• 생태와환경
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• 제37권2호통권107호
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• pp.205-212
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• 2004

아시아 몬순지역에서 대형댐의 인순환(phosphorus cycle)과정의 특징을 파악하기 위하여 소양호를 대상으로 인순환 과정을 조사하였다. 또한, 이를 모의하기 위해 2차원 수질모델인 CE-QUAL-W2를 적용하여 수중생태계의 물질순환과정을 모의하였다. 소양호는 수심이 깊고성층이 강하여 수직적인 변이가 뚜렷한 인의 분포를 보였다. 인의 부하량은 유역면적의 90%를 차지하는 주유입하천인 소양강의 인농도를 측정하여 산정하였다. 소양강의 인농도는 강우시 유량 증가에 따라 크게 증가하는 변동을 보였으므로 인의 부하량은 간헐적으로 발생하는 폭우 유출에 집중되었다. 폭우시 유출수는 수온이 낮아지기 때문에 호수의 중층으로 잠류하여 중층 탁수대를 형성하는 것으로 관측되었다. 여름 우기가 끝난 후 중층에는 두께 20${\sim}$30m의 인함량이 높은 탁수층이 형성되었으며 이탁수층은 댐 중간수심에 만들어진 발전방류구를 통하여 서서히 방류되었다. CE-QUAL-W2 모델은 호우시 탁수의 잠류현상과 인함량이 높은 중층의 형성, 인의 수평수직분포 등의 인순환 과정이 잘 모의 하여,아시아 몬순지역의 댐에서 수질모델로서 육수학적 현상을 잘 모의하는 것으로 평가된다.

• 생태와환경
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• 제48권1호
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• pp.26-31
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• 2015

내장산국립공원에 위치한 입암습지의 식생 조사 및 경관 분석을 통해 습지의 상태를 평가하고, 관리방안을 제시하기 위해 본 연구를 실시하였다. 야외 조사 및 1976년도와 2010년도 항공사진을 이용하여 경관 분석을 실시한 결과, 과거에 논이었던 곳은 현재 습지를 대표하는 버드나무군락(21.6%), 고마리군락(2.8%), 갈대군락(1.1%), 진퍼리새군락(4.9%), 진퍼리새-고마리군락(0.5%) 등의 습지식생이 차지하고 있었고, 밭이었던 곳은 현재 찔레꽃군락(6.8%), 환삼덩굴-찔레꽃군락(42.0%), 환삼덩굴군락(10.6%)이 대부분의 면적을 차지하고 있었다. 전체의 30.9% 분포비율을 나타내는 입암습지의 지속적 관리를 위해서는 수리 수문학적 조사를 통해 습지로 물이 지속적으로 공급될 수 있도록 물길을 유도하고 제6수중보를 활용하여 유량을 확보한 후 갈수기에 공급하도록 한다. 또한 과거에 설치한 둑을 보강하여 수분 유출 최소화, 이탄 건조 방지 및 분해속도를 저감시켜 육상식물의 침입 및 정착을 제한하여 자연적 천이의 속도를 지연시킬 수 있도록 해야 한다.

• 생태와환경
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• 제43권1호
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• pp.117-128
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• 2010

