• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.213-213
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• 2019

소하천으로 지정된 작은 규모의 하천은 '소하천정비종합계획'에 따라 지정된 빈도 유량 내에서 범람에 의한 침수 피해를 예방하기 위해 주기적으로 정비되고 있다. 소하천으로 지정되지 않은 하천의 경우에는 하천 정비와 관련된 법이 없으므로, 하천 정비 및 하천 관련 자료들이 미흡하다. 경상남도 양산시 물금읍 증산리의 증산 배수펌프장 유역은 2016년 10월 5일 태풍 '차바'의 호우로 인해 그 일원(농경지 및 주거지)이 침수되었다. 증산 배수펌프장 유역에는 소하천으로 등록되지 않은 새도랑천과 새도랑천의 시점부로 합류되는 이름 없는 하천(무명천)이 있고, 해당 하천의 단면 및 침수 모의에 필요한 자료가 없거나 오차가 큰 경우가 있다. 본 연구의 목적은 침수 모의에 필요한 자료들이 부족한 소규모 하천 유역에 대하여 기초 자료를 구축하는 과정과 이를 이용한 침수 모의 결과를 제시하는 것이다. 증산 배수펌프장 유역에 대해 침수 모의 시 필요한 자료는 강우량, 펌프 유량, 펌프장 유수지 제원, 지반고, 하천 단면, 농수로 단면, 인근 도시 지역의 하수관거 제원 등이다. 증산 배수펌프장 유역은 유역 내 하천수의 대부분을 펌프장을 통해 배수가 가능하다. 이와 같은 유역특성을 활용하여 유수지 제원, 하천 단면, 지반고 자료는 유수지 및 하천에 있는 물을 배수해서 무인항공기 측량으로 구축하였다. 증산 배수펌프장 유역의 침수모의는 준2차원 침수 모의가 가능한 CHI 사의 PCSWMM을 이용하였다. 침수 모의를 위한 모형에서 펌프장 모의 시 입력한 수심-양수량 관계 자료는 펌프 가동 일지를 참고하여 시행착오법으로 추정하였다. 침수 모의 결과 평균 침수심은 0.226 m, 최대 침수심은 0.800 m, 침수면적은 $0.562km^2$이다. 태풍 '차바'로 인한 침수 상황에 대하여 탐문조사 결과는 침수심이 약 0.2 ~ 0.3 m이었으며, 모의된 평균 침수심이 조사결과에 부합하는 것으로 판단된다. 증산 펌프장을 통하여 양수된 양에 대한 기록 자료와 모의 결과의 차이는 펌프 모의 운영 종료 시점까지 약 0.5%이다. 본 연구의 검증 자료는 인위적인 펌프 운영 일지 및 침수 상황의 사진으로 검증했다는 한계가 있다. 그러나 무인항공기 측량 및 현장조사, 펌프 운영 일지를 활용한 수심-양수량 관계의 추정으로 생산된 입력자료를 이용하여 모의한 결과는 실제 상황에 부합하는 결과가 도출된 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.286-286
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• 2020

