• 제목/요약/키워드: 풍수기

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금강호의 장기 수질 변화요인 분석: 철새배설물에 의한 TP부하의 중요성 (Statistical Analyses of Long-Term Water Quality Variation in the Geumgang-Reservoir: Focused on the TP Load by Migrating Birds Excrement)

  • 정용훈;김현수;양재삼
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.223-233
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    • 2010
  • 금강호의 시.공간적인 수질변화와 이러한 변화에 영향을 주는 요인을 알아보기 위해 강경과 하구언에서 2001년 8월부터 2008년 7월까지 보고된 수질자료(COD, SS, $Chl-{\alpha}$, TN, TDN, $NO_3^-$, $NH_4^-$, TP, TDP, $PO_4^{3-}$)를 통계적으로 비교 분석하였다. 통계분석으로는 평균비교, 요인분석, 중회귀분석 등을 수행하였으며 TP에 관하여 물질수지를 계산하였다. 조사기간 동안 금강호 내에서 각 수질항목들의 시간적인 변화를 평균농도변화로서 살펴보면 2002년에 비하여 2007년에 $NH_4^+$는 60%, $PO_4^{3-}$는 24%, 그리고 TDP는 52% 감소한 반면, TP와 $Chl-{\alpha}$는 각각 99%, 423% 증가하였다. 공간적으로는 강경이 하구언보다 질소계열과 인계열의 농도가 높은 반면, $Chl-{\alpha}$는 반대경향을 보였다. 금강호내에서 수질에 영향을 미치는 가장 중요한 요인들을 판단하기 위하여 요인분석을 수행한 결과, "질소계열(TN, TDN, $NO_3^-$, $NH_4^+$)과 인계열(TP, TDP, $PO_4^{3-}$)의 계절적인 변화"가 전체분석 자료의 49%를 설명할 수 있는 것으로 나타나 가장 중요한 수질요인으로 분석되었다. 이중 금강호에서 최근 농도가 증가하고 있는 TP와 이로 인한 $Chl-{\alpha}$의 변화에 대한 중회귀분석결과, TP의 농도변화에 가장 큰 영향을 미치는 항목은 계절적으로 풍수기에는 SS, 갈수기에는 $Chl-{\alpha}$인 것으로 밝혀졌다. 이는 풍수기에는 강물에 포함된 입자성인에 의한 TP의 유입이, 갈수기에는 식물플랑크톤의 성장에 의한 TP의 소모가 TP의 농도변화에 영향을 준다고 해석되었다. 반면 $Chl-{\alpha}$의 농도는 풍수기에는 COD가, 갈수기에는 TP가 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타남으로서 풍수기에는 상류측에서 물리적으로 유입된 식물 플랑크톤의 영향이 하류측에 직접된 것으로 판단되며, 갈수기의 $Chl-{\alpha}$의 농도변화는 TP의 농도에 의해 결정됨을 보였다. 결과적으로 금강호에서 TP는 지속적으로 증가하고 있고, 계절적으로 갈수기에 $Chl-{\alpha}$의 증가에 중요한 인자인것으로 나타났다. 이러한 TP의 호수 내 유출입양을 정량적으로 파악하기 위해 계절적으로 풍수기와 갈수기로 구분하여 물질수지를 계산한 결과, 풍수기 동안 가장 중요한 공급원은 강물에 의한 유입량(38%)이었고, 대부분은 이외의 기타공급원(Other Sources)이 60%를 차지하였으며 퇴적물로부터 공급량은 1% 정도로 미미하였다. 그 반면, 갈수기 동안에는 강물과 기타 공급원에 인한 부하량이 각각 48%와 47%로 유사하게 차지하였고, 퇴적물로부터의 공급량은 5%로 증가하였다. 수질이 악화되는 갈수기인 경우 기타 공급원 중 특히 철새로 인한 공급량은 유입 TP공급량의 최대 8%, 기타 공급원의 최대 21%를 차지하는 것으로 추산되었다.

