• 제목/요약/키워드: Density stratification

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CE-QUAL-W2 모형을 이용한 저수지 탁수의 시공간분포 모의 (Simulations of Temporal and Spatial Distributions of Rainfall-Induced Turbidity Flow in a Reservoir Using CE-QUAL-W2)

  • 정세웅;오정국;고익환
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제38권8호
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    • pp.655-664
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    • 2005
  • 저수지를 통한 수자윈의 지속적 확보와 이용에 걸림돌이 되고 있는 탁수의 장기발생문제를 기술적으로 해결하고자 실시간 탁수 감시와 예측시스템(RTMMS)을 구축 중이며, 2004년 홍수기 동안 대청호를 대상으로 유입하는 탁수의 수리 및 수질특성을 조사하고 2차원 횡방향 평균 수리 및 수질모형인 CE-QUAL-W2(W2)를 적용하여 탁수의 밀도류 거동과 시${\cdot}$공간적 분포를 예측하고 실측값과 비교하여 모형의 적용가능성을 평가하였다. 강우사상 동안 하천 수온은 $5{\sim}10^{\circ}C$ 정도 하강하였으며 탁수가 저수지내에서 밀도류를 형성하는 원인으로 작용했다. 적용된 W2모형은 수온의 성층구조 변화와 탁수의 침강점, 도달시간, 중층밀도류 두께 등 탁수의 거동특성을 비교적 잘 모의하였다. 그러나 국부적으로 탁수가 위치한 중층과 탁수 유입 전에 형성되었던 전이층에서 수온과 탁도의 모의값과 실측값이 유의할 만한 오차를 보였다. 펜티엄급 PC(CPU 2.0GHz)로 홍수기 전체기간 모의에 소요된 시간은 약 4분으로써 모형은 계산의 효율성 측면에서 실시간 모의에 적합한 것으로 평가된다.

안동호에서 중층 저산소층 형성의 요인 분석 (The Cause of Metalimnetic DO Minima in Andong Reservoir, Korea)

  • 박정원;신재기;박재충
    • 생태와환경
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    • 제39권1호통권115호
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    • pp.1-12
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    • 2006
  • 안동호에서 1992년부터 2004년까지 장기간에 걸친 수심별 수온분포와 DO 변동을 조사하였다. 매년 5월부터 수온성층이 형성되기 시작하였고 표층의 수온상승으로 8월까지 상 ${\cdot}$ 하층간의 수온차이는 증가하였다. 중층에는 매년 6 ${\sim}$ 7월부터 저산소층이 형성되었으며 연도에 따라 2개가 존재하였다. 2개의 저산소층은 수온성층이 형성된7 ${\sim}$ 9월의 강우량과 유입량에 영향을 받았다. 이 시기의 평균 강우량과 유입량이 각각 ${\geqq}$ 170 mm, ${\geqq}$ 50 $m^3\;sec^{-1}$ 일 때 중층 상부와 하부에서 각각의 저산소층이 강하게 형성되었으며, 1개월간 > 400 mm, > 200 $m^3\;sec^{-1}$인 경우에는 약하게 형성되었다. 표층과 중층의 경계면에 형성되는 상부 저산소층에서는 수온 감소율보다 DO 감소율이 컸으며 11일 경에 소멸되었다. 중층과 심층 경계면에 형성되는 하부 저산소층은 12월까지 존재하다가 1월에 소멸되며 이 층에서는 DO보다 수온 감소율이 컸고, 상 ${\cdot}$ 하부의 저산소층 사이에서는 DO가 증가하였다. 심층의 DO는 중층 아래에서 증가하였으며 저수지 바닥 부근에서 급격히 감소하는 경향을 보였다. 홍수기에 유입수의수온은 저수지 중층의 수온분포와 유사하였으며 DO는 유사하거나 높았고, BOD, COD및 SS는 농도가 증가하였다. 고탁수층은 중층에 형성되었으며, 탁도는 중층의 상부 저산소층 아래 (산소증가층)에서 증가하여 하부 저산소층 직상부에서 최고 농도로 존재하였다. 표층과 중층의 경계면에 형성되는 상부 저산소층은 표층에서의 생물활동과 관련이 있으며, 하부 저산소층은 홍수기에 중층으로 유입된 고탁수가 원인인 것으로 사료된다.