본 연구는 2008년 5월부터 2009년 2월까지 양양의 남대천, 강릉의 연곡천과 사천천의 이화학적 수질, 영양단계 및 부착규조를 이용한 생물학적 수질평가를 실시하였다. 남대천, 사천천 및 연곡천의 이화학적 수질은 일부 공사구간 및 하류 정점을 제외하고, BOD가 $2mg\;L^{-1}$ 이하의 농도로 대체적으로 양호한 것으로 나타났으며, 하류정점의 경우 남대천과 사천천이 해수에 의한 염도의 영향과 폐쇄하구의 특성상 영양염의 농축 등 오염이 진행되고 있는 것으로 나타났다. 영양단계 판정결과 남대천은 전지점이 대체적으로 중영양단계를 나타내며, 연곡천은 상류에서 하류로 갈수록 부영양화가 진행되고, 사천천은 전체적으로 부영양단계로 나타났다. 영양단계의 판정은 각 정점간의 결과와 영양염의 유엽 정점을 잘 반영하고 있으나, 강우 및 유량의 변화로 계절별 영양단계는 큰 차이를 나타냈다. 생물학적 수질평가 결과, 남대천은 하류 정점을 제외하고 $\beta\sim\alpha$-빈부수성 이고, TDI는 50 이하로 생물학적 수질이 대체로 양호한 것으로 나타났으며, 일부 공사구간과 하류정점은 $\beta$-중부수성이며, TDI는 70 이상으후 생물학적 수질이 다소 오염된 것으로 나타났다. 연곡천은 $\beta\sim\alpha$-빈부수성이며, TDI는 40 이하로 대체적으로 생물학적 수질이 양호한 것으로 나타났으며, 사천천은 2008년 5월과 2009년 2월의 상류정점을 제외하고 $\beta\sim\alpha$-중부수성 이며, TDI는 70 이상으로 오염된 것으로 나타났다. 상관분석 결과, 생물학적 수질평가 지수인 DAIpo와 TDI 간에 높은 상관성을 나타냈다. 또한 규조지수인 DAIpo와 TDI는 BOD보다 수질 영 양단계(TSI)와 상관성이 높은 것으로 나타났다.

• 대한지리학회지
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• 제44권4호
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• pp.447-462
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• 2009

본 연구는 태백산맥의 남쪽 말단부에 위치하며 유역 분지의 대부분이 퇴적암으로 구성된 고현천을 대상으로, 하안단구 지형 분류 및 퇴적물 분석을 통해 하안단구의 분포 특성과 형성 과정을 고찰하였다. 고현천 하곡에는 1면$\sim$3면의 하안단구가 발달해 있으며, 충적층의 퇴적 상태와 암석 하상의 존재로 판단할 때, 침식단구일 가능성이 높다. 고현천 하안단구 1면의 형성시기는 약 37,000년 전으로 MIS(Marine Oxygen Isotope Stage) 3시기에 해당하며, 하안단구 2면은 약 113,000년 전으로 MIS 5시기에 해당된다. 따라서 고현천의 하안단구는 상대적으로 온난한, 빙기 내의 아간빙기 또는 간빙기 내의 냉량기에 형성된 것으로 추정된다. 고현천 하안단구 1면의 하각률은 0.054m/ka, 2면의 하각률은 0.115m/ka로 계산되었는데, 이는 낮은 지반 융기율과 부족한 유량으로 인해 우리나라의 다른 하천보다 낮은 하각률을 나타내는 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제13권2호
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• pp.111-118
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• 2007

단순 박스모델을 이용하여 $2005\sim2006$년 마산만의 담수 유량, 염분, 영양염, COD등 물질 수지를 산정하였다. 담수수지 계산 결과 계절별로 $307.4\times10^3\sim1,210\times10^3m^3/day$로 이 시기에는 5 월이 가장 높았다. 하천과 생활하수에 의한 DIP과 DIN의 유입flux는 각각 $410.8\sim795.7kg/day$ 및 $4081.4\sim6525.3kg/day$ 범위로 마산만 내부에서 질소의 축적이 예상된다. 순 기초생산(net primary production)은 연 평균 $0.028mol/m^2/day$로 $14.4\sim517.8mgC/m^2/day$의 범위로 분포하였으며, 평균 $330.7mgC/m^2/day$ 였다. 해저 퇴적물로부터의 영양염 공급을 100% 제거할 경우 COD 농도는 2.79mg/L 에서 2.20mg/L로 감소하여 COD의 21.0%의 제거 효과가 있는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제47권6호
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• pp.561-572
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• 2014

