• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.14 no.3
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• pp.189-195
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• 2008

This study analyzed the characteristics of sea water transport between Busan New-port and the Nakdong River estuary. A current meter was placed on a pier bridge and the current velocity was analyzed to determine the flow direction. Water temperature, salinity, turbidity, and tide were also measured to determine the characteristics of sea water and to describe the tidal current between the two regions. The results indicated that the dominant outflow direction of the ebb tidal current was from the Nakdong River estuary to Busan New-port. Conversely, during a flood tide, the dominant direction was from Busan New-port to the Nakdong River estuary. The maximum current speed during the first and second field measurements was about 13.18 and 30.80 cm/ sec, respectively. During the first field measurement, the total volume of sea water transport was $184.71\;m^3/sec$ and the residual volume transport was $+59.74\;m^3/sec$. By contrast, during the second field measurement, the respective values were $331.15\;m^3/sec$ and $28.88\;m^3/sec$.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.36 no.4
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• pp.533-545
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• 2003

This study analyzed several storm events observed in the Seolma-chun basin to derive the characteristic velocity of GIUH (Geomophological Instantaneous Unit Hydrograph) as well as its variability. Especially, this study focused on the variation of characteristic velocity due to the change of rainfall characteristics. The IUH of the Seolma-chun basin was derived using the HEC-1, whose peak discharge and time were then compared with those of the GIUH to derive the characteristic velocities. The characteristics velocities were analyzed by comparing with the GcIUH (Geomorphoclimatic IUH) as well as the characteristics of rainfall. Results are summarized as follows. (1) The characteristic velocity of GIUH was estimated higher with higher variability than the GcIUH, but their trends were found similar (2) Total amount of effective rainfall (or, mean effective rainfall) well explains the characteristic velocity of GIUH. This could be assured by the regression analysis, whose coefficient of determination was estimated about 0.6. (3) The duration and the maximum intensity of rainfall were found not to affect significantly on the characteristic velocity of GIUH. The coefficients of determination were estimated less than 0.3 for all cases considered. (4) For the rainfall events used in this study, the characteristic velocities of GIUH were found to follow the Gaussian distribution with its mean and the standard deviation 0.402 m/s and 0.173 m/s, respectively. Most of the values are within the range of 0.4∼0.5 m/s, and its coefficient of variation was estimated to be 0.43, much less than that of the runoff itself (about 1.0).

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.43 no.3
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• pp.245-256
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• 2010

We study the basic theory and applicability of the WQUAL block in the FFC2Q model and the characteristics of non-point pollutant loads during the early stage of runoff. Study is also performed on selection of the values of the related parameters and their effect on the simulation results. FFC2Q simulation results are compared for verification with the measured data for three rainfall events in the Gunja Subbasin and found to be similar to the measured data in peak-flows, total runoff volumes, total loads, peak concentrations and times of peak concentration. This model thus shows results very close to those applying the SWMM and MOUSE models, even though it uses simplified input data. Related to rainfall distribution, under the condition of Huff 1st quartile distribution the pollutant loads occurred earlier than under other conditions, and in the early stage of rainfall the BOD and COD loads increased faster than the SS loads. The NPS loads were concentrated in the early stage of rainfall and finally reached total loads, so the rainfall after that could not contribute so much to the NPS loads.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.35 no.2
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• pp.97-103
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• 2014

An isotopic hydrograph separation technique has been able to determine the contribution of new water (event water such as rain or snowmelt) and old water (pre-event water like groundwater) to a stream hydrograph for last several decades using stable water isotopes. It is based on the assumption that the isotopic compositions of both new water and old water at a given instant in time are known and the stream water is a mixture of the two waters. In this study, we show that there is a systematic error (standard error in the new water fraction) in the isotopic hydrograph separation if the average isotopic compositions of new water were used ignoring the temporal variations of those of new water. The standard error in the new water fraction is caused by: (1) the isotopic difference between the average value and temporal variations of new water; (2) the new water fraction as runoff contributing to the stream during rainfall or spring melt; and (3) the isotopic differences between new and old water (inversely). The standard error is large, in particular, when new water dominates the stream flow, such as runoff during intense rainfall and in areas of low infiltration during spring melt. To reduce the error in the isotopic hydrograph separation, incorporation of fractionation in the isotopic composition of new water observed at a point should be considered with simultaneous sampling of new water, old water and stream water.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.34 no.3
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• pp.162-167
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• 2012

