• Journal of Korea Water Resources Association
• /
• v.56 no.5
• /
• pp.337-345
• /
• 2023

Monitoring river microplastics is a challenging task since it is a time-consuming and high-cost process. The use of a physical model to have a better understanding of river microplastics' behaviors can complement the challenging monitoring process. However, there have been very limited studies on modeling river microplastics. In this study, therefore, we evaluated the applicability of one commonly used river water quality model, i.e., the Water Quality Analysis Simulation Program (WASP), in simulating the microplastic concentration in the river environment. We simulated the microplastic concentration in the Anyangcheon stream using the WASP's biochemical oxygen demand (BOD) and suspended solid (SS) variables as possible surrogate variables for the microplastics. Simulation analyses indicate that the SS state variable performs better than the BOD state variable to mimic the observed concentrations of microplastics. This is because of the characteristics of each water quality parameter; the BOD variable, a biochemical indicator, is inappropriate for modeling the behaviors of microplastics, which have generally constant biochemical features. In contrast, the SS variable, which has similar physical behaviors, followed the observed patterns of the microplastic concentrations well. To build a more advanced and accurate model for simulating the microplastic concentration, comprehensive and long-term monitoring studies of the river microplastics under different environmental conditions are needed, and the unit of microplastic concentration should be carefully addressed before its modeling application.

• Journal of Korea Water Resources Association
• /
• v.57 no.8
• /
• pp.533-548
• /
• 2024

Due to climate change with extreme weather events, occurrences of unprecedented heavy rainfall have become more frequent. Since it is difficult to perfectly predict and prevent flood damages, the limitation of traditional prevention-centered approaches has come a issue. The concept of "resilience" has therefore been developed which emphasizes the ability to swiftly recover from damages to previous states or to even better conditions. In this study, we 1) developed a total of 20 domestic flood resilience indicators based on the 4R principles (Redundancy, Robustness, Rapidity, Resourcefulness), 2) conducted applicability evaluations targeting specific disaster-prone areas, and 3) assessed the importance of each indicator through Analytic Hierarchy Process (AHP) analysis with flood-related experts. To confirm the suitability of the developed flood resilience indicators, multicollinearity analysis was performed, and the results indicated that all 20 indicators had tolerance limits above 0.1 and Variance Inflation Factors (VIF) below 10, demonstrating suitability as factors. Furthermore, evaluations of proposed indicators were carried out targeting disaster-prone areas in 2022(21 areas), and AHP analysis was utilized to determine the relative importance of each indicator. The analysis revealed that the importance of each indicator was as follows: Robustness 0.46, Rapidity 0.22, Redundancy 0.17, and Resourcefulness 0.16, with Robustness exhibiting the highest importance. Regarding the sub-indicators that had the greatest influence on each 4R component, river embankment maintenance emerged as the most influential for Robustness, healthcare services for Rapidity, fiscal autonomy of local governments for Resourcefulness, and drainage facilities for Redundancy.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
• /
• v.19 no.2
• /
• pp.33-39
• /
• 2015

Recently, the event of slope failure has been occurring frequently due to rapid climate changes and broad development of infrastructures, and the research for establishment of monitoring and prevention system has been an attentive issue. The major influence factors of slope failure mechanism can be considered moisture and temperature in soil, and the slope failure can be monitored and predicted through the trend of moisture-temperature change. Therefore, the combined sensing technology for the continuous measurement of moisture-temperature with different soil depths is needed for the slope monitoring system. The various independent sensors for each item (i.e. temperature and moisture respectively) have been developed, however, the research for development of combined sensing system has been hardly carried out. In this study, the high-fidelity sensor combing temperature-moisture measurement by using the minimized current consuming temperature circuit and the microwave emission moisture sensor is developed and applied on the slope failure monitoring system. The feasibility of developed monitoring system is verified by various experimental approaches such as standard performance test, mockup test and long-term field test. As a result, the developed temperature-moisture combined measurement system is verified to be measuring and monitoring the temperature and moisture in soil accurately.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
• /
• v.40 no.3
• /
• pp.285-294
• /
• 2020

