• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.14 no.1
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• pp.40-50
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• 2011

We study the characteristic and total flux of non-point pollutants such as total suspended solids (TSS), chemical oxygen demand (COD), dissolved nutrients, total phosphorus (TP) and total nitrogen (TN) in the storm water runoff from urban streams and sewer outlets of Banweol Industrial Complex around Shihwa Lake. The concentrations of non-point pollutants were generally increased with increasing of the duration and intensity of rainfall. Mean TSS concentration of Ansan stream was higher than that of sewer outlets but mean concentrations of COD, TP and TN were approximately 2~5 times higher of sewer outlet than of urban stream. TSS showed statistically positive relationships with COD and TP but it had negative correlation with dissolved nutrients. There was a significant correlation between total flux of non-point pollutants in the storm water runoff and total basin area of each sewer outlet, showing that the highest runoff flux was observed at 3rd sewer outlet which represents the largest basin area from Banweol industrial complex. Total runoff fluxes for TSS, COD, TP and TN in this study were 187,536 kg, 17,118 kg, 922 kg, 13,519 kg, respectively. Given the basin area of sewer outlet in Banweol industrial complex which corresponds only 3% from total catchment area around Shihwa Lake, enormous amount of non-point pollutants will be entered into Shihwa Lake without any treatment. It is necessary to manage and reduce of various non-point sources and pollutants because the runoff of nonpoint pollutants during storm events should be deteriorating the water quality of Shihwa Lake. Our results provides useful informations on the development of best managements practices (BMPs) for effective implementation of total pollution loads management system of Shihwa Lake.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• v.9 no.1
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• pp.1-14
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• 2022

The total maximum daily load (TMDL) implemented in Korea mainly manages the mainstream considering a single common pollutant and river discharge, and the river system is divided into unit watersheds. Changes in the water quality of managed rivers owing to the water quality management in tributaries and unit watersheds are not considered when implementing the TMDL. In addition, it is difficult to consider the difference in the load of pollutants generated in the tributary depending on the conditions of the water quality change in each unit watershed, even if the target water quality was maintained in the managed water system. Therefore, it is necessary to introduce the total maximum load management at tributaries to manage the pollution load of tributaries with a high degree of pollution. In this study, the HSPF model, a watershed runoff model, was applied to the target areas consisting of 53 sub-watersheds to analyze the effect of water quality changes the in tributaries on the mainstream. Sub-watersheds were selected from the three major areas of the Paldang water system, including the drainage basins of the downstream of the South Han-River, Gyeongan stream, and North Han-River. As a result, BOD ranged from 0.17 mg/L to 4.30 mg/L, and was generally high in tributaries and decreased in the downstream watershed. TP ranged from 0.02 mg/L - 0.22 mg/L, and the watersheds that had a large impact on urbanization and livestock industry were high, and the North Han-River basin was generally low. In addition, a pollution source reduction scenario was selected to analyze the change in water quality by the amount of pollution load discharged at each unit watershed. The reduction rate of BOD and TP according to the scenario changes was simulated higher in the watershed of the downstream of the North Han-River and downstream and midstream of the Gyeongan stream. It was found that the benefits of water quality reduction from each sub-watershed efforts to improve water quality are greatest in the middle and downstream of each main stream, and it is judged that it can be served as basic data for the management of total tributaries.

• 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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• pp.436-440
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• 2007

ArcView와 연동하는 SWAT(Soil and Water Assessment Tool)은 수문평가 도구로써 사용되는 모형이다. 이러한 SWAT모형은 유역의 서로 다른 표면 특성을 반영할 수 있도록 대상유역을 몇 개의 소유역으로 나누고 소유역 내에서 유사한 특성을 나타내는 HRU으로 세분화한다. 모형에서는 유역부분과 수체부분으로 나누어 모의가 이루어지며 각 소유역에서 물수지식에 따라 강우량, 지하수로의 침투량, 증발산량, 그리고 표면 유출량을 산정한다. SWAT 모형은 많은 입력 자료가 있으며 그 중에서도 소유역 개수와 HRU개수가 SWAT 모형의 결과에 많은 영향을 미칠 것으로 생각되어 본 논문에서는 이에 대한 영향을 분석하였다. 연구 대상지역은 함평천 유역으로 전라남도 함평군과 무안군 사이에 위치하고 있으며 유역의 면적은 $196.4km^2$이고 유역의 대부분이 산지와 농업지역으로 이루어져 있다. SWAT 모형을 모의하기 위한 지형자료는 1:25,000 수치지도, 농업과학기술원의 1:25,000 정밀토양도, 환경부의 토지피복도를 사용하였고 기상자료와 강우자료는 목포기상관측소의 자료를 사용하였다. 매개변수를 추정하기위해 환경부의 오염총량관리 세유역을 사용하였으며 모의 결과를 실측치와 비교함으로서 매개변수를 추정하였다. 추정된 매개변수를 이용하고 연구대상지역의 소유역 개수와 HRU개수를 여러 가지로 변화시켜 모의하였으며 그 결과를 실측치와 비교하여 최적 소유역 개수와 HRU 개수를 추정하였다. 본 연구의 결과는 SWAT모형 수행시 소유역의 면적에 대한 객관적인 기준을 제시할 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.259-265
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• 2011

