• 제목/요약/키워드: 총 부유물질

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An Analysis of the Relationship between Inherent Optical Properties and Ocean Color Algorithms Around the Korean Waters (한반도 주변의 해수 고유광특성과 해색 알고리즘의 관계 분석)

  • Min, Jee-Eun;Ryu, Joo-Hyung;Park, Young-Je
    • Korean Journal of Remote Sensing
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    • v.31 no.5
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    • pp.473-490
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    • 2015
  • There are diverse sea areas within the coverage of GOCI which is observed around the Korea at one-hour intervals. It includes not only very clear ocean of East Sea, but also extremely turbid waters of the Yangtze River estuary. In this study, we analyzed the different optical characteristics of various sea areas using absorption coefficients of phytoplankton, Suspended Particulate Matter(SPM), Dissolved Organic Matter(DOM). Totally 959 sets of bio-optical and marine environmental data were obtained from 2009 to 2014 around the sea area of Korea. The East Sea, South Sea, East China Sea and offshore part of Yellow Sea showed similar pattern having high levels of contribution of phytoplankton and DOM. On the other hands, the coastal part of Mokpo and Gyeonggi Bay showed opposite pattern having high levels of contribution of SPM and DOM. As a result of the algorithm performance for chlorophyll-a(Chl-a) and SPM, Chl-a is mostly overestimated and SPM is mainly tended to be underestimated. Large amount of errors are induced by the SPM rather than the chl-a and DOM. These errors are primarily founded in the coastal waters having relatively high levels of $a_{SPM}$ contribution of more than 60%.

Modeling Mixing of Suspended Sediments in Paldang Lake (팔당호의 부유사 확산 거동 모의)

  • Seo, Il-Won;Jun, In-Ok;Choi, Nam-Jung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.1664-1668
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    • 2008
  • 팔당호는 수도권의 상수원수로서 매우 중요한 역할을 맡고 있다. 팔당호의 수도권 상수도 공급량은 전체 공급량에 32%를 차지하고 있으며, 현재 4개의 취수구에서 상수원수가 취수되고 있다. 취수장의 총 취수시설 용량은 $9.02{\times}10^6\;m^3/day$ 규모이고, 실제 취수되는 양은 약 $4{\times}10^6\;m^3/day$이다. 따라서 팔당호의 지속적인 수질관리 및 수질예측이 중요하다고 할 수 있다. 실제로 팔당호는 여러 가지 수질 문제를 안고 있다. 팔당호 상류의 인구가 증가하고 도시화되면서 유입되는 오염물질의 양이 증가하고 있으며 이런 상황에서 상수원수로서 필요한 수질을 확보하는 데에 어려움을 겪고 있다. 특히 집중호우 시 호수 및 하천에 발생하는 부유사 문제가 심각한 수준이다. 하천에서 부유사 문제는 수자원 이용뿐만 아니라 하천 생태계까지 피해를 미치게 된다. 따라서 부유사 거동에 대해 해석하는 모형개발에 대한 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 이렇듯 중요성과 문제성을 동시에 지니고 있는 팔당호의 수질을 예측, 관리를 위해 2차원 수질모델을 이용하여 부유물질 확산거동을 예측하고자 한다. 수로연장이 길고 수심이 깊은 댐이나 호수에서는 x-z방향으로 구획을 나누고 하천, 하구나 만에서는 수심보다 수평방향 면적이 넓기 때문에 x-y방향으로 구획을 나누는 것이 일반적이며, 팔당호의 경우 수리학적으로 큰 규모의 호수이기 때문에 이러한 2차원 모형을 이용하는 것이 적합하다. 본 연구에서는 2차원 수질 해석모델인 SED-2D를 이용하여 부유사 확산 거동에 대한 해석모델 개발을 연구하였다.