저수지 수체의 유속특성 조사 (Investigation of current velocity in Reservoir)

  • 이요상;한경민;나유진
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.84-84
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    • 2011
  • 저수지에서 수체의 거동정보는 저수지관리를 위해 매우 중요하며, 이를 수리 및 수질모형에 적용하여 다양한 예측에 활용할 수 있는 기본적인 정보이다. 그러나 저수지 수체의 흐름은 매우 느리고 조사시기에 따라 혹은 수심에 따라 영향을 받으며, 바람 등 외부요인에도 영향을 받게 됨으로 정확한 측정에 많은 어려운 문제가 있다. 따라서 보다 정확한 측정을 위해서는 최신의 기술이 적용되어야 한다. 현장조사에 적용한 저수지 수체거동조사장비(drifter)는 수체의 유동을 관측하는 장치로 GPS 및 Drogue를 장착한 장치가 저수지 수체의 흐름에 따라 이동하면서 위치정보를 무선통신으로 실시간 전송할 수 있도록 만들어진 장치이다. 수체흐름 측정장치는 크게 수체거동정보 생산부이 시스템과 수집서버 및 데이터베이스 서버로 구성되어 있다. 현장 조사시에는 부이에 장착되어 있는 GPS를 통해 현재의 위치가 매번 정해진 시간 간격마다 본체 내부의 메모리에 저장되며, 측정자가 설정한 시간간격으로 위치정보를 수신국으로 전송하도록 구성되어 있다. 수체이동부이의 데이터 수신은 CDMA를 통해 송신된 메일 데이터를 자체적으로 수집하여 데이터형태로 변환한 뒤 실시간으로 표출하고 저장되며, 최대 10개의 부이를 동시에 추적 및 모니터링할 수 있게 구성되어 있다. 본 연구는 용담댐저수지에서 평갈수기 및 풍수기로 구분하여 수체거동을 조사하였다. 평갈수기 조사는 2010년 4월부터 6월까지 총 3차례에 걸쳐 실시하였으며, 풍수기 조사는 8월에 3차례에 걸쳐 실시하였다. 수집된 자료에 의하면 평갈수기 drifter의 평균 속도는 2.25 cm/sec, 최고 속도는 3.46 cm/sec, 최저 속도는 1.15 cm/sec로 나타났으며, 풍수기 조사에서는 평균 속도 2.0 cm/sec, 최고 속도는 2.5 cm/sec, 최저 속도는 1.29 cm/sec로 조사되어 평갈수기와 풍수기간 저수지 수체의 이동속도는 유사한 것으로 평가되었다. 그러나 수기별 조사는 보다 더 많은 정보가 필요하며, 수심에 따른 차이도 있을 것으로 판단되어 좀더 다양한 조사가 수행되어야 보다 정확한 결과를 도출할수 있을 것으로 판단된다.

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비선형 유역습윤지수를 이용한 평갈수기 유출모의개선 (Improvement of Mid-and Low-flow Estimation Using Variable Nonlinear Catchment Wetness Index)