인공함양은 대수층함양관리 중 하나의 기법이며 하수처리장 방류수의 영향을 직·간접적으로 받은 물을 지하대수층에 함양하여 수질의 향상을 기대할 수 있다. 그러나 방류수의 영향으로 인해 다수의 미량유해물질들이 대수층으로 유입됨에 따라 함양 후 회수할 때 이들의 검출이 빈번해졌다. 이에 따라 이 미량유해물질의 제거를 위해 인공함양의 후속 공정으로 나노막 여과를 고려하여 인공함양과 나노막 공정을 통하여 미량유해물질의 거동을 파악하고자 하였다. 본 연구에서는 인공함양 지하저수지 모사 컬럼을 설계하여 실험하였다. 서울특별시 탄천 하류에서 샘플링한 물을 원수로 사용하였으며 인공함양에 앞서 염소, 과망간산염, 오존의 3종류 산화 전처리를 통하여 그 영향을 확인하고자 하였다. 함양기간은 2.5일이었으며 함양 후 나노막 장치를 통하여 최종 유출수를 획득하였다. 인공함양 결과 용존유기물은 45%~63% 수준에서 제거가 되어 인공함양시 용존유기물의 제거가 가능함을 확인하였다. 산화 전처리에 따른 동화가능유기탄소의 증가로 인하여 생분해가 주요 기작인 인공함양 처리를 통하여 동화가능유기탄소의 제거율이 유기용존탄소의 제거율에 직접적으로 영향을 주었음을 알 수 있었다. 미량유해물질로 알려진 과불화화합물의 경우 산화 전처리에 따른 제거는 관찰되지 않았으며 잔류의약물질의 경우 대상 물질의 물리·화학적 특성에 따라 산화시 제거가 가능함을 확인하였다. Iopromide와 같은 조영제의 경우 오존 산화를 통하여 98% 이상 제거되어 산화를 통한 제거가 가능함을 확인하였다. 인공함양시 과불화화합물은 분자량이 큰 PFNA, PFDA, PFOS 등이 제거되었으며 그 제거율은 각각 최대 >99%까지 도달하였다. 분자량이 작은 과불화화합물의 경우 인공함양을 통과하는 경향을 보였다. 잔류의약물질의 경우 생분해가 용이한 물질은 제거가 됨을 확인하였으며 carbamazepine 등 제거가 안 되는 물질은 제거율이 18% 미만으로 확인하였다. 나노막 여과 결과 과불화화합물이 최대 >99%까지 제거됨을 확인하였으며 미량유해물질의 경우에도 대부분의 물질이 제거됨을 확인하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.348-348
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• 2020

우리나라 하구에 조성된 담수호의 수자원은 다양한 용수 목적에 맞게 활용하고 있으며, 수질 기준에 부합하는 용수를 공급하고 담수호 및 간척지의 친환경적 가치를 높이기 위해서는 담수호의 상류 유역 및 유입 오염물질, 그리고 담수호 수체 특성에 대한 종합적인 이해를 기반으로 수질 오염 관리 대책을 수립하는 것이 중요하다. 일반적으로 담수호 개선을 위한 방안의 선정 방식은 연평균 수질 농도를 기준으로 목표하고자 하는 수질 기준의 만족 여부에 대한 평가와 경제적 평가를 함께 고려하여 최적의사결정 기반으로 주로 이루어져 왔다. 그러나 기존의 평가 방법에서는 목표 수질의 만족 여부가 중요하다는 점에서 담수호 수자원의 시기별 활용성에 대한 고려를 간과하기 쉽다. 또한 담수호 수자원 시스템의 수질 악화에 대한 회복탄력성을 높이는 일은 단순히 유역관리대책의 적용에 따른 수질 개선 문제와는 별도로 담수호 수자원 시스템의 지속 가능성과 연관된다는 점에서 기존의 평가 방식을 보완하기 위한 수단이 필요하다고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 담수호 수자원 관리 방안을 평가하는 데 있어서 회복탄력성의 개념을 활용하였으며, 각 방안에 대한 시간적 변화에 따른 담수호의 회복탄력성 특징을 고려하기 위하여 동적 회복탄력성 개념 및 평가 방법을 도입하였다. 본 연구에서는 우선 기존의 수질 평가 방법에 따라 간월호를 대상으로 수질 개선 방안별 수질 변화를 SWAT-EFDC 연계모형을 통해 모의하고, 연평균 수질 농도와 총인 삭감량에 대해 분석하였다. 분석 결과, 간월호의 지형학적 특성에 따라 간월호 상류 구간의 수질 농도가 다른 구간에 비해 높게 나타났으며, 상류 구역의 경우 준설 시나리오만으로는 목표 수질을 달성하기 어려운 것으로 나타났다. 따라서, 상류 구역의 수질 목표 달성을 위해서는 준설 시나리오만으로는 한계가 있으므로 상류 유역 출구부에 위치한 하수처리시설의 총인 배출부하량을 삭감과 추가적인 유역 수질 관리 대책이 필요하다.