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Phosphorus and Suspended Solid Loading in Lake Yongdam (용담호 소유역별 인 및 부유물질 유입부하량 산정)

  • Kwon, Sang-Yong;Kim, Young-Geel;Yih, Won-Ho;Kim, Bom-Chul;Heo, Woo-Myung
    • Korean Journal of Ecology and Environment
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    • v.38 no.3 s.113
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    • pp.322-333
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    • 2005
  • Total phosphorus (TP) and suspended solids (SS) were measured in the discharge waters from 5 drainage basins of Lake Yongdam, from April, 2002 till March, 2004. The responses of SS and TP to rainfall were analyzed and their loadings into Lake Yongdam were calculated. The inflowing rivers into Lake Yongdam were the Juja River, the Jeongja River, the Jinan River, the Geum River and the Guryang River. Among these rivers Jinan River showed the highest TP that fluctuated very much according to the flow rate. TP and the flow rates (Q) of each river showed positive correlations with empirical relationsip of $TP\;=\;6.32Q^{0.30}$ for the Juia River, $TP\;=\;8.58Q^{0.49}$ for the Jeongia River, $TP\;=\;307.92Q^{0.10}$, for the Jinan River, $TP\;=\;17.91Q^{0.47}$, for the Geum River, $TP\;=\;20.11Q^{0.53}$ for Guryang River. In April 2002 ${\sim}$ March 2003, phosphorus loadings from the Juja River, the Jeongja River, the Jinan River, the Geum River and the Guryang River were calculated to be 3,677, 11,430, 36,412, 89,651, and 42,226 kgP ${\cdot}$ $yr^{-1}$ respectively. And the specific loadings from the Juja River, the Jeongia River, the Jinan River, the Geum River and the Guryang River were calculated to be 0.3, 2.9, 13.6, 9.3, and 13.0 kgP ${\cdot}$ $km^{-2}$ ${\cdot}$ $yr^{-1}$ respectively. In April 2002 ${\sim}$ March 2004, the suspended particles loading from the Juja River, the Jeongia River, the Jinan River, the Geum River and the Guryang River were 673, 1,232, 4,232, 30,902, 80,202 ton ${\cdot}$ $yr^{-1}$ respectively. The Guryang River showed the largest contribution of SS loading.

Application of Remote Sensing Technology considering Water Quality Parameters of Nakdong River basin (하천수질인자를 고려한 원격탐사기술의 적용 ; 낙동강유역을 대상으로)

  • Lim, Ji Sang;Lee, Eul Rae;Kang, Sin Uk;Choi, Hyun Gu
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.286-286
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    • 2015
  • 하천과 해양에서 발생한 수질오염은 특성상 유속의 흐름에 따라 광범위하며 급속도로 퍼져나가기 때문에 이를 효율적으로 유지, 관리하기 위해서는 오염인자들에 대한 모니터링이 수행되어야 한다. 원격탐사 기술을 이용한 하천의 수질측정은 대규모지역으로 분포해있는 수질농도의 변화양상을 시 공간적으로 모니터링 하는 것이 가능하게 할 뿐 아니라, 사람이 접근하기 어려운 지역에는 직접취수를 하지 않음으로써 기존의 수질측정방법들에 비해 편의성을 높여 시간적, 경제적 측면에서 효율적이다. 이에 본 연구에서는 최근 수질오염이 심화되고 있는 낙동강유역을 대상으로 인공위성 이미지영상을 이용하여 수질인자들의 농도측정을 수행하였다. 연구를 위해 사용된 인공위성은 NASA와 USGS가 공동으로 운용중인 Landsat 8 인공위성이다. Landsat 8의 11개 band 중 band2(Blue), band3(Green), band4(Red), band5(Near Infrared)를 사용하여 실제로 측정된 지점자료와 인공위성자료간의 상관관계를 규명하였다. 사용된 인공위성자료는 지점자료 날짜를 포함하는 총 4개의 연구날짜(2013/10/27, 2013/11/12, 2014/04/14, 2014/05/16)에 해당하는 위성이미지영상이다. Pearson상관계수를 통한 밴드와 수질인자간의 상관 결과, 본 연구지역에서는 $0.85-0.88{\mu}m$(band5)의 파장영역에서 클로로필-a와 부유물질이 가장 민감하게 반응함을 알 수 있었다. 두 수질인자들은 band2, band3, band4에서도 비교적 높은 상관성을 보였으며, 이를 근거로 band combination, band ratio를 통해 클로로필-a와 부유물질의 회귀모델식을 유도하였다. 각각의 회귀모델식은 실제 측정된 데이터들과 비교 검증을 통해 4개의 연구기간 중 2013년 10월 27일, 2014년 5월 16일에 대해서 클로로필-a와 부유물질의 공간적인 분포양상을 시각적으로 도시화하였다.