유량조사 자료는 하천유역의 물순환 구조 파악, 하천시설의 설치, 각종 수공 구조물의 설계, 하천 주변지역의 이용 및 관리 등 수자원 계획을 위한 기초자료로 다방면에서 활용되고 있다. 국토해양부는 전국 수위관측소를 대상으로 매년 100여개 지점에서 유량조사을 실시하고 있으며, 측정된 성과에 대한 체계적인 품질관리와 연구개발을 통해 유량자료의 품질향상 및 안정화를 위해 노력하고 있다. 본 연구는 2010년도 유량조사사업에서 수행한 4대강 권역 12개 수계 153개 지점에서 수행된 유량 측정성과에 대해서 수리특성 분석, 최대구간유량비 분석, 하천폭에 따른 측선수 비교, 불확실도 분석을 수행하였다. 또한 개발된 수위-유량관계곡선식을 통하여 산정된 유량자료에 대하여 연유출률 평가, 상 하류간 유량 비교, 연유출총량 등을 비교하여 산정된 유량자료의 적절성을 검토하였다. 2010년 조사자료의 측선수 평균은 유속계 36.7개, 부자 14.3개, 최대구간유량비는 유속계 6.7%, 부자 13.9%, 불확실도는 유속계 4.0%, 부자 7.7%로 나타났다. 개발된 수위-유량관계곡선식을 활용해 산정된 유출률의 전체 평균값은 61%로 2009년에 비해 약 10% 크게 나타났다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.46 no.9
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• pp.921-932
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• 2013

Runoff data availability is a substantial factor for precise flood control such as flood frequency or flood forecasting. However, runoff depths and/or peak discharges for small watersheds are rarely measured which are necessary components for hydrological analysis. To compensate for this discrepancy, a lumped concept such as a Storage Function Method (SFM) was applied for the partitioned Choongju Dam Watershed in Korea. This area was divided into 22 small watersheds for measuring the capability of spatial extension of runoff data. The chosen total number of flood events for searching parameters of SFM was 21 from 1991 to 2009. The parameters for 22 small watersheds consist of physical property based (storage coefficient: k, storage exponent: p, lag time: $T_l$) and flood event based parameters (primary runoff ratio: $f_1$, saturated rainfall: $R_{sa}$). Saturated rainfall and base flow from event based parameters were explored with respect to inflow at Choongju Dam while other parameters for each small watershed were fixed. When inflow of Choongju Dam was optimized, Youngchoon and Panwoon stations obtained average of Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE) were 0.67 and 0.52, respectively, which are in the satisfaction condition (NSE > 0.5) for model evaluation. This result is showing the possibility of spatial data extension using a lumped concept model.

• Journal of Wetlands Research
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• v.14 no.2
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• pp.159-168
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• 2012

Stormwater runoff affects the quality of surface water and groundwater due to the nonpoint sources (NPSs) of pollutants that it carries during storm events. Typically, urbanized areas experience high pollutant mass emission because of paved roads and other areas which are all highly impervious. For this reason, proper identification of the levels of pollutants from the watershed area is important to pass the Ministry of Environment of the Republic of Korea's water quality standards in rivers and streams. This research was conducted in order to determine and quantify the different constituents present in stormwater runoff generated from highly impervious areas in Cheonan City, Korea. Also, the average event mean concentration (EMC) of stormwater runoff from paved areas was compared with EMCs of other countries to determine the possible causes of its occurrence. In addition, the occurrence of first flush phenomenon was studied in order to find the first flush criteria to be used on the design of best management practices. The results show the pollutant concentration of stormwater runoff was higher than other countries due its landuse and relatively small size of catchment area. During the first 30 minutes of the rainfall events, occurrence of first flush phenomenon was highly evident. Several factors affected the pollutant concentrations in the stormwater such as landuse type, geographic and topographic characteristics,catchment area and amount of rainfall. This research can provide guidance in achieving an effective NPS pollution management applicable to highly urbanized areas in the future.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.961-965
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• 2007

