• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.246-253
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• 2011

농업용수를 확보하기 위하여 조성한 호소에 장기간 물을 담수함에 따라 수질오염으로 이용가치 저하와 하류 하천이 건천화 되어 하천의 기능을 상실하는 등 유역내 잘못된 물 관리체계로 여러 가지 문제점이 발생하고 있다. 충남 대전지역을 중심으로 농업용 호소의 운영현황을 조사한 결과 대부분 호소수의 체류시간은 8개월 이상을 유지하여 그 기간 동안 하류하천의 건천화가 나타났고, 호소수의 수질은 생활계 및 축산계 오염물질의 유입과 강수량에 따른 물 순환특성과 상당히 밀접한 것으로 분석되었다. 따라서 호소 유역내수질오염물질 저감과 함께 하류하천이 건천화가 되지 않도록 담수량과 담수시기를 조절하고, 호소수 체류 시간은 가급적 짧게 유지하는 등 유역내 물 순환체계를 개선할 필요가 있다.

• 한국환경독성학회:학술대회논문집
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• 한국환경독성학회 1994년도 제14회춘계학술대회 학술발표요지집
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• pp.51-53
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• 1994

담수는 인간의 생존에 필수적인 요소이다. 우리는 매일 일정량의 물을 섭취하고 있으며, 일상에서 직접, 간접적으로 물과 관련되지 않고서는 생활할 수 없다. 지구 표면의 약 70%가 물로서 덮여 있다고는 하지만 인간의 생활에 직접적인 이용가치가 있는 담수(지표수)는 전체 물의 용적의 2%에 지나지 않는다. 한국의 연평균 강수량은 1,274mm로서 세계 연평균 강수량인 970mm보다 많은 편이나 인구 1인당 연간 강수량은 약 3,000m3으로서 세계 평균인 34,000m3의 11분의 1에 지나지 않는다. 수자원총량중 지하침투와 증발에 의해 손실되는 양을 제외한 하천유출량은 전체의 55%인 697억m3으로서 이것이 곧 가용수자원량이다. 그러나 하절기 강우집중도가 높은 우리나라 실정에서는 가용수자뭔량중 수자원총량의 37%가 홍수시 유출되고 실제 이용량은 수자원총량의 18%인 230억m3에 불과하여 인구증가와 함께 수자원의 가치가 더욱 증대하고 있는 실정이다. 더우기 지하수 이용량은 19억m3에 불과함에 따라 우리나라는 실제 이응수자 원량의 90% 이상을 지표수에 의존하고 있으며, 그 중 약 40%가 호소수로 구성되어 있다. 이러한 수자원 이용효율의 취약성으로 인해 제한된 수자원 용량과 생활 및 농공용수의 과수요에 따른 불균형으로 근래 많은 하천이 갈수기나 평수기시 친천화되어 가고 있어 수중생태계에 큰 위협을 주고 있다. 또한 이에 더하여 산업발달과 함께 수질오염원은 양적으로는 물론 질적으로도 증가일로에 있어 기존의 유기 및 중금속 오염물질을 포함해 수많은 신생 유기화합물질이 수계에 유출되고 있으며, 이에 더해 질소 및 인으로 대표되는 영양물질의 유입과다로 국내 대다수의 호수가 부영양화의 새로운 위협에 직 면해 있다. 우리나라에는 적은 유입유량에 큰 저수용량 및 긴 체류시간으로 대표되는 대규모 자연호는 없으며, 대부분이 매단위 강을 막아 형성된 체류시간 1년 이하의 인공호로서 그 중 안동호, 충주호, 대청호 등은 비교적 체류시간이 긴 호소형 인공호로, 팔당호나 기타 대부분의 호수는 체류시간이 짧은 하천형 인공호로 대별된다(Table 1). 이처럼 국내 호소는 국외의 자연 호와는 다른 구조적 특성을 가짐에 따라 부영양화 특성 역시 매우 상이하고, 호소형 인공호와 하천형 인공호간의 차이 역시 현저하여 일률적인 관리대책을 설정하기가 어려운 실정에 있다. 또한 각 호수의 유역특성이 상이함에 따라 호수별로 유역 오염원의 오염부하율이 현저히 달라(Table 2) 호수에 따른 특성적인 유역관리(Lake-specific management)가 요구되고 있다 정상상태(Steady state)가 아닌 국내 호소에 대해 국외 자연호의 인단순모델 (Simple phosphorus budget model)을 그대로 적용하는 것에 다소 무리한 점이 따르나, 평균적인 개념으로 OECD의 유역부하량 및 호소특성에 따른 부영양화 판정모델을 적용한다면, 국내 주요 호수는 모두 부영양 수준에 있다. 또 각 호수별로 부영양화 제어를 위해 요구되는 인의 삭감부하량은 상당량이 되어 현실적으로 관리가 이미 어려운 실정에 와 있다. 호수의 부영양화는 조류 발생으로 이어지며, 그에 따른 폐해는 각종 형태로 나타나는데 대표적으로 이취미 발생이나 유해조류에 의한 독성물질의 배출, 정수처리 과정의 THM 발생등이 주로 문제가 되고 있다. 따라서 국내 호수의 구조적 특성별 부영양화 실태를 파악하고 그에 따른 영향 및 관리방안에 관한 종합적 고찰이 차후 수질관리를 위해 요구되고 있으며, 특히 납조류로 대표되는 유해조류의 독성영향에 관한 연구는 시급한 실정에 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.127-127
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• 2023