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Effect of Schmidt Number on Calculation of Total Suspension (총 부유량 계산에 대한 Schmidt 수의 영향)

  • Son, Minwoo;Byun, Jisun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.169-169
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    • 2015
  • 유사 입자의 크기는 유사의 특성 및 그에 따른 거동 변화에 중요한 영향을 미친다. Stokes 침강 속도 모형에서 유사의 침강 속도에 가장 많은 영향을 주는 인자는 유사의 크기인 것 또한 확인된다. 유사 입자의 크기가 약 $60{\mu}m$보다 작은 유사들은 알갱이 사이의 점착력을 무시할 수 없다. 이로 인해 유사들은 응집 현상을 겪으며 입자 본래의 크기보다 크기가 큰 플럭을 형성하는 점착성 유사로 분류된다. 응집 현상이란, 흐름 내 점착성을 띠는 일차입자(Primary Particle)가 응집과 파괴를 반복하며 플럭을 형성하는 현상을 뜻한다. 입자 간의 충돌을 통해 응집이 진행되며 난류 전단으로 인해 형성된 플럭의 파괴가 발생한다. 많은 연구에서 점착성 유사의 충돌을 야기하는 가장 지배적인 원리는 난류라 알려져 있다. 이러한 응집 현상으로 인하여 플럭의 크기와 밀도는 지속적으로 변화를 겪으며 비점착성 유사와 다른 특징들을 보인다. 흐름에 존재하는 유사의 이동은 이송-확산 방정식을 통해 표현된다. 이송-확산 방정식은 시간 변화에 따른 농도의 변화를 입자의 침강과 난류 및 유사 자체의 특징에 의한 확산으로 해석한다. 침강속도로 대변되는 이송과 달리, 확산은 난류흐름 내에서 유사가 확산되는 정도를 정량화하기 위한 인자가 요구된다. 난류에 의한 유사의 확산은 유사 자체 특성에 따른 물질 확산에 비하여 매우 큰 값을 가지며, 이를 확산 계수로 개념화 한다. 확산계수는 와점성계수와 Schmidt 수(${\sigma}_c$)의 비로 정의된다. ${\sigma}_c$는 난류의 점성과 난류로 인한 부유과정에 의해 유사가 확산되는 정도를 나타낸다. 이에 따라 ${\sigma}_c$의 변화가 유사의 부유 및 침강거동에 많은 영향을 미칠 것이라 판단되나, 국내외에서 수행된 연구 동향에서는 ${\sigma}_c$를 0.5부터 1.0 사이의 상수를 적용하여 수행되었다. 이에 본 연구에서는 ${\sigma}_c$의 크기에 따라 달라지는 유사의 부유 및 침강 변화에 의한 총 부유량을 살펴보고자 한다. 유사의 점착성을 고려할 수 있는 1DV 수치 모형을 이용하여 비점착성 유사와 점착성 유사를 대상으로 수치연구를 수행하며, 유사의 크기 및 ${\sigma}_c$의 변화에 따른 총 부유량 경향을 살펴본다. 그 결과, 점착성 유사는 ${\sigma}_c$의 증가에 따라서 유사의 총 부유량이 증가하는 현상이 나타난 반면 비점착성 유사는 ${\sigma}_c$의 증가에 따라 유사의 총 부유량이 감소하는 경향이 나타났다. 그러나 크기가 아주 작은 비점착성 유사를 대상으로 수치 연구를 수행한 결과, ??에 따른 총 부유량의 경향은 유사의 점착성에서 기인하는 것이 아닌 입자의 크기로부터 야기되는 특성이라는 결론이 도출되었다.

