로 인지하기에 한계가 있기 때문에 효과적인 관리 방법이 될 것이다. 또한 연구대상지 내 수집한 데이터를 정량화 시키고 유기적인 경관보전을 위해 장기적인 모니터링이 요구되며, 이는 왕피천 유역의 시계열적인 생태계를 이해하는 방법이다.

• 생태와환경
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• 제46권2호
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• pp.154-165
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• 2013

본 논문은 최근 몇 년 동안 어류폐사가 발생했던 하천인 월운천, 서천, 장남천 그리고 안양천을 대상으로 어종의 변동을 조사하였다. 어류폐사의 영향을 받은 지역에서 종수의 회복률은 22~86%까지 이르렀는데, 인공구조물과 수질에 의한 영향을 받았다. 장남천에서는 알칼리성 pH로 인해 어류폐사가 발생하였으나 다른 두 하천(월운천, 서천)에 비해 수질의 회복 이후 빠른 종수의 회복을 보였다. 또한, 안양천에서의 낮은 종수는 간헐적으로 발생하는 용존산소고갈로 인한 수질악화의 영향이 크다. 이와 더불어 하천에 설치되어 있는 인공구조물은 특히 저서성 어종의 회복에 부정적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 수질 또는 어류개체군의 이동이 회복될 때 어종의 빠른 회복이 예상되지만, 여전히 많은 하천에서 수질의 악화현상과 일부 노후화한 인공구조물의 존재는 어류의 서식환경을 악화시킬 수 있고 어류폐사 이후 하천에서 어종의 회복을 지연시키는 원인이 될 수 있다. 하천에서 어류군집의 보존을 위해서는 어류의 이동을 위한 통로와 유역으로부터의 오염원의 유입을 관리하여야 한다.

• 한국물환경학회지
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• 제30권6호
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• pp.638-646
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• 2014

Soil erosion from agricultural fields leads to various environmental problems weakening the capabilities of flood control and ecosystem in water bodies. Regarding these problems, Ministry of Environment of South-Korea prepared various structural and non-structural best management practices (BMPs) to control soil erosion. However, a lot of efforts are required to monitor and develop BMPs. Thus, modeling techniques have been developed and utilized for these issues. This study estimated the effectiveness of BMPs which are a vegetation mat with infiltration roll and Roll type vegetation channel using Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model through the adjustment of the conservation practice factors, P factors, for Universal Soil Loss Equation which were calculated by monitoring data collected at the segment plots. Each BMP was applied to the areas with slopes ranged from 7% to 13% in the Haeanmyeon watershed. As a result of simulation, the vegetation mat with infiltration roll and Roll type vegetation channel showed 55% and 59% efficiency of soil erosion reduction, respectively. Also, Vegetation mat with infiltration roll and Roll type vegetation channel showed each 11.2% and 11.8% efficiency in reduction of sediment discharge. These roll type vegetation channel showed greater efficiency of soil erosion reduction and sediment discharge. Based on these results, if roll type vegetation channel is widely used in agricultural fields, reduction of soil erosion and sediment discharge of greater efficiency would be expected.

• 대한원격탐사학회지
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• 제22권6호
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• pp.575-579
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• 2006

한국은 지난 수십 년간 도시의 확장으로 인해서 교외지역의 토지이용이 급속히 도시화되었다. 이러한 토지이용 변화는 생물 다양성 감소와 생물서식지의 파괴, 대기오염, 도시열섬현상 등의 다양한 환경 문제를 유발하였다. 토지이용 변화의 경향과 영향을 이해하기 위해 토지피복변화의 파악이 필요한데 원격탐사 (RS)와 지리정보체계(GIS)가 활용될 수 있다. 변화 파악은 어떠한 물체나 현상을 시기를 달리하여 관찰함으로써 변화를 발견하는 과정이다. 그리고 이러한 과정은 토지이용/피복 변화파악에 있어서 정량적이고 상대적인 정보를 제공할 수 있다. 원격탐사는 토지이용 현황도를 산출함에 있어서 현장조사보다 경제적이며, 광범위한 지역을 신속하고 반복적으로 다룰 수 있다 또한 축적된 자료를 이용하여 토지이용변화를 다양한 시점에서 파악하는데 활용될 수 있다. 서울의 양재천 집수구역은 1960년대 이후 가장 급속히 도시화된 지역이다, 그러므로 본 연구의 목적은 급속히 도시화된 도시하천 유역내 토지이용변화를 정량적으로 파악하여 도시토지이용계획 및 관리의 기본 자료를 제공하는데 있다.