This study investigated the use of Ground Penetrating Radar (GPR) over a two-decade period on public roads, focusing on the electromagnetic characteristics of the pavement dielectrics and attenuation. From the results, a typical range of characteristic value, influencing factors, and a correction method were suggested. The typical dielectrics of asphalt pavements were 4-7, as measured by an air-coupled 1 GHz GPR antenna. The dielectrics of concrete pavements were very large in the early age, but were drastically reduced with ageing. Ten years on, collection was in the range of 6-12. The dielectrics were proportional to the relative humidity (R.H.) of the atmosphere. The effects were reduced to one eighth with an overlay. Attenuation generally increased with thickness of the road layer, and also increased where there was damage. The GPR results could also vary depending on the weather conditions as well as on the characteristics of the GPR equipment, even at the same frequency. Therefore, GPR surveys should be performed on road surfaces without debris on a single, fine day. The reliability of the GPR analysis could be improved by cores and equipment calibration with other non-destructive test surveys.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
• /
• v.13 no.1 s.28
• /
• pp.93-102
• /
• 2007

Particle materials sink in bottom and dissolved inorganic substances release from sediment and many kinds of materials continuously exchange in sediment and water column as well as transfer and transformation in sediment. The study of sediment quality means the state of sediment pollution relation of the water quality, sediment biota, materials fluxes between sediment and water column, transformation of materials in sediment is being important in recent. The state of sediment quality imply that the history of water pollution for long time, because the sediment quality does not change temporally. The sediment quality of bottom water can be used as a good indicator of pollution at present and in future. The major index of sediment qualities are the content of nutrients and hazard materials such as metals, Ignition Loss (IL), Total Sulfur (TS), Oxidation Reduction Potential (ORP), sediment COD, color, odor and the release of nutrients from sediment. However, there are some arguments between researchers about compare to estimation of sediment quality and sampling and analysis of sediment. In this study, I will introduce the method of sediment sampling, analyzing and estimating of the sediment pollution.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2015.05a
• /
• pp.563-567
• /
• 2015

우리나라 하천관리의 패러다임은 1990년대 이후 기존의 치수 및 이수능력을 고려함과 동시에 하천환경의 보전 및 복원을 새로운 목표로 설정한 자연친화적 방식으로 변화되었다. 하천법령 및 제도적 측면에서도 수자원 장기종합계획 및 유역 종합 치수계획은 하천의 환경보전 및 다목적 이용계획을 포함하도록 규정하고 있으며, 국내 하천법에 따르면 하천기본계획 수립 또한 자연친화적 하천조성 및 이와 관련된 보전지구 지정 등을 포함하도록 규정하고 있다. 하천설계기준, 자연 친화적 하천관리에 관한 통합지침, 또는 수자원 장기종합계획에서 적용하고 있는 하천환경조사 및 평가지표는 서로 다를 뿐만 아니라 과학적인 근거가 명확하지 않는 등 국가차원의 표준화가 이루어지지 못한 상태라 할 수 있다. 1990년대 이후 미국, 독일, 영국, 호주 등 선진국들은 하천환경 복원사업의 추진과정에서 복원사업의 타당성 제고 및 성공적인 사업수행을 위하여 그들 국가의 하천특성에 적합한 하천환경 평가 체계를 구축한 바 있으며, 이들 평가체계는 새로운 과학적 지식과 기술의 축적에 힘입어 지속적으로 발전되고 있다. Fujita의 유형화(Segment 분류)법에 의하면, 하천구간(Segment)은 하상경사, 하상재료, 식생, 생태 등이 통계적으로 동질인 하천 구간으로서, 하도 특성과 하천생태계 공간을 구분하는 단위이다. 자연하천에서 동일한 경사를 갖는 하천구간은 하상재료, 소류력, 저수로 폭, 수심 등이 대체로 동일한 값을 나타내고 있으며, 하도 특성을 지배하는 주요 인자로 각 하천의 평균 연최대유량, 하상재료의 대표입경, 하상경사 등을 설정하고 있다. 본 연구에서는 하천구간을 유형화하는 기준을 하상경사로 적용하여 평가단위를 분류하였으며, 평가체계는 미국의 USEPA를 한국형 하천환경에 맞도록 수정보완 하였다. 특히 미국의 USEPA의 지표 중 하안영역의 식생피복, 하반림 등은 생물분야 식생영역과 상충되어 제외하고 우리나라 특성에 적합한 하천횡단형상, 하천횡단 구조물 등의 평가기준을 재정립하여 내성천에 평가적용 분석하였다. 하천환경의 수리 및 하도 특성 평가기준 개발에 따라 평가체계의 개념적 틀을 토대로 통합적이고 표준화된 한국형 하천평가기준 개발을 위한 방법론을 정립하고, 나아가 하천환경의 지속가능성을 전제로 한 하천복원사업의 장 단기적 성공 여부를 평가할 수 있는 실무지침의 과학적 근거를 제시하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2007.05a
• /
• pp.633-637
• /
• 2007

