• 한국물환경학회지
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• 제27권5호
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• pp.625-633
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• 2011

A long-term water quality monitoring in the Han River Basin reveals a consistent increasing trend for the concentration of refractory organic matter (R-OM) in major monitoring sites of the watershed. Because the determination of R-OM concentrations typically requires a long time of microbial incubation, it is essential to present the estimation indices for R-OM for an efficient watershed management. In this study, a number of surface water samples were classified into three groups, each of which were collected from Lake Paldang, rivers at rain and non-rain events, respectively. The corresponding R-OM concentrations were correlated with biochemical oxygen demand (BOD), chemical oxygen demand (COD), and total organic carbon (TOC) concentrations as well as ultraviolet and fluorescence intensities of the filtered samples. Among the traditional organic matter parameters, TOC exhibited the highest correlation coefficient with the R-OM concentrations regardless of the types of the sample groups. The equations for conversing TOC into R-OM concentrations were finally suggested as $0.43{\times}TOC+1.12$, $0.44{\times}TOC+0.61$, $0.24{\times}TOC+1.28$ for river samples at rain and non-rain events, and lake samples, respectively. TOC-BOD(C), the values of the TOC concentrations subtracted by carbon-converted BOD concentrations, was a good index for estimating the absolute concentrations of R-OM. UV absorbance at 254 nm was well correlated with R-OM concentrations of river samples while fluorescence intensities at 350 nm showed an excellent relationship with R-OM concentration of the lake samples. Our results suggests that simple spectroscopic parameters could be applied for in-situ monitoring tool techniques in watersheds.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.284-287
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• 2022

K-water는 기후위기에 따른 물관리의 복잡성, 불확실성에 대응하기 위해 수문자료 센싱, 고품질의 데이터 관리 등 ICT 인프라 운영 경험 및 물관리 역량을 기반으로 디지털트윈 물관리 플랫폼을 구축하였다. 본 플랫폼은 유역내 실시간 기상·수문 관측자료와 유관기관 정보를 연계하여 3차원 지형자료에 표출하고 홍수, 수질 등 다양한 상황을 시뮬레이션하여 결과를 표출 및 분석하고 이에 대한 피드백을 통해 최적의 의사결정을 지원하는 체계로 구성되어 있다. 본 플랫폼은 섬진강유역을 대상으로 시범구축 하였으며, 향후 5대강 유역을 대상으로 공간적 범위를 확대할 계획이다. 이를 통해 댐 하류·지류 합류부 등 재해 취약지점까지 아우르는 종합적인 물관리 의사결정의 One-System으로 확장할 계획이다. 또한 안전하고 효율적인 물관리를 기반으로 새로운 물산업 생태계를 조성하고, 민간기업과의 기술협력을 통해 디지털 물산업 기술 경쟁력 확보에도 기여하고자 한다.

• 한국농림기상학회지
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• 제17권2호
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• pp.108-125
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• 2015

