• The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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• v.17 no.2
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• pp.45-58
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• 2012

For the development of reference values and evaluation of water quality in various environmental conditions, we divided the coastal region around Korean peninsular into 5 distinctive ecological regions based on the influence of surface current, depth, tidal range, turbidity, and climate condition. We used national marine environment monitoring data collected by National Fisheries Research & Development Institute(NFRDI) from 2000-2009. For the reference values, we used maximum seasonal mean from 2000 to 2007 for DIN, DIP, and chlorophyll-a and minimum seasonal mean for secchi depth measured at stations without the influence of river runoff in each ecological regions. For the reference value of bottom dissolved oxygen saturation, we used minimum mean value of 90% calculated from minimal riverine influence stations of whole regions. We calculated enrichment score for each assessment criteria. The enrichment score of DIN, DIP, and Chlorophyll-a was 1 (=< reference value), 2 (< 110% of reference value), 3 (< 125% of reference value), 4 (< 150% of reference value), and 5 (> 150% of reference value). The enrichment score of DO saturation and Secchi depth was 1 (> reference value), 2 (> 90% of reference value), 3 (>75 % of reference value), 4 (> 50% of reference value), and 5 (< 50% of reference value). We calculated water quality index using weighted linear combination of five enrichment score for the comparison of whole regions. From the water quality index distribution calculated from all stations between 2000 and 2007 period, we classified into 5 grade based on the standard deviation calculated from total water quality index. We assigned grade very good(I), good(II), moderate(III), bad(IV), and very bad(V) when the water quality index was less than 23, minimum + 1 sd, +2 sd, +3 sd, and grater than minium+ 3 sd, respectively.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.15 no.1
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• pp.38-46
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• 2012

This study carried out current status, characteristics, and problems of coastal environment management on semi-enclosed Masan Bay in Korea and suggests cost-effective and eco-friendly water quality management policy. The pollutants from terrestrial sources into the Bay have apparently environmental pollution problems, such as eutrophication, red tide, and hypoxia. The carrying capacity of the Bay is estimated by hydrodynamic model and ecosystem model, material circulation including bivalve in ecosystem is analyzed by the growth model of bivalve. The resulting reduction in the input load was found to be 50~90%, which is unrealistic. When the efficiency of water quality improvement through bivalve farming was assessed based on the autochthonous COD, 30.7% of the total COD was allochthonous COD and 69.3% was autochthonous COD. The overall autochthonous COD reduction rate by bivalve aquaculture farm was found to be about 6.7%. This study indicate that bivalve farming is about 31% less expensive than advanced treatment facilities that remove both nitrogen and phosphorous.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.15 no.3
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• pp.186-197
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• 2012

In order to understand hydrodynamic and water quality changes on the Saemangeum reservoir in accordance to inner development plan, intensive numerical simulations using EFDC have been done. Due to inner dike construction and proposed dredging plans, stratification might occur and yield flow field change. It should be noticed that very conditional gate operation schedule adjusting target water elevation of -1.5 meter causes severe stratification and hence plays an important role in poor water qualities. By using random walk particle tracking residence simulations, it is found that hydrodynamic characteristics depends greatly on riverine inflow conditions. It is also inferred that the northern part of the Mangyeong reservoir behaves as a dead zone and acts as major reasoning of water quality deterioration owing to benthic flux from long-term residing settled sediment.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.11 no.1
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• pp.41-49
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• 1999

The horizontal two-dimensional model which can predict the long-term water quality(WQ) change is setup for the environmental management. For the model calibration and verification, we measured the pollutants load at 22 streams and the WQ at 16 stations monthly and/or seasonally in Chinhae . Masan Bay. The pollutants release rate from the sediment was also measured to consider the regionally different sediment pollution level. From the model application results, it is shown that the WQ concentrations in most of the regions adjacent to land and river inflow are considerably high, but rapidly decrease along the seaward direction. In Masan Bay, the particulate inflow-pollutants were substantially deposited and gradually contaminated the bottom sediment on account of the excessive pollutants load and flow stagnancy. Eutrophication in the effluent discharge region was also being slowly progressed by the inefficiently treated wastewater containing amount of Nand P constituents.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2003.05a
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• pp.225-226
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• 2003

