• Title/Summary/Keyword: 지표물질

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A study on the application of machine learning for the detection of hazardous chemicals in the water environment (수환경 유출 유해화학물질 감지 및 식별에 관한 머신러닝 기법 적용 연구)

  • Nam, Su Han;Kwon, Si Yoon;Kwon, Jae Hyun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.163-163
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    • 2021
  • 하천에서의 화학사고는 자연적 및 인위적인 원인으로 인해 발생할 수 있으며, 이러한 화학사고가 발생하게 되면 수환경 변화를 야기해 생태계나 인간에게 악영향을 발생시킬 수 있어 신속한 초기대응이 필요하다. 하천으로 유입된 화학물질의 평가에 대한 연구는 활발하게 진행되고 있지만, 화학사고 초기대응을 위한 연구는 미비한 실정이다. 초기대응을 위해서는 현장에서 측정이 용이한 지표를 활용해야하며, 이 지표를 이용해 유출된 화학물질에 대한 정보를 취득 할 수 있어야 한다. 하천의 주요 지점에는 pH 및 EC 등을 실시간으로 측정하는 자동측정망을 운영하고 있는데, 이러한 측정항목들을 지표로 활용한다면 하천 화학사고 대응을 위한 중요한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다. 또한 측정된 데이터를 머신러닝 기법을 적용한다면 화학사고 발생 시 초기대응을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다. 본 연구에서는 분석한 유해화학물질은 총 26종이며, pH 및 EC를 화학물질들의 특성을 파악하기 위한 대체지표로 선정하였다. 화학물질의 농도변화에 따른 대체지표 변화를 측정하였으며, 실험결과를 바탕으로 성질이 유사한 화학물질들을 Group별로 분류하여 데이터베이스를 구축하였다. 구축된 데이터베이스를 바탕으로 머신러닝 기법인 Decision Tree, Random Forest, Gradient Boosting, XG Boosting에 적용해 각 알고리즘에 대한 성능 평가를 진행하여 가장 우수한 성능의 머신러닝 기법을 선정한다. 본 연구 결과를 바탕으로 선정된 머신러닝 기법을 활용한다면 향수 수환경 화학사고 발생 시 유출된 유해화학물질에 대한 정보를 제공할 수 있으며 그에 따른 신속한 대응의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

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Pollutants Characteristics of Surface Runoff from the Industrial Complex (산업공단에서의 지표유출수 오염물질 특성)

  • Kim, Youn-Kwon;Kim, Ji-Yeon
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.390-392
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    • 2007
  • 강우시 발생되는 강우유출수는 배수구역내 지표오염물질로부터 기인한 다양한 오염물질을 포함하고 있으며 전세계적으로 이에 대한 많은 연구가 진행중에 있다. 초기강우시 산업공단에서 발생되는 지표유출수내 오염물질의 특성은 아직도 완벽하게 이해되고 있지 못하고 있다. 본 연구는 산업공단을 대상으로 강우시 지표유출수의 수질과 특성을 분석 평가하였고 시료채취는 공단을 배수구역별 4개 구역으로 구획 후 해당 배수구역에 대해 grab sampling 방법을 적용하였다. 석유 화학산업과 일반 야적장 등에서는 BOD, COD, SS, TN 등의 일반오염물 항목들이 주로 검출된 반면, 기계 금속산업, 고철야적장 지역에서는 중금속 항목의 오염물이 고농도로 측정되었다. 산업공단에서 발생하는 지표유출수내 오염물질들은 대부분 업종과 연관성을 나타내었고, 각 지점별 발생 오염물질의 농도는 오염물질의 노출정도 및 강우사상의 특성에 따라 결정되어지는 것으로 나타났다.

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Selection of the Optimum Organic Matter Index for Surface Water Quality Management (지표수 수질관리를 위한 적정 유기물질지표 선정)

  • Han, Dae Ho;Choi, Ji-Yong
    • Journal of Environmental Policy
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    • v.10 no.4
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    • pp.61-80
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    • 2011
  • Through concentrated investments in environmental regulations centered around BOD, which is a biodegradable matter index, and basic environmental infrastructures, national BOD pollution level has continuously improved. Nonetheless, limitations of BOD management system has become evident through nation-wide stagnation and/or increases of refractory organic matters, such as COD, at main drinking water sources, and the need for a new index, which can easily indicate different environmental conditions, has increased. Therefore, this study suggests a new organic management index for a proper management of surface water. $COD_{Cr}$ and TOC were examined as candidates for surface water quality management index, and it was found that TOC was more appropriate than $COD_{Cr}$ as an organic matter management index. Through this study, it was found that TOC possesses following qualities: a more representative index; international acceptability; monitoring program is easier; better availability of analysis techniques; better accuracy and precision of analysis; less time required for analysis; ease of operation; management of disinfection byproducts; connection with present policies; existence of foreign and domestic application case studies; and correlation with water ecosystem.

