현재 하천의 수질관리를 위하여 여러 수질모델이 개발되어 있으며, 이러한 수질예측모델에 각종 수질관리에 따른 대안을 적용시킴으로써 그 효과를 사전에 모의 평가하고 있다. 그러나 이러한 수질모델을 적용하기 위해서는 복잡한 형식의 입력자료 구축단계가 요구되고 있으며 모델을 통한 타당한 분석결과를 산출하였음에도 불구하고 모델 자체의 표현의 한계성으로 인하여 효과적인 의사결정 자료로서의 활용이 미약한 실정이다. 본 연구는 GSIS를 이용한 하천수질모의에 관한 연구로서, 기존 수질모델의 이러한 제약을 극복하고자 GSIS환경에서 유역별 오염부하량을 산정하고 입력자료를 생성하며 모의결과를 시각화하는 인터페이스를 개발함에 있어 모델의 전ㆍ후처리과정에 GSIS를 적용하는 유연한 통합(Flexible coupling) 방법을 이용하여 수질모델과 GSIS를 통합하였다. 수질모델로는 기존의 하천수질모델 중 우리나라의 실정에 적합하여 비교적 정확하고 또한 그 적용이 간단하여 많은 지역에서 실제 적용되어 그 적용성이 검증된 QUAL2E 모델을 사용하였다.
The complex vegetation and plant species distributions within riparian corridors influence plant species diversity patterns at both local and regional scales and further reflect both natural and anthropogenic disturbances. Because of these characteristics, riparian zones are often the ecosystem level component that are most sensitive to changes of the surrounding environment; they provide early indications of environmental change and can be viewed as the important source in the watershed. The objectives of this study were two concepts: first, document the composition and dominance of plant communities of riparian areas in the stream, second, compare species composition and temporal diversity between stations in riparian areas of the Ian Stream. The flora was composed to total 158 kinds of the vascular plants as 49 family, 54 genera, 145 species, 12 varieties, 1 forma When the naturalized plant were applied to the recent classification system 280 kinds, the naturalization rate was $10.8\% higher than that of mean value($10.3\%$) of the Korean mountain district. Furthermore, urbanization index (UI) was $6.1\%$. The dominant vegetation communities were distributed in the habitats of three compartments from upstream to downstream. The vegetations were included Phragmites japonica, Salix gracilistyla, S. hulteni and Robinia pseudo-acacia in the riparian area, and Persicaria sieboldii, Stellaria alsine var. undulata, Draba nemorosa var. hebecarpa, Capsella bursa-pastoris, Lepidium apetalum, Bidens frondosa, Trigonotis peduncularis and Hemistepta lyrata in the sandbank or the riparian area, and Equisetum arvense, Humulus japonicus, Persicaria perfoliata, Trifolium repens, Artemisia princeps var. orientalis, Lactuca indica var. laciniata, Avena fatua, Agropyron yesoense, Oenothera odorata, Viola mandshurica, Rumex crispus in banksides, respectively.
Urban streams have been severely degraded with wastewater and concrete structure over a prolonged period. The Chonggyecheon Restoration Project recovered a stream in the downtown Seoul with landscaping, plantings and bridges after the cover concrete and elevated asphalt road were removed. The project has been criticized partly because it is not an ecological restoration but rather the development of an urban park with an unnaturally straight flowing stream, artificial building structures, and artificial water pumping from the Han River. Nevertheless, the public have praised the project and almost 100,000 visitors per day come to see the reeds, catfish, and ducks. The stream restoration project is attractive to central and regional government decision makers because it increases the public concern of landscape amenity. Several projects such as Sanjichon and Kaeumjungchon are on going and proposed. These projects have a common and different respect in scope and procedure. The Chonggyecheon project in the process of environmental impact assessment (EIA) and prior environmental review system (PERS) reviewed the environmental impacts before development. Kaeumjungchon in the PERS and Sanjichon without EIA and PERS are reviewed. EIA and PERS systems contribute to checking the ecological sustainability of the restoration projects. A stream restoration project is a very complex task, so an integrated approach from plan to project is needed for ecologically sound restoration. Ecological stream restoration requires 1) an assessment of the entire stream ecosystem 2) establishing an ecologically sound management system of the stream reflecting not only benefits for people but also flora and fauna; 3) developing the site-specific design criteria and construction techniques including habitat restoration, flood plains conservation, and fluvial management; 4) considering the stream watershed in land use plan, EIA, PERS, and strategic environmental assessment (SEA). Additionally the process needs to develop the methodologies to enhance stakeholder's participation during planning, construction, and monitoring.