  • 현석훈;강부식;김진겸
    • 대한토목학회논문집
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    • 제36권5호
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    • pp.779-789
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    • 2016
  • 강우-유출 모의 과정에서 유효강우는 토양수분을 고려하여 산정되며, 이러한 토양수분을 강우-유출 모형에 반영하기 위해서는 직접 관측된 자료를 활용하거나, 모형 내부에서 간접적으로 산정한다. 본 연구에서 사용한 강우-유출 모형은 유역의 기온에 따른 유역습윤지수(Catchment Wetness Index, CWI)를 산정하고, CWI와 강수량의 조합을 통해 산정되는 토양수분지수(Soil Moisture Index, SMI)를 직접 활용하여 유효강우 및 유출량을 계산하는 IHACRES 모형을 사용하여 연구를 수행했다. 합천댐 유역을 대상으로 CWI와 유효강우 간의 관계가 장기 유출 산정에 미치는 영향에 대해 연구한 결과, CWI와 유효강우는 비선형적인 관계를 가짐을 확인하였으며 이러한 비선형 관계는 장기 유출 모의에 있어 홍수기 보다 비홍수기에서 더 많은 영향을 미침을 확인하였다. CWI가 장기 유출에 미치는 영향을 자세히 분석하고자, 보정기간(2002~2004년)과 검정기간(2005~2007년)으로 나누어 가변 CWI와 일정 CWI 조건하에서 유황에 따른 유출모의성능을 분석하였다. 분석결과 전반적으로 가변 CWI의 결과가 일정 CWI의 결과에 비하여 우수하게 나타났다. 풍수기에서 결정계수는 평수기나 갈수기에 비하여 높은 값을 보이고 있으나 가변 CWI와 일정 CWI간에 차이는 크지 않았다. 이는 강수량이 많은 시기의 유출의 경우 기온에 따른 증발 및 토양수분에 대한 민감도가 상대적으로 작다는 것을 의미한다. 반면, 풍수기에 비해 유출량이 적은 평수기와 갈수기에서는 가변 CWI의 평가지표가 더 우수한 결과를 보이고 있어, 평갈수량을 포함한 장기유출모의시 기온을 고려한 증발과 이에따른 토양수분의 고려가 유출량 산정에 상당한 영향을 미침을 확인할 수 있다. NSE의 경우 풍수기가 평갈수기보다 다소 떨어지는 경향을 볼 수 있으나 NSE가 이상치의 영향을 크게 받는 지표이므로 유량 절대값이 큰 풍수기에서는 당연한 결과라 볼 수 있으며, 그럼에도 전체적으로는 0.9이상의 양호한 수치를 보여주고 있다. 풍수기에는 기온에 따른 CWI가 크게 영향을 미치지 못하지만, 유출량이 적은 평 갈수기에서 CWI의 활용이 장기 유출 모의 정확도를 개선할 수 있을 것이라 사료된다.

제주도 지역의 해안선에서 이격거리에 따른 지하수위 변동특성 (The Variation Characteristics of Groundwater Level with Distance from Shoreline in the Jeju Island)

  • 강동환;양성일;김태영;박현주;권병혁
    • 지질공학
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    • 제18권2호
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    • pp.167-176
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    • 2008
  • 본 연구에서는 제주도 지역의 257개 공에서 갈수기(1998년 12월) 풍수기(1999년 7월)에 관측된 지하수위 자료에 의해 해안선에서 이격거리에 따른 지하수위 변동특성이 규명되었다. 갈수기 지하수위는 $7.46{\sim}203.88\;m$의 범위에 평균은 60.49 m, 풍수기에는 $4.01{\sim}204.10\;m$의 범위에 평균 57.66 m 이었다. 제주도에서는 1998년 $6{\sim}10$월에 내린 강우에 의한 영향으로 갈수기의 지하수위가 풍수기에 비해 높았다. 본 연구에 이용된 지하수공의 표고와 지하수위 사이의 상관계수는 0.86 이상이었으며, 갈수기와 풍수기 지하수위 간의 상관계수는 0.95 이상으로 매우 높았다. 본 연구에 이용된 257개 지하수공 자료를 해안선에서 500 m 간격으로 재정리한 후, 17개구간의 이격거리, 표고, 갈수기 및 풍수기 지하수위에 대한 평균을 산정하였다. 해안선에서 $0{\sim}4\;km$ 구간의 표고와 지하수위는 이격거리에 따라 증가하는 경향을 보였으나, $4{\sim}9\;km$ 구간에서는 증가와 감소가 반복되면서 불규칙적이었다. 제주도 지역의 해안선에서 이격거리에 대한 지하수위의 선형함수가 추정되었으며, 전체 구간($0{\sim}9\;km$)보다 $0{\sim}4\;km$ 구간 자료를 이용한 경우의 결정계수가 높게 나타났다. 그리고, 제주도 지역의 해안선에서 이격거리가 $0{\sim}4\;km$ 구간이 전체 구간의 지하수위 증가율에 비해 2배 이상 높았다. 이는 해안선에서 4 km 정도까지는 지하수위가 선형적으로 증가하지만, $4{\sim}9\;km$ 지역들에서는 증가와 감소가 반복되면서 증가하기 때문이다.

