• Journal of Korea Water Resources Association
• /
• v.55 no.8
• /
• pp.565-575
• /
• 2022

Recently, in the field of water resource engineering, interest in predicting time series water levels and flow rates using deep learning technology that has rapidly developed along with the Fourth Industrial Revolution is increasing. In addition, although water-level and flow-rate prediction have been performed using the Long Short-Term Memory (LSTM) model and Gated Recurrent Unit (GRU) model that can predict time-series data, the accuracy of flow-rate prediction in rivers with rapid temporal fluctuations was predicted to be very low compared to that of water-level prediction. In this study, the Paldang Bridge Station of the Han River, which has a large flow-rate fluctuation and little influence from tidal waves in the estuary, was selected. In addition, time-series data with large flow fluctuations were selected to collect water-level and flow-rate data for 2 years and 7 months, which are relatively short in data length, to be used as training and prediction data for the LSTM and GRU models. When learning time-series water levels with very high time fluctuation in two models, the predicted water-level results in both models secured appropriate accuracy compared to observation water levels, but when training rapidly temporal fluctuation flow rates directly in two models, the predicted flow rates deteriorated significantly. Therefore, in this study, in order to accurately predict the rapidly changing flow rate, the water-level data predicted by the two models could be used as input data for the rating curve to significantly improve the prediction accuracy of the flow rates. Finally, the results of this study are expected to be sufficiently used as the data of flood warning system in urban rivers where the observation length of hydrological data is not relatively long and the flow-rate changes rapidly.

• Korean Journal of Ecology and Environment
• /
• v.55 no.4
• /
• pp.376-389
• /
• 2022

Despite the consumption of disinfectants have been increased by COVID-19 pandemic, the fate of the chemicals in aquatic food webs are still unclear. In order to understand the trophic transfer of the chemicals, the concentration of disinfectants including six benzalkonium chloride (BACs) and five didecyldimethylammonium chlorides(DDACs) were measured at the Geum (2020), Han (2021), and Yeongsan River (2021), before and after rainfall. The highest concentration of ∑BACs (mainly C12 and C14) and ∑DDACs (mainly C10 and C14) were observed in the Han River, followed by Yeongsan River, Geum River Estuary, and Gapcheon. After rainfalls, both concentration and detection frequency were decreased in all sites. Although the BAC and DDAC seems to be accumulated in organisms, they were bio-diluted rather than magnified in the aquatic food web with the biomagnification factor(BMF) of less than 1, trophic magnification slope (TMS) from -0.236 to 0.001, and trophic magnification factor(TMF) from 0.85 to 1.01.

• Korean Journal of Environment and Ecology
• /
• v.37 no.1
• /
• pp.59-69
• /
• 2023

This study was carried for the purpose of using basic data for vegetation management plans by analyzing the current status of herbaceous community and Salix spp. community at Janghang Wetland in Han-river estuary. In order to investigate the vegetation status, the 50 plots were investigated and analyzed using the quadrat and Braun-Branquet method. In the herbaceous community, were found a total of 31 taxa of 11 families, 24 genera, 28 species, and 3 variants. A total of 42 taxa of 16 families, 33 genera, 39 species and 3 variants were appeared in the Salix subfragilis community, and a total of 46 taxa with classification of 19 families, 37 genera, 43 species, and 3 varieties were founded in the Salix koreensis community. As for the analysis of life-form and dominance, the hydatophytes was relatively high in the Salix subfragilis community, the hemicryptothytes was high in herbaceous community and therophytes was high in Salix koreensis community. As a result of correlation analysis of electrical conductivity(EC) and exchangeable sodium(Na+) in the soil, hydatophytes and hemicryptothytes showed a negative correlation, and therophytes showed a positive correlation. Therefore, it was analyzed that Salix koreensis and therophytes have a high rate of appearance in relatively dry and salty soil. Salix subfragilis, hydatophytes, and hemicryptothytes have a high rate of appearance in low salt concentrations and wet areas.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2022.05a
• /
• pp.478-478
• /
• 2022

