• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.28 no.6
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• pp.899-905
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• 2022

Seawater management via Total Pollutant Load Management System (TPLMS) is crucial because it enables local governments to optimally allocate pollutant loads in order to best reduce pollutant load burden while supporting reasonable development. This study analyzed the feasibility of introducing a TPLMS on Gwangyang Bay, a specially managed sea area. We researched the inflow of pollutants and analyzed the present state of seawater quality in Gwangyang Bay and then discussed our findings and reviewed other specially managed sea area with the Gwangyang Bay Advisory Committee. We conclude that TPLMS on Gwangyang Bay is needed and suggest checking economic feasibility, ef iciency, and conducting continuous monitoring of seawater quality indicators such as chemical oxygen demand (COD), total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), heavy metals and polcyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) prior to introducing a TPLMS in Gwangyang Bay.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.13 no.4
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• pp.279-287
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• 2010

To identify characteristics of the water quality at Goseong bay, we analyzed long term monitoring data collected at surface and bottom water which was accumulated during the period of 1987~2009. The result showed that the waters of Goseong bay represented mesotrophic level that is based on chlorophyll-a, DIP and DIN and seasonal average of COD that indicates level by the COD criteria. This analysis can be translated that the waters is comparatively clean even though the waters is in the closed bay that slowly diffuses influx mass. We also did the time series analysis, correlation analysis and regression analysis on the moving average of the water parameter at Goseong bay. According to the results, DIP showed a increasing trend as time passed while DIN was on a decreasing trend under the same condition. In the waters of Goseong bay, the phyto-plankton growth was shown to be limited by DIN concentration. The chlrophyll-a was at the peak in August, at $4.60{\mu}g/L$. As the seasonal average and index were the highest in November, it was understood that the balance of nutrient at Goseong bay was dependent more on inner factors, ie, mass farming of aquatic species and release of bottom sediment rather than on inflow of fresh water. Accordingly, it is needed to consider the balance of nutrient like DIP and DIN to manage the water quality or estuaries at Goseong bay.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.15 no.1
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• pp.39-50
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• 2003

This study aims to figure out water quality impacts due to sudden disturbances of sediments during dike construction in land reclamation for the northern part of the Siwhaho Lake where heavily deteriorated settlements from upstream loadings are outstanding. We exploit a 3-D water quality model CE-QUAL-ICM combined with a hydrodynamic model TIDE3D. Simulations are done accounting water-sediment interaction in a 4-$\sigma$ layers. Long-term simulation for 1-year shows that bottom layers around the disturbance location are only affected and marks very high concentration. Complete vertical mixing appears at least 5km apart to downward due to complex effects of geometry, bathymetry and river inflows. It should be addressed that existing condition of the Siwhaho Lake stands for high concentration of COD and TP in winter and spring due to relatively high incoming loadings, however the effect of sediment disturbances yields reverse phenomena, i.e., impacts of dike construction arise greatly in summer and fall. Refined grid system consisting of 150m${\times}$150m rectangular grid, which is doubled system compared to previous study (Suh et al.,2002), gives affordable results by reducing flux differences through a cell especially in front of gate.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.19 no.1
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• pp.45-56
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• 2007

Direct estimation of the pollutant load(PL) should be carried out by the data filling in the missing intervals using an appropriate method because it is impossible in which the flow discharge(water quantity) or water quality(WQ) time-series data set have the missing intervals. In this study, the several methods estimating the water quality in the missing periods are suggested and the WQ and pollutants load change patterns are compared and evaluated based on the reproducible degree of the available data change patterns. The most appropriate method is finally suggested and the contribution factor deciding the influence degree and the PL characteristics of the river estuary is also suggested. Based on the PL estimation results using the several methods, the interpolation method considering the fluctuation of the available WQ data is shown to be most efficient. The PL patterns of the Han river estuary is classified as the discharge-dominated type. The data filling process is inevitable and the WQ estimation using the efficient and effective method should be carried out in order to estimate reasonable PL.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.218-218
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• 2011