풍수지리와 바람재난의 피해사례 비교분석에 관한 연구 (A Study on the Comparative Analysis Damage Cases of Wind Hazard and Poongsoojiri)

  • 이동익;허성제
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제6권2호
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    • pp.41-48
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    • 2013
  • 풍수지리(風水地理)의 발생배경은 원시사회에서의 열악한 자연환경속에 부족의 생존과 보존을 위한 취길피흉(取吉避凶)의 관념으로부터 풍수가 발생되었다고 생각할 수 있다. 지금까지의 풍수지리는 주로 이기풍수론과 형기풍수론의 두 분류에 의해 발전해 왔는데, 기 자체가 무형으로 실체적 형상을 파악할 수 없고, 특히 제1 주체인 땅(지기)은 자연적인 것으로 인간이 마음대로 조절 할 수 있는 것이 아니며, 반면에 인위적인 형상(家相)에 의해 천기를 잘 받아 지기의 공명현상을 얻고자 하는 것이 현대의 풍수지리의 방향이 되고 있다. 본 논문에서는 풍수지리의 사격(砂格)과 가상학(家相學)에 따른 건물에 대한 바람의 영향을 무형의 상상으로만 평가해 오고 있는 지금까지의 방법과 달리 풍공학 및 공역학이론, 바람재난 피해 사례를 비교 검토한 결과 보국명당과 가상학의 주장은 바람의 불규칙성 때문에 바람재난의 관점에서 상관관계가 매우 높다는 사실을 알 수 있었다.

하천에 유입된 유해화학물질 혼합해석을 위한 저장대모형 개발 및 적용 (Development of one-dimensional river storage model for mixing analysis of hazardous chemicals in rivers)

  • 김병욱;서일원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.148-148
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    • 2020
  • 산업의 고도화가 진행됨에 따라 화학원료의 사용이 증가하고 있고 독성을 가진 화학물질이 하천으로 유입되는 사고가 빈번하게 발생하고 있다. 수환경으로 유입되는 유해화학물질은 주로 무색무취의 물질들로 사고가 발생하더라도 초기 발견이 어려워 어류폐사를 유발하거나 취수시설에서 용수로 취수되는 경우가 발생하기 때문에 이에 대한 대응책 마련이 필수적이다. 하천에 유입된 오염물질의 거동을 신속하게 예측하기 위해 1차원 오염물질 추적 모형이 활용되는데, Fickian 이송-분산 모형(Fickian Advection-dispersion equation model; FADE)이 주로 사용되고 있다. 하지만 FADE는 오염물질이 하천 저장대에서 지체되는 현상을 반영하지 못하기 때문에 농도곡선의 왜곡도를 구현하지 못하는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 하천저장대모형(River Storage Model; RSM)을 개발하고 이를 국가하천인 감천에 적용하였다. 본 연구에서 개발한 RSM은 분산계수, 본류대 면적, 저장대 면적, 저장대 교환계수의 네 가지 매개변수를 통해서 하천의 물질 저장 및 교환 특성를 구현한 non-Fickian 모형으로서, 생화학반응, 휘발, 흡·탈착항을 추가하여 유해화학물질의 혼합 거동을 정확하게 모의할 수 있도록 개발하였다. 저장대 모형의 매개변수를 산정하기 위해서 하천 유량과 지형자료를 기반으로 HEC-RAS를 모의하여 계산된 수리특성을 입력변수로 사용하였다. 저수기, 평수기, 풍수기 유량을 기준으로 세 경우의 시나리오 모의를 수행하였는데, 5ton의 톨루엔이 김천산업단지에서 감천으로 유입된 경우 약 20km 하류에 위치한 취수장에서 톨루엔의 농도변화를 예측했다. 보존성 물질에 대한 모의 결과, 풍수기의 경우 저수기에 비해 유속이 크기 때문에 취수장에서 20.56시간 먼저 기준농도에 도달하고, 7.21시간 더 짧게 머무는 것으로 나타났다. 유해화학물질의 반응특성에 대한 민감도 분석을 시행한 결과, 생화학적 반감기가 18.98시간보다 길고, 옥탄올-물 분배계수가 2.267 이하인 물질은 생분해 및 흡·탈착 반응에 둔감한 것으로 나타났다. 1m 수심 기준 0.114m/s 이하 유속에서의 하천 수리조건에서는 화학물질의 휘발성을 무시할 수 있는 것으로 밝혀졌다.