The removal of orthophosphate ions from aqueous solutions by the anion exchange resin in the form of $Cl^-$ ion was investigated to elucidate the ion exchange mechanism which depends on the forms of orhthophoshate ions. In addition, the effects of alkalinity and other common anions were studied. The results showed that the orhthophosphate ions with the oxidation state of 2 and 3 ($HPO{_4}^{2-}$ and $PO{_4}^{3-}$) were effectively removed by the anion exchange resin, whereas the part of the $H_2PO_4{^-}$ ion passed through the ion exchange column. This suggested that the affinity of $H_2PO_4{^-}$ to the ion exchange resin was comparable with that of $Cl^-$ ion. In all cases, the effluent pHs have shown to be much lower than the calculated values, indicating that more $Cl^-$ ions than the orthophosphate equivalents in the influent were eluded. As the alkalinity increases, the decrease in pH was minimized. When the alkalinity was 100 mg/L ($CaCO_3$) or greater, 100 mg/L orthophosphate ions including $H_2PO_4{^-}$ were completely removed. The common anions such as $SO{_4}^{2-}$ and $NO_3{^-}$ were also removed by the anion exchange resin, and thus decreased the ion exchange capacity for the removal of orthophosphate.

• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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• v.8 no.2
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• pp.159-166
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• 2010

The block-scale groundwater flow system at Olkiluoto site in Finland was simulated. The heterogeneous and anisotropic hydraulic conductivity field for the domain was constructed from the discrete fracture network, which considered only the fractured zones identified in the deep boreholes installed in the study site. The groundwater flow model was calibrated by adjusting the recharge rate and the transmissivities of the fractured zones to fit the calculated hydraulic heads and into- and out-flow rates in the observation intervals of the boreholes with the observed ones. In the calibrated model, the calculated flow rates at some intervals were not in accordance with the observed ones although the calculated hydraulic heads fit well with the observed ones, which revealed that the number of the conduits for groundwater flow is insufficient in the conceptual model for groundwater flow modeling. Therefore, it was recommended that the potential local conduits such as background fractures should be added to the present conceptual model.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.44 no.1
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• pp.41-49
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• 2011

This study is a research based on an existing analysis that peak values of unit hydrograph are variant according to rainfall intensity in a watershed. Differently from the fundamental assumption that an unit hydrograph is time-invariant in a watershed a variant unit hydrograph to rainfall intensity by storms is defined and applied into rainfall events, which produces out runoff hydrograph for an examination. Peak flow and time to peak of unit hydrograph used for an application are obtained from the relation equation with rainfall intensity developed by a previous study reviewed, and its shape is made by Nash unit hydrograph which is determined by the peak values. For the purpose of a comparison an invariant unit hydrograph is defined as Nash model obtained from averaged peak values of unit hydrograph which is derived by 26 rainfall storms. Peak flow and time to peak of flood hydrograph developed respectively by variant unit hydrograph with rainfall intensity and an averaged unit hydrograph are compared to those of the observed hydrograph. With comparing both hydrographs calculated by averaged unit hydrograph and revised unit hydrograph to observed hydrograph it is shown the peak flow and time to peak of hydrograph calculated by time-invariant unit hydrograph revised in this study are closer to those of observed hydrograph than those calculated by averaged unit hydrograph.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.148-148
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• 2023