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Study on characteristics of air pollutant in $PM_{10}$ in costal city (해안도시지역에서 $PM_{10}$중 대기오염물질 특성에 관한 연구)

  • 차영희;강달선;송재종;김성천
    • Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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    • 1999.10a
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    • pp.35-36
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    • 1999
  • 최근 대기 중에 부유하는 입자상 물질의 농도와 인간의 질병 및 사망률에 관한 역학적 연구들은 대기중 부유분진에 대한 많은 관심들을 불러일으켜 오고 있다(Ackermann et at., 1997). 우리나라에서도 총 부유분진인 TSP 및 이와는 별도로 인체에 더욱 유해한 공기역학적 직경이 $10\mu\textrm{m}$ 미만인 먼지, 즉 $PM_{10}$을 대기 환경기준 항목으로 설정, 관리해 오고 있으며, 더 나아가 미국등 선진국에서는 인체의 영향 측면에서 더욱 더 심각한 영향을 미칠 수 있는 직경 $2.5\mu\textrm{m}$ 미만의 입자인 $PM_{2.5}$에 대한 규제를 시행해 오고 있다(QUARG, 1996).(중략)

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Water Quality and Phytoplankton Standing Crops in the Daechung Reservoir (대청호의 수질과 식물플랑크톤 현존량)

  • 이진환;오희목;맹주선
    • Korean Journal of Environmental Biology
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    • v.18 no.3
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    • pp.355-365
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    • 2000
  • In order to study the relationship between water quality and phytoplankton standing crops, the authors investigated the physicochemical factors, phytoplankton standing crops and chlorophyll-a at two stations in the Daechung Reservoir during the period from May to November 1998. Nutrients (nitrite, nitrate, ammonia and phosphate) have gradually increased more than those of the previous reports. Concentrations of the total nitrogen, phosphorus, chlorophyll -a and transparency exceeded the standard value of eutrophication. It could be assumed that the eutrophication of the Daechung reservoir was caused by various pollutants. Chlorophyll-a concentration was under the influence of phytoplankton standing crops, but very tiny cell-sized blue-green algae were less important in regards to the chlorophyll-a. Except at station 1 from July to August, phytoplankton standing crops bloomed during the time of the survey. Spring phytoplankton blooms caused by nitrate and phosphate in the surface layer. High concentrations of the suspended solids in July and August were caused by an inflow of them due to heavy rains. Density of heterotrophic bacteria was high in August owing to the high water temperatures and the organic nutrients which were from the nearby reservoir.

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Development of Turbid Water Prediction Model for the Imha Dam Watershed using HSPF (HSPF를 활용한 임하댐 유역의 탁수 예측모델 구축)

  • Yi, Hye-Suk;Kim, Jeong-Kon;Lee, Sang-Uk
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.30 no.8
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    • pp.760-767
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    • 2008
  • A watershed model was constructed using HSPF(Hydrological Simulation Program - Fortran) for predicting flow and suspended solid in the Imha dam watershed. The whole watershed was divided into 33 sub-watersheds in the watershed model, which was calibrated for flow using measured data from 2001 to 2007. The accuracy of watershed model prediction was evaluated using statistical coefficients of R$_{eff}$(Nash-Sutcliffe), R$^2$(Correlation coefficient) and graphical comparison. Then, the model was calibrated for suspended solid using field data measured during 3 major rainfall events in July 2006, and then validated against data obtained in 2 rainfall events from July to August in 2007. Overall, the model showed good agreements with the field measurements for flow and suspended solid. The watershed model constructed in this study can provide flow and suspended solid entering the Imha reservoir and will be utilized for turbid water management in linkage with reservoir water quality models.

