• 한국측량학회지
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• 제35권6호
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• pp.527-534
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• 2017

이 연구의 목적은 원하는 지점까지 자동으로 이동하고 정확한 수심에서 채수 하고 수질을 측정할 수 있는 무인장비를 개발하는데 있다. 이를 위해 채수 리프트 및 채수 컨테이너를 제작하고, VRS-GPS, 음향측심기, 및 수질 측정기를 장착한 무인 탐사체를 제작하였으며, 자동운항 알고리즘 및 프로그램, 자동 채수 프로그램, 수질분포도 작성 프로그램을 개발하였다. 유수지에서 실험한 결과 무인 탐사체는 오차범위 3m 내에서 약 93%의 정확도로 계획 경로를 따라 운항하였다. 또한 채수 리프트에 장착한 수질측정 센서로 대상지역의 수질을 실시간으로 획득하고 무선 인터넷을 통하여 서버에 전송하여 각 지점의 수질을 실시간으로 모니터링 할 수 있었다. 육상에서의 실험을 통해 채수 리프트는 약 94%의 정확도로 원하는 길이를 조절할 수 있었다. 무인 탐사체를 활용하여 자동화된 수질측정 방법은 접근이 어려운 지역에서의 수질측정이 가능하고, 작업자의 안전을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제43권2호
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• pp.338-344
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• 2010

상수원 및 수계의 수질관리 업무를 효율적이고 능동적으로 수행하고, 수질오염사고 발생시 신속한 대응조치를 할 수 있는 조기경보체계 구축을 위하여 주요 상수원 및 하천 등에 수질자동측정망을 설치하여 운영하고 있다. 수온, pH, EC, DO, TOC 항목에 대한 정도평가를 실시하여, 수질자동 측정 자료에 대한 정확도를 확보하여 신뢰도를 제고하고자 하였다. 수질자동측정기기와 수동측정기기에 대한 측정값을 비교한 결과, 대체로 일반항목(수온, pH, EC, DO) 및 TOC의 상대정확도가 20% 이내의 목표를 만족하였다. 그러나 수질자동측정소의 저류수조의 측정기기(내부)와 채수지점의 측정기기(외부)의 측정값 차이를 분석한 결과, 채수거리가 먼 측정소의 DO에 대한 내부-외부의 상대정확도는 목표값을 다소 벗어나는 것으로 나타났다. 채수관로에 조류 및 미생물 부착에 의한 오염이 원인으로 판단되어 역세척하여 측정한 결과, 측정된 DO 농도는 최대 53%까지 상승하는 효과를 나타냈다. 따라서 채수관로 관리가 수질자동측정 자료의 신뢰성을 확보하는데 중요함을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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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.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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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.

• 생태와환경
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• 제40권2호
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• pp.193-200
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• 2007

수질자동측정시스템에서 운영하는 온라인 TOC 자동측정장치의 측정값에 대한 불확도를 산출하였다. 본 연구에서 개발한 모델식을 이용하여 ISO 불확도 규정을 바탕으로 요소별 불확도 및 표준합성불확도 그리고 확장불확도를 산출하였다. 온라인 TOC 자동측정장치는 검량선을 이용한 농도산출, 측정감도 변동, 매질효과 및 채수지점에 따라 가장 많은 불확도를 가지는 것으로 사료된다. 환경부에서 운영중인 수질자동측정시스템에 설치된 온라인 TOC자동측정장치를 이용하여 4가지 불확도 요소별 불확도 측정실험을 진행한 결과 매질효과에 의한 불확도가 가장 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 매질효과에 의한 불확도는 주입한 퇴적물의 양이 증가할수록 기여율이 함께 증가하였다.

• 한국습지학회지
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• 제21권2호
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• pp.140-146
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• 2019

비점오염원 관리를 위해 정책의 변환이 필요한 부분으로는 비점오염원관리는 국토의 이용 및 개발이 시작되는 시점부터 체계적으로 이루어지도록 제도의 패러다임이 전환되어야 한다. 비점관리지역의 국고지원 방식 및 운영방안을 전환하여 최저지원율은 보장해 주고 그 이상은 지자체의 비점오염저감사업의 추진현황과 성과등을 평가하여 추가로 지원해 줄 수 있는 방식으로의 전환을 통해 사업효과를 극대화할 필요가 있다. 신규 제도가 마련되어야 할 부분으로는 비점오염저감사업의 추진성과를 평가하고 운영효과를 모니터링 할 수 있도록 평가체계가 마련되어야 한다. 지자체가 비점오염원저감사업을 충실히 수행하여 계획된 성과를 달성하고 지속적인 유지관리가 될 수 있도록 지자체의 책임행정을 유도할 수 있는 관련 근거 규정이 필요시 된다. 대안마련이 필요한 요소로는 자동채수 분석에서 $100{\mu}m$ 필터의 사용에 따른 문제점, 강우시 채수 및 분석의 적시성 확보, 효율적인 비점측정망 운영관리 방안을 들 수 있다. 대안으로는 채수 분석장비의 성능개선, 권역별 비점오염물질측정망 모니터링통합센터 운영 등을 검토해볼 필요가 있다. 또한 국고보조사업으로 추진된 비점오염저감시설로 인한 오염물질의 삭감량을 수질오염총량제의 개발부하량으로 사용할 수 있도록 요구할 경우 삭감량에 따라 비점오염저감시설의 유지관리 비용 일부를 인센티브형식으로 지원하는 방안을 고려해 볼 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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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.