• Korean Journal of Environmental Agriculture
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• v.18 no.1
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• pp.54-60
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• 1999

Three different types of lab-scale anaerobic bioreactors, AF and two-stage ASBF-PR and ASBF-SP, were evaluated in treating swine wastewater by operating at $1{\sim}2$ days of hydraulic retention time with increasing organic loading rate upto 6.3 $kg-COD/m^3{\cdot}d$ at $35^{\circ}C$. Seeding the anaerobic bioreactors with waste anaerobic digester sludge from a municipal wastewater treatment plant was effective and a 40-day acclimation period was required for steady-state operation. Three anaerobic bioreactors were effective in treating swine wastewater with COD removal efficiency of $66.4{\sim}84.9$% and biogas production rate of $0.333{\sim}0.796m^3/kg-COD_{removed}{\cdot}d$. Increases of organic loading rate by increasing influent COD concentration and/or decreasing hydraulic retention time caused decreases in COD removal efficiency and increases in biogas production rate. At relatively high organic loading rate employed in this study, the treatment efficiency of AF and ASBF-PR were similar but superior than that of ASBF-SP, indicating that porosity and pore size of the media packed in the bioreactors are more important factors contributing the performance of to bioreactors than specific surface area of the media. TKN in swine wastewater must be removed prior to the anaerobic processes when anaerobic process is considered as a major treatment process since influent TKN concentration of $1,540{\sim}1,870mg/L$ to the bioreactors adversely affect the activity of methanogenic bacteria, resulting in decreases of treatment efficiency and biogas production rate by 50%.

• Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
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• v.31 no.5
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• pp.760-766
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• 1998

This study was carried out far isolation and characterization of ammonia oxidizing bacteria (AOB) from aquacultural place and sludges of waste water collected in Pusan. One autotrophic AOB, Nitrosomonas sp. and 8 heterotrophic AOB (2 strains of Bacillus sp., 2 strains of Acinetobacter sp., Xanthomonas sp., Alcaligenes sp., Pseudomonas sp., Sphingobacterium sp.) were isolated. and identified. Variation of total nmmonia nitrogen (TAN) and $NO_2-N$ in mineral salt media containing 10mg/ $\ell$ of NHCl for 15 days in differents 9 strains was measured in order to examine the ablitity of ammonia oxidation. TAN was started to reduce after 4 days incubation and ca. 2 mg/$\ell$ of TAN was decreased after 15 days incubation by Nitrosomonas sp., At that time, $NO_2-N$ was produced to 0.023$\~$0.036 mg/$\ell$. Heterotrophic AOB showed the low ability of ammonia oxidation, 0.02$\~$0,04 mg/$\ell$ of TAN was decreased and $NO_2-N$ was produced to 0.01$\~$0.51 mg/$\ell$ after 15 days. When each strain of 8 heterotrophs was incubated in mimeral salt media containing 10 mg/$\ell$ $NH_4Cl$ and 50 mg/$\ell$ glucose, and 50 mg/$\ell$ $NH_4Cl$ and 5 g/$\ell$ glucose, the diminution of TAN was 1.12$\~$3.38 mg/$\ell$ and 1$\~$20 mg/$\ell$, respectively.

• Korean Journal of Ecology and Environment
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• v.46 no.4
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• pp.488-498
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• 2013

A three-dimensional hydrodynamic model was applied to the Lake Euiam. The lake has three inflows, of which Gongji Stream has the smallest flow rate and poorest water. The dam-storage volume, watershed area, lake shape and discharge type of the Chuncheon Dam and the Soyang Dam are different. Therefore, it is difficult to analyze the water plume and mixing pattern due to the difference of the two dams regarding the amount of outflow and water temperature. In this study, we analyzed the effects of different characteristics on temperature and conductivity using the model appropriate for the Lake Euiam. We selected an integrated system supporting 3-D time varying modeling (GEMSS) to represent large temporal and spatial variations in hydrodynamics and transport of the Lake Euiam. The model represents the water temperature and hydrodynamics in the lake reasonably well. We examined residence time and spreading patterns of the incoming flows in the lake based on the results of the validated model. The results of the water temperature and conductivity distribution indicated that characteristics of upstream dams greatly influence Lake Euiam. In this study, the three-dimensional time variable water quality model successfully simulated the temporal and spatial variations of the hydrodynamics in the Lake Euiam. The model may be used for efficient water quality management.