섬진강은 하굿둑이 없는 열린 하구로서 하구로부터 약 21km까지 조석의 영향을 받아 강물의 염도가 시간에 따라 변하는 환경이다. 오랫동안 섬진강 하구는 다양한 원인으로부터 바다화로 대표되는 염하구 문제가 지역 현안 사항으로 제기되어 왔다. 상류에서의 용수사용 증가로 인한 하천 유하량 감소 또한 그 원인들 중 하나로 판단됨에 따라 실제 하구까지 내려오는 하천유량과 바다로부터 유입되는 해수를 구분하여 정량화하는 연구가 필요한 사안이다. 본 연구의 목적은 섬진강 수계 하구에서의 다양한 생태환경을 보전하기 위한 적정 염분유지가 요구됨에 따라 섬진강하구 염분계측기(섬진강대교)를 설치하여 염분농도를 관측하고 하천유량, 하천취수 및 해양조위에 따른 염분농도 변화를 모의하여 하천유량과 염분과의 관계를 제시하고자 하였다. 본 연구에서는 EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code) 수치모델을 이용하여 상류로는 구례군(송정리) 수위관측소부터 하류로는 여수해만 및 문의리까지의 구역을 설정하고 광양조위, 하동수위 및 고정식 염분 계측기 관측염분농도 자료를 이용하여 수치모델링의 재현성을 검증하였다. 검증 결과, 결정계수(R²)는 0.87(하동수위), 0.93(광양조위), 0.56(섬진강대교 염도)를 나타냈다. 모델 검보정 후 하천유량에 따른 염분변화 실험을 실시하여 염분농도 거동을 분석하였다. 모델 결과, 섬진강하구에서의 염분거동은 소조기때 염분체류 현상으로 인해 대조기 거동과는 큰 차이를 나타냈다. 따라서, 모델링 결과를 이용한 유량-염분 조견표는 각각 대조기와 소조기로 구분하여 산정하였다. 대조기때는 송정유량이 10톤/초의 평균갈수량이 흐를 경우 다압에서의 취수량이 2.52톤/초 ~ 4.63/초로 증가할수록 18.8psu ~ 19.9psu로 증가하였다. 소조기의 경우는 25.5psu ~ 25.7psu로 대조기와 비교하여 크게 증가됨을 나타냈다. 본 연구의 결과는 객관적인 생태환경 보전을 위한 적정염분농도 범위가 도출된다면 이를 유지하기 위한 필요유량과 필요유량을 확보하기 위한 장단기적인 대책수립이 가능할 것으로 기대된다.

• Korean Journal of Ecology and Environment
• /
• v.55 no.1
• /
• pp.76-83
• /
• 2022

We attempted to estimate potential habitats of Clithon retropictus and to determine the community structure of benthic macroinvertebrates by presence of C. retropictus. 2016 to 2018 database of "Survey and Assessment of Estuary Ecosystem Health" by the Ministry of Environment were used to identify the distribution site of C. retropictus. The occupancy model was applied to estimate the potential habitat of C. retropictus. Four diversity indices were used to confirm the community structure of benthic macroinvertebrates. C. retropictus was found in the southern coast area and part of the east coast, and this pattern was consistent with previous studies. Additionally, the occupancy model predicted that a potential habitat of C. retropictus could appear in the west coast area. The community structure of benthic macroinvertebrates was relatively high at the site with C. retropictus than the site without C. retropictus. Therefore, the occupancy model can be considered when conserving C. retropictus inhabiting a limited area. Additionally, C. retropictus can be used to the indicator species that can represent the brackish water environment.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2020.06a
• /
• pp.18-18
• /
• 2020