용존산소는 하천의 중요한 수질관리 항목중의 하나로 1세기 전부터 언급되어 왔으며, 농도가 낮을 경우 물고기 폐사를 유발하기도 한다. 환경과학자 및 공학자들은 하천의 용존산소 파악을 위한 결정론적 모델을 제안하였으며, 용존산소가 공간적으로 변하지 않을 경우 적용 가능한 델타 방법(Delta Method), 근사 델타 방법(Approximate Delta Method), 극한값 방법(Extreme Value Method) 및 최적화 방법(Optimization Method)등을 소개하였다. 이 방법들은 주로 용존산소와 관련 있는 매개변수 즉, 재포기 계수, 1차 생산율 및 호흡률 등을 산정하여, 이로부터 일주기 또는 년주기 용존산소를 파악한다. 본 논문에서는 용존산소 파악을 위한 각 방법을 간단히 소개하며, 안성천 유역의 금석천 및 안성천 본류, 두 지점에 적용하여 각 방법의 한계와 장 단점을 파악하였다. 이를 기초로 비용/효과적인 용존산소 파악 방법을 제안하였다.
도시화된 유역은 복잡한 지형으로 인해 많은 유출경로를 갖게되며, 대부분 불투수 면적이 차지하고 있어 강우시 배수관거를 통해 우수가 배제되는데, 용량을 초과한 관거에서는 범람이 발생하여 다시 지표수를 형성하게 된다. 이처럼 도시유역에서 배수관망과 지표면 유출은 서로 연계되어 있으므로 침수해석 시 이를 고려해야 한다. 본 논문에서는 전형적인 도시지역의 특징을 보이는 인천교 부근의 매립된 유역을 대상으로 1차원-2차원 통합모델인 MIKE FLOOD 모델을 이용하여 수치해석하고, 그 해석결과를 기존의 1차원 모델인 MOUSE의 배수관망 해석결과와 비교 분석하였다. 분석 결과 1차원-2차원 통합모델은 1차원 배수관망에 2차원 지형도를 적용시킴으로서 지표면 저류현상 및 지체현상 등 지형적 특성을 반영한 유출해석결과를 나타내었으며, 기존의 1차원 해석시 파악 불가능한 유량상승 및 수위상승 등의 현실적인 모의가 가능함을 알 수 있었다.
본 연구에서는 하천 유역의 종합적인 물 관리에 있어서 중요한 지배요인인 하천의 형태학적 특성을 분석하기 위하여 지리정보시스템을 이용하였다. 분석에 있어서는 금호강유역의 최상류에 위치한 영천댐 유역을 대상으로 1:25,000 지형도 5도엽을 기본도로 하여 Arc/Info(UNIX) GIS시스템을 이용하였으며, 분석결과를 기존에 사용되던 방법인 수치구적기(Digital Planimeter)를 이용한 분석결과와 비교 검토하였다. 분석결과, 영천댐 유역은 5차수 하천으로 구성되어 있으며, 누가표고곡선을 분석 검토한 결과 지질학적 발달과정을 볼 때 장년기를 거쳐 노년기로 진행중인 지형특성을 가지고 있음을 알 수 있었다. 또한, 하천의 차수개념에 의한 지형의 3대 법칙을 영천댐유역에 적용한 결과 일정한 규칙성을 가지고 발달되어 있음을 알 수 있었다. 그리고 GIS기법을 이용한 유역의 형태학적특성인자 분석결과를 기존의 방법을 이용한 분석결과와 비교한 결과 GIS기법의 적용을 위한 지형속성자료의 구축에 많은 시간이 요구되나 자료의 관리와 이용측면에서 적용 가능성이 충분함을 알 수 있었다.