낙동강은 4대강 살리기 사업에 의해 8개의 보(상주보, 낙단보, 칠곡보, 강정보, 달성보, 합천보, 함안보)가 하천 내에 건설되고 약 4억톤의 준설이 실시되면서 지형적으로 막대한 변화를 맞이하게 된다. 낙동강은 상류의 안동댐 및 임하댐에서 방류수, 중류의 구미 및 대구 등의 오염원 그리고 하류의 남강에 의한 영향 및 낙동강 하구언에 의한 정체에 의한 영향으로 지역적으로 수질 및 수리 특성이 서로 다르게 나타나고 있다. 낙동강에 건설되는 수중보들 또한 이러한 유입 및 경계 조건에 따라 서로 다른 수질특성을 나타낼 것으로 판단되며 이에 대한 영향을 미리 예측하고 발생 가능한 악영향에 대한 대안을 수립하는 것이 중요하다고 본다. 본 연구에서는 낙동강의 4대강 사업에 의한 지점별 및 시기적 영향을 정확하게 분석하기 위해 3차원 수리동역학 모델 EFDC와 수질모델 WASP을 연계하여 사용하였다. 연구대상지역은 안동댐 방류지점에서 낙동강 하구역까지의 총 334km의 지역을 포함하였으며 하천의 폭 방향, 수심방향 및 흐름방향에 대하여 3차원으로 격자를 구성하여 하천을 표현하였다. 수리 및 수질 보정에 필요 한 입력자료는 국토해양부 및 환경부 등에서 발표 된 자료를 이용하였으며 2007년을 기준으로 모의를 실시하였다. 4대강 살리기 사업에 의한 8개의 보 건설 및 낙동강 전역의 준설의 영향을 예측하여 사업 전 및 사업 후로 각각 구분하여 비교하였으며 사업 후 체류시간의 증가와 준설로 인한 수심증가에 따른 복합적인 원인에 의해 수질에 영향이 미치는 것으로 나타났다. 사업 후 낙동강의 각 수중보 출구 부근 지점에서 예측된 수질 특성은 사업전에 비하여 $BOD_5$는 전반적으로 감소하나, TN 및 TP 는 유사한 특성을 나타내었다. 그러나 Chl-a 농도는 상류와 중류에서는 체류시간의 증가로 증가하는 경향을 나타내었으며 이는 수질이 양호한 상류 지역에서 특히 큰 차이를 나타내는 경향으로 분석되었다. 그러나 낙동강 하구언 지역은 Chl-a 농도가 사업에 의해 약간 감소되는 경향을 나타내어 여타 구간과 다른 경향을 나타내었다. 이는 낙동강 하류의 Chl-a 농도가 이미 매우 높은 상태에서 체류시간에 의한 성장 촉진 보다는 수심증가로 인한 광량제한 효과가 더욱 지배적으로 나타난 것에 의한 영향으로 추정된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.469-469
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• 2022

하구담수호는 하천의 종점에서 해양과 만나는 곳에 방조제를 건설해 담수를 유도하여 형성되는 인공호수이다. 유역 말단에 위치하기 때문에 유역에서 유출되는 모든 수자원을 확보할 수 있는 장점이 있지만, 유역에서 발생하는 오염물질이 모두 유입되고 인공적인 담수의 특성 때문에 수질이 악화되기 쉬운 조건을 지니고 있다. 담수호의 수질관리는 유입되는 오염물질의 양이 많고 담수된 수자원량도 많으므로 부분적인 방법으로는 개선이 어려우며, 유역과 호소를 포함한 종합적인 대책이 필요하다. 담수호의 수질관리대책 수립은 크게 상류 유역에 대한 대책과 호소에 대한 대책으로 구분된다. 대표적인 대책으로는 상류 유역의 하수처리장, 축사, 농경지 관리를 통한 배출부하량 감소와 호소 내 수질개선을 위한 습지, 저류지 건설 및 준설을 통한 내부부하 감소 등이 있다. 이처럼 담수호의 수질관리를 위해서는 상류 유역에서 호소까지 종합적으로 고려해야 한다. 본 연구에서는 유역모형과 호소모형의 연계를 통해 간월호 유역을 모의하였다. 유역모형은 HSPF(Hydrological Simulation Program-FORTRAN) 모형을 사용하였으며, 유역 내 3개의 하수처리장과 1개의 분뇨처리장을 고려하였으며, 4개 지점에 대하여 보정 및 검정을 시행하였다. 호소모형은 EFDC-WASP 연계모형을 이용하였으며, HSPF에서 모의 된 유입량과 호내 설치된 4개의 양수장, 배수갑문 운영일지를 고려하여 모의하였다. 호소 내 수질 측정지점에 대하여 T-N, T-P에 대하여 보정 및 검정을 수행하였다. 본 연구는 담수호 수질관리를 위한 분석시스템 구축으로 추후 대책에 따른 효과분석에 활용할 수 있을 것이다.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.16 no.2
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• pp.102-114
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• 2013