금강하구와 같이 막힌 대형 하구는 근본적으로 복잡한 물리화학적 프로세스와 다양한 이해당사자간의 갈등 때문에 단편적인 접근으로는 관리의 한계가 있을 수밖에 없는 환경이다. 더욱이 하굿둑의 갑문을 열어 하구순환을 복원하는 해수유통 사업은 그 자체가 가지는 환경적 효용성의 확인과 기존 용수이용 체계의 전면적 변화와 관련된 상당한 비용이 요구된다는 면에서 특별한 논란이 되어왔다. 본 연구는 해수유통으로 인한 금강 하구해역의 수리, 수질, 퇴적 및 생태 등 다양한 환경적 변화를 집중적인 현장 조사 및 통합 모델링을 통해 정량적으로 예측하고 이를 지역 이해당사자 논의 체계인 금강하구해역정책협의회에 제공함으로써 해수유통과 연관된 이해당사자 간 갈등을 완화하고 과학적 자료에 근거한 정책결정을 지원하기 위해 수행되었다(과학-정책의 통합). 조사연구는 하굿둑 갑문 개방에 따른 다양한 시나리오별로 해수유통으로 인한 영향을 하구해역(하굿둑의 바다 쪽 해역)과 하구호(하굿둑의 하천 쪽 담수역)에 미치는 영향을 검토하였다(하천-하구호-연안해역의 공간적 통합). 시나리오는 하구해역정책협의회의 요구사항을 반영하여 개발되었고, 시나리오별 영향파악은 수리(조석 및 파랑 포함), 퇴적물 이동 및 수질은 Delft3D모델을, 유역으로부터의 유량 및 오염물질 부하량은 분포형 비점모델인 STREAM을, 김양식과 이매패류 생산량을 추정하는 생태모델은 통계기반의 포인트 모델을 통해 이루어졌다(수리-퇴적-수질-생태계 모델의 통합). 시나리오 분석결과, 상시 해수유통을 제외한 대부분의 하굿둑 부분 개방 시나리오에서는 하구해역에 미치는 영향이 제한적으로 나타나는 것으로 예측되었다. 이는 하굿둑 부분 개방에 따른 담수방류량 및 이에 대응하는 해수의 유동패턴이 현재와 크게 달라지지 않음을 반영한다. 반면 하구호에 대한 영향은 하구해역에 비해 하굿둑 갑문 운영시나리오에 따라 상대적으로 민감하게 변화되는 것으로 예측되었다. 갑문의 부분 개방을 통해 하구호의 수위를 현재 대비 5cm~50cm 변화시켰을 때 1psu 염분의 저층에서의 침투거리는 하굿둑 상류 6km~18km 정도로 예측되었고 갑문 개방에 의해 염분 침투 거리의 조절이 가능할 것으로 나타났다. 단, 사용된 통합모델은 수년간의 검보정 과정을 반복적으로 수행하여 예측의 정확도를 지속적으로 개선하였지만, 모델운영 자체의 불확실성을 고려할 때 실제 해수유통을 위해서는 시범개방을 통해 모델 예측의 결과를 확인할 필요가 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2020.06a
• /
• pp.17-17
• /
• 2020

일반적인 연안 해역에서 창조지속시간과 낙조지속시간은 거의 동일한 수준을 보여 조위곡선은 대칭적인 형태를 띠게 된다. 그러나 M4분조나 MS4분조와 같은 천해조가 발달된 해역에서는 그 모체가 되는 M2분조나 S2분조와의 상대적인 위상차에 따라 조위곡선이 비대칭적인 형상을 띠기도 한다. 창조지속시간이 길 경우 낙조시 최대조류속이 크게 되는 낙조우세가 형성되는 반면 낙조지속시간이 길 경우에는 반대로 창조우세가 형성된다. 소류사의 움직임은 유속의 6승에까지 비례하므로 이러한 최대조류속 차이에 따라 창조우세 또는 낙조우세 해역에서 소류사 이동량에는 큰 차이가 발생할 수 있다. 감조하천의 경우 상류로 갈수록 창조우세화하는 것이 일반적인 것으로 알려져 있으며 국내에서는 금강을 비롯한 군산해역이 대표적이다. 창조우세인 군산해역과 반대로 영산강하구 및 목포해역의 경우 낙조우세를 보이고 있는데, 그 근원은 황해에서의 순환특성과 함께 목포해역 인근의 드넓은 조간대에 기인하는 것으로 추정하고 있다. 특히 인접한 무안만에서는 낙조지속시간이 창조지속시간에 비해 2시간 이상 짧아 국내에서 가장 심한 수준의 낙조우세를 보이고 있으며, 영산강하구 낙조우세의 근원으로 평가되고 있다. 한편 조간대가 발달된 해역은 천해조 생성에 따라 낙조우세 경향이 있음과 관련하여 Kang and Moon(2001)은 조간대가 조석파의 전파와 천해조 발생에 미치는 영향성에 대하여 수치실험을 통해 연구한 결과 무안만의 낙조우세는 조간대의 발달에 기인함을 재확인한 바 있다. 따라서 낙조 우세를 수치모형을 통해 재현하기 위해서는 조간대 모의가 필수적임과 동시에 낙조우세를 재현하기 위해서는 천해조 개방경계 설정이 필요하다고 알려져 있다. 또한 이렇게 천해조가 발달된 하구에서 조석비대칭 현상은 퇴적물 이동에 직접적인 영향을 미치게 되는데 Kang et al.(2002)은 소류사 및 부유사 이동에서 이러한 영향성에 대한 연구를 수행한 바 있다. 그 결과 천해조가 발달된 이러한 해역에서 퇴적물 이동과 관련된 수치모의시 M2분조와 같은 천문조 경계조건에 부가하여 M4분조의 천해조까지 포함시킬 것을 제안한 바 있다. 이와 같이 하구역에서는 천해조 발달로 인해 조석비대칭이 두드러지게 발달되어 있는 경우가 많으며, 감조하천 상류로 갈수록 비대칭은 더욱 심화되는 경향이 있다. 따라서 감조하천 하류부에서 조석을 고려한 경계조건을 부여하여 하천의 흐름양상을 수치적으로 모의할 경우 천해조가 발달된 하구역에서는 천해조가 포함된 경계조건은 필수적이라 할 수 있다.