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Significance of Biomarkers in the Assessment of Dredged Materials for Beneficial Reuses and Disposal (준설물질 유효활용 및 처분을 위한 평가에 있어 생체지표 활용의 재고)

  • Won, Eun-Ji;Choi, Jin Young;Kim, Kyoungrean
    • Journal of Environmental Impact Assessment
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    • v.25 no.6
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    • pp.466-476
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    • 2016
  • Dredging is inevitably necessary for the management of water infrastructure such as waterways and polluted bottom sediment. Dredged material management options may be offshore dumping, wetland creation, beach nourishment and various other engineering uses depending on the given circumstances at the time of dredging. Among those options, wetland creation and beach nourishment are the preferred ones in Korea considering significant loss of wetland and beach erosion due to various development projects along the coastal region. In order to use dredged material beneficially, however, dredged material needs to be assessed its suitability with respect to its engineering purpose and environmental criteria. In this paper, we demonstrate that environmental risk of dredged material to be introduced into the marine environment can be easily assessed using biomarkers with relative low cost. Biomarkers can also compliment pollutant contents analysis that may not be specific to their impact on biological response. Biomarker information may be used to assist decision making process in selecting suitable treatment or beneficial use options for dredged materials.

노니(Morinda citrifolia L.) 부정근의 효능평가와 지표물질 탐색

  • Kim, Myeong-Gi
    • Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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    • 2018.04a
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    • pp.7-7
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    • 2018
  • Morinda 속 식물은 꼭두서니과(Rubiaceae)에 속하는 다년생 상록관목으로서 전세계 80여종이 분포하고 있다. 그중 노니는 2000년 전부터 동남아시아 지역에서 식품, 향신료, 음료, 자양강장제 등 다양한 분야에 사용되고 있으며 뿌리, 줄기, 잎, 열매의 식물체 전체 부위가 이용되고 있다. 특히 열매는 주스 등 다양한 제품으로 만들어지고 있다. 본 연구는 조직배양된 노니 부정근을 재료로 하여 항알러지의 효능평가를 수행하고 지표물질로 rubiadin을 선정하였으며 이물질에 대한 정제방법 및 구조분석을 통해 정성, 정량적 분석방법을 확립하였다. 항알러지 효능에 대한 측정 결과 노니 부정근 조추출물 $100{\mu}g{\cdot}mL^{-1}$에서 약 85%의 높은 발현 억제 효과를 보였고 이를 분획 추출한 후 분획물별로 histamine 및 $TNF-{\alpha}$ 발현 억제효과를 측정한 결과 헥산 및 메틸렌클로라이드층 분획물에서 효과가 우수하였다. 노니 부정근 조추출물이 함유한 유효성분들 중 항알러지 효과를 나타내는 지표물질을 선정하기 위하여 용매분획을 실시한 후 preparative LC로 분취하여 항알러지 효과가 높은 분획물을 얻었다. HPLC로 분취한 화합물을 GC/MS/MS, LC/MS-IT-TOF, UV/VIS spectrophotometer를 이용하여 최종적으로 rubiadin을 확인하고 이 화합물을 지표물질로 선정하였다. 이러한 결과는 노니 부정근의 고부가가치 기능성 소재로 이용되는데 도움이 될 것으로 기대한다.

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Correlation analysis between TOC and organic matter indices in influent and effluent of public sewage treatment facilities (공공하수처리시설 유입수 및 방류수에서 TOC와 유기물질 관리지표간의 상관성 분석)

  • Son, Dong-Jin;Jeong, Dong-Hwan;Park, Kyoo-Hong
    • Journal of Convergence for Information Technology
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    • v.11 no.4
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    • pp.122-129
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    • 2021
  • As the total organic carbon (TOC) becomes a new water quality standard as an organic matter (OM) index for public sewage treatment facilities (PSTFs) in Korea from 2021, a comparison study needs to be conducted by examining the correlation between TOC and the existing OM indices (DOC, BOD5, CODMn, CODCr). 500 PSTFs were categorized by process configuration and capacity, and correlation between OM indices in influent and effluent was analyzed. The CODMn/TOC showed higher correlation than other OM indices. This results can be used to basic data for various research associated with TOC.