홍수 규모별 대청호에 유입하는 하천 밀도류의 특성 변화 (Variation of Inflow Density Currents with Different Flood Magnitude in Daecheong Reservoir)

  • 윤성완;정세웅;최정규
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제41권12호
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    • pp.1219-1230
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    • 2008
  • 여름철 홍수시 성층화된 저수지로 유입하는 하천수는 저수지 표층수에 비해 낮은 수온과 높은 부유고형물질(SS) 농도를 가지므로 주변수에 비해 상대적으로 높은 밀도를 가지게 된다. 이러한 밀도차로 인해 형성된 밀도류의 저수지 내 진행과정은 수질과 수생태계에 큰 영향을 주게 된다. 따라서 하천수 밀도류의 거동분석은 저수지 수질관리를 위한 현장조사의 최적화, SS와 영양염류 등 오염물질의 이송 확산 해석에 중요한 요소이다. 본 연구의 목적은 기존 연구를 통해 검증된 2차원 수치모델을 이용하여 다양한 홍수규모에서 대청호로 유입하는 하천 밀도류의 거동 특성인 침강점 수심($d_p$)과 거리($X_p$), 분리점 수심($d_s$), 중층류 관입두께($h_i$), 댐축 도달시간($t_a$), 감소율(${\beta}$)을 분석함으로써 저수지 수질관리를 위한 기초정보를 제공하는데 있다. 모의조건은 평수년이었던 2004년 6월 13일부터 7월 3일 동안 발생한 홍수사상의 수문곡선을 기준으로 유입 유량의 규모를 10개의 등급으로 나누었으며, 초기 성층조건은 탁수가 유입되기 전의 발달된 성층구조를 적용하였다. 유입수와 저수지 성층구조의 특성치는 밀도 Froude 수(Fri)로 나타내었으며, 10개의 $Fr_i$ 조건별로 $d_p,\;X_p,\;d_s,\;h_i,\;t_a$, SS의 ${\beta}$값 등을 산정하였다. 연구결과 $d_p,\;X_p,\;d_s,\;h_i$는 대체로 $Fr_i$ 값과 비례하여 증가하였으며 중층류의 진행속도도 빨라지는 경향을 나타내었으나, 저수지 지형변화에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 정상상태를 가정하는 Hebbert 식은 저수지 수위변화와 지형변화를 고려하지 못하기 때문에 수치모델 보다 $d_p$값을 과대 산정하였다. 유입 SS 농도의 감소율(${\beta}$)은 $Fr_i$가 클수록 작아지는 경향을 보였으나, $Fr_i$>9.0에서는 난류혼합효과 때문에 다시 증가하였다. 연구결과는 저수지운영 실무자들이 홍수규모별로 탁수의 초기 거동특성을 간단히 예측하는 목적으로 사용할 수 있다.

Distribution Characteristics, Population and Vegetation Structure of Corylopsis coreana in Korea

  • Choung, Heung-Lak;Lim, Dong-Ok;Hwang, In-Chun;Kim, Chul-Hwan;Lee, Kyu-Song;Ryu, Ji-Eun;Lee, Hyun-Woo
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제30권4호
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    • pp.293-305
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    • 2007
  • This study examined the distribution, population and vegetation structure of Corylopsis coreana in South Korea. C. coreana is distributed around the Suncheon area, Jeollanam-do, on the southern part of the Korean Peninsula, but the species is also found in Pocheon and Gangneung, on the central and central east parts of the peninsula. This discontinuous pattern of distribution is coupled with the unusual feature of only growing on northern exposed slopes. The mean density of C. coreana populations is 35 individuals per 100 $m^2$, ranging up to a maximum of 92 individuals per 100 $m^2$. Cut specimens sprouted a maximum of 38 stems per plant. Based on DCA analysis, the species' habitats was divided into three types by species composition and stratification structure. These types include: habitats affected strongly by human activities, valley and mantle communities which are affected relatively little by human activities, and stable forests. Populations affected by artificial intervention have actually flourished, while some populations in the stable forest system have declined. We conclude that the species, now endangered, should be maintained by means of specific external interventions such as cutting or removal of the canopy. To this end, further ecological data should be collected through monitoring and research to identify appropriate interventions to support threatened C. coreana populations.