지표수와 하상 경계층에서 발생하는 흐름 교환은 하천, 호소, 연안, 해안 등 자연계에 존재하는 수환경시스템에서 일반적으로 나타나는 수리학적 특성으로서, 흐름 교환이 발생하는 경계층 아래 하상층 영역을 혼합대(hyporheic zone)라 부른다. 수질오염사고 등에 의해 외부의 오염물질이 하천 내 유입될 경우, 혼합대 흐름에 의해 하상층으로 침투되고 지표수 대비 유속이 느린 하상 내 공극 흐름에 의해 거동함에 따라 이들의 하천 내 체류시간이 증가하게 된다. 따라서, 본 연구에서는 지표수와 하상 흐름을 연계한 수치해석 방법을 적용하여 혼합대가 지표수 내 용질 체류시간에 미치는 영향을 분석하였다. 먼저 연직 2차원 Reynolds 평균 Navier-Stokes(RANS) 방정식과 Darcy 방정식을 연계하여 지표수와 하상 내 흐름을 해석하였다. 지표수 영역은 RANS 방정식을 이용하여 모의하였고, 지표수 흐름해석에서 얻어진 하상의 압력장을 경계조건으로 하여 Darcy 방정식과 함께 하상 내 흐름을 모의하였다. 여기서 하상의 형태는 자연계 하천에서 일반적으로 관찰되는 사련하상(Ripple bed)으로 모사하였다. 이후, 지표수-하상 연계모의를 통해 얻어진 흐름 결과를 바탕으로 지표수-하상 경계층에서 용질거동을 모의하였다. 흐름 모의결과를 과거 실험자료와 비교한 결과, 지표수 영역 내연직흐름 분포를 정확하게 재현하였고, 동시에 혼합대 흐름 구조에 큰 영향을 미치는 지표수-하상 경계층 압력 분포 역시 관측값과 유사하게 나타났다. 용질거동 해석을 통해 얻어진 용질의 체류시간을 분석한 결과, 혼합대 흐름이 고려된 경우(투수성 하상)와 고려되지 않은 경우(불투수성 하상)를 비교했을 때 전자에서 체류시간 분포의 감수곡선이 길어지고 첨두농도가 감소하는 것으로 나타났다. 아울러, 지표수 영역의 유입부 경계의 평균 유속이 증가함에 따라 최대 체류시간이 감소하는 것으로 나타났는데, 이는 지표수-하상 경계층에서의 압력 경사가 커져 혼합대 내 유속이 증가함에 기인하는 것으로 분석되었다.