본 연구에서는 생태계서비스 중 수질조절 서비스 가치 평가를 수행하기 위해 생태계서비스 수질조절 서비스의 물리량을 정량적으로 평가하였고 이를 이용하여 경제적 가치를 평가하는 방안을 마련하였다. 과거에 비해 수질이 개선되고, 어류 등 수생생물의 종과 수가 늘었더라도, 그 요인은 생태계의 수질조절 서비스와 수질개선를 위한 환경기초시설의 확충, 수질환경규제 등 복합적인 요인에 기인된다. 그 중 생태계 조절서비스 가치에 대해 정량적으로 산정할 수 있는 방법을 모색하는 것을 연구의 목적으로 설정하였다. 본 연구에서 생태계의 수질조절 서비스를 정량적 가치를 규명하기 위해 수질오염총량을 활용하는 방법에 대해 제안하였다. 이와 함께 생태계의 수질조절 서비스의 산정된 물리적 수질조절량에 처리단가를 곱함으로써 경제적 가치 평가 방안을 제시하였다. 마지막으로 개발된 평가기법을 이용하여 낙동강 수계에 BOD, T-P 항목에 대해서 생태계 수질가치를 평가하였다.
최근에 고속 genome-wide RNA 간섭 스크리닝 기술은 복잡한 세포 기능을 이해하는 생명공학 연구의 핵심적인 도구로 자리 잡고 있다. 그러나 관련 연구에서 발생되는 수많은 영상을 수작업을 통해 분석하는 것은 많은 시간과 노력이 요구된다. 따라서 세포영상의 자동분석 기술은 매우 시급히 확보되어야 하는 기술이며, 그 중 영상 분할은 자동분석을 위한 첫 단계로서 가장 중요한 과정이라 할 수 있다. 세포영상의 자동분할에서는 영역의 겹침 현상과 영역별 모양의 다양성 및 영상 특성의 불균일성 등이 정확한 세포 분할을 어렵게 만드는 주원인으로 작용한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복하기 위해 영상 특징들의 국부적인 연속성과 특징 벡터 기반의 워터쉐드 알고리즘을 적용한 새로운 자동 세포 분할 알고리즘을 제안한다. 영상 특징들의 연속성을 국부적인 영역으로 제한함으로써 영역별 모양의 다양성 및 영상 특성의 불균일성에 따른 문제점을 극복할 수 있으며, 특징벡터의 사용을 통해 하나의 영상특징만을 고려한 경우 발생되는 겹침 영역에서의 분할 성능 저하를 개선할 수 있다. 세포영상 분석을 위한 소프트웨어 패키지인 Cellprofiler와의 비교/분석 실험을 통해 제안 알고리즘의 효율성을 입증하였다.
Land use change by urbanization has significantly affected the hydrological process including the runoff characteristics. Due to this situation, it has been becoming more complicated to manage non-point source pollutions caused by rainfall. In order to effectively control non-point sources, it is necessary to identify the reduction efficiency of the various management method based on land use characteristics. Thus, the purpose of this study is to analyze the reduction efficiency of non-point source pollution management practices targeting three different watersheds with the different land use characteristics using the Soil and Water Assessment Tool (SWAT). To do this, the vulnerable subwatersheds to non-point source pollution occurrence within each watershed were selected based on the streamflow and water quality simulation results. Then, considering the land use, low impact development (LID) or best management practices (BMPs) were applied to the selected subwatersheds and the efficiency of each management was analyzed. As a result of analysis of the non-point source pollution reduction efficiency, when LID was applied to urban areas, the average reduction efficiencies of SS, NO3-N, and TP were 5.92%, 4.62%, and 10.35%, respectively. When BMPs were applied to rural areas, the average reduction efficiencies of SS, TN and TP were 35.45%, 4.37%, and 10.16%, respectively. The results of this study can be used as a reference for determining appropriate management methods for non-point source pollution in urban, rural, and complex watersheds.
소규모 집수역에서 한낮 기온의 분포와 일사수광량 간 관계를 관찰하기 위해 고도 50m급 3곳, 100m급 3곳, 300m급 3곳 등 9지점의 사면에 경사향을 달리하여 무인기상관측기를 설치하고 1년간 매일 1500 기온과 직전 4시간(1100-1500) 일사량자료를 수집하였다. 운량이 0인 맑은 날에 한정하여 각 지점의 사면 일사수광량을 계산하고 1500 기온과 비교하였다. 이때 각 지점의 경사도(slope)와 경사향(aspect)은 $30{\times}30$ m 격자를 기준으로 반경이 5, 10, 15, 20, 25, 30개 격자로 평활화 하여 사용하였다. 1500 기온에 미치는 직전 4시간 일사수광량 간에는 통계적으로 유의한 회귀관계가 인정되었으며, 반경 25개 격자(750m)로 평활화한 경우 사면 기온변이의 54%를 설명할 수 있었다(y = 0.8309x + 0.0438, $r^2$ = 0.5444).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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