현재 오염총량관리제를 시 군 단위의 기초자치 단체별로 시행하고 있는데 실제로 오염물질의 전달은 행정구역단위가 아닌 유역내에서 이루어지진다. 따라서 본 연구에서는 기초자치 단체별이 아닌 유역단위로 오염부하량과 삭감량을 산정함으로써 유역 단위의 오염총량관리제 계획 수립을 위한 토대를 제공하고자 한다. 본 연구에서는 보청천 유역을 대상으로 유역의 오염부하량을 산정하고자 하였다. 이를 위하여 지리정보시스템(GIS)인 WMS(Watershed Management System)와 ArcView를 이용하여 유역의 지형인자들을 추출하고, 각 소하천의 토지이용도와 생활계, 축산계, 양식계, 토지계를 바탕으로 원단위를 적용하여 발생부하량을 산정하였다. 그리고 각 소하천별 발생부하량 산정 결과를 토대로 각 수질관측점을 기준으로 하여 배출부하량을 산정하였으며, 배출부하량의 산정결과를 이용하여 유달부하량을 산정하였다. 이를 위해서 필요한 수질 데이터는 QUAL2E 모형을 이용하여 모의 하였으며, 수리 및 수질 매개변수를 추정하고 모형의 보정 및 검증을 수행하였다. 그 결과 유달부하량은 BOD는 2013.16kg/일, TN은 1091.34kg/일, TP은 235.16kg/일이 도출되었다. 따라서 장래에 수질이 악화될 경우를 고려하여 수질 항목별 오염량이 2배, 3배로 증가한다고 가정하였다. 오염량이 2배 증가하였을 경우, 오염부하량을 산정한 결과 보청천3 지점에서 BOD는 184.68kg/일이 삭감되어야 하고, 오염량이 3배 증가하였을 경우 BOD는 1775.69kg/일이 삭감되어야 한다는 결과를 도출할 수 있었다. 본 연구와 같이 유역단위로 오염부하량을 산정할 경우, 오염원을 줄이는데 효율적일 것으로 생각되며, 향후 오염총량관리제를 위해 유역단위의 오염부하량 산정을 고려하면 좋을 것으로 사료된다.는 지배적인 요인으로 남게 될 것이다. 본 연구에서는 현재 진행중인 승기천 오염하천 정화사업이 종료되는 시점을 기준으로 남동유수지에 대해 승기천과 연계한 유수지의 환경개선 방법을 제안하였다. 준설을 통해 유수지의 근본적인 오염원을 제거하고 남동유수지 유입부에 인공습지와 수처리설비를 설치하여 유수지의 수질을 개선하고 개선된 수질이 3급수로 유지하도록 하였으며, 설치된 인공습지에는 철새도래지를 조성하여 유수지 유입수인 철새가 날아드는 하천인 승기천의 테마와 연계하도록 하였다. 인공습지 주변으로 식생호안을 설치하고 유수지 주변에는 산책로를 설치하여 지역주민들의 친환경 수변공간으로 활용하도록 하였다. 1유수지와 연결된 2유수지는 BTL사업을 통해 주변공단으로부터의 오폐수를 원천적으로 차단하도록 하였으며 2유수지를 매립하여 지하는 강우시 유출수 저류가 가능한 화물차주차장으로 활용하고 지상은 녹지공간으로 조성하여 공단근로자 및 지역주민을 위한 휴식공간으로 활용될 수 있도록 제안하였다. 본 연구는 남동유수지 환경 개선 사업 실행을 위한 정책 연구로 연구결과를 인천시가 적극 수용하기로 결정함에 따라 인천시의 환경 현안 문제인 남동유수지의 수질개선을 통해 시민의 휴식 및 여가선용 공간으로 활용하기 위한 사업의 기초자료로 활용되며 이미 설계검토가 시작되었다. 본 연구결과는 유수지 및 저수지의 환경개선 사업의 선두적인 성공사례로 국내 타 지역의 유사한 사업에 있어 벤치마킹을 할 수 있는 훌륭한 사례가 될 것이다.요 생산이 증가하자 군신의 변별(辨別)과 사치를 이유로 강력하게 규제하여 백자의 확대와 발전에 걸림돌이 되었다. 둘째, 동기(銅器)의 대체품으로 자기를 만들어 충당해야할 강제성 당위성 상실로 인한 자기수요 감소를 초래하였을 것으로 사료된다. 셋째, 경기도 광주에서 백자관요가 운영되었으므로 지방인 상주

• Journal of Forest and Environmental Science
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• v.17 no.1
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• pp.18-28
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• 2001