다수의 기후요소를 지수화하고 특정지역의 기후 자원량을 분석하여, 종합 및 판단하는 과정은 특정지역의 농업기후자원의 특성을 한 눈에 알 수 있게 한다. 농업기후자원의 특징을 단순 명료하게 표현한 것을 농업기후지수라고 하는데, 이 지수는 기후자원(예, 기온, 일사, 강수)으로부터 작물의 생육과 수량 추측을 위한 가능성과 여러 가지 영농기술을 실시하는데 필요한 기초자료를 제공함으로써 농업생산성의 주요 지표가 될 수 있다. 그러나 농업기후지수는 절대적인 것이 아니기 때문에 기후변화에 따라 항상 변화할 수 있다. 최근 IPCC 제5차 평가보고서에서 온실가스 대표경로(RCP)에 따른 시나리오가 많은 연구에 이용됨에 따라서 기후정보의 역학 및 통계적 규모축소를 통한 미래기후변화전망정보의 불확실성을 고려한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 IPCC 제5차 평가 보고서에 사용된 RCP 시나리오를 기반으로 비모수적 분위사상법을 이용한 상세화된 기후변화 전망정보를 바탕으로 한반도의 농업기후지수(예, 식물기간 및 작물기간, 생장도일, 무상기간)의 시공간적인 변화와 불확실성을 평가하였다. 동일한 과거 기간에 대하여 기후모델(GCM)으로부터 계산된 농업기후지수와 관측자료에 의해 계산된 농업기후지수를 비교한 결과, KMA-12.5km를 제외하고 사용된 8개 개별 GCM의 농업기후지수의 각각의 평균은 4대강 유역 모두에서 관측자료에 의해 계산된 값의 평균과 비교적 잘 일치하여 개별 GCM 뿐만 아니라 다중모델앙상블(MME)의 과거기후 재현성에는 문제가 없는 것으로 확인하였다. 또한 불확실성을 고려하기 위한 MME 계산에서 사용되는 GCM의 개수가 무한적으로 증가한다고 해서 오차가 줄어들지 않았다. 추가 연구가 계속 필요하지만, 본 연구에서 3-4개의 GCM을 사용하는 경우 확실하게 오차가 개선되기 시작하였으며, 대체로 7-8개 이후부터는 더 이상 오차가 개선되지 않았다. 미래전망 결과에서, 4대강 유역 전체에 대하여 inmcm4가 과거 기간의 MME에 대한 RCP 4.5에서 1% 증가, RCP 8.5에서 2% 증가로 9개 개별 GCM 중에서 가장 낮았고, CanESM이 과거 기간의 MME에 대하여 RCP 4.5에서 10%, RCP 8.5에서 15% 증가로 가장 높은 증가를 보였다. 4대강 유역의 시공간분포의 변화에서 관측자료와 다른 경향을 보이는 개별 GCM이 있어서 지형 특성과 개별 GCM의 일변동 특성을 반영할 수 있는 상세화 방법의 개선 및 개발이 필요하다. 도출 및 평가된 본 연구의 농업기후지수는 농업용 상세 전자기후도와의 활용뿐만 아니라, 후속 연구를 위한 농업이상기후지수 및 생산성지수의 평가에 활용될 수 있을 것이다. 예를 들면, 낙동강 유역과 영산-섬진강 유역의 무상기간 증가로부터 '겨울기간이 짧아질 수 있다'라고 가정할 경우, 농업이상 기후지수(예, 저온발생빈도) 분석을 통해 겨울작물의 생산성지수의 불확실성 증감 혹은 재배시스템(예, 이모작 혹은 이기작 등)의 변화에 대한 불확실성 증감 등에 대한 평가에 활용될 수 있을 것이다.

• 한국습지학회지
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• 제17권3호
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• pp.264-272
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• 2015

낙동강 하구의 생태적 역할과 서식하는 조류종을 바탕으로 한 체계적이고 지속가능한 하구 관리를 위해서는 이곳을 이용하는 조류현황에 대한 이해가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 부산발전연구원 조류모니터링 자료(2003-2011)를 활용하여 4대강 사업 이전의 낙동강 하구의 조류 현황을 파악하고자 하였다. 낙동강 하구에서 관찰된 조류 중 겨울새의 비중이 종수에서는 38.36%, 개체수에서는 63.14%로 가장 많은 비율을 차지하여, 낙동강하구가 겨울철새의 도래지임을 보여주었다. 조사권역별로는 명지(208,651개체), 서낙동강(202,444개체), 을숙도(153,232개체), 백합 도요등(150,595개체) 순으로 누적개체수가 많았으며, 을숙도(171종), 서낙동강(141종), 일웅도(124종), 명지(123종), 삼락둔치(121종) 순으로 종수가 많은 것으로 나타났다. 낙동강하구에서 기록된 232종 중 청둥오리가 197,870개체, 전체의 17.71%로 가장 많이 관찰되었으며, 다음으로 흰뺨검둥오리(8.85%), 괭이갈매기(6.48%), 큰기러기(6.09%), 홍머리오리(5.16%), 민물도요(4.22%) 순으로 우점하고 있는 것으로 조사되었다. 혹부리오리류를 제외한 대부분의 분류군들이 연간 변동은 보였지만 조사 기간 중 점차 증가하는 추세를 보였다. 가마우지류, 고니류, 갈매기류 등은 다른 분류군의 조류 보다 조사 기간 동안의 연간 변동 폭이 큰 것으로 나타났는데, 특히 고니류의 경우 5차년도(2007-2008)와 7차년도(2009-2010)에 개체수가 전년도에 비해 크게 감소하였으며, 또한 8차년도(2010-2011)에는 도요 물떼새류, 갈매기류, 할미새류, 기타 새류에서 개체수의 감소가 관찰되어 이들 분류군의 서식에 영향을 줄 수 있는 환경변화가 있었던 것으로 보인다. 전체적으로는 서식지의 특성이 우점종의 분포와 연관성이 있는 것으로 조사되었다.

