• 한국수자원학회논문집
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• 제48권8호
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• pp.647-657
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• 2015

본 연구는 국내 12개수계인 한강, 안성천, 금강, 삽교천, 영산강, 섬진강, 탐진강, 만경강, 동진강, 낙동강, 태화강, 형산강 유역에 대한 물이용 취약성 평가를 실시하였다. SWAT(Soil and Water Assessment Tool) 모형을 이용하여 국내 12개 수계의 연유출량을 도출하였고, 각 유역별 면적 및 인구당 유출량을 비교하였다. 취약성 평가를 위해 18개 지표로 구성하였고, 물이용의 수요, 손실 및 공급의 측면으로 구분하였다. 이때의 가중치는 객관적 가중치의 적용을 위해 엔트로피(Entropy)방법을 사용하였고 정량적인 물이용 취약성 평가를 위해 다기준 의사결정기법 중 하나인 TOPSIS(Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution) 기법을 적용하였다. 그 결과, 형산강의 물이용이 가장 취약하였고, 삽교천, 동진강, 섬진강, 안성천, 만경강, 낙동강, 탐진강, 영산강, 금강, 태화강, 한강 순이었다. 본 연구 결과는 향후 기후변화 취약성 평가를 위한 지표 개발에 이용할 수 있겠다.

• 환경영향평가
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• 제21권6호
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• pp.917-925
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• 2012

In this study, we report the runoff characteristics of pollutants for Tamjin A and B watershed in Tamjin river basin using statistical analysis, such as correlation analysis and regression equation. Flow rate and water qualtiy data collected from 2 sampling sites(Tamjin A and B watershed) during 3 years(2009~2011) were analyzed for biochemical oxygen demand(BOD), total nitorgen(TN), total phosphorus(TP) and suspended solid(SS). The results showed that strong correlations were observed between flow rate and SS in Tamjin A, while weak correlations were observed among the BOD, TN, and TP. In Tamjin B, strong correlations were observed among the flow rate, SS and T-P except BOD and TP. Meanwhile, the values of $R^2$ for regression equations between flow rate and pollutants load were greater than 0.7. Results of these statistics indicated that there was a good agreement between flow rate and pollutants load. Also, the flow rate exponents of regression equations for BOD, TN, and TP were smaller than 1 in Tamjin A. In Tamjin B, flow rate exponents of regression equation for BOD and TP were smaller than 1. These results indicated that concentrations of BOD, TN, TP in Tamjin A and concentrations of BOD and TP were decreased as the flow rate was increased. This means that rater than nonpoint sources, point sources affect BOD, TN and TP in Tamjin A and BOD and TP in Tamjin B.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권4호
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• pp.237-244
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• 2006

한반도 통일 후 식량 안보와 수자원 확보를 위해 추진되어 오고 있는 새만금 간척 사업 완공 후 담수호 수질보전을 위해서는 오염 물질 관리의 우선순위 설정에 의한 토지 이용 계획 수립이 필요하다. 새만금 유역에서 오염 물질 부하를 경감시키기 위한 농경지의 역항을 평가하기 위하여 만경강과 동진강 유역에서 오염 부하, 토지 이용 및 분포, 용수 사용을 조사하였다. 만경강 년간 하천수는 700만$m^3$이며, 이중 14.1%는 생활 용수, 73.6%는 농업용수, 12.3%는 산업 용수에서 유래하고 있다. 동진강 하천수는 505백만$m^3$이며 이중 3.0%는 생활 용수, 94.5%는 농업용수, 2.5%는 산업 용수에서 유래한다. 동진강 유역은 만경강 유역에 비해서 농경지 면적 비율은 1.4배, 축산 농지 면적 비율은 7배가 많았고, 임지는 0.74배, 주택지는 0.67배 적었다. 만경강 유역과 동진강 유역의 주요한 오염원은 토지 유래보다도 오히려 생활 하수와 축산 오수로 나타났다. 이같은 용수 사용과 토지 이용은 하천 수질에도 영향을 주어, 동진강 유역은 만경강 유역보다 전기전도도, $BOD_5$, TN 그리고 TP값이 훨씬 낮았다. 동진강 유역은 하천 유역의 논 면적 비율이 높아 축산업 면적이 넓었음에도 불구하고 강우 후 유달 부하량이 훨씬 낮았다. 만경강 지류인 익산천 하천수를 논에 관개 후 150 m 유거 중 침전 및 흡착에 의해 질소는 37%, 인산은 50%, $BOD_5$는 15%가 저감되었으며, 수확기 벼는 ha당 TN 100.0 kg, $P_2O_5$ 24.0 kg, $K_2O$ 119.2 kg을 흡수한 결과로 보아, 새만금 유역에서 벼 재배는 하천 수질 보전에 긍정적 기여를 하고 있다는 것을 알 수 있다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권3호
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• pp.444-450
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• 2012