상대적으로 홍수량의 규모가 작은 지류 하천에서는 합류부 배수영향으로 제내지 침수 및 제방 범람에 의한 홍수피해의 위험이 가중되고 있다. 특히 지류 합류부에서는 본류와 지류의 홍수유하 조건에 따라 수위가 급격히 증가하므로 인명피해의 가능성 또한 높다. 따라서 본 연구에서는 비구조적 홍수피해저감대책의 일환으로 지류 합류부의 실시간 홍수위 예측기술을 개발하고자 한다. 이를 위하여 지류 합류부 수위의 주요 영향인자를 검토하였고, 잘 구축된 수리학적 모형으로부터 계산된 본류 및 지류의 유량과 합류부 수위자료를 이용하여 홍수위 예측을 위한 경험식을 개발하였다. 개발된 식에 의한 예측결과는 최대 1.0m의 수위오차를 포함하고 있었으나, 평균 0.2~0.3m의 절대오차를 나타내었고, 발생시각은 0~5 hr 앞서 예측 가능한 것으로 나타났다. 본 연구결과로부터 홍수예측 시스템이 구축되지 않은 지류 합류부에서도 쉽게 실시간 홍수예측이 가능하며, 구축된 시스템은 지류의 홍수범람 및 침수피해 예방에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권11호
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• pp.1115-1128
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• 2013

본 연구의 목적은 충주호 유역을 대상으로 2차원 횡방향 평균 수리 및 수질모형인 CE-QUAL-W2를 이용하여 호소내 수온분포, 부유물질 및 부영양화 과정의 변화특성을 모의하고 모형의 적용성을 평가하는 것이다. 지형 및 단면자료 구축을 위해 충주호를 남한강 본류(branch 1)와 유입 경계부(branch 2~7)로 구분하여 격자를 구성하였다. 호소 수질모델링을 위한 주요 입력 자료로 기상자료, 호소의 수온과 탁도 초기조건, 하천의 유량과 수온, 수질 경계조건 자료를 구축하였다. 이후 실측된 수온, 부유물질(SS), 총질소(TN), 총인(TP), 조류(Chl-a)에 대하여 모형의 보정(2010) 및 검증(2008)을 수행하여 모형의 적용가능성을 평가하였다. 충주호의 수온은 4월부터 표층수온이 증가하여 7월초에 성층현상이 발생되고 12월에는 연직수온분포가 일정하게 유지되었다. 집중호우 발생 후에는 성층구조가 교란되어 수온약층이 약 10 m가량 하강하였다. SS는 수온과 동일한 패턴으로 집중호우 발생 후에 증가하다가 12월에 안정화되었으며, 2008년 7월에 발생된 중층밀도류의 분포 현상을 잘 재현하였다. TN, TP의 경우 농도의 범위를 잘 재현하였지만, 모형 내에서 질소성분의 침강속도 및 인의 흡착-침전과정이 적절히 모의되지 않아 오차가 발생하였다. Chl-a의 경우 2010년과 2008년 여름의 조류의 성장패턴을 잘 반영하였지만, 모형이 횡방향 평균 유속과 농도를 사용함에 따른 모형의 한계점이 나타났다.

• 농업과학연구
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• 제37권2호
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• pp.285-293
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• 2010

To secure instream flow at the Yudeung urban stream reach of Daejeon city in South Korea, Yudeung upstream diversion was designed with total water storage of $59{\times}10^4m^3$, and the upstream Seongol reservoir was planned to raise the bank with various sizes. Downstream streamflows were simulated by considering outflows from upstream diversion and reservoir, and after then flow durations were analyzed and compared with flows of no reservoir condition. In case of no diversion or reservoir upstream, flow durations were $1^{st}$ flow of $84.72m^3/s$, $95^{th}$ flow of $2.10m^3/s$, $185^{th}$ flow of $0.92m^3/s$, $275^{th}$ flow of $0.42m^3/s$, and $355^{th}$ flow of $0.31m^3/s$. In case of upstream diversion, flow durations were $1^{st}$ flow of $94.38m^3/s$, $95^{th}$ flow of $2.96m^3/s$, $185^{th}$ flow of $1.22m^3/s$, $275^{th}$ flow of $0.50m^3/s$, and $355^{th}$ flow of $0.35m^3/s$. The increase flow rates were $0.04m^3/s$ in $355^{th}$ flow, $0.08m^3/s$ in $275^{th}$, and $0.30m^3/s$ in 185th. In case of Seongol reservoir with effective storage capacities of $365{\times}10^4m^3$, $544{\times}10^4m^3$, $750{\times}10^4m^3$, and $992{\times}10^4m^3$, flow durations were $85.5{\sim}83.9m^3/s$ on $1^{st}$ flow, $2.85{\sim}2.57m^3/s$ on $95^{th}$ flow, $1.16{\sim}1.27m^3/s$ on $185^{th}$ flow, $0.64{\sim}0.99m^3/s$ on $275^{th}$ flow, and $0.56{\sim}0.94m^3/s$ on $355^{th}$ flow. The increase flow rates were $0.25{\sim}0.63m^3/s$ in $355^{th}$ flow, $0.22{\sim}0.57m^3/s$ in $275^{th}$, and $0.24{\sim}0.35m^3/s$ in $185^{th}$. The more the sizes of upstream reservoirs increased, the $1^{st}$ and $95^{th}$ flows decreased in which coefficients of determination were 0.92, 0.99, respectively and the $185^{th}$, $275^{th}$, and $355^{th}$ flows increased in which coefficients of determination were 0.93 to 0.99.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권9호
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• pp.769-782
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• 2018