• 한국환경생태학회:학술대회논문집
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• 한국환경생태학회 2003년도 추계학술논문발표회 논문집
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• pp.105-126
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• 2003

In Korea most of annual rainfall is concentrated in several episodic heavy rains during the season of summer monsoon and typhoon. Because of uneven rainfall distribution many dams have been constructed in order to secure water supply in dry seasons. The Han River system has the most dams among Korean rivers, and the river is a series of dams now. Reservoirs need different strategy of water quality control from river water. Autochthonous organic matter and phosphorus should be the major target to be controlled in lakes. In this Paper some problems are discussed that makes efforts of water quality improvement ineffective in lakes of Korea, even after the substantial investment to wastewater treatment facilities.1) Phosphorus is the key factor controlling eutrophication of lakes and the reduction ofphosphors should be the major target of water treatment. However, water quality management strategy in Korea is still stream-oriented, and focused on BOD removal from sewage. Phosphorus removal efficiency remains as low as 10-30%, because biological treatment is adopted for both secondary treatment and advanced treatment. The standard for TP concentration of the sewage treatment plant effluent is 6 mgP/l in most of regions, and 2 mg/l in enforced region near metropolitan water intake point. TP in the effluents of sewage treatment plants are usually 1-2 mg/1, and most of plants meet the effluent regulation without a further phosphorus removal process. The generous TP standard for effluents discourages further efforts to improve phosphorus removal efficiency of sewage treatment. Considering that TP standard for the effluent is below 0.1 mg/l in some countries, it should be amended to below 0.1 mg/l in Korea, especially in the watershed of large lakes.2) Urban runoff and combined sewer overflow are not treated, even though their total loading into lakes can be comparable to municipal sewage discharges on dry days. Chemical coagulation and rapid settling might be the solution to urban runoff in regard of intermittent operation on only rainy days.3) Aggregated precipitation in Korea that is concentrated on several episodic heavyrains per year causes a large amount of nonpoint source pollution loading into lakes. It makes the treatment of nonpoint source discharge by methods of other countries of even rain pattern, such as retention pond or artificial wetland, impractical in Korea.4) The application rate of fertilizers in Korea is ten times as high as the average ofOECD countries. The total manure discharge from animal farming is thought to be over the capacity of soil treatment in Korea. Even though large portion of manure is composted for organic fertilizer, a lot of nutrients and organic matter emanates from organic compost. The reduction of application rate and discharge rate of phosphorus from agricultural fields should be encouraged by incentives and regulations.5) There is a lot of vegetable fields with high slopes in the upstream region of the HanRiver. Soil erosion is severe due to high slopes, and fertilizer is discharged in the form of adsorbed phosphorus on clay surface. The reduction of soil erosion in the upland area should be the major preventive policy for eutrophication. Uplands of high slope must be recovered to forest, and eroded gullies should be reformed into grass-buffered natural streams which are wider and resistant to bank erosion.

• 한국해양학회지:바다
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• 제5권4호
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• pp.346-356
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• 2000

본 연구는 강릉 연안역의 사질퇴적상에 서식하는 저서동물군집의 분포양상을 보기 위해 1993년 4월부터 1994년 2월까지 계절별로 조사하였다. 전체 출현종수는 봄철에 109종으로 가장 많았고, 겨울철에 70종으로 가장 적었다. 다모류가 종수와 개체수에 있어서 가장 우점한 동물군이었고, 생물량에 있어서는 연체동물이 가장 우점한 동물군이었다. 전체 대형저서동물의 서식밀도는 여름철에 1,995개체/m$^2$로 최대치를 보였고,가을철에 631개체/m$^2$로서 최소치를 보였다. 조사해역의 주요 우점종은 전 계절에 걸쳐 점하였던 다모류의 Spiophanes bombyx를 포함하여 Prionospio sp., 연체동물의 Alvenius ojianus, 갑각류의 Wecomedon sp.와 Urothoidae spp.였다. 집괴분석 결과 조사해역의 저서동물은 크게 수심이 얕은 연안역과 수심이 깊은 외해역으로 구분되어져 수심에 의해 군집조성이 달라짐을 보였다. 그러나 가을철과 겨울철의 경우에는 남대천과 군성강 등 소규모 하천 주변해역에서는 외곽의 해역과는 군집조성이 차이를 보였다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제39권1호
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• pp.71-80
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• 2016