Analysis of Seawater Intake System using the RNG k-𝜖 Algorithm (RNG k-𝜖 알고리즘을 이용한 해수취수시스템 분석)

  • Kim, Ji-Ho;Kim, Tae-Won;Lee, Seung-Oh;Park, Young-Jin
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.14 no.12
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    • pp.6447-6454
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    • 2013
  • Seawater intake systems have significant problems due to seawater pollution, suspended solids, unstable intake and maintenance etc. An underground type seawater intake system was newly developed to overcome the existing weaknesses and was facilitated in Gyukpo port. In this study, to check the performance of the new system, the samples for water quality and the 3-D numerical modeling test were conducted. The five times test included the COD, total nitrogen, total phosphorus, pH, and suspended solid for the intake system. The analyses show that the COD, total nitrogen, total phosphorus, PH showedminor changes before and after. On the other hand, the change in suspended solids was significant and water was purified below 5 mg/l, first level fisheries water, after. The numerical model adopted the RNG $k-{\epsilon}$ algorithm and the CFX model based on the finite volume method. The porosity algorithm was used to reproduce filtered-sand, outer diameter, and thickness. The numerical results showed that the double pipe is advantageous in that it provides a uniform pressure between the inner and outer pipe for the flow to be stable. In addition, the use of multiple intake pipes did not interfere with the discharge reduction of 0.98 at the both intake pipes compared with the central intake pipe.

Stydy of Discharge throughout the Drainage Gates on the Saemangeum Tidal Barrier (새만금 방조제 배수갑문을 통한 방류량 산정 연구)

  • Jung, Jae-Sang;Song, Hyungu;Jeong, Seok-il;Yoon, Jae-Sun;Yoo, Im-Do
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.294-294
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    • 2015
  • 하천과 해양에서 발생한 수질오염은 특성상 유속의 흐름에 따라 광범위하며 급속도로 퍼져나가기 때문에 이를 효율적으로 유지, 관리하기 위해서는 오염인자들에 대한 모니터링이 수행되어야 한다. 원격탐사 기술을 이용한 하천의 수질측정은 대규모지역으로 분포해있는 수질농도의 변화양상을 시 공간적으로 모니터링 하는 것이 가능하게 할 뿐 아니라, 사람이 접근하기 어려운 지역에는 직접취수를 하지 않음으로써 기존의 수질측정방법들에 비해 편의성을 높여 시간적, 경제적 측면에서 효율적이다. 이에 본 연구에서는 최근 수질오염이 심화되고 있는 낙동강유역을 대상으로 인공위성 이미지영상을 이용하여 수질인자들의 농도측정을 수행하였다. 연구를 위해 사용된 인공위성은 NASA와 USGS가 공동으로 운용중인 Landsat 8 인공위성이다. Landsat 8의 11개 band 중 band2(Blue), band3(Green), band4(Red), band5(Near Infrared)를 사용하여 실제로 측정된 지점자료와 인공위성자료간의 상관관계를 규명하였다. 사용된 인공위성자료는 지점자료 날짜를 포함하는 총 4개의 연구날짜(2013/10/27, 2013/11/12, 2014/04/14, 2014/05/16)에 해당하는 위성이미지영상이다. Pearson상관계수를 통한 밴드와 수질인자간의 상관 결과, 본 연구지역에서는 $0.85-0.88{\mu}m$(band5)의 파장영역에서 클로로필-a와 부유물질이 가장 민감하게 반응함을 알 수 있었다. 두 수질인자들은 band2, band3, band4에서도 비교적 높은 상관성을 보였으며, 이를 근거로 band combination, band ratio를 통해 클로로필-a와 부유물질의 회귀모델식을 유도하였다. 각각의 회귀모델식은 실제 측정된 데이터들과 비교 검증을 통해 4개의 연구기간 중 2013년 10월 27일, 2014년 5월 16일에 대해서 클로로필-a와 부유물질의 공간적인 분포양상을 시각적으로 도시화하였다.

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