• Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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• v.35 no.6
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• pp.527-534
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• 2017

The purpose of this study is to develop unmanned equipment that can automatically move to the desired point and measure water quality at the correct depth. For this purpose, we constructed a water sampling lift and water sampling container, an unmanned vessel equipped with a VRS-GPS, an acoustic echo sounder, and a water quality sensor. Also, we developed an automatic navigation algorithm and program, an automatic water sampling program, and a water quality map generation program. As a result of the experiment in the detention pond, the unmanned vessel sailed along the planned route with an accuracy of about 93% within the error range of 3m. In addition, the water quality sensor installed in the lift was able to acquire the water quality of the target area in real time and transmit it to the server via wireless Internet, and it was possible to monitor the water quality of each site in real time. Through field experiments, the water sampling lift was able to control the desired length with an accuracy of about 94%. The stretch length accuracy experiment of the water sampling lift was impossible to measure directly in the water, so it was replaced land-based experiment. We also found some unstable problems due to the weight of the water sampling lift and the weight of the air compressor to operate the water container. Except these two problems, we accomplished purpose of this study. An automated water quality measurement method using an unmanned vessel can be used to measure the quality of water in a difficult to access area and to secure the safety of the worker.

• Korean Journal of Ecology and Environment
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• v.43 no.2
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• pp.338-344
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• 2010

The automatic water quality monitoring system (AWQMS) have been installed to immediately response to any pollution incident. It also make it possible to conduct the task efficiently regarding water quality control. The purpose of this study is to enhance reliability by securing accuracy of automatic water quality data through quality assessment (QA) for temperature, pH, dissolved oxygen (DO), electric conductivity (EC), total organic carbon (TOC). The result of comparison between manual and automatic data, relative accuracy of general items (temperature, pH, EC, DO) and TOC were mostly satisfied with guideline (i.e. less than 20%). On the other hand, relative accuracy of DO between sampling site and housing site was somewhat against the guideline. The contamination by attaching algae and microorganism in the pipeline is considered as main cause. After backwashing the pipeline, DO concentration was increased up to 53%. Therefore, pipeline management is recognizable as important thing to secure reliability of water quality data.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.442-442
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• 2012

농업용저수지 수질측정 현황은 17,600여 개소 농업용저수지 중 농업용수 수질측정망 조사시설은 저수지 800개소이며, 농업용 호소로서 환경부 조사 시행 호소수질측정망시설 26개소(저수지 16개소, 담수호 10개소)를 포함한 826개소를 대상으로 농업용수 수질을 분석 평가하고 있다. 저수지 자율항법 자동수질측정을 위하여 개발한 운영시스템은 내용적측정 무인탐사선과의 연계운항 제어모듈 개발 및 저수지 수질측정을 위한 최적항로 운항모듈을 개발하였다. 자율항법 무인탐사선의 자동수질 측정을 위한 운항 제어 알고리즘 설계를 위하여 기존의 자율항법 탐사선의 운항 알고리즘과 수질자동 측정장치 제어 알고리즘을 분석하여 연계 제어모듈을 설계하고 프로그래밍 하였다. 운영과정은 선박운영 프로그램에서 수질모니터링 프로그램으로 Operation Start 명령을 전송하면 수질모니터링 프로그램에서 이 명령을 수신한 이후에 윈치제어 및 수질측정, 각 해당 수심에서 시료채수를 수행한 이후에 Opeartion End 신호를 선박운영 프로그램에 전송하면 다음 지점으로 이동할 수 있도록 하였다. 이를 통하여 효율적인 농업용저수지의 무인자동 수질측정 및 채수기술을 개발 제공하도록 하겠다.