• Journal of Korean Port Research
• /
• v.4 no.1
• /
• pp.33-43
• /
• 1990

우리나라에서는 70년대 이후 컨테이너 수송체계가 도입되어 운영되어 왔으나 차량의 급격한 증가와 더불어 컨테이너 수송체계는 도시교통에 있어서 많은 문제를 야기시키는 것으로 논란이 되고 있다. 특히, 부산항은 우리나라 최대의 국제 무역항으로써 전 컨테이너 수송화물의 90%이상을 처리하고 있고, 또한 수출입항으로서 제 역할을 다하고 있으나 낮은 도로율(12.45%)과 산재해 있는 30여개의 Off-Dock CY로 인해서 도심을 통과하는 컨테이너 수송차량은 많은 교통문제를 유발시키고 있다. 본 연구는 1) 부산시에 산재해 있는 30여개의 Off-Dock CY에 이르는 주요 도로상에서 컨테이너 수송량의 신간별 분포에 따라 컨테이너의 운행시간대를 첨두 시간대, 비첨두 시간대 및 심야 시간대로 분류하여 각 시간대별 평균 수송 시간 및 교통 체증으로 인한 수송 지체수준을 확인하였고, 2) 컨테이너 전용부두로 부터 Off-Dock CY에 이르는 도시 고속도로 및 주요간선도로상에서의 수송시간 및 수송 지체수준을 비교 분석하였으며, 3) 마지막으로, 효율적인 컨테이너 수송체계를 위한 최적 수송시간대 및 도로체계를 제시할 수 있었다. 특히, 컨테이너 수송시간 및 지체수준은 각 운행 시간대에 따라 현저한 차이를 보이고 있었는데, 심야 시간대를 이용하여 컨테이너 수송을 할 경우에는 다른 시간대에 비하여 50%정도의 수송시간 절감효과를 기대할 수 있었으며, 도시 고속도로를 이용할 경우에는 도시 간선도로에 비하여 30%정도의 수송시간을 절약할 수 있었다. 따라서 도시지역의 교통체중을 완화시키기 위해서 심야 시간대에 보다 많은 컨테이너 수송차량이 이용할 수 있는 컨테이너 수송체계가 확립되어야 하고, 산재해 있는 Off-Dock CY를 몇개의 ODCY그룹이나 단지까지 컨테이너 전용 고속도로의 건설이 바람직하고 생각된다.리구에서 조사한 결과 $10^{-3}$ M MGBG 단독 처리구에서 에틸렌 생성량이 가장 높았으며, spermidine과 spermine의 함량은 가장 낮았다. 부정근 형성능이 다소 회복된 $10^{-3}$ M MGBG+ $10^{-5}$M spermine 혼합처리구에서의 에틸렌 생성량은 대조구보다는 다소 높게 나타났다. 부정근 회복능이 가장 높았던 $10^{-3}$ M MGBG+ $10^{-5}$ M spermine + $10^{-4}$ M Cocl$_2$ 혼합처리구에서 에틸렌 생성량은 가장 낮게 나타났으며, polyamine 함량은 가장 높게 나타났다.(Cyperaceae), 명아주과(Chenopodiaceae) 같은 풀들이 하구언(estuary)의 해안가에 주로 서식하였던 것으로 나타났다. 이 시기동안에 해양성조류인 와편모류와 담수성 조류가 동시에 다양하게 산출되는 것은 하구언 퇴적환경이었음을 잘 지시해 준다. 제II화분대(고도, 43.72{\sim}3.36\;m$)가 시작되면서 혼합림은 침엽수림으로 바뀌었으며, 낙엽활엽수들의 서식지가 2엽소나무로 대치되면서 침엽수가 주요 수종을 이루었던 것으로 나타났다. 아마도 이런 산림형태는 자연 기후환경변화 뿐만 아니라 인간간섭에 의해 나타난 결과로 생각된다. 이 시기에 경작식물인 벼과(Gramineae), 옥수수(Zea), 메밀(Fagopyrum)과 논밭의 뚝 등지 에서 서식하는 돼지풀(Ambrosia) 등이 처음으로 산출되는 것으로 보아 인간간섭이 행해졌음을 잘 뒷 받침해준다. 또한 담수성 조류는 변함없이 산출되는 반면, 해양성조류인 와편모류가 산출되지 않는 것으로 보아 해안환경에서 다소 멀 어진