Pollutants Characteristics of Surface Runoff from the Industrial Complex (산업공단에서의 지표유출수 오염물질 특성)

  • Kim, Youn-Kwon;Shin, Eung-Bai;Lee, Doo-Jin;Pae, Yo-sop;Yoon, Hyun-Sik
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.22 no.4
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    • pp.689-698
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    • 2000
  • The quality of stormwater runoff has been a major concern in water quality preservation. Characteristics of heavy metals and conventional pollutants in surface runoff from industrial complex, during the first flush, were not completely understood, Generally, separated sewer system is known for their water quality with untreated wastewater during storm events. In this study, the quality and characteristics of surface runoff from the industrial complex were investigated. The target area in the industrial complex catchment was divided 4 sub-areas, and the quality of stormwater runoff from the selected drainage areas was investigated using a grab sampling method. The petro-chemical industry and the junkyard discharged relatively high concentration of conventional pollutants, such as BOD, COD, SS, and TN through the first flush runoff samples. On the other hand, a higher level of heavy metals was found in the first flush runoff from the metal-mechanical industry and the scrap storage yard. For metals, Fe, Zn and Cu were the most prevalent species found in the first flush runoff from all sites for every surface runoff samples, while Pb, As, Cd, Cr and Ni were the least prevalent species and Hg was not found in any sample at any site. These results suggest that the nature of pollutants in surface runoff from the industrial complex was related to the type of industry, and the concentration of pollutants was determinated by the degree of exposed pollutant sources and the characteristic of rainfall events at the sites.

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Numerical Study on Behavior of Suspended Solid in Injection Well (주입정 내 부유물질 거동에 대한 수치모의)

  • Jeong, Woo Chang
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.250-250
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    • 2015
  • ASR(Aquifer Storage Recharge) 또는 ASTR(Aquifer Storage Transfer Recharge)과 같은 직접적인 지하수 인공함양기법은 대수층을 활용하여 수자원을 공급하고 관리하기 위한 적극적인 방안으로 고려될 수 있다. 그러나 하천 수와 같은 지표수를 주입할 경우 부유물질 그리고 생물학적 및 화학적 물질 등에 의해 주입정 내 스크린 부분에서 폐색이 발생할 수 있으며, 이로 인해 인공함양 시설의 운영에 있어 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 주입정 내 폐색을 저감시키기 위해서는 주기적인 주입정 역세척과 같은 방법이 적용될 수 있다. 본 연구에서는 물리적인 폐색을 발생시키는 부유물질이 포함되어 있는 지표수를 주입할 경우 주입정 내에서의 부유물질의 거동을 수치적 기법을 통해 모의 및 분석을 수행하였다. 본 모의에서는 부유물질을 구성하는 입자들은 세 가지 서로 다른 비중(0.8, 1.3, 1.5)을 가지며, 각각의 경우에 대해 입자분포는 정규분포를 통해 발생시켰다. 비중이 서로 다른 부유입자들은 동시에 주입정 내로 주입된다고 가정하였다. 모의는 비정상상태 조건으로 수행되었으며, 시간에 따라 변화되는 주입정 내 부유물질의 거동에 대해 분석하였다.

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구릉지 완사면의 "U자형 골" 지형발달에 관한 수문학적 연구(제2보)-지형발달 추론을 중심으로-

  • 양해근;박종관
    • Proceedings of the KGS Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.78-82
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    • 2003
  • 지형은 지표물질의 변위 혹은 변형, 물질의 화학적 구조가 변함에 따라 변화한다(좌등구 외, 1990). 이러한 지형 프로세스는 물순환계와 밀접한 관계가 있으며, 지표공간을 이루는 대부분의 지형은 지상에 공급된 강우의 유출과정에서 형성된 것이라고 해도 과언이 아니다. 특히 곡저 또는 곡두는 유수의 배출통로인 동시에 유출특성에 기인한 각 종 지형프로세스에 의해서 형성된다(은전 외, 1996). (중략)

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구릉지 완사면의 U자형 지형발달에 관한 수문학적 연구(제1보)

  • 양해근;박종관
    • Proceedings of the KGS Conference
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    • 2003.05a
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    • pp.102-103
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    • 2003
  • 지형은 지표물질의 변위 혹은 변형, 물질의 화학적 구조가 변함에 따라 변화한다(좌등구 외, 1990 ). 이러한 지형 프로세스(geomorphological processes)는 물순환계와 밀접한 관계가 있으며, 지표공간을 이루는 대부분의 지형은 지상에 공급된 강우의 유출과정에서 형성된 것이라고 해도 과언이 아니다. 특히 곡저 또는 곡두는 유수의 배출통로인 동시에 유출특성에 기인한 각 종 지형프로세스에 의해서 형성되므로(은전 외, 1996). 사면에서 일어나는 지형 프로세스를 이해하기 위해서는 사면에서의 물의 유출과정에 대한 명확한 규명이 전제가 되어야 한다. (중략)

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