• Proceedings of the KSRS Conference
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• 2006.03a
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• pp.87-90
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• 2006

인천-제주 정기여객선에 수온, 클로로필 및 탁도계 등의 센서를 설치하여 해양환경 모니터링 시스템을 구축하였으며, 여객선 항로를 따라 2001년부터 2004년까지 18회에 걸쳐 자동관측과 함께 20-30분 간격으로 30여개의 정점에서 해수를 채수하여 분석하였다. 연구의 목적은 채수된 해수를 직접 분석하여 여객선에 설치된 자동측정 센서가 신뢰성 있는 자료를 생산하는지 비교 분석하는 것과 서해 한반도 연안의 해수특성을 전체적으로 이해함으로서 계절적인 변동을 파악하는 것이다. 2001-2003년 초까지 사용된 YSI 센서는 수온, 염분, 탁도와 클로로필 농도 등을 종합적으로 측정할 수 있는 멀티센서이나, 설치하여 운용해 본 결과 정밀도에서 많은 문제점이 발생하였다. 따라서 2004년 이후 클로로필과 탁도 자동 측정을 위한 단일 센서들로 교체되었으며 이들 센서는 멀티센서 보다 좋은 결과를 보였다. 비록 자동측정 장치에 문제는 있었으나, 18회에 걸친 서해 연안의 실시간 모니터링을 통하여 해수환경의 계절별 특성을 이해할 수 있었다. 부유퇴적물의 경우, 경기만과 목포 주변의 남쪽 해안은 농도가 모든 계절에서 높게 나타났으며 특히 가을 겨울철에 가장 높은 값을 나타냈다. 클로로필의 농도도 경기만 중심지역과 남쪽 해안에서 여름과 가을철에 걸쳐 0.4 - 6.0 $mg/m^3$ 정도의 분포를 보였으나 겨울철에는 2.6 $mg/m^3$ 미만으로 나타났다.

• Korean Journal of Ecology and Environment
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• v.40 no.2
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• pp.193-200
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• 2007

The objective of this study was to estimate uncertainty of online TOC analyzer in water quality monitoring system. A procedure for the estimation of measurement uncertainty of total organic compounds (TOC) based on the ISO approach is presented. It is based on a mathematical model that involves 4 input parameters (standardization, sensitivity, solute effect and representativeness). In this study, a major problem in estimating the uncertainty of online TOC analyzer was the solute effect. It was strongly depends on organic materials. So homogeneity of the sample is the most important consideration. Modified concentration and combined standard uncertainty was $4.71{\pm}0.36$ mg $L^{-1}$ by model modified in this study.

• Journal of Wetlands Research
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• v.21 no.2
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• pp.140-146
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• 2019

In order to manage non-point sources, the paradigm of the system should be changed so that the management of non-point sources will be systematized from the beginning of the use and development of the land. It is necessary to change the method of national subsidy support and poeration plan for the non-point source management area. In order to increase the effectiveness of the non-point source reduction project, it is necessary to provide a minimum support ratio and to provide additional support according to the performance of the local government. A new system should be established to evaluate the performance of non-point source reduction projects and to monitor the operational effectiveness. It is necessary to establish the related rules that can lead the local government to take responsible administration so that the local governments faithfully carry out the non-point source reduction project and achieve the planned achievement and become the sustainable maintenance. Alternative solutions are needed, such as problems with the use of $100{\mu}m$ filter in automatic sampling and analysis, timely acquisition of water sampling and analysis during rainfall, and effective management of non-point sources network operation management. As an alternative, it is necessary to consider improving the performance of sampling and analysis equipment, and operate the base station. In addition, countermeasures are needed if the amount of pollutant reduction according to the non-point source reduction facility promoted by the national subsidy is required to be used as the development load of the TMDLs. As an alternative, it is possible to consider supporting incentive type of part of the maintenance cost of the non-point source reduction facility depending on the amount of pollutants reduction.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.463-463
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• 2018