육상으로부터 유입되는 오염부하와 그로 인한 제주항의 해양수질 환경특성을 조사한 결과는 다음과 같다. 제주항의 수질특성을 각 항목별로 보면, 용존산소(DO)의 농도분포는 평균 7.3 mg/L의 범위를 나타내었고, 그리고 COD의 농도분포는 평균 2.2 mg/L로 대상해역의 대부분이 III등급 해역에 속하였으며 해역의 부영양화에 관계되는 영양염인 DIN과 DIP는 각각 평균 12.20 ${\mu}g$-at/L와 평균 1.18 ${\mu}g$-at/L로 2001년 개정 전 해역수질환경기준인 농도와 비교해 보면 평균농도에서 III등급을 초과하는 것을 알 수 있었다. 산지천의 수질특성을 보면 용존산소(DO)는 평균값은 7.4 mg/L로 하천수질기준 II등급에 해당되었으며 BOD의 경우는 평균값으로는 3.4 mg/L를 보여 하천수질기준 III등급에 해당되었다. 그리고 DIN과 DIP의 경우는 각각 4.696~5.410 mg/L와 0.306~0.332 mg/L의 범위를 보여 각각의 평균값은 5.110 mg/L과 0.315 mg/L였다. 산지천의 하천 유입부하량을 산정한 값을 보면 COD의 경우는 0.30 ton/day의 값을 보였고 DIN과 DIP의 부하량은 각각 300.0 kg/day와 18.0 kg/day의 값을 보였다. 이상에서 조사된 제주항의 수질특성과 산지천 유입부하량은 제주항의 수질관리를 위한 물질순환모델을 적용할 때 기초입력자료로 제공될 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.130-130
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• 2018

진해 용원 인근 해역은 부산신항 개발사업으로 추진된 북컨테이너부두 조성사업 및 항만 배후 단지 조성사업으로 전면 해역이 매립되어 원활한 해수흐름이 차단되었고, 인공적인 해양구조물 및 시설물로 인해 해안선 지형 및 단면 변화가 발생하고 이로 인해 수역의 해수순환이 점진적으로 변화하는 지역이다. 인근 어판장으로의 선박의 출입이 차단되면서 발생된 민원으로 인해 송정천 하구 지점의 북쪽 통로를 이용한 선박이동만이 가능한 좁고 긴 수로형태를 가진 폐쇄성 수역으로 변형되었다. 한국에서는 찾아볼 수 없는 이례적인 형태의 용원수로는 폐쇄성 수역이 형성되면서 수로 내로 유입되는 오염물질은 수로 내에 체류되어 수질을 악화시킬 수 있다. 이러한 폐쇄성 수역이 형성되면서 발생하는 다양한 수질영향을 장기간 평가하는 것은 매우 중요하다고 볼 수 있다. 이에 본 연구에서는 용원수로의 시 공간적인 수질변동 양상을 분석하기 위해 2003년부터 2017년까지 선정된 수질측정 지점에서의 주요수질항목에 대한 수질분석을 실시하였으며, 용원수로로 유입되는 토구를 전수조사하고, 비강우시 및 강우시 토구 모니터링을 통해 육상에서 기인하는 오염원을 분석하였다. 또한, 용원수로 내에 유입된 오염물질 거동 분석을 위해 추적자 실험을 통해 용원수로로 유입된 오염원 거동을 예측하여 용원수로의 수질변화 분석에 대한 연구를 실시하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.487-491
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• 2016

영산강 섬진강수계는 1999년 한강수계(경기도 7개 시군)에서 임의제로 도입한 이후 2002년 낙동강, 금강수계와 함께 의무제 기반으로 오염총량제를 추진하고 있다. 이에 따라 2004년부터 영산강물환경연구소에서 영산강 섬진강수계의 단위유역 말단 지점의 유량과 수질을 약 8일 간격으로 동시에 측정함으로서 단위유역 내 오염원으로부터 배출된 오염물질이 말단에서 실제 나타나는 오염부하량(유달부하량)의 파악이 가능하게 되었다. 그러나 최근 4대강사업으로 하천의 구조적 수질관리 환경의 커다란 변화가 있어 기존 모니터링지점에 대한 전면적인 재검토가 필요하게 되었다. 본 연구에서는 영산강 섬진강수계의 수질총량측정망 총 56개 지점을 대상으로 설치목적과 선정기준에 대한 적합성평가를 위한 평가기법을 공간적 대표성, 수리학적 안정성, 시간적 대표성, 정보취득 안정성의 4개 특성과 13개 평가부문, 20개 평가항목으로 3단계 평가기법으로 구성하여 개발하였으며 평가 결과, I등급이 29개소(53%), II등급이 25개소(45%), III등급이 2개소(3%)로 평가되었으며, 변경 및 폐쇄 권장에 해당하는 IV~V등급으로 평가된 지점은 없는 것으로 평가되어 대체로 우수한 지점들로 구성되어 있음을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2018.05a
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• pp.63-64
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• 2018