속초 해양방류 하.폐수의 혼합구역에 대한 특성분석 (Mixing Zone Analysis of Wastewater Effluent Discharged from Sokcho Ocean Outfall)

  • 강시환;박연숙;김상익;이호진
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.245-253
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    • 2001
  • 속초 하수종말처리장에서의 하·폐수 해양방류에 따른 혼합구역 특성을 파악하기 위해 Huang et al.(1996)의 분석방법을 활용하여 혼합구역 모형을 수립하였다. 겨울철인 11월 하순부터 1월까지 약 2개월 동안 속초 해양방류수역에서 매시간 연속 관측된 해류, 해수 밀도의 성층자료, 그리고 하수 방류량자료를 입력한 모형모의를 통해 속초 해양방류수역에서 하수농도의 분포변화를 계산하였으며, 동일 기간에 관측된 조석자료를 토대로 약 15일 간격으로 구분한 기간 동안에 대해 평균한 농도분포를 제시하였다. 이 결과에 의하면 겨울철동안 평균된 최소희석률은 130으로 방류 하수의 혼합·의석이 대체로 양호했다. 그러나 해안에 평행한 연안류와 조류의 주 방향에 따라 방류하수의 혼합구역이 외해보다는 해변 쪽으로 확장되고 있어 인근 해수욕장의 수질악화에 큰 영향을 미칠 것으로 판단된다.

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심전도 게이트 심근관류 Tl-201 SPECT로 측정된 좌심실 기능 및 좌심실 용적의 정확성 (Accuracy of Ventricular Volume and Ejection Fraction Measured by Gated Tl-201 Perfusion Single Photon Emission Tomography)

  • 배문선;문대혁
    • 대한핵의학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.94-99
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    • 2005
  • Electrocardiogram-gated single photon omission computed tomography (SPECT) provides valuable information in the assessment of both myocardial perfusion and ventricular function. Tl-201 is a suboptimal isotope for gating. Tl-201 images are more blurred compared with Tc-99m tracers due to the increased amount of scattered photons and use of a smooth filter. The average myocardial count densities are approximately one-half those of conventional technetium tracers. However, Tl-201 is still widely used because of its well-established utility for assessing myocardial perfusion, viability and risk stratification. Gated SPECT with Tl-201 enables us to assess both post-stress and rest left ventricular volume and function. Previous studies with gated Tl-201 SPECT measurements of ejection fraction (EF), end-diastolic volume (EDV), end-systolic volume (ESV) have shown high correlation with first-pass radionuclide angiography, gated blood pool scan, Tc-99m-MIBI gated SPECT, contrast ventriculography, echocardiography, and 3-dimensional magnetic resonance imaging. However, problems related to these studies include few agreement data of EDV and ESV, use of a reference method that is likely to have the same systemic errors (gated Tc-99m-MIBI SPECT), and other technical factors related to the count density of gated SPECT. With optimization of gated imaging protocols and more validation studies, gated Tl-201 SPECT would be an accurate method to provide perfusion and function information in patients with coronary artery disease.

영암호 저서동물군집에 미친 하구둑 건설의 영향 (Ecological Impact of the Dyke Construction on the Marine Benthos Community of the Oligohaline Youngam Lake)