설계홍수량 산정은 일반적으로 수자원설계 목적을 위해 요구되며 수자원 관련 계획, 안정성 그리고 수공구조물의 위험도를 평가하기 위해 추정된다. 그러나 설계목적을 위한 국내의 유량자료는 매우 제한적이며, 강우자료와 비교해 봤을 때 상대적으로 관측년수가 상당히 적은 실정이다. 이러한 점에서 본 연구에서는 기 수립된 하천의 재현기간에 따른 설계홍수량 및 유역특성인자(면적, 유역경사)로부터, 설계홍수량을 멱함수 형태로 지역화하여 미계측 유역에서 설계홍수량 산정이 가능한 모형을 개발하였다. 제안된 설계홍수량 지역화 모형의 매개변수 산정과 불확실성을 정량적으로 평가하기 위해 계층적 Bayesian 모형을 활용하였으며, 최종적으로 교차검증 관점에서 모형의 적합성을 검정하였다. 모형 적용 결과, 기존 면적기반의 홍수량 산정식에 비해 약 0.3 이상 높은 상관성을 가지며 홍수량을 추정하는 결과를 확인하였다. 본 연구를 통해 제안된 모형은 검증과정과 도출된 결과를 통해 유역특성에 따른 재현기간별 설계홍수량을 효과적으로 재현하는데 유리할 뿐만 아니라, 동시에 모형의 매개변수 및 결과에 대한 불확실성 정보를 제공함으로써 미계측 유역의 홍수량을 평가하는 기초자료로써 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제15권1호
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• pp.39-50
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• 2003

시화호 북측확장단지 조성을 위하여 반월천과 동화천이 유입되는 상류에서 호안 축조 공사가 진행되는 경우 침적된 오열도가 실한 이 지역에서 저니토가 급격하게 교란될 때 시화호 수질에 미치는 영향을 평가하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 3차원 수동역학 모델인 TIDE3D를 수질모델인 CE-QUAL-ICM과 결합하고 4개의 $\sigma$층을 사용하여 수체와 저질사이의 상호작용과 층별 변화를 모의하였다. 1년 이상의 장기적인 수질모의결과, 교란된 지점 인근에서는 저층에만 수질의 악화철상이 나타나고 시화호의 형상 및 외부 하천 유입의 복합적인 특성 상 약 5km를 지나면서 저질 교란의 영향이 표층에 나타난다. 현재의 상황에서는 겨울과 봄에 상류 오염유입이 많아서 COD와 TP수질이 좋지 않으나 이에 비해 저질의 교란으로 야기되는 수질 변화는 여름과 가을에 크게 저하되는 것으로 나타나 현존 상태와 반전된 결과를 제시한다. 선행연구(서 등, 2002)에서 취하였던 격자망보다 배정밀도로 상세화 하여 150m${\times}$150m의 격자에서 수치실험 한 결과는 계산시간의 증대를 유발하지만, 격자의존도가 수치해에 미치는 영향이 있는 것으로 판단되며 특히 유동이 배수갑문 인근의 영역에서 신을 통과하는 유량의 차이를 줄여 만족스러운 결과를 제공한다.