금회 연구대상지인 시화호는 과거 외해와의 소통이 차단되어 심각한 수질악화현상이 나타나 2001년 이후 해수의 상시 유통 및 환경개선에 노력중인 해역으로써 2004년 방조제에 조력발전소 건설이 확정된 이후 방조제 내 외측의 조차를 이용하여 발전 중이며 주변 도시의 산업단지 및 신도시 조성계획에 따라 지속적인 간척사업이 이루어지고 있다. 조력발전소 가동에 의해 일 2회 외해와의 해수 소통이 있으나 차폐된 해역으로 하천에서 유입되는 오염원와 내측 간척사업에 따른 수질 악화가 우려된다. 따라서 이러한 해역 특성을 고려한 해양환경을 파악하기 위하여 금회 연구에서는 바람, 하천 유입, 조력발전소 유입수 등의 영향을 분석하여 이에 따른 유동 특성을 해석하였다. 검토 결과 시화호의 유동장은 조력발전소의 유출입과 하천의 유입에 의해 흐름 양상이 결정되며 간사지가 넓게 분포하고 있어 이에 따른 영향이 클 것으로 예상된다. 그러나 호수 내측의 조류 자료가 미비하여 이를 고려한 검증 작업이 필요할 것으로 판단되며 강우를 포함하여 영향을 분석할 경우 추후 시화호 오염물질의 해양 확산 양상을 재현하는데 있어 기초연구로 활용 가능할 것으로 판단된다.

• Proceedings of KOSOMES biannual meeting
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• 2006.05a
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• pp.121-128
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• 2006

The results of COD researched on August of 2004 were 6.8 ppm in North Mokpo inner Bay, 4.4 ppm in front of YongSang Bank and 4.6 ppm in front of ShinAn Beach Hotel which is over III level Marine-Environmental Standard. The other five stations sea water quality of Mokpo inner bay were reached II-III level. Concentration of total nitrogen range from 1.23 ppm to 3.56 ppm and total phosphorous was range from 0.07 ppm to 0.12 ppm which were II-III level. This results show that the Mokpo inner bay is unsuitable for aquaculture and growth of fish and for use of marine resort, it can be only available for industrial and harbour use. In results of estimated point source flow into Mokpo inner bay, the occupation ratio from YoungSang river in total inflow of TN and TP were up to 49-89 % respectively. It is indicate that in order to improve the water quality of MokPo inner bay have to control the discharge from YoungSang river first of all, then control the discharge from North Harbour domestic wastewater treatment, InAm river and NamHae domestic wastewater treatment.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.29 no.1
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• pp.24-35
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• 2023

Rapid industrialization and urbanization have led to severe marine pollution. A Water Quality Index (WQI) has been developed to allow the effective management of marine pollution. However, the WQI suffers from problems with loss of information due to the complex calculations involved, changes in standards, calculation errors by practitioners, and statistical errors. Consequently, research on the use of artificial intelligence techniques to predict the marine and coastal WQI is being conducted both locally and internationally. In this study, six techniques (RF, XGBoost, KNN, Ext, SVM, and LR) were studied using marine environmental measurement data (2000-2020) to determine the most appropriate artificial intelligence technique to estimate the WOI of five ecoregions in the Korean seas. Our results show that the random forest method offers the best performance as compared to the other methods studied. The residual analysis of the WQI predicted score and actual score using the random forest method shows that the temporal and spatial prediction performance was exceptional for all ecoregions. In conclusion, the RF model of WQI prediction developed in this study is considered to be applicable to Korean seas with high accuracy.