• 한국조리학회지
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• 제16권3호
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• pp.114-129
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• 2010

본 연구의 목적은 첫째 무드를 효과적으로 조성하기 위한 장르와 템포를 제시할 수 있으며, 둘째, 호텔 내 레스토랑과 테마 레스토랑 유형별 적합한 배경음악의 장르와 템포를 제시하여 호텔과 레스토랑 경영자들이 활용할 수 있도록 하는 것이다. 본 연구의 결과로부터 음악의 장르와 템포에 의해 고객의 무드에 영향을 미치고 만족 및 재방문, 추천의사에 유의한 영향을 준다는 사실을 확인할 수 있었다. 예를 들어 업장 분위기에 변화를 주고 싶다면 시간적, 금전적인 감수가 필요한 리모델링을 보다는 배경음악의 변화가 훨씬 용이할 것이며, 업장의 컨셉이 확정되었다면 그 컨셉을 더 표출해 줄 수 있는 것이 음악이며, 고객의 특정 감정에 호소하기 위해서는 본 연구에서 제시하고 있는 장르와 템포대로 곡을 선정할 수 있을 것이다. 예를 들어 편안하고 긍정적인 감정을 유발하기 위해서는 느린 템포를, 친숙하고 행복한 감정을 위해서는 중간 템포를, 기쁨과 호감을 위해서는 빠른 템포가 적합하다는 것이다. 편안함을 유발시킨 느린 템포는 고객의 업장 내에서의 체류시간 길게 할 것이며, 반대로 빠른 템포는 체류시간을 감소시킬 것이다. 이를 활용하여 좌석회전율을 높이기 위해선 빠른 템포의 음악 선정할 수 있을 것이다. 고객의 감정을 음악으로 조율하여 고객 만족과 재무성과의 목표를 동시에 달성할 수 있을 것이라는 사실을 제안한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.494-494
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• 2012

비점오염이란 도시, 도로, 농지, 산지, 공사장 등 불특정 장소에서 발생되는 오염을 말하며 건기 시에는 오염물질이 토지에 축적되었다가 강우 발생 시 강우와 함께 유출되어 관리에 많은 어려움이 있다. 유출된 오염물질은 특별한 전처리 없이 하천이나 호소로 유입되어 각종 수질오염, 부영양화 및 생활환경에 많은 영향을 받게 되며 상수원수에 문제가 발생하게 된다. 비점오염원의 특징은 초기강우 유출수는 고농도이며 토사, 협잡물 등이 많이 포함되어 있다. 초기강우 발생형태는 수로의 형태, 노면상태 유역현상 및 강우도달시간 등 유역의 특성에 따라서 달라지며, 토지이용상황, 하수도 정비여부 등에 따라서 오염물질의 종류와 농도가 변한다. 도시지역과 도로주변에는 먼지, 쓰레기, 마모된 타이어 등이 축적되며, 임야 및 산림에서는 비료, 축분, 대기오염물질의 강하물 등이 축적이 되어 강우 시 빗물에 씻겨 인근 수계로 직접 방류된다. 팔당상수원 비점오염원 최적관리사업 기본계획 및 타당성조사사업이 실시되어 비점오염저감시설의 설치대상 대표지점이 선정되었다. 그리고 각 배수구역의 특성에 맞는 최적관리기술이 제시되었다. 하지만 몇몇 시설들은 기대한 결과에 못 미치는 성과를 내고 있다. 따라서 이번 연구에서는 이러한 비점오염저감시설의 시설형 중 하나인 와류형 비점오염저감시설의 운용에 따른 효율성 분석에 관한 연구를 실시하였다. 실험장치는 현재 운영되고 있는 와류형 비점오염저감시설 참고하여 실험장 조건에 맞춰 1/4축적의 정상모형을 제작하였고 저감시설로 유입되는 원수의 유량과 단차를 변화시켜 실험하였다. 저감시설의 유입조건이 변하게 되면 시설 내 유속, 체류시간 등 운전조건이 바뀌게 되므로 제거효율도 변하게 될 것이다. 저감효율산정은 시설로 유입된 유입수와 유출수의 SS농도를 이용하여 산정하였다. 와류형저감시설의 SS제거효율을 연구한 결과, 모형에서 유량 $0.0016m^3/s$, 단차 10cm 인 조건에서 8.7%로 가장 높은 효율이 측정되었다. 이를 원형에서의 조건으로 환산하면 유량 $0.0512m^3/s$, 고수조와 저감시설의 단차 40cm일 경우 가장 높은 효율이 나타난다. 이와 같은 이유는 시설에 유입되는 유량이 증가 할수록 내부의 유속이 증가해 저감시설 내 처리수의 체류시간 감소와 교란이 발생하여 저감효율이 떨어지는 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권8호
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• pp.655-662
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• 2009