산업 고도화로 인하여 복잡하고 다양한 유기물의 사용량이 증가하였으며, 공공수역 내 새로운 오염물질이 유입됨에 따라 생화학적 산소요구량(BOD) 중심의 수질평가에 한계를 나타내었다. 이후 난분해성 물질을 고려한 유기물관리 정책과 총량관리의 필요성이 제기되었고 국내 하천과 호소에서는 총 유기탄소(TOC)를 유기물 관리지표로 설정하였다. 그러나 부영양 하천과 호소에서 TOC는 외부 부하뿐만아니라 식물플랑크톤의 과잉성장에 의해 증가할 수 있는 항목이므로 TOC 관리정책 추진을 위해서는 유기물의 기원에 대한 파악이 필요하다. 한편, 우리나라와 같이 몬순 기후대에 속한 댐 저수지의 경우 강우시 유입하는 탁수에 의해 다량의 유기물과 인이 유입되기도 하지만 식물플랑크톤의 제한요인 중 광량에 많은 영향을 미친다. 식물플랑크톤의 광합성은 수체 내 유기탄소 내부생성에 매우 중요한 요소이나 점 단위의 실험적 방법을 활용한 유기탄소 순환 해석은 저수지의 시·공간적인 변동성을 고려하기에 한계가 있다. 본 연구의 목적은 금강 수계 최대 상수원인 대청호를 대상으로 3차원 수리-수질 모델을 적용하여 유기탄소 성분 별 유입과 유출, 내부생성 및 소멸량을 평가하고 탁수가 저수지에서의 유기탄소 순환에 미치는 영향을 분석하는데 있다. 유기탄소 물질수지 해석을 위해 AEM3D 모델을 사용하였으며 2018년을 대상으로 입력자료를 구축한 후 보정 및 검정을 수행하였다. 모델은 유기탄소를 입자성, 용존성, 그리고 난분해성과 생분해성으로 구분하여 모의하며 유기물질 성상별 실험결과를 이용하여 입력자료를 구축하였으며 유기탄소순환 해석을 위해 4가지의 탄소성분과 조류 세포 내 탄소의 질량 변화율을 계산하였다. 이를 위해 외부 유입·유출부하율, 수체 내 생성(일차생산, 재부상, 퇴적물과 수체 간 확산) 및 소멸률(POC 및 조류 침강, DOC 무기화, 탈질)을 고려하였으며 탁수의 영향을 분석하기 위해 탁수 포함여부 시나리오를 구성하고 유기탄소 생성 및 소멸기작별 변동성을 비교 분석하였다. 모델은 2018년의 물수지를 적절히 재현하였으며 저수지의 수온 및 탁도 성층구조를 잘 재현해내면서 전반적인 수질을 적절하게 모의하였다. 탁수를 고려하였을 시 연간 TOC 부하량 중 내부기원 부하량은 56% 수준이였으나 탁수를 배제한 경우 내부기원 부하량은 82%로 나타났다. 특히, 연평균 Chl-a 농도가 44~48% 차이가 발생하면서 1차생산량이 약 4배가량 증가하였다. 몬순지역에서의 탁수는 체류시간이 긴 성층 저수지에서 식물플랑크톤 성장제어에 큰 영향을 미쳤으며 전반적인 유기탄소 순환을 해석하는데 있어 매우 중요한 인자로 작용하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.62-62
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• 2021

산업 고도화로 인하여 복잡하고 다양한 유기물의 사용량이 증가하였으며, 공공수역 내 새로운 오염물질이 유입됨에 따라 생화학적 산소요구량(BOD) 중심의 수질평가에 한계를 나타내었다. 이후 난분해성 물질을 고려한 유기물관리 정책과 총량관리의 필요성이 제기되었고 국내 하천과 호소에서는 총 유기탄소(TOC)를 유기물 관리지표로 설정하였다. 그러나 부영양 하천과 호소에서 TOC는 외부 부하뿐만아니라 식물플랑크톤의 과잉성장에 의해 증가할 수 있는 항목이므로 TOC 관리정책 추진을 위해서는 유기물의 기원에 대한 파악이 필요하다. 특히, 국내 하천에서 나타나고 있는 난분해성 유기물 오염도의 증가 추세에 대응한 실효성 있는 유기물 오염관리 정책을 수립하기 위해서는 다양한 유기물의 근원을 정확하게 파악하는 것이 매우 중요하다. 본 연구의 목적은 금강 수계 최대 상수원인 대청호를 대상으로 3차원 수리-수질 모델을 적용하여 유기탄소 성분 별 유입과 유출, 내부생성 및 소멸량을 평가하고 저수지시스템에서의 유기탄소 물질수지를 해석하는 데 있다. 유기탄소 물질수지 해석을 위해 AEM3D 모델을 사용하였으며 2017년을 대상으로 입력자료를 구축한 후 보정을 수행하였고 2018년을 대상으로 모델을 검정하였다. 모델은 유기탄소를 입자성, 용존성, 그리고 난분해성과 생분해성으로 구분하여 모의하며 유기물질 성상별 실험결과를 이용하여 입력자료를 구축하였다. 유기탄소 물질수지 해석을 위해 4가지의 탄소성분과 조류 세포 내 탄소의 질량 변화율을 계산하였다. 이를 위해 외부 유입·유출부하율, 수체 내 생성(일차생산, 재부상, 퇴적물과 수체 간 확산) 및 소멸률(POC 및 조류 침강, DOC 무기화, 탈질)을 고려하였다. 모델은 2017년과 2018년의 물수지를 적절히 재현하였으며 저수지의 성층구조를 잘 재현해내면서 전반적인 수온, 수질을 적절하게 모의하였다. 연간 TOC 부하량 중 내부기원 부하량은 2017년 68.4 %, 2018년은 높은 강우량의 영향으로 55.0%로 산정되었다. 내부 소멸 기작 중 침전으로 인한 손실이 가장 높은 것으로 나타났으며, 2017년과 2018년 각각 31.3%, 29.0%로 나타났다. TOC의 공간분포는 Chl-a 농도 분포와 유사하게 나타났으며, 댐 설치로 형성된 정체수역은 유역의 유기물 순환에 많은 영향을 미치는 것으로 평가되었다. TOC 관리 정책 기초자료 확보를 위해서는 향후 유역-저수지 시스템을 연계한 유기물 물질순환 심층 연구가 필요하다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.263-263
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• 2020