우리나라의 공공용수역에서는 오염배출규제 및 하수도 정비에 의한 점오염원 부하량의 삭감에 의해 수질개선이 진행되어 왔다. 그러나, 비점오염원부하는 상대적으로 증가하는 경향에 있음에도 불구하고 그것을 실증하기 위한 강우시의 오염부하유출의 관측은 충분히 실시되지 않고 있다. 본 연구에서는 영주댐 유입하천을 대상으로 강우시 유입 오염부하량 파악 및 수질변동모의 예측을 위한 기초자료 획득을 위한 강우시 유입부하량 특성 및 수질영향이 분석되었다. 영주댐의 조사지점은 석표교, 멀내교의 총 2개 지점으로 본류인 내성천, 지류인 토일천에 각각 1곳씩 선정하였다. 유입수 샘플링은 자동모니터링 장치를 설치하여 채수하였고, 유랑조사는 교각에 설치된 자동수위측정기를 이용하여 측정하였다. 조사기간은 누적 강우량 133mm가 내린 2017년 7월 2일부터 5일간 실시하였다. 수질 시료 분석결과, 비강우시대비 COD 및 영양염류 부하량이 큰 폭으로 증가하는 것으로 나타났다. 토일천에서 채수된 시료의 경우 T-P는 비강우시 유입농도보다 최대 60배 높고, T-N은 비강우시에 비해 약 2.3배 높은 것으로 분석되었다. 강우유출 발생 시의 수질은 비강우시의 수질보다 COD 및 영양염류 부하량이 큰 폭으로 증가하였다. 비 강우시 유입되는 영양염류농도에 비해 강우시에는 강우강도에 비례하여 높은 농도의 인과 질소성분이 유입되고 있었고, 댐 저수량의 많은 부분이 강우시의 유입수량으로 채워지는 점을 고려할 때, 강우시 유입 수질이 댐 저수지 수질변화에 큰 영향을 주고 있을 것으로 판단된다. 영주댐 유역의 강우유출 특성은 강우유출이 시작 된 후, 수 시간 이내에 오염물질 농도가 급격히 증가하였고 유량의 증감속도와 유출량은 비례하였다. COD, 질소 계열 및 인 계열 물질의 유량과 비례한 증감을 확인하였다. 이를 통해 강우시 질소와 인의 유출이 강우량과 영향이 있음을 알 수 있었으나, 계절적인 유출 특성의 유무를 무시 할 수 없기 때문에 이에 대한 보다 상세한 조사 및 검토가 필요할 것으로 사료된다.

• Journal of Korean Society of Forest Science
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• v.96 no.1
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• pp.21-28
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• 2007

This study was conducted to investigate how the qualities of the stream water vary during the event in the regrowth and rehabilitation catchments in Yangju, Gyeonggido, from June to September 2005. During the observation periods, we sampled the stream water continuously by an auto-sampler (ISCO, 6712FR). The sampled waters were analyzed for suspended solid concentration, electrical conductivity and pH. The suspended solid concentration during the event increased concurrently with the stream flow. The peak of suspended solid concentration usually precedes the peak flow. The maximum value of suspended solid concentration was 420.89 mg/l in the event 1 at the regrowth catchment. Among the events simultaneously sampled at both catchments, the maximum values of suspended solid concentration were 212.8 mg/l and 58.24 mg/l in the event 3 at the regrowth and rehabilitation catchment respectively. The maximum value of EC in each event showed in the early stage of rising limb. EC decreased during the rising limb, and then showed minimum value at peak flow. EC gradually increased to pre-event value after minimum one. pH varied in similar pattern with EC. The maximum value of suspended solid concentration during each event was 2.8 to 4.3 times higher at the regrowth catchment than at the rehabilitation catchment. And the EC during each event was higher at the regrowth catchment than at the rehabilitation catchment. This results indicate that a disturbed forest soil during clear cutting at regrowth catchment still has been unstable.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.154-154
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• 2023