간척 농경지에 대한 최적 토양관리 방안을 마련코자 새만금 유역 간척농경지를 대상으로 토양의 물리, 화학적 특성을 조사하였다. 새만금 유역의 간척지 유래 토양면적은총 113,971 ha이며, 이들 지역의 토양통 분포와 토성을 구분해 보면 연대미상 지역은 주로 전남, 부용, 전북통 등 13개 토양통이다. 토성은 미사식양질~식질이며, 1920년대에서 1960년대에는 만경, 광활, 전북통에 미사사양질이고, 1970년대 이후에는 만경, 광활, 문포, 염포, 포승, 가포, 하사통등 사질~사양질 토양이 많았다. 토양화학성은 간척연대와 상관없이 pH와 EC, Exch. K, Mg, Na 농도가 높은 반면 OM은 표토에는 3.3~16.1 g $kg^{-1}$으로 오랜 기간 동안 영농을 했음에도 유기물 함량이 매우 낮았다. 더욱이 심토는 5.6~1.1 g $kg^{-1}$으로 유기물이 거의 없는 상태였는데, 이는 수직배수가 불량하고 대형 농기계에 의한 경반층이 형성되어 점토와 유기물 이동이 없었기 때문으로 판단된다. 또한 토양발달정도를 알 수 있는 집적층 (B층) 형성은 벼를 90년간 재배한 화포 간척지에서만 점토 이동에 따라 표토의 Fe, Mn 성분등이 지하 20~30 cm부근에 7~8 cm 두께로 쌓여 있는데 이러한 원인은 토성이 비교적 점토함량이 높은 미사질식양토라서 가능했던 것 같다. 이들 토양은 염해 우려 토양, 연약지반 토양 및 사질토양이므로 개량은 먼저 지하배수 시설을 하여 지하수위를 낮추어 주고 동시에 석고와 유기물을 시용하여 투수성을 높여 주며, 모래가 많은 사질토양은 점토가 많은 산적토 등을 객토하여야 만 안정적인 작물생산을 기대할 수 있다.

• 생태와환경
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• 제48권3호
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• pp.153-167
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• 2015

금강권역 (금강, 만경강, 동진강, 삽교천)의 돌부착돌말류 분포와 환경과의 관계를 파악하기 위하여 총 146개 지점의 토지이용, 수질 및 돌말류 조사를 실시하였다. 조사에서 출현한 돌말류는 총 183분류군으로 1강 2목 3아목 9과 35속 162종 18변종 2품종 1아종이었으며, 우점종은 Nitzschia palea (10.9%), Achnanthes convergens (8.4%)로 밝혀졌다. 돌말류의 현존량을 근거로 집괴분석을 실시한 결과, 25% 수준에서 4개 그룹으로 구분되었다. 지리적 특성 및 수질환경은 그룹 I, II는 각각 금강의 상류와 중류 지점으로 주변에 숲 구성비가 높고 수질이 양호하였다. 그룹 III은 도시를 관통하고 농경지였으며 수질은 영양염 (TN, TP), 전기전도도 등이 높았다. 그룹 IV는 대부분 평야지대로서 농경지로 구성되었으며 수질은 탁도, BOD, 영양염, 전기전도도 등이 상대적으로 높았다. CCA 결과는 그룹 I은 호청수성종 Meridion circulare가 지표종으로 해발고도와 숲의 영향을, 그룹 II는 광적응성종 Navicula cryptocephala가 Chlorophylla, AFDM, DO의 영향을 각각 받은 것으로 나타났다. 그룹 III, IV는 각각 광적응성종 Fragilaria elliptica와 호오탁성 종 Aulacoseira ambigua 등이 전기전도도, 탁도, 영양염의 영향을 받았다. 한편 그룹 I, II, III의 지표종들의 발생을 결정하는 예측요인으로는 공히 전기전도도였으며 그룹 IV는 탁도로 나타났다. 이상을 종합하면, 금강권역의 돌말류의 분포는 수계의 고유성 보다는 주변의 토지이용도와 그로 인한 수질에 의해 결정되는 것으로 판단되며, 미소서식처에 대한 제밀한 연구가 이루어진다면 보다 정확한 돌말류 분포특성을 이해할 수 있을 것으로 사려되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제48권12호
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• pp.1065-1075
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• 2015