  • 임현식;최진우
    • 한국수산과학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.172-183
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    • 2005
  • To assess the macrobenthic community of oligohaline Youngam Lake, which is located at the Youngsan Watershed on the southwest part of Korea, macrobenthic fauna were collected at 45 stations during May, 2002. A total of 16 species of macrofauna were recorded with a mean density of 240 individuals per $m^2$ and a mean biomass of 7.07 g wet weight per $m^2$. Major dominant faunal groups were crustacean arthropods in terms of the number of species and abundance, and polychaete annelids in terms of biomass. The mean grain size was $5.7\;{\phi}$ which was dominated by silt fraction. The hydrological environment of the lake was characterised as an oligohaline environment with a mean surface water temperature of $17.8^{\circ}C$ and a mean salinity of 2.08 psu. The major dominant species were amphipods, Corophium sp. ($31\%$) and Jesogammarus sp. ($25\%$). Lowe. values of species diversity (H') with a mean of 0.81 (less than 1.0 from most stations) reflected the overall poor faunal diversity in this area. Multivariate analysis suggested that this benthic faunal community could be divided into four sub-regions such as the area from lake proper to water channel to the south, the stations located at the entrance and northern water channel, the stations near the dike, and the lake proper area. Freshwater and brackish water species which occurred in each station group were corresponded to the oligohaline salinity regime. Bottom hypoxia appeared in the entrance part of the lake between dyke and lake proper on May, which was resulted from stratification from spring season. These facts imply that marine macrobenthos were severely impacted by low salinity and a consequent hypoxia after embankment of the lake due to the restriction of water circulation.

국내 호소에서 autotrophic picoplankton의 밀도 및 식물플랑크톤 생물량에 대한 기여도 (Abundance of Autotrophic Picoplankton and Their Contribution to Phytoplankton Biomass in Korean Lakes)

  • 김범철;전만식;허우명;김호섭;최연규
    • 생태와환경
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    • 제34권3호통권95호
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    • pp.141-152
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    • 2001
  • 1999년 여름동안 동해안의 7개 석호와, 내륙의 5개 인공호를 대상으로 autotrophic picoplankton (APP)의풍부도와 총 식물플랑크톤 생물량에 대한 기여도를 평가하였다. 석호에서는 부영양화가 심한 호수에서 주로 나타나는 phycocyanin-rich APP가 우점한 반면 인공호에서는 주로 phycoerythrin-rich APP가 우점하였다. 동해안 석호에서 APP의 세포밀도와 생물량은 각각 $3.6{\times}10^3{\sim} 5.0{\times}10^6\;cells/ml$$1.0{\sim}1,385.0\;{\mu}gC/L$의 범위를 나타냈고 인공호에서는 각각 $3.8{\times}10^4{\sim}3.6{\times}10^5\;cells/ml$$15.3{\sim}128.2\;{\mu}gC/L$의 범위로 동해안석호에서 더 높은 APP의 풍부도를 나타냈다. 특히 경포호에서는 3회조사 모두 $10^6\;cells/ml$이상의 높은 세포밀도를 보였는데 이는 세계적으로 보고된 가장 높은 밀도 수준이다. 소양호에서 APP의 수직분포를 조사한 결과 수온약층에서 최대 세포밀도를 나타냈는데 이는 APP가 낮은 광도에서도 성장이 가능하며 심층의 높은 영양염류를 이용할 수 있었기 때문으로 사료된다. APP세포밀도는TN/TP비와 음의 상관관계,TP와는 양의 상관관계를 나타내어 APP의 풍부도가 호수의 부영양화와 함께 증가하는 경향을 나타내었다. 총 식물플랑크톤 생물량에 대한 APP의 기여도는 $0.1{\sim}85.0%$로 호수간의 큰 차이를 보였다. 본 연구결과는 지금까지 식물플랑크톤 연구에서 소외되어져 왔던 APP가 호수 생태계의 일차생산자로써 중요한 부분을 차지하고 있음을 보여주고 있다.

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매립으로 인한 광양만의 유동변화 수치실험 (Numerical experiments for the changes of currents by reclamation of land in Kwangyang Bay)