하천환경 복원사업이나 자연형하천 정비사업의 근본 목표는 그 하천 고유의 하천경관이나 생태계 등 특성을 회복(Rehabilitation)시키거나 복원(Restoration)하는 것이다. 현재 이 치수기능 확보를 위한 댐 보의 건설, 하천정비 및 골재채취 등 하천의 인공화가 계속되고 있으며, 이에 따른 하천 및 하도의 물리, 화학, 생물에 미치는 영향은 심각한 수준이다. 이러한 하천의 인위적 교란은 요인, 규모, 빈도 및 강도는 다르지만 하천생태 서식처의 물리적, 화학적 특성이 변형, 변질되어 하천생태계가 변화, 단절, 절멸되는 심각한 상태가 빈발하고 있다. 하천교란(River disturbance)은 요인에 따라 유량 및 유사량 변화, 하상변동, 하도준설, 인공호안, 생태통로 차단 등 하천의 물리적 환경 변화를 초래하고, 그에 따른 영향으로 생물종의 감소 및 단순화, 개체수 감소 등과 같이 하천 생태계가 변화하게 된다. 그러나 하천의 교란평가에 대한 연구가 미흡하고, 또한 표준화된 평가체제가 구축되어 있지 않을 뿐 만 아니라 하천환경의 복원에 대한 의식 보급도 부족한 것이 현실이다. 따라서, 본 연구에서는 하천의 교란정도를 파악하기 위한 하천교란평가기법 개발을 위한 전단계로서 일본의 하천수변 국세조사, 영국의 River Habitat Survey, 호주의 River Assessment System, 미국의 Stream Corridor Restoration 등에서 제시하는 하천모니터링 및 평가체제를 비교, 분석하였다. 외국사례 분석 결과를 토대로 하천교란 요인을 하천정비, 댐건설, 골재채취로 유형화하고 교란요인별 조사해야 할 물리적 인자로서 유량, 유사량, 하도 제원, 특징적 내용, 하도형상, 여울과 소, 점사주, 인공구조물, 제방 호안의 재료 및 특징 등으로 선정, 검토하였으며, 생태계 인자로서는 제방 마루의 토지이용 및 식생구조, 하도의 식생유형, 하도주변 토지이용, 하안(bank) 형상 및 구조, 수종 및 구조, 하도 및 하안 특징 및 구조 등으로 선정, 검토하였다. 이상의 하천교란과 관계되는 지표를 선정하여 물리적, 생태적 조사 및 교란평가기법(안)을 개발, 제시하였다.