The basin of Lake Shihwa is one of highly industrialized region of Korea and a current environmental issue of study area is the operation of tidal power plant (TPP) to improve water quality. The application of water quality index (WQI) which integrates five physiochemical parameters (transparency, DO, DIN, DIP and chlorophyll-a) of water quality in Lake Shihwa and outer sea during 2011~2012 were performed not only to evaluate the spatial and temporal distribution of the water quality but also to assess the effect of water quality improvement by the operation of tidal power plant. The higher WQI values were observed in monitored sites near the industrial complexes in Lake Shihwa and the outfall of wastewater treatment plants (WWTPs) in outer sea. This indicates that the quality of seawater is influenced by diffuse non-point sources from industrial, municipal and agricultural areas in Lake Shihwa and by point sources from the effluence of municipal and industrial wastewater throughout WWTPs in outer sea. Mean WQI value decreased from 53.0 in 2011 to 42.8 in 2012 of Lake Shihwa. Water quality has improved significantly after TPP operation because enhancement of seawater exchange between Lake Shihwa and outer sea leads to improve a hypoxic condition which is primarily a problem in Lake Shihwa. Mean WQI of outer sea showed similar values between 2011 and 2012. However, the results of hierarchical cluster analysis and the deterioration of water quality in summer season indicate that the operation of tidal power plant was not improved the water quality in the upper most area of Lake Shihwa. To successfully improve overall water quality of Lake Shihwa, it is urgently necessary to manage and reduce of non-point pollution sources of the basin of Lake Shihwa.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.162-167
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• 2015

매년 여름철 피서지 1순위로 손꼽히는 해수욕장은 해양레포츠의 발달과 관광사업의 촉진으로 수많은 관광객들이 방문하고 있다. 하지만 우리나라 대부분의 해수욕장에서는 건전한 해수욕을 위한 수질안전지표 설정이 매우 미흡한 편이며 오염수준 또한 심각하다. 이에 강원도 강릉시 경포해수욕장을 대상지역으로 2012년 7월 17일부터 9월 4일까지 매주 화요일 오전에 채취한 시료로부터 병원성 수질지표인 장구균과 대장균, 총대장균군의 오염도를 분석하였다. 시료는 경포해수욕장 오리바위 배후부터 연안방향을 따라 200m 간격으로 3지점과 이안방향을 따라 백사장(dry beach), 포말대(swash zone), 유영층(swimming zone)의 3지점에서 총 9개를 채취하였다. 기온, 강우, 장소 등의 해안 환경 변화에 따른 병원균 증식 유리조건 및 인자들간의 상관성을 분석한 결과 백사장에서는 총대장균군, 포말대에서는 장구균, 유영층에서는 대장균의 농도가 가장 높았다. 또한 주간 누적 강우량과 평균 기온에 따라 시료채취 지점마다의 상관성에서는 백사장은 강우량과 정비례, 기온과는 반비례, 포말대와 유영층은 강우량과 반비례, 기온과는 정비례의 관계를 보였다. 백사장과 해수층인 포말대, 백사장과 유영층 각각은 반비례 관계를 보였지만 미비한 수준이었으며 포말대와 유영층간의 상관성은 약 90%의 매우 높은 수치를 띄었다. 본 연구는 건전한 수계 레크레이션 문화의 수질 안전지표 설정을 위해 해수욕장의 대표 관광명소 중 하나인 경포해수욕장을 대상으로 병원성 수질 지표들의 증식 유리 조건 및 확산특성 예측에 목적이 있다. 나아가 본 과정은 해변을 찾는 관광객들의 수질 안전 정보 제공 및 체계적인 가이드라인 제시로도 가치 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.162-162
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• 2021

현재 하천의 조사 및 분석에서는 다양한 장비들을 통한 현장계측 및 모니터링을 수행하고 있다. 특히 여러 하천이 만나는 합류부에서는 복잡한 혼합양상이 발생하며 다양한 조사 및 연구들이 진행되고 있다. 현장계측 및 모니터링은 제한된 여건으로 인한 지속적인 조사, 다양한 지점에 대한 조사의 어려움이 있으며 따라서 EFDC 모형을 활용한 모델링을 통하여 하천의 혼합거동을 재현하고자 한다. 이를 위하여 강정고령보~달성보 구간을 대상으로 현장계측 및 모니터링 자료와 환경부, 낙동강홍수통제소 등에서 고시하고 있는 수리, 수질, 기상자료를 활용하여 모델을 구축하고 수리, 수질에 대한 모의 및 분석을 수행하였다. 제한된 현장계측자료만으로는 모형의 구축에 어려움이 존재하기 때문에 대상구간에 존재하는 수위, 수질관측소의 자료를 활용하고 모형의 검·보정 단계에서는 특정지점의 수위, 평균유속, 다양한 수질인자들에 대한 모델링 결과와 실측자료의 비교, 분석을 수행하게 되며 추가적으로 단면에 대한 검·보정을 하고 이후 수리, 수질 결과자료의 비교를 통한 통계지표 산정을 통해 모형의 재현성을 평가하고 대상구간인 합류부에서 나타나는 유황곡선을 통한 다양한 유량규모, 유량비에 대한 시나리오를 구축하여 다양한 수리적, 환경적 현상과 변화를 파악하고 분석하였다. 대상구간에 대한 유황곡선을 통한 재현을 함으로써 다양한 유량규모, 유량비에 따라 나타나는 현상을 파악하고 향후 모델링, 합류부의 분석 및 연구에 있어 본 연구 성과의 활용성이 뛰어나다고 판단된다.

• 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.