• Title/Summary/Keyword: 지하수 오염 예측

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Sensitivity Analysis of the MUSIC Model Parameters (MUSIC모형의 매개변수에 관한 민감도 분석)

  • Im, Jang-Hyuk;Yeoun, Ji-Woong;Park, Sung-Sik;Song, Jai-Woo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.236-240
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    • 2007
  • 최근 집중호우에 의한 피해가 증가함에 따라 도시화에 따른 불투수 면적이 유출량 증가의 주요한 원인으로 지목되고 있으며 도시의 인구집중으로 인한 지하수의 난개발로 지하수 오염 및 고갈이 빠르게 진행되고 있다. 이에 도시의 지속적이고 건전한 물 관리를 위하여 우수유출저감시설이 고려되고 있으며, 정량적인 저감효과의 분석방법이 요구되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 호주에서 물관리 및 우수유출저감을 고려한 도시유역계획을 위해 이용되고 있는 모형에 대한 민감도 분석을 실시하였으며, 이러한 결과를 바탕으로 MUSIC 향후 국내 우수유출저감시설에 관한 수문 해석시 MUSIC의 적용이 가능할 것으로 판단된다. MUSIC의 매개변수 중 불투수율과 토양특성이 매우 중요한 매개변수로 고려되고 있으므로, 본 연구에서는 투수지역의 최대저류깊이, Soil storage(mm), 강우초기 최대저류깊이의 포화정도 Initial storage(%), 지하수위에 도달할 수 있는 Field capacity(mm), 최대 침투율에 영향을 미치는 건조토양상태의 침투율을 정의하는 계수 a와 함수비 증가에 따른 최대 침투율 감소를 정의하는 지수 b 등의 매개변수에 대해 초기값을 중심으로 일정비율로 각 매개변수를 10단계로 구분하여 민감도 분석을 실시하였다. 주요 매개변수의 민감도 분석 결과로부터 MUSIC의 모의를 위해서는 불투수율의 민감도 변화 범위가 가장 넓고 첨두유출량과 총유출량 변화가 함께 일어나므로, 이를 가장 우선적으로 조정하고 이와 함께 토양특성을 반영하는 Soil storage와 Initial storage를 고려한다면 MUSIC을 이용하여 개발에 의한 유출변화와 다양한 우수침투시설 설치에 따른 저감효과를 합리적으로 예측할 수 있을 것으로 판단된다. 물 관리를 요구하게 되었다. 우리나라는 현실적으로 매년 홍수 피해가 발생하고 있지만, 다른 한편 인구밀도가 높고 1인당 가용 수자원이 상대적으로 적기 때문에 국지적 물 부족 문제를 경험하고 있다. 최근 국제적으로도 농업용수의 물 낭비 최소화와 절약 노력 및 타 분야 물 수요 증대에 대한 대응 능력 제고가 매우 중요한 과제로 부각되고 있다. 2006년 3월 멕시코에서 개최된 제4차 세계 물 포럼에서 국제 강 네트워크는 "세계 물 위기의 주범은 농경지", "농민들은 모든 물 위기 논의에서 핵심"이라고 주장하고, 전 프랑스 총리 미셀 로카르는 "...관개시설에 큰 문제점이 있고 덜 조방적 농업을 하도록 농민들을 설득해야 한다. 이는 전체 농경법을 바꾸는 문제..."(segye.com, 2006. 3. 19)라고 주장하는 등 세계 물 문제 해결을 위해서는 농업용수의 효율적 이용 관리가 중요함을 강조하였다. 본 연구는 이러한 국내외 여건 및 정책 환경 변화에 적극적으로 대처하고 물 분쟁에 따른 갈등해소 전략 수립과 효율적인 물 배분 및 이용을 위한 기초연구로서 농업용수 수리권과 관련된 법 및 제도를 분석하였다.. 삼요소의 시용 시험결과 그 적량은 10a당 질소 10kg, 인산 5kg, 및 가리 6kg 정도였으며 질소는 8kg 이상의 경우에는 분시할수록 비효가 높았으며 특히 벼의 후기 중점시비에 의하여 1수영화수와 결실율의 증대가 크게 이루어졌다. 3. 파종기와 파종량에 관한 시험결과는 공시품종선단의 파종적기는 4월 25일부터 5월 10일경까지 인데 이 기간중 일찍 파종하는 경우에 파종적량은 10a당 약 8${\ell}$이고 늦은 경우에는 12${\ell}$ 정도였다. 여기서 늦게 파종한 경우 감수의 가장

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Study for implementation of smart water management system on Cisangkuy river basin in Indonesia (인도네시아 찌상쿠이강 유역의 지능형 물관리 시스템 적용 연구)