하구둑과 같은 구조물이 설치된 하구역에서는 상류로부터 내려온 하천수와 외해의 조석, 수문의 운영에 따라 복잡한 유출특성을 가지게 되며, 하나의 하구역에 2개 이상의 유역출구가 존재하는 경우 더욱 복잡한 형태의 홍수유출특성을 나타낸다. 이러한 사례로 현재 개발계획이 수립중인 새만금 지역을 들 수 있다. 새만금 지역의 경우 만경강과 동진강 유역에서 하천수가 유입되고 방조제에서는 배수갑문을 통해 하천수를 방류하고 해수유입을 차단한다. 두 하천이 만나는 새만금호 내에는 분리하는 용지가 들어서게 되며, 두 수계의 유출량을 연결수로를 통해 교환할 수 있도록 계획되고 있다. 이러한 연결수로는 평소에는 주운의 역할을 하지만 홍수시에는 두 수계간의 홍수를 소통시켜 홍수를 분담하는 기능을 하게 된다. 따라서 하구역 내의 치수적 안전성 확보를 위해서는 연결수로에 대한 홍수분담능력을 파악하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 연결수로의 통수능에 따른 홍수위 저감효과를 수치해석을 통해 분석하였다. 해석에는 Delft3D를 활용하였으며 해석기간은 배수갑문의 방류가 어려워 최대홍수위가 발생되는 소조기로 설정하였다. 새만금종합개발계획상의 토지이용계획에서는 3개의 연결수로가 계획되어 있으나 연결수로에 의한 홍수위저감효과를 검토하기 위해 해석을 단순화하여 가장 폭이 넓은 수로 1개만 운영되도록 설정하였다. 연결수로의 폭은 동일하게 하고 하상고를 EL.-15m~EL.-3m까지 2m 단위로 변화시켜 다양한 통수능 조건에서의 홍수저감효과를 검토하였다. 수치해석 결과 연결수로의 통수능이 감소하면 두 수계간의 수위차가 증가하면서 배수갑문지점에서의 최대수위도 증가하며, 동일한 수위차라 하더라도 통수단면적에 따라 유속의 영향으로 홍수위 저감효과도 변화한다는 것을 확인하였다. 또한, 통수단면적이 증가하더라도 홍수위 저감효과가 발생하지 않게 되는 통수단면적도 분석하여 제시하였다. 본 연구결과는 향후 연결수로 설계시 기초자료로 활용될 수 있으며, 준설로 인한 공사비를 최소화하면서 홍수위 저감효과는 극대화할 수 있는 최적 연결수로를 설계할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권3호
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• pp.117-127
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• 2016

새만금유역을 대상으로 수질개선을 위한 다양한 방법을 검토하고 환경유지용수 확보에 따른 수질개선 효과를 평가하였다. 만경강과 동진강의 환경유지용수 확보를 위해 강변저류지설치, 저수지증고, 신규댐 건설, 용수 취배수체계 조정, 용담댐, 섬진강댐 물 이용체계를 조정하는 방안을 선정하였다. 환경유지용수 확보 가능한 방안에 따른 시나리오 구성을 통해 수질개선효과를 예측하기 위하여 유역모형 SWAT과 수질모델 QUAL2K를 연계하여 BOD와 T-P항목에 대해 수질변화를 모의하였다. 시나리오 적용을 통한 모의 결과 총량관리단위유역말단인 만경B 지점의 경우 관개기 BOD 수질개선율은 28.70%, T-P의 수질개선율은 17.09%로 나타났고, 비관개기BOD 수질개선율은 28.51%, T-P의 수질개선율은 28.68%로 나타났다. 동진 A 지점의 경우 관개기 BOD 수질개선율은 14.39%, T-P 수질개선율은 14.59%, 비관개기 BOD 수질개선율은 15.54%, T-P 수질 개선율은 19.46 %로 나타나 환경유지용수가 수질개선에 효과가 있는 것으로 분석되었고 특히, 비관개기 수질개선에 효과가 크다는 것을 알 수 있었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권4호
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• pp.297-306
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• 2023

새만금호는 우리나라 최대의 인공호수로 호수의 수질은 갈수록 악화되어 가고 있어 호수의 특성에 맞는 새로운 수질관리 대책이 필요하다. 이에 새만금호의 국가수질측정망 자료를 이용하여 통계분석 기법에 의한 새만금호의 시공간적 수질특성을 분석하였다. 수질항목간의 상관성에서 수온과 TP는 상관성이 있고, 염분과 TN, 그리고 pH와 COD가 상관성이 높았다. 그 외 항목들 간에는 낮은 상관성을 나타내어 관련성이 낮았다. 주성분 분석을 이용한 새만금호의 공간적 수질특성을 보면, 크게 4개의 그룹으로 구분되었는데, 담수 영향구역과 해수 영향구역, 해수와 담수가 혼합되는 중간 수역이 2개 그룹으로 구분되어 각각 다른 수질특성을 나타내었다. 주성분분석을 이용한 시간적 수질특성은 계절적으로 4가지 그룹으로 구분되었다. 그룹I은 늦봄과 초여름에 해당되는 5, 6월이고, 그룹 II는 계절적으로 초봄(3, 4월)과 늦가을(11, 12월)에 해당되는 시기로 나타났으며, 그룹 III은 낮은 수온에 의한 용존산소의 증가가 나타나는 계절인 겨울철(1, 2월)의 수질 특성을 보였고, 그룹 IV는 하계(7, 8, 9, 10월) 성층의 발달로 저층 퇴적물의 높은 인농도와 하계 고수온의 상관성을 가지는 그룹으로 구분되었다. 이는 새만금호가 인위적으로 조성된 호수로써 상류 만경강과 동진강의 유입 영향을 받는 것과 동시에 새만금 방조제에 설치된 가력과 신시갑문을 통한 외해수 유입의 영향을 받음으로써 수질의 변동요소가 달라진 것으로 평가된다. 새만금호의 목표수질을 달성하기 위해서는 상류 유역의 오염원 관리 대책과 함께 새만금호의 수질관리 대책을 수립할 필요가 있다.