• Journal of the Korean Geosynthetics Society
• /
• v.21 no.2
• /
• pp.1-9
• /
• 2022

Recently, the reclamation of public waters has been on a downward trend due to environmental problems, but there is a limitation to evaluating environmental characteristics index uniformly. In this study, the stability of settlement behavior on public waters reclaimed land was analyzed using the experimental test. From the primary consolidation influence factors, the characteristics of the waste lime was similar that of clay in process of consolidation. Assuming that the waste lime landfill is the layer reinforced with thin geosynthetic reinforcement, the settlement was predicted by calculating the amount of increase using the Westergaard method. As a result of predicting settlement with degree of consolidation, it was found that the increase in stress was reduced by 40% when the surface layer of the soft ground was reinforce with geotextiles compared to the case where it was not reinforced. In addition, the consolidation behavior characteristics of clay and waste lime were compared using the correlation between the plasticity index and internal friction angle of waste lime. Since the waste lime in the public process of consolidation, it was predicted that long-term settlement will increase further.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2021.06a
• /
• pp.293-293
• /
• 2021

자연유량이란 인위적 행위에 의한 하천의 유량 변화가 없는 개발되지 않은 상태의 하천유량을 말하며, 실제 유량을 측정하거나 관측자료를 활용한 장기유출모형을 통해 산정할 수 있다. 미계측 유역에 대한 강우-유출 모형 구축시, 무엇보다 실제 미계측유역에 적용시 나타날 수 있는 문제점을 최소화할 수 있는 방향으로 모형 개발이 이루어지는 것이 필요하다. 강우-유출 모형 매개변수의 수가 많아질수록 과적합(over-fitting)의 발생 소지가 증가하게 되며, 지역화 모형 구축시 불확실성을 더욱 가중시키게 된다. 이러한 이유로, 모형의 검정보다는 검증에 초점이 맞춰져 있어야 하며, 더불어 사용되는 강우-유출 모형의 매개변수가 적어야 한다. 본 연구에서는 대표 강우-유출모형의 선정시 여러 평가 기준 중 예측의 정확성 측면에서 통계적 지표를 통해 모형의 수행능력에 중점을 두었으며, 적은 개수의 매개변수를 갖음에도 불구하고 상대적 우수한 모의결과를 제공하는 GR4J(Ge'nie Rural a 4 parame tres Journalier)모형을 최적 유출모형으로 선정하여 댐 상류유역에 대한 자연유량 재현성능을 평가하였다. 최종적으로 강우-유출모형의 최적매개변수와 유역특성인자 사이의 상호연관성을 고려해 매개변수를 지역화하기 위하여, 본 연구에서는 두 가지 이상의 변량에 대한 상관성을 효과적으로 재현하는데 효과적이며, 자유로운 주변확률분포 선택과 결합확률분포의 추정이 용이한 장점이 있는 Copula 함수를 활용하였다. 제시된 방법론에 대한 적합성을 평가하기 위해 교차검증 관점에서 지역화된 매개변수의 적합성을 검토하였으며, 본 연구에서 도출된 결과는 유역특성에 따른 미계측유역의 자연유량 산정시 지역 매개변수를 강우-유출모형에 활용함으로써 신뢰성 있는 자연유량 산정 결과를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2009.05a
• /
• pp.2088-2092
• /
• 2009

비점오염원은 면으로 분포하는 오염원으로 강우시 지표유출에 의해 유출되기 때문에 발생지점 및 발생량 추정이 어려우며, 이에 대한 처리가 어려운 실정이다. 현재 점오염원의 처리는 어는 정도 도달한 선진국에서는 비점오염원이 가장 중요한 오염원으로 대두되고 있는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 소양호 상류유역의 지류하천인 내린천, 인북천, 북천을 대상으로 부영영화를 일으키는 수질인자 BOD, COD, SS, T-N, T-P를 대상으로 강우량에 따른 수질농도가 변화하는 양상을 고찰하였다. 연구결과, 강우시 기간이 6월 ${\sim}$ 8월에 오염물질의 유출이 크게 발생하는 것을 알 수 있었으며, 연구지점 모두 비강우시에는 1급수의 수질상태를 보였으나, 강우시에는 3급수 이하의 수질로 악화되는 것을 알 수 있었다. 또한, 각 지류하천으로부터 유입되는 부하량을 추정하여 유역면적대비 유출량 - 오염부하량의 회귀식을 작성하였다. 끝으로, 유출량비를 이용하여 각 지류 하천의 유역면적대비 연간 총 오염유출량을 산정하였다.