수질모니터링은 수자원 보존과 공중 보건에 있어 매우 중요하다. 기후변화로 인한 이상강우와 산업화 등의 이유로 비점오염물질 및 오염원 배출량이 증가하여 하천과 호소에 영양염류가 증가하게 된다. 영얌염류의 증가로 하천에 부영양화 상태가 지속된다면 녹조발생 등으로 인해 생태계에 부정적 영향을 초래하게 된다. 또한 부영양화는 원수의 유기물량 증가로 인해 처리비용 증가, 이취미 문제 등 인간에게도 직접적인 문제를 유발한다. 특히 우리나라의 경우 하천 취수율이 높은 국가이며, 낙동강 중상류 지역에는 산업시설이 과도하게 밀집되어 있어 하천에 오염물질 유입이 되어 부영양화가 된다면 심각한 문제를 유발하게 된다. TN은 부영양화의 중요한 지표다. 우리나라의 TN 측정은 시료 채수 후 실험실에서 수질오염공정 시험기준에 따라 진행이 된다. 실험실 분석은 TN 농도를 분석하는 일반적인 방법이며, 정확한 검출 및 정량화를 목표로 한다. 하지만 이러한 방식은 정교한 장비를 갖춘 전문 실험실 및 전문 인력을 필요로 한다. 환경부에서 주요 하천에 수질측정망을 설치하여 수질현황에 대한 종합적인 조사를 통해 수질변화 추세를 파악하는 것이 가능하지만, 실시간 TN 농도를 감지하는데 매우 제한적이다. 현재 조사방식은 TN 농도 증가로 인한 문제에 대해 초기대응을 하기에는 한계가 있다. 최근 센서의 발전으로 다양한 항목을 신속하고 지속적으로 모니터링 할 수 있게 되었다. TN에 대한 직접적인 센서 모니터링은 불가능 하지만 여러 측정 항목이 TN과 상관관계가 있는 것이 여러 연구에서 입증되었다. 이러한 결과를 바탕으로 본 연구에서는 오염도가 높은 낙동강을 대상으로 TN 예측에 대한 기초 연구를 진행하였다. 과거 측정된 자료를 활용하여 센서로 측정 가능한 항목을 통해 TN 예측을 진행하며, 실제 활용을 위해 회귀식을 도출하고자 한다. 최근 환경부에서 실시간 수질 현황 및 오염도를 파악하기 위해 자동측정망 지점을 늘리는 추세인데, 본 연구의 결과를 활용한다면 실시간 TN 예측에 대한 기초자료 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.23 no.4
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• pp.323-334
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• 2007

We analyzed the ocean environmental data from water sample and automatic measurement instruments with the Incheon-Jeju passenger ship for 18 times during 4 years from 2001 to 2004. The objectives of this study are to monitor the spatial and temporal variations of ocean environmental parameters in coastal waters of the Yellow Sea using water sample analysis, and to compare and analyze the reliability of automatic measurement sensors for chlorophyll and turbidity using in situ measurements. The chlorophyll concentration showed the ranges between 0.1 to $6.0mg/m^3$. High concentrations occurred in the Gyeonggi Bay through all the cruises. The maximum value of chlorophyll concentration was $16.5mg/m^3$ in this area during September 2004. The absorption coefficients of dissolve organic matter at 400 nm showed below $0.5m^{-1}$ except those in August 2001 During 2002-2003, it did not distinctly change the seasonal variations with the ranges 0.1 to $0.4m^{-1}$. In the case of suspended sediment (SS) concentration, most of the area showed below $20g/m^3$ through all seasons except the Gyeonggi Bay and around Mokpo area. In general SS concentration of autumn and winter season was higher than that of summer. The central area of the Yellow Sea appeared to have lower value $10g/m^3$. The YSI fluorometer for chlorophyll concentration had a very low reliability and turbidity sensor had a $R^2$ value of 0.77 through the 4 times measurements comparing with water sampling method. For the automatic measurement using instruments for chlorphlyll and suspended sediment concentration, McVan and Choses sensor was greater than YSI multisensor. The SeaWiFS SS distribution map was well spatially matched with in situ measurement, however, there was a little difference in quantitative concentration.