This study was carried out to investigate the characteristics of water quality variations by stand water balance in YangPyong-Gun Gejung-Lee small forest watershed. Water quantity. pH, $Cl^-$, $NO_3{^-}$, $SO_4{^{2-}}$, $Na^+$, $NH_4{^+}$, $K^+$, $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$ were monitored in open rainfall for one unit storm and long-term stream water in small forest watershed from January. 1998 to December. 1999. The results were summarized as follows: The runoff rate was 46.4% in 1998 and 52.2% in 1999. The average pH values of rainfall were 4.8 to 6.2 and those of stream water were 6.4 to 7.1 in small forest watershed. Total amount of input anion and cation values (kg/ha) in rainfall were $SO_4{^{2-}}>NO_3{^-}>Ca^{2+}>NH_4{^+}>Cl^->Na^+>K^+>Mg^{2+}$ and in stream water were $NO_3{^-}>Ca^{2+}>SO_4{^{2-}}>Na^+>Cl^->K^+>Mg^{2+}>NH_4{^+}$ in the order, respectively. The dissolved $NH_4{^+}$ was stored 5.29kg/ha and output of the other contents were more flow than input in small forest watershed.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.15 no.6
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• pp.17-29
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• 2014

A remedial investigation was conducted at five military training ranges in northern Gyeonggi province to collect information necessary for the design of on-site treatment facilities for the abatement of explosive compounds release to the environment. These information includes (i) identification of dominant explosive compounds in each range, (ii) discharge/migration routes, and (iii) contaminant distribution in particle size fraction and settling velocity of the soils. The results of investigation showed that TNT and RDX are the major contaminants but the extent of contamination varied depending on the types of military training practices and topography of the site. RDX was also detected in the subsurface soil and in the nearby stream within the training ranges, suggesting release of contaminants to streams. The median concentrations of explosives in the surface soil were less than 20 mg/kg despite several 'hot spots' in which explosives concentrations often exceeds several hundred mg/kg. The average clay contents in the soil of target area was less than 5 % compared to 12 % in the control, indicating loss of smaller particles by surface runoff during rainfall due to lack of vegetative land cover. Analysis of explosive compounds and particle size distribution showed that the amount of explosive compounds in soil particles smaller than 0.075 mm was less than 10 % of the total. Settling column tests also revealed that the quantity of explosive compounds in the liquid phase of the effluent was greater than that in the solid phase. Therefore, pre-treatment of particulate matter in surface runoff of shooting range with a simple settling basin and subsequent effluent treatment with planted constructed wetlands as polishing stage for explosives in the aqueous phase would provide the shooting ranges with a self-standing, sustainable, green solution.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.328-332
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• 2006

환경모델링 기법은 비선형 오염유출현상을 구조화하여 배출특성 규명 및 정책대안의 영향예측 도구로서 활용도가 증가하고 있다. 반면 복잡한 입력 파라미터의 구성은 모형운영에 있어 비정량적 수치를 적용할 수 있는 가능성을 내포하고 있다. 이러한 한계성을 극복하기 위해 최근 들어 GIS와 정보기술의 연계를 통한 자료관리 및 모형 매개변수 산출을 위한 연구들이 활발히 진행 중에 있다. GIS-모델링 분야의 기술적 성장에도 불구하고 정보구축의 시점, 주기, 구축 형태 등의 통일화가 이루어지지 않았다. 따라서 BASINS과 같은 기 구축된 정보 분석체계를 사용하고자 할 때 단위사업별로 구축된 공간정보의 구조해석을 다시 수행해야 하는 문제를 지니고 있다. 이는 구축된 정보를 사용하여 해석하고자 하는 주체가 분명하지 않고, 분석모델에서 요구하는 입력 자료의 구조를 명확하게 해석할 수 있는 정보기술과 분석기술의 연계부족으로 발생한 문제이다. 이에 본 연구의 목적은 NGIS사업을 통해 축척된 지형공간 데이터베이스와 GIS의 공간분석기능을 연계하여 유역 오염원 기상 공간정보의 관리, 유역 오염유출모형인 HSPF(Hydrologic Simulation Program-Fortran)의 운영정보 생성을 지원하는 지능형 정보관리시스템을 개발하는데 있다. 주 연구내용은 시스템 분석 및 설계, 기초 데이터 수집과 DB 구축, 지형 매개변수 산정을 위한 GIS-HSPF의 통합 인터페이스 구축이다. 개발된 KBASIN-HSPF는 EPA에 의해 개발된 BASIN의 유역분할, 하천망생성, 지형특성계수 산정 기능과 함께 우리나라의 지형.오염원.기상정보의 저장구조를 고려한 데이터 모델링, Tissen망에 준한 강우자료 생성 그리고 HSPF 모형운영정보 산정 및 전환기능을 포함하고 있다. KBASIN-HSPF는 유역기반 점.비점오염원 정보를 통합 관리하고자 하는 오염총량관리제의 기술적 정보관리 환경으로 활용가능하며, 기존의 오염유출모델링을 위해 자료준비부터 정보연계, 모형운영까지 분산된 환경에서 수행되었던 것을 통합환경하에서 진행함으로써 정보의 질적보장과 정보전환의 표준화방안을 제시하는 정보분석시스템이다.