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청계만 식물플랑크톤 크기구조의 계절적 변동 (Seasonal Variations of Size-structured Phytoplankton in the Chunggye Bay)

  • 지성;신용식;서호영
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제13권4호
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    • pp.333-341
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    • 2008
  • 청계만에는 3개의 방조제(창포, 복길, 구일)가 위치하고 있고 이로부터 유입되는 담수로 인한 환경의 변화가 예상된다. 이를 조사하기 위해 2006년 11월(가을), 2007년 2월(겨울), 5월(봄), 8월(여름)에 각 방조제 앞에서 3개 정점을 선정하였다. 각 방조제 정점에서 대발생은 갈수기인 2007년 2월에 대형식물플랑크톤에 의해 발생하였고 풍수기에는 중 형식물플랑크톤이 우점하는 분포를 나타냈다. 각 방조제 정점에서 풍수기에는 담수의 유입으로 인하여 염분과 투명도는 낮고 암모늄과 인산염은 갈수기인 2007년 2월보다 높게 나타났지만 식물플랑크톤 생체량은 낮게 나타났는데 이는 담수의 유입으로 인한 높은 탁도나 염분의 급격한 감소가 영양염류보다 더 영향을 미치는 것으로 사료된다. 즉 본 조사해역에서 갈수기인 2007년 2월에는 식물플랑크톤의 성장에 영양염류가 영향을 미치지만 풍수기에는 높은 탁도나 급격한 염분변화가 영양염류보다 더 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다.

GIS를 이용한 무안군 서부지역 지하수의 수위 및 수질분포 특성에 관한 연구 (Study on the Characteristics of Water Table and Quality of Groundwater in Western-Muan Area Using GIS)

  • 서구원;정찬덕;박배영
    • 한국관개배수논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.15-27
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    • 2005
  • Variation of groundwater level and groundwater quality are an important parameter in the basin analysis. The study of groundwater level and groundwater quality require a knowledge of the geology and the regions surface. We analyzed characteristics of chan

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부산 해안가 도심지역의 지하수 오염 특성 (Characteristics of Groundwater Contamination at a Coastal Area in Busan, Korea)