댐 유역 수문자료는 댐의 효율적인 운영, 중장기 댐 운영 계획, 수자원 관리, 댐 저수량 예보 등에 사용된다. 댐의 주요 수문자료로는 일반적으로 유입량인 강수량과 유량으로 구성되어있으며 유출량인 방류량, 증발량, 토양수분량으로 구분한다. 현재 강수량, 유량, 방류량은 지속적으로 계측하고 있으나 증발산량과 토양의 저류량 등은 실제적으로 측정의 어려움을 가지고 있다. 본 연구에서는 실측자료를 물수지 방정식에 대입해 발생한 잔차를 통해 산출한 증발산량과 비교적 정확성이 높다고 알려져 있는 GLDAS NOAH 지형 모형자료에서 산정된 증발산량간의 비교를 수행하였다. 또한 이렇게 각각 산정한 증발산량으로 월별로 물수지 분석을 정량화하여 분석하였다. 유량자료는 후영교 수위관측소의 자료, 강수량은 괴산군(청천면사무소) 강수량관측소 외 15개소 자료, 댐 방류량자료 등의 실측자료를 사용하였으며, 증발량은 GLDAS NOAH 지표면 model을 이용하여 산정하였다. 저수지 토양수분량은 자료가 없어 고려하지 않았다. 2019년 괴산댐 유역의 총 유입량은 218.54 백만㎥이며, 증발량을 고려한 총 유출량은 200.50 백만㎥으로 나타나 댐의 저류량은 18.05 백만㎥으로 나타났다. 그러나 실제 저수지의 수위-저수용량 곡선식을 이용하여 계산된 총 저류량은 0.06 백만㎥으로 상당한 차이를 보이고 있다. 이 원인으로 1. 증발량 추정자료 사용, 2. 토양저류량 미 고려, 3. 자료가 없는 취수량 미 고려 4. 유량, 방류량, 강수량 자료 오차 등이 있는 것으로 판단된다. 한편, GLDAS NOAH 지표면 model을 이용한 연 저수지증발량과 물 수지 방적식을 이용한 연 저수지증발량은 각각 0.79 백만㎥, 18.84 백만㎥으로 나타나, 역시 차이를 보인다. 이는 물 수지 방정식을 이용한 연 저수지증발량은 토양수분증발량 미 고려에 따른 것과 GLDAS NOAH 지표면 model자료는 직접적인 실측 자료가 아닌 추정 자료로 다소 오차가 있을 것으로 생각된다. 댐 유역 물의 이동을 추적하고 이를 정량적으로 나타내는 것은 결과적으로 효율적인 댐 운영을 가능하게 한다. 그러나 최근 실시되는 유량측정과는 달리 물 수지 분석의 주요 인자인 증발량과 토양수분량 등은 측정이 전무하여 여러 가지 방법으로 추정하는 현실이다. 추후 이러한 수문자료를 실측하여 제공한다면 댐 관리 및 중장기 댐 운영 계획 수립 등 효율적인 댐 운영에 대단히 유용할 것으로 기대된다.