  • 추효상
    • 한국환경과학회지
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    • 제11권7호
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    • pp.637-650
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    • 2002
  • 광양만역 종합개발로 인한 만 내 유동 변화를 정량 파악하기 위해, 광양만 전역에 대한 계절별 해황조사, 계절별 유동 조사 및 진단 다중 모델을 이용하여 광양만 순환류 구성 요소 에 대한 변화량을 운동에너지와 위치에너지 계산을 통해 규명하였다. 1) 개발이 진행됨에 따라 유역 면적이 줄어들고 유동도 약해진다 조류 에너지는 광양만이 개발되기 전에 비해 종합 개발 10년 후, 약 10% 감소한다. 마찰 손실은 약 50% 감소한다. 2) 광양만 개발로 인한 조석 잔차류는 약 35~40% 감소한다. 3) 조석 잔차류의 약 1/10 정도인 밀도류는 하계에 크고 추계에 작으며, 개발로 인해 약 10% 증가한다. 4) 취송류는 풍속이 작은 하계에 작고 풍속이 강한 동계에 크다. 취송류는 개발로 인해 약5% 감소한다. 5) 조석 잔차류+밀도류는 하계에 크고 추계에 작다. 개발에 따른 변화는 현재~10년 후 약 5~l2% 증가하나, 개발 전 과거~현재는 9~13% 감소했다. 6) 조석 잔차류+취송류는 개발에 따라 약 10% 감소한다. 7) 조석 잔차류+밀도류+취송류의 잔차류는 개발10년 후가 개발 전에 비해 10% 감소한다. 이는 2차원적 조류 에너지 Flux 변화 결과와 일치한다. 계절별로는 하계가 가장 크게 감소하여, 종합 개발 후 성층강화와 잔차유속 감소로 오염이 크게 진행될 가능성이 있다. 8) 광양만내의 순환류 요소 중 계절 변화가 가장 큰 흐름은 잔차류이고 그 다음이 조석 잔차 취송류, 취송류, 조석 잔차 밀도류 그리고 가장 작은 것이 밀도류이다. 잔차류의 계절 변화는 주로 취송류 변화에 의한다.

폐기물매립지 완층수림대 식재계획 사례연구 -수도권매립지 경계지역을 대상으로- (A Planting Plan of Buffer-Forest Belts on the Waste Landfill Sites -In the Case of the Boundary Area at the SUDOKWON Landfill Site-)

  • 조주형;최미진
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제5권5호
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    • pp.58-66
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    • 2002
  • We present a planting plan of the buffer-forest belts created at the boundary area of the waste landfill site which is located in the coastal area of Kyubg-Gi province. In order to form a proper section of ground soil excavated from the sea and a forest which shows a distinction of the vegetation stratification, the planting plan with trees, sub-trees, shrubs, and seedlings (produced at a sprout cultivation place) is devised with an adjustment of planting density. 1. The preparation of mounding is required for planting at a waste landfill site. We first estimate an economical and efficient banking height together with the quantity of soil, and prepare a planting ground with excavated ground soil for the consideration of soil recycling. On the planting ground a banking with a height of 1.5-2m is produced by self-supported soil, playing a role in a salt blocking and an irritation layer of planting. Finally, an additional banking with a height of 2m is produced by qualified vegetation soil, forming a vegetation section with a total height of 6m. 2. Since the planning site is located in the border, the planting area is composed of two regions : one is an inclined face (slope 1 : 3) toward the inside of the landfill site and the other is an inclined face (slope 1 : 4) toward the inland. The buffer planting in the former (latter) region consists of wind break forest (mixed-landscape forest) within a width of less than 35m. 3. Based on the data obtained from the literatures and the investigation of local plants, we choose the 21 plant species (such as Pinus thunbergii, Pinus densiflora, Sorbus alnifolia, Albizzia julibrissin and etc.) and the additinal 7 species which are grown at a sprout cultivation palce of the SUDOKWON landfill site (Rosa rugosa, Quercus acutissima, Prunus armeniaca var. ansu., and etc.). Sub-trees with a height of above 2.5m and seedlings are planted with an interval of $1.5{\times}1.5m$ ($0.45roots/m^2$) and $0.5{\times}0.5m$ ($4roots/m^2$), respectively. Here, both trees exhibit communities planting with more than three rows. Shrubs are planted with $9-16roots/m^2$, depending on their size. Since this case study provides a reference of the planting beds as well as a planting plan at the SUDOKWON landfill site, it is not sufficient for the present plan to be utilized for the formation of buffer-forest belts which are used for the analysis of environmental factor and the reduction of environmental pollutants in the sea waste landfill site. Thus, further studies with the ecological basis are demanded for the environment planting restoration in the sea waste landfill site.