  • Kim, Eugene;Ko, Ick Hwan;Park, Chan Ho
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.469-469
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    • 2017
  • 기후 변화 및 환경오염으로 인하여 물부족 국가가 세계적으로 증가하고 있는 추세이며, 특히 집중형 강우의 형태가 많아짐에 따라 홍수피해 및 상수공급의 문제가 사회적으로 큰 이슈가 되고 있다. 최근 20여 년간의 급속한 경제성장과 도시화 과정에서 인도네시아는 인구와 산업의 과도한 도시집중으로 지난 1960-80년대 한국이 산업화 과정에서 겪었던 것보다 훨씬 심각한 환경문제에 직면하고 있으며, 자카르타와 반둥을 포함하는 광역 수도권 지역의 물 부족과 수질 오염, 환경문제가 이미 매우 위험한 수준에 도달하고 있는 실정이다. 특히, 찌따룸강 중상류에 위치한 인도네시아 3대 도시인 반둥시는 고질적인 용수부족 문제를 겪고 있다. 2010년 현재 약 일평균 15 CMS의 용수가 부족한 상황이며, 2030년에는 지속적인 인구증가로 약 23 CMS의 용수가 추가로 더 필요한 것으로 전망된다. 이러한 용수공급 문제 해결을 위해 반둥시 및 찌따룸강 유역관리청은 댐 및 지하수 개발, 유역 간 물이동 등의 구조적인 대책뿐만 아니라 비구조적인 대책으로써 기존 및 신규 저수지 연계운영을 통한 용수이용의 효율성을 높이는 방안을 모색하고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 해당유역의 용수공급 부족 문제를 해소할 수 있는 비구조적인 대책의 일환으로써 다양한 댐 및 보, 소수력 발전, 취수장 등 유역 내 수리 시설물의 운영 최적화를 위한 지능형 물관리 시스템 적용 방안을 제시하고자 한다. 본 연구의 지능형 물관리 시스템은 센서 및 사물 인터넷(Internet of Things, IoT), 네트워크 기술을 바탕으로 시설물 및 운영자, 유관기관 간의 양방향 통신을 통해 유기적인 상호연계 체계를 제공 할 수 있다. 또한 유역의 수문상황과 시설물의 운영현황, 용수공급 및 수요 현황을 실시간으로 확인함으로써 수요에 따른 즉각적인 용수공급량의 조절이 가능하다. 또한, 빅데이터 분석 및 기계학습(Machine Learning)을 통해 개별 물관리 시설물에 대한 최적 운영룰을 업데이트할 수 있으며, 유역의 수문상황과 용수 수요 현황을 고려하여 최적의 용수공급 우선순위를 선정할 수 있다. 지능형 물관리 시스템 개발의 목적은 찌상쿠이 유역의 수문현황을 실시간으로 모니터링하고, 하천시설물의 운영을 분석하여 최적의 용수공급 및 배분을 통해 유역의 수자원 활용 효율성을 향상시키는 데 있다. 이를 위해 수문자료의 수집체계를 구축하고 기관간 정보공유체계를 수립함으로써 분석을 위한 기반 인프라를 구성하며, 이를 기반으로 유역 유출을 비롯한 저수지 운영, 물수지 분석을 수행하고, 분석 및 예측결과, 과거 운영 자료를 토대로 새로운 물관리 시설 운영룰 및 시설물 간 연계운영 방안, 용수공급 우선순위 의사결정 등을 지원하고자 한다. 본 연구의 지능형 물관리 시스템은 통합 DB를 기반으로 수리수문 현상의 모의 분석을 통해 하천 시설물 운영의 합리적 기준을 제시함으로써 다양한 관리주체들의 시설물운영에 대한 이견 및 분쟁을 해소하고, 한정된 수자원과 다양한 수요 간의 효율적이고 합리적인 분배 및 시설물 운영문제를 해결하기 위한 의사결정도구로써 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

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Application of land cover and soil information for improvement of HSPF modeling accuracy (HSPF 예측 정확도 제고를 위한 토지피복 및 토양 특성 자료의 활용)

  • Kang, Yooeun;Kim, Jaeyoung;Seo, Dongil
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.55 no.10
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    • pp.823-833
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    • 2022
  • This study aims to improve the runoff modeling accuracy of a basin using Hydrological Simulation Program-FORTRAN (HSPF) model by considering nonhomogeneous characteristics of a basin. By entering classified values according to the various types of land cover and soil to the parameters in HSPF-roughness coefficient (NSUR), infiltration (INFILT), and evapotranspiration (LZETP)- the heterogeneity of the Yongdam Dam basin was reflected in the model. The results were analyzed and compared with the one where the parameters were set as a single value throughout the basin. The flow rate and water quality simulation results showed improved results when classified parameters were used by land cover and soil type than when single values were used. The parameterization changed not only the flow rate, but also the composition ratio of each hydrologic components such as surface runoff, baseflow, and evapotranspiration, which shows the impact of the value set to a parameter on the entire hydrological process. This implies the importance of considering the heterogeneous characteristics of the land cover and soil of the basin when setting the parameters in a model.