The main goal of this study is to develop a multi-metric fishway assessment model (M_m-FA) and evaluate the efficiency of fishway. The M_m-FA model has three major fishway components with nine metrics: structural characteristics, hydraulic/hydrologic features, and biological attributes. The model was developed for diagnosing and assessing fishway efficiency and tested to Juksan Weir at the Yeongsan River Watershed. Structural characteristics of fishway included slope of the fishway (M₁), ratios of fishway width to stream width (M₂), and the proportion of orifice clogging and orifice size (M₃). Hydraulic/hydrologic characteristics included depth of fishway entrance head (M₄), depth of exit tail (M₅), and current velocity of inner fishway (M₆). Biological characteristics included fish species ratio of inner fishway to upper-lower weir (M₇), fish length distribution (M₈), and the proportion of migratory fish species to the total number of species (M₉). Overall, the assessment of fishway efficiency showed the total score of the M_m-FA model was 25 in the Juksan Weir, indicating "good condition" by the criteria of the five-level classification system. The M_m-FA model may be used as a key tool for the assessment of fishway efficiency, especially on the 16 weirs constructed for the "Four Rivers Restoration Project" after a partial calibration of M_m-FA model.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권6A호
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• pp.337-345
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• 2012

본 연구에서는 4대강 사업으로 건설중인 트러스형 리프트의 진동특성을 검토하기 위하여 모형실험이 수행된다. 경간 40 m, 높이 9 m의 트러스형 리프트게이트를 축척 1/25로 모형이론에 따라 아크릴과 납으로 모형을 제작하고, 폭 1.6 m, 길이 25 m, 높이 0.8 m의 수로에서 실험된다. 먼저 모형의 고유진동수가 측정되고 모형을 검증하기 위하여 유한요소 해석결과와 비교된다. 검증된 모형에서 상하류 수위와 문비 개방고에 따른 진동가속도 진폭이 측정된다. 또한 문비의 진동을 줄 일수 있는 하부형상을 검토하기 위하여 문비 최하부의 각도가 $20^{\circ}$, $35^{\circ}$, $50^{\circ}$인 모형을 제작하고 실험결과를 서로 비교한다. 실험 결과는 수문 조작 시 유지관리지침의 기본 자료를 제공하고, 수문의 진동특성과 진동을 줄일 수 있는 수문의 하부형상을 검토한다.

• 한국물환경학회지
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• 제22권2호
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• pp.294-299
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• 2006

The Ministry of Environment in Korea has introduced Total Pollution Load Management System (TPLMS) in major 4 large rivers to protect the water quality from possible pollutants. In order to successfully achieve the TPLMS, the nonpoint source should be controled by applying the best management practices in highly polluted areas. Of the various nonpoint sources, the highways are stormwater intensive landuses because of its high imperviousness and high pollutant mass emissions. The EMC (Event Mean Concentration) is an important parameter to correctly determine the pollutant mass loadings from nonpoint sources. However, it has wide ranges because of various reasons such as first flush phenomenon, rainfall and watershed characteristics. Even though the EMC is closely related to the first flush phenomenon, the relationship have not proven until present. Therefore, in this paper, the dynamic EMC method will be introduced to clearly make the relationship between EMC and first flush phenomenon. Also by applying the dynamic EMC method to monitored data, we found that the highly concentrated stormwater runoff was washed off within 20~50 minutes storm duration. The first flush criteria for economical treatment was also determined to 5~10 mm (mean=7.4 mm) as a cumulative rainfall.

• 한국물환경학회지
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• 제29권5호
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• pp.630-640
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• 2013

It is one of the most critical steps identifying impaired waterbodies exactly in the selection of target water quality indicators for the management of Total Maximum Daily Loads (TMDLs). Excess ratio and excess level were applied and analyzed by the stream zone basis in order to evaluate water impairment for Nakdong, Geum, Youngsan and Seomjin rivers. Each river basin was divided into stream zones in the light of its watershed and waterbody characteristics. Selected water quality parameters discussed in this study were pH, DO, BOD, COD, SS, T-P, T-Coli and F-Coli. The excess ratios of the water quality parameters were used to discriminate water bodies that did not meet water quality standards. The excess levels were used to classify the degradation of water quality. The excess ratios and the excess levels to the water quality criteria of the medium influence areas were used for each stream zone. The results indicate that the excess ratios and the excess levels are varied on the stream zone in each river basin. Three parameters, pH, DO and SS, met water quality standards in all stream zones. The other five parameters indicated very high excess ratios in most waterbodies, and especially T-P and T-Coli revealed to be very high excess levels in some waterbodies. These parameters could be considered as major target indicators for the management of TMDLs.