• Journal of the Korean Geographical Society
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• v.30 no.3
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• pp.242-254
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• 1995

The Hadano Basin is located at a distance of about 70kms and 60kms from Tokyo and Yokohama and lies in the south-west part of the Kanto region in Japan. The basin area, which correspoends to the catchment of the Kaname River, is about areal size of 60.7$\textrm{km}^2$ and extends about length of 8kms in E-W direction and about width of 5kms in N-S direction (Fig.1). The Hadano basin is filled with thick pile of the alluvum from deposits composed of volcanic materials, mostly came from the Hakone Volcano and overlain by Fuji Volcanic ashes. Fluvial deposits form the good aquifer, therefore water resources of Handano City has been largely depending upon the eroundwater. Urbanization and industrialization of the basin has been rapid in the last thirty years, after activation of "Factory Attraction Policy of Hadano City" in 1956. Growth in population and number of factory due to urbanization changed the land-use pattern of the basin rapidly and increased the water demands. Therefore, Hadano City exploited a new source of water supply, and have introduced the prefectureal waterworks since 1976. On the other hand, the rapid urbanization has brought about the pollution of streams in the basin by domestic sewage and industrial waste water. Diffusion rate of sewerage systems in Hadano City is 38% in 1993. In ordcr to examine the impact of anthropogenic factors on river environments, the author took up the change of land-use and diffusion area of sewerage as parameters, and performed field surveys on water discharge and quality. The survey has been made at upstream and downstream of the main stream regularly per month, to get informati ons about the variation of discharge and water quality aiong the stream and its diurnal fluctuation. Annual variation has been analyzed based the data from Hadano City Office. The results are summarized as follows. 1. Stream discharge has been increasing by urbanization (Fig.3). Water quality (C $l^{-10}$ , N $H^{+}$$_{ 4}$-N, BOD) has been improving gradually after the application of sewerage service, yet water pollution load at the lower station has increased than that at the upper one because of the larger anthropogenic discharge volumes (Fig.4). 2. Corrclation coefficient of discharges between upper and lower was 0.81-0.92. Pollutant loads of the R. Kamame after the confluence with R. Kuzuha grew up by 2.4-3.7 times as compared with its upper reaches, and it increased to 3.7-6.9 times after the confluence with the R. Muro (Fig.5). 3. The changes of water quality along the stream can be divided into two groups (Fig.6a). First: water quality of the R. Kaname and R. Shijuhachisse is becoming worse towards the lower reaches because the water from branches are polluted. Second: water quality are improved in the lower where spring and small branch streams supply clear water, for example R. Mizunashi, R. Muro and R. Kuzuha. 4. Measured discharge at the upper station in the R. Shijuhachisse is 0.153㎥/sec, and about 55% of this is recharged until it reaches to the lower point. The R. Mizunashi has a discharge of 1.155㎥/sec at the upper point, is recharged 0.24㎥/sec until the midstream and groundwater spring 0.2㎥/sec at the lower reaches. R. Kuzuha recharged all the mountain runoff (0.2㎥/sec) at the upper reaches. The R. Muro is supplied by many springs and the estimated discharge of spring was 0.47㎥/sec (Fig.6b). 5. Diurmal variations in discharge and water quality are influenced clearly by domestic and industrial waste waters (Fig.7, 8).ed clearly by domestic and industrial waste waters (Fig.7, 8).

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.214-214
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• 2019