원통형 여과장치의 실규모 설계 및 운전에 필요한 기초자료를 얻기 위하여 산출유량을 단계적으로 증가시키는 파일럿 실험을 수행하면서 수질지표들과 폐색도 진행을 조사하였다. 유량을 0.8 L/min에서 2.4 L/min로 증가시키는 경우 BOD, SS, 그리고 탁도의 제거율은 각각 약 80%, 95% 이상, 그리고 90% 이상으로 거의 일정하게 유지되었으나 COD 제거율은 44%에서 29%로 감소하였다. 산출유량이 증가할수록 오염물 단위농도를 제거하는데 소요되는 체류시간은 감소하였으며, 1 mg-COD/L를 제거하는데 필요한 체류시간은 산출유량 0.8 L/min인 경우 83분이었고 2.4 L/min에서는 45분이어서 양수율이 낮은 것보다는 높은 것이 호소의 오염제거에 더 유리함을 알 수 있었다. 여과장치의 폐색은 표층에서 집수관쪽으로 진행하며, 산출유량이 증가하면 폐색도도 증가하지만 2년 이상의 운전에도 폐색이 문제되지는 않아 본 장치가 호소의 수질개선에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권7호
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• pp.495-507
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• 2021

최근 도시와 산업의 발달과 함께 하천, 호소 등 수환경에서의 수질 오염사고가 빈번하게 일어나고 있어 어류폐사, 취수중단, 친수활동 저해 등 심각한 수생태계 및 사회경제적 피해가 발생하고 있다. 따라서 이에 대한 대응책으로 수질모델링을 통한 오염물질의 이동 및 확산에 대한 사전 예측이 필요하다. 본 연구에서는 2차원 하천흐름/수질해석 프로그램인 RAMS+의 현장 적용성 및 예측 정확도를 검증하기 위해 만곡하천인 섬강에서 현장실험을 수행하였다. 모의결과 흐름해석모형 HDM-2Di와 수질해석모형 CTM-2D-TX는 현장실험에서 관측된 2차원 흐름 특성과 오염물질의 거동 및 혼합 양상을 정확하게 재현하였다. 특히 하천의 양안과 만곡부에서 국부적으로 발생하는 저유속 흐름에 의해 오염물질의 거동이 지체되는 저장대 효과를 정확하게 모의하였다. 나아가서 하천 만곡부에서 이차류가 야기하는 오염물질 3차원적 혼합 양상을 2차원 분산계수를 통해 효과적으로 재현하였다. 오염물질의 위험농도 체류시간은 취수중단 기간을 결정하는데 있어 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 CTM-2D-TX 모의결과를 기반으로 오염물질 위험농도 체류시간을 계산하였고, 위험농도 체류시간의 공간적 분포가 하폭방향으로 큰 편차를 지니고 있음을 확인하였다. 이러한 오염물질의 2차원적 체류 특성은 1차원 수질모형을 통해서는 예측이 불가능하기 때문에 효율적이고 정확한 수질사고대응을 위해 2차원 수질모형의 활용이 필요함을 본 연구의 결과는 시사하고 있다.