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
• /
• v.28 no.1B
• /
• pp.161-168
• /
• 2008

The ecological environmental zones in coastal area, like tidal flat and salt marsh, were gradually decreased due to large scale of coastal development projects, reclamation and so on. Therefore, the development of artificial tidal flat and salt marsh has been emphasized in coastal area as mitigation concept and studies on related this background has performed. But studies on the quantitative evaluation for degree of restoration were insufficient. In this paper, as a fundamental study for evaluation of restoration on the creation of ecological environmental zones in coastal area, it was conducted that the monitoring and experiment for bio-chemical factors (bio-diversity, population and biomass of macro-benthos, survival ratio of reed, the number of heterotrophic bacteria and physico-chemical characteristics such as COD, IL, TN, TP and pH) using a in-situ pilot plant of tidal flat (Zone. P1) and salt marsh (Zone. P2), which was distinguished by content of dredged soil, in Jinudo, Nakdong estuary. From results of this study, the restoration index (RI), for evaluation concerning degree of restoration on the creation of ecological environmental zones in coastal area, was suggested and quantitative evaluation was performed using a restoration index (RI).

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2022.05a
• /
• pp.269-269
• /
• 2022

최근 낙동강 하구 기수생태 복원에 있어서 중요한 요소 중 하나는 하굿둑 외해측의 보다 높은 정도를 가지는 조석예보치 산정과 이를 통해 하굿둑 방류량과 해수 유입량을 추정하여 주변 환경 등을 예측할 수 있다. 기수생태 복원이 본격으로 논의가 진행 전인 2016년까지는 하구에서 수km 떨어진 기존 조위관측소(부산 및 가덕도)를 활용하여 하류수위를 예측하여 왔지만 조위 높이와 위상 차이로 인하여 활용이 용이하지 않다. 따라서, 낙동강 하굿둑 인접 외해역에서 조석 영향을 받는 수위관측치를 이용하여 조석조화분해를 통해 조위 예측을 보다 정밀하게 산정하는 것이 필요하다. 연구방법으로는 낙동강 하굿둑 외해역에서 관측된 2016년, 2017년 각각 1년간 10분간격으로 관측자료의 저장상태 및 이상자료 유무를 확인하고, 조석조화분해 프로그램인 TASK2000(Tidal Analysis Software Kit) Package를 이용하여 2016년, 2017년 낙동강 하굿둑 인접 외해역에서 관측된 조위자료를 각각 조석조화분해한 결과로 관측조위와 예측조위 비교하였고, 관측조위와 예측조위를 뺀 성분인 조석잔차성분을 구했다. 조화분해결과, 낙동강 하굿둑 외해역은 일반적인 연안역의 조석과는 달리 하천수의 유출, 배수갑문의 조작, 연안사주지형에 의한 조석변형 등 매우 복잡하고 불규칙적인 특성인 기상성분(기압, 바람 등)에 의한 교란을 고려한다면 예측정확도가 상당부분 확보되는 것으로 나타났다. 또한 장주기 성분과 비선형 조석성분의 크기를 비교해 볼 때 거의 편차가 없이 나타나 조석조화상수를 이용한 예보 가능성을 확인할 수 있었다. 조위검증은 2016년의 1년치의 조석자료를 이용하여 조화분해된 조화상수 63개를 이용하여 2017년의 조석 예보치를 산정하였으며, 이를 2017년의 낙동강 하굿둑 외해역의 조석관측치와 조석예측치를 1대 1 비교하는 방식으로 검증하였고, 이들의 상관관계를 파악하기 위하여 두 성분에 대하여 Regression Analysis를 수행하여 예측조위와 관측조위 사이에는 Pre=0.9535×Obs+0.396과 같은 관계식이 성립하는 것으로 분석되었다. 또한, 두 성분간의 상관도는 0.9535로 높게 나타났다. 조위예측 프로그램인 TASK2000 Package 중 MARIE를 이용한 조위예측 프로그램의 신뢰도가 매우 높은 것으로 판단되고, 해당년도 조위예측 시에는 가능하면 직전년도의 1년 조석관측자료를 조화분해하고 얻어진 조화상수를 이용하여 조위예측을 실시하면 보다 정확한 자료를 얻을 수 있다.