가뭄이 '심함' 단계 이상 도달 시에는 매주 수문분석을 수행하여 가뭄전망을 수행하여야 한다. 이를 위해서는 기상청의 강수량과 기온 등의 기상예측 자료가 필요하다. 현재 기상청에서는 3개월 기상전망으로 월단위 강수량과 평균기온을 매월 제공하고 있다. 1개월 전망에서 4주의 강수량합과 평균기온을 제공하고 있다. 하지만, 향후 4주간을 전망하는 1개월 전망에서는 1주단위의 강수량과 평균기온이 아닌, 4주간의 강수량합과 평균기온을 1주일 단위로 업데이트해 WINS에 제공하고 있다. 1주단위의 강수량과 평균기온을 취득하기 어려워, 평년 일단위 강수량과 평균기온 자료를 사용하여 4주간의 자료를 1주 단위로 분할하는 방법을 사용하였다. 주간단위 수문자료의 처리를 위해 국제표준기구(ISO)에서 제시하는 기준(ISO 8601)에 따랐다. ISO 8601은 월요일부터 일요일까지를 1주로 정의하며 현재 사용하고 있는 날짜체계와 1대1로 대응되도록 하였다. 예를 들면 1981년 2월 22일은 '1981-W07-7' 또는 '1981W077'로 표시한다. 표시된 형식은 1981년 7번째 주 일요일을 뜻한다. 이 기준에 따라 수문자료를 정리할 수 있도록 프로그램을 개발하였다. 주간 단위 잠재증발산량 계산은 월잠재증발산량 프로그램을 1주단위로 계산할 수 있도록 수정 및 보완하여 개발하였다. 수정 및 보완한 부분은 외기복사(外氣輻射)량 계산부분이다. 외기복사량은 지구가 태양을 1년 주기로 공전하므로 특정 위도에서 특정날짜에 따라 복사량이 달라지므로 주간단위의 월요일부터 일요일에 해당하는 날짜의 외기복사량을 각각 계산하고 이를 평균하여 주간단위 대푯값으로 사용하도록 하였다. 계산된 주간단위 외기복사량과 최고 최저기온을 입력하여 Hargreaves식에 의해 잠재증발산량을 계산한다. 융적설을 포함한 주단위 강우-유출 모형의 매개변수를 추정하기 위해 전국 24개 지점의 수문자료를 사용하였다. abcd 모형과 융적설모듈의 초기값 포함 11개 매개변수를 SCE-UA 전역최적화 알고리즘으로 추정하였다. 추정된 유역의 매개변수는 토양배수, 토양심도, 수문지질, 유역특성인자를 사용한 군집분석 결과에 의해 113개 중권역에 할당하였다. 개발된 주간단위 강우-유출 모형은 비교적 단기 가뭄전망을 위해 사용된다. 계산된 유량은 자연유량이며, 전국 취수장 수량, 하수처리장 방류수, 회귀수를 반영하여 지점별 유량을 계산하여 가뭄전망에 사용되고 있다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.31 no.3D
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• pp.457-468
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• 2011

Recently, the non-vibration mass excavation method is used on sewage pipes and road construction sites in Jeju. However, a construction cost estimation based on the unit quantity does not provide a proper unit price. In this study, a comparison of the productivity of the standard quantity-per-unit costing method and the one of the work crew combination method was made based on the site monitoring of the non-vibration mass excavation method that is used in construction sites near Jeju. For this, data of 35 sites were collected: a regression equation was derived from the 30 data, and verification was carried out through the remaining 5 data. The analysis concluded that a day's workload is $16.43m^3$. In addition, a combination of the equipment considering the site conditions and the amount of labor, which varies with the number of work crew was obtained in order to estimate the construction cost of the work crew combination method. The construction cost was calculated based on the one-day workload ($16.43m^3$) derived from the regression analysis. The cost then was analyzed and compared with the standard quantity-per-unit costing method.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.15 no.9
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• pp.13-18
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• 2014

BMP test was carried out to evaluate the characteristics for co-digestion of night soil and food waste. 6 types of sludge were tested in 30 days which were raw, excess, digested, night soil/septic tank (1:1), food waste (food : dilution water = 1:1), and mixed sludge. Bio gas was produced actively after 2 days, and continued in 2 weeks. Gas generation amount was decreased rapidly after considerable space of time. Especially maximum productivity of gas was shown in 7~8 days. The ultimate methane yields of raw, excess, digested, night soil/septic tank, food waste, and mixed sludge were 64.63, 67.49, 66.45, 72.44, 107.85, and 46.71 mL $CH_4/g$ VS respectively from Modified Gompertz model. The lag growth phase time and maximum specific methane production rate of mixed sludge were 1.88 day and 80.4 mL/day respectively. The methane potential of mixed sludge was higher than individual sludge. So high methane potential was expected by controlling mixing ratio of food waste. Besides stable operation of digestion tank and the solution of oligotrophic problem were possible.