Microbiological Quality of Agricultural Water in Jeollabuk-do and the Population Changes of Pathogenic Escherichia Coli O157:H7 in Agricultural Water Depending on Temperature and Water Quality (전라북도 지역 농업용수의 미생물학적 특성 및 온도와 수질에 따른 농업용수의 병원성대장균 O157:H7 밀도 변화)

  • Hwang, Injun;Ham, Hyeonheui;Park, Daesoo;Chae, Hyobeen;Kim, Se-Ri;Kim, Hwang-Yong;Kim, Hyun Ju;Kim, Won-Il
    • Korean Journal of Environmental Agriculture
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    • v.38 no.4
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    • pp.254-261
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    • 2019
  • BACKGROUND: Agricultural water is known to be one of the major routes in bacterial contamination of fresh vegetable. However, there is a lack of fundamental data on the microbial safety of agricultural water in Korea. METHODS AND RESULTS: We investigated the density of indicator bacteria in the surface water samples from 31 sites collected in April, July, and October 2018, while the groundwater samples were collected from 20 sites within Jeollabuk-do in April and July 2018. In surface water, the mean density of coliform, fecal coliform, and Escherichia coli was 2.7±0.55, 1.9±0.71, and 1.4±0.58 log CFU/100 mL, respectively, showing the highest bacterial density in July. For groundwater, the mean density of coliform, fecal coliform, and E. coli was 1.9±0.58, 1.4±0.37, and 1.0±0.33 log CFU/ 100mL, respectively, showing no significant difference between sampling time. The survival of E. coli O157:H7 were prolonged in water with higher organic matter contents such as total nitrogen (TN), and nitrate-nitrogen (NO3-N). The reduction rates of E. coli O157:H7 in the water showed greater in order of 25, 35, 5, and 15℃. CONCLUSION: These results can be utilized as fundamental data for prediction the microbiological contamination of agricultural water and the development of microbial prevention technology.

Study of Mobility for Radionuclides in Nuclear Facility Sites (원자력 시설물 주변에서의 방사성 오염물 거동 특성 연구)

  • Chang, Seeun;Park, JongKul;Um, Wooyong
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.51 no.2
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    • pp.99-111
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    • 2018
  • In this study three target radionuclides ($^{60}Co$, $^{137}Cs$, and $^{125}Sb$) were reacted with solid samples collected from the nuclear facility sites to investigate their sorption and mobility behaviors for preparing unexpected nuclear accidents. The highest sorption distribution coefficients ($K_{ds}$) of target radionuclides ($^{60}Co=947mL/g$, $^{137}Cs=2105mL/g$, $^{125}Sb=81.3mL/g$) were found in topsoil layer under groundwater condition, and the $K_d$ values of three radionuclides decreased in the order of fractured rock and bedrock samples under the same groundwater condition. High $K_d$ values of $^{60}Co$ in topsoil layer and fracture rock resulted from the clay minerals present, and the $K_d$ values decreased 58-69 % under seawater condition due to high ionic strength. $^{137}Cs$ sorption was controlled by the ion exchange reaction with $K^+$ on flayed edge sites (FES) of mica. The $^{137}Cs$ sorption was the most affected by seawater (89-97 % decrease), while $^{125}Sb$ sorption was not much affected by seawater. As the results of column and batch experiments, the retardation factors (R) of $^{137}Cs$, $^{60}Co$, and $^{125}Sb$ were determined about 5400-7400, 2000-2500, and 250-415, respectively, indicating no significant transport for these radionuclides even in fractured zone with groundwater. These results suggest that even in the case of severe nuclear accident at the nuclear facilities the mobility of released radionuclides ($^{60}Co$, $^{137}Cs$, and $^{125}Sb$) can be significantly retarded by the topsoil layer and fractured rock. In addition, the results of this study will be used for the safety and environmental performance assessment of nuclear facilities.

Applications of Radiocarbon Isotope Ratios in Environmental Sciences in South Korea (방사성탄소동위원소비 분석을 적용한 우리나라 환경과학 연구)

  • Neung-Hwan Oh;Ji-Yeon Cha
    • Korean Journal of Ecology and Environment
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    • v.56 no.4
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    • pp.281-302
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    • 2023
  • Carbon is not only an essential element for life but also a key player in climate change. The radiocarbon (14C) analysis using accelerator mass spectrometry (AMS) is a powerful tool not only to understand the carbon cycle but also to track pollutants derived from fossil carbon, which have a distinct radiocarbon isotope ratio (Δ14C). Many studies have reported Δ14C of carbon compounds in streams, rivers, rain, snow, throughfall, fine particulate matter (PM2.5), and wastewater treatment plant effluents in South Korea, which are reviewed in this manuscript. In summary, (1) stream and river carbon in South Korea are largely derived from the chemical weathering of soils and rocks, and organic compounds in plants and soils, strongly influenced by precipitation, wastewater treatment effluents, agricultural land use, soil water, and groundwater. (2) Unprecedentedly high Δ14C of precipitation during winter has been reported, which can directly and indirectly influence stream and river carbon. Although we cannot exclude the possibility of local contamination sources of high Δ14C, the results suggest that stream dissolved organic carbon could be older than previously thought, warranting future studies. (3) The 14C analysis has also been applied to quantify the sources of forest throughfall and PM2.5, providing new insights. The 14C data on a variety of ecosystems will be valuable not only to track the pollutants derived from fossil carbon but also to improve our understanding of climate change and provide solutions.