• 환경생물
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• 제29권2호
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• pp.107-112
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• 2011

2010년 영산강 섬진강 수계의 29개 호소 45개 지점의 환경조사에서 동정된 식물플랑크톤은 총 371종으로 규조강과 녹조강이 주를 이루었다. 호소의 규모와 식물플랑크톤의 분포 양상 사이에 상관성이 거의 없는 것으로 나타났다. 호소의 유역면적과 식물플랑크톤 현존량은 상관성을 보이지 않았고, 유역면적과 출현종수 사이에도 상관성이 매우 낮았다. 수표면적과 식물플랑크톤 출현종수와 현존량 사이에는 낮은 상관성이 나타났다. 본 조사 호소들에서 호소의 규모와 식물플랑크톤 군집 사이에 상관성이 높지 않은 것은 호소의 규모가 작고 수량의 연중 변동이 크며 먹이망과 인위적인 간섭이 식물플랑크톤의 자연적인 분포를 왜곡하였기 때문으로 생각된다. 호소의 축조연대와 식물플랑크톤의 분포 사이에도 상관성이 없는 것으로 나타났다. 식물플랑크톤의 출현 현존량은 호소의 형성연대와 상관관계가 없는 분포를 보여주었다. 축조연대와 클로로필 a의 농도 사이에는 더 낮은 상관성을 보여주었다. 본 조사가 이루어진 호소들에서는 생성연대의 차이에 따른 부영양화 정도에 차이가 있지만 다른 요소들(체류시간, 수심, 생물상)에 의한 효과로 호소 생성연대의 영향을 찾을 수 없었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.4649-4655
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• 2010

본 논문은 A 시의 산업단지 종말처리장의 방류수 유입에 따른 K 소류지의 녹조 제어 가능성을 평가하고자 하였다. 완전혼합연속반응기로 모형화한 호소를 총인과 엽록소-a의 농도를 예측하였다. 정상상태일 때 총인과 엽록소-a 농도는 각각 $0.29\;/m^3$과 $4.0\;g/m^3$를 나타났고 실측치와 유사한 결과를 보였다. 비정상상태에서 종말폐수방류수가 최소유량 또는 최대유량으로 소류지로 유입될 때 시간경과에 따른 총인과 엽록소-a 농도 변화를 예측하였다. 또한, 현재 심각한 부영양화 단계에 있는 소류지를 중영양 또는 빈영양 단계로 전환하기 위해 소류지로 유입되는 총인부하량 ($L_p$)과 호소깊이/체류시간 ($H/{\tau}w$)값의 변화를 통해 현실적으로 적용 가능한 제어방법을 제안하였다. 이와 같은 분석기법이 소류지내 총인농도의 제어전략을 수립하기에 적합한 도구로 사용될 수 있음을 확인하였다.

• 미생물학회지
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• 제31권1호
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• pp.85-92
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• 1993

팔당호의 부영양화 진행과 오염특징을 관찰하기 위해 1986년 7월 부터 1987년 6월까지 팔당호수질의 미생물학적 화학적 분석을 실시하였다. 팔당호 수질의 투명도와 엽록소-a 의 양은 각각 0.5~3 m, 3~17 ${\mu}gI^{-1}$ 의 분포를 보였고 용존산소 및 생화학적 산소요구량은 각각 7~12 ppm, 약 0.5~2.3 ppm 사이에서 변화를 나타냈다. 팔당호 종속영양세균의 계절적 분포는 수층의 경우 $3.0{\times}10^{3}-5.0{\times}10^{5}/ml$, 최적토의 경우 $2{\times}10^{6}-1{\times}10^{8}/g$ dry sediment 의 범위를 나타냈다. 수리학적 체류시간이 약 5일 정도로 매우 짧은 팔당호의 경우 물의 유동과 상류수 수질이 호소내수질은 결정짓는 중요한 요인 중 하나로 사료된다. 호소수질 영양상태 기준에 의하면 팔당호의 수질은 중영양 상태에서 부영양 상태입을 나타내었다. 또한 대장균 분포 결과는 이와 같은 팔당호의 오염이 주변 지역의 인간 활동에 기인되로 있다는 것을 시사하고 있으며 이에 대한 향후 대책이 요구된다.