• 한국산림과학회지
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• 제96권1호
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• pp.21-28
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• 2007

본 연구는 국립산림과학원 산림수문 유역시험지인 경기도 양주시에 위치한 개벌 재생림유역과 사방지 혼효림유역에서 2005년 6월에서 9월까지 3회의 강우사상에서 자동 물시료채취기(ISCO, 6712FR)를 이용해 채수한 계류수 시료에 대해 부유물질농도, 전기전도도 및 pH를 측정하여 강우시 계류수의 수질 변화와 개벌의 영향을 밝히고자 수행하였다. 부유물질농도는 강우에 의한 계류수 유출 증가와 함께 높아지기 시작하였으며, 첨두유출이 나타나기 전 증수부에서 최고치를 보이다가 급격하게 감소하였다. 부유물질농도 최고치는 개벌 재생림유역에서만 채수된 event 1에서 420.89 mg/l로 가장 높았으며 두 유역에 같이 측정된 강우사상의 경우에는 8월 24일부터 채수된 event 3에서 개벌 재생림유역(212.8 mg/l), 사방지 혼효림유역(58.24 mg/l) 모두 높게 나타났다. 총강수량이 많거나 강우강도가 높으면 부유물질농도도 높은 것으로 나타났으며, 최대유출량과도 밀접한 관계가 있었다. 유출량에 대한 부유물질농도의 관계는 주로 시계방향의 이력현상(clockwise hysteresis)을 나타내었다. 전기전도도는 강우에 의해 유출량이 증가하면서 감소하기 시작하여 첨두유출시에 최저치를 나타낸 후 유출량이 감소함에 따라 서서히 평시 수준으로 높아지는 경향을 보였다. pH도 전기전도도와 마찬가지로 강우시작과 함께 증수부에서는 감소하기 시작하여 첨두유출 부근에서 최저치를 보인 후 유출량이 감소하면서 서서히 증가하기 시작하였다. 개벌 재생림유역 계류수의 부유물질농도가 사방지 혼효림유역에 비해 2.8~4.3배 높았으며 전기전도도도 사방지 혼효림유역에 비해 개벌 재생림유역에서 더 높게 나타났는데, 이는 개벌에 의해 교란된 산림토양의 영향이 현재까지도 나타나는 것이라 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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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.

• 대한원격탐사학회지
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• 제23권4호
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• pp.323-334
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• 2007

2001년부터 2004년까지 인천-제주 정기여객선을 이용하여 18회에 걸쳐 자동관측과 함께 20-30분 간격으로 40여개의 정점에서 해수를 채수하여 클로로필, 용존유기물과 부유퇴적물의 농도를 분석하였다. 연구의 목적은 채수된 해수를 직접 분석하여 서해 한반도 연안의 해수 환경의 공간적 시간적 변화를 모니터링 하는 것과 설치된 자동측정 센서가 신뢰성 있는 자료를 생산하는지 비교 분석하는 것이다. 18회에 걸친 서해 연안의 실시간 모니터링을 통하여 해수환경의 계절별 특성을 이해할 수 있었다. 클로로필의 경우, $0.1-6.0mg/m^3$ 정도의 분포를 보였으며 경기만이 다른 지역에 비해 높게 나타났다. 2004년 9월에는 경기만에서 $10mg/m^3$의 높은 값을 보였다. 용존유기물의 흡광 특성은 대부분은 $0.5m^{-1}$ 이하의 값 분포를 보였으나, 2001년 8-9월에 경기만과 목포 해역에서 높은 값을 보였으며, 2002년과 2003년은 다른 시기에 비해 계절별 변화가 적었다. 부유퇴적물의 경우, 대부분은 $20g/m^3$ 미만의 값을 보였으나 경기만과 목포 주변의 남쪽 해안은 농도가 모든 계절에서 높게 나타났으며 특히 가을. 겨울철에 가장 높은 값을 나타냈다. 황해중부 해역은 대부분 $10g/m^3$ 미만의 값을 보였다. YSI 센서의 클로로필 값은 신뢰도가 낮게 나타나 사용하기 어려웠으며 부유퇴적물의 농도는 4번의 조사시기에 대해 $R^2$ 값이 0.77 정도의 값을 보였다. 부유퇴적물과 클로로필의 자동관측을 위해서는 단일 센서인 McVan과 ChelSea 사의 것이 우수한 것으로 분석되었다. 현장조사에 의한 부유퇴적물 분포는 비슷한 시기에 얻어진 SeaWiFS 분석 결과와 공간적인 분포는 잘 일치하였으나 농도 값에서는 다소 차이를 보였다.