  • 김태형;정상용;박남식;김동수
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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    • pp.2026-2031
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    • 2010
  • 연구지역인 수영지역은 부산 동남부 해안가에 위치한 도심지역으로서 수영만과 수영강에 직접 접하고 있어 해수침입의 가능성이 존재하고 있다. 본 연구의 목적은 해안가에 위치한 도심지역에서 해수면 이하의 지하수 수위가 분포하고 있고, 이에 따른 지하수 수위 하강의 발생 원인과 해수침입에 의한 지하수 수질 오염에 관한 연구를 수행하였다. 연구지역에서 지하수 수위 및 현장 간이수질(수온, 수소이온농도, 산화-환원전위, 전기전도도, 염도, 용존산소)의 현장조사는 갈수기(2007년 12월)와 풍수기(2008년 7월과 2009년 8월)로 구분하여 약 140여개 관정을 대상으로 실시하였다. 또한, 정밀 지하수 수질 분석을 위하여 2009년 8월에 50지점의 수질 시료(지하수 44지점, 유출지하수 1지점, 수영강 2지점, 해수 3지점)를 대상으로 지화학적 분석을 실시하였다. 지하수 수위 및 수질을 조사한 결과, 갈수기와 풍수기에 상관없이 지하수 수위가 해수면 이하인 지역에서는 해수침입의 가능성이 나타났다. 지하수 수질 유형은 일반 지하수를 지시하는 $Ca(HCO_3)_2$ 유형, 해수침입이나 인위적인 오염 가능성을 지시하는 $NaHCO_3$ 유형, $CaSO_4$ 유형 및 $CaCl_2$ 유형과 직접적인 해수침입을 지시하는 NaCl 유형으로 분류되었다. 연구지역에서 지하수 수위 하강의 원인을 규명하기 위해 지하수 이용량과 지하철에서 발생하는 유출지하수량의 조사를 실시하였다. 지하수 이용량 조사 결과, 306개소에서 $1,531,000m^3$/년을 이용하는 것으로 나타났고, 지하철의 유출지하수량은 6개의 역사에서 $751,000m^3$/년이 발생하고, 이는 지하수 개발가능량인 $951,000m^3$/년의 2.4배를 초과하여 지하수가 배출되어 지하수 수위하강을 초래하고 있다. 지하수 수위의 하강이 발생하는 지역과 비교 분석한 결과, 수영만에 위치한 광안리해수욕장의 유락시설이 밀집한 지역과 유출지하수가 발생하는 역사 주변 지역에서 지하수 수위의 하강이 크게 일어나고 있는 것으로 나타났다. 연구지역에서는 지하수의 이용량과 지하철에서 발생하는 유출지하수에 의해 지하수 수위의 하강이 크게 일어나고, 이들 지역에 해수침입에 의한 지하수 수질 오염이 크게 나타나는 것으로 조사되었다. 또한, 수영강과 인접한 지역에서는 해수의 영향을 받고 있는 수영강의 유입으로 지하수가 염수화 되어 가고 있는 것으로 나타났다.

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강릉 남대천 수계의 비소(As) 농도 분포 및 거동특성 연구 (Level and Fate of Arsenic(As) in the Namdae Stream)

  • 윤이용;김경태
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.149-157
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    • 2000
  • 깅릉 남대천 수계에서 처음으로 용존 비소(As)의 분포와 거동에 관한 연구가 수행되었다. 풍수기인 1997년 8월 28일(최종 방류량; $1.97{\times}10^6$ 톤/일)과 갈수기인 동년 11월 21일(최종 방류량; $0.13{\times}10^6$ 톤/0일). 두 차례에 걸쳐 조사된 As의 농도 분포는 같은 시기에 조사된 다른 중금속들과 다소 차이를 보인다. 도암댐 보다 오봉댐 유출수의 농도가 미소하게 높았고, 갈수기인 11월 하류부의 농도 급증현상도 나타나지 않았을 뿐 아니라 풍수기인 8월 하류부의 농도보다도 낮았다. 그리고 두 조사기간사이의 농도차가 미비하며, 원시적인 강들과 세계평균치에 비해서도 비교적 낮은 농도로서 남대천 수계에서는 As의 인위적인 오염원이 없고, 자연적인 배경농도(background level) 수준임을 알 수 있다. 하구에서 담수와 해수가 혼합되는 과정에서는 외부 유입이나 제거 기작없이 염분과 함께 직선적으로 증가하는 보존적인 분포를 보이며, 남대천을 통하여 동해로 유출되는 As의 양은 연간 65.12kg 정도이다.

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