• 한국해양공학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.55-62
• /
• 2006

Recently, pollution by development in coastal areas is going from bad to worse. The Korean government is attempting to make policies that prevent water pollution, but it is still difficult to say whether such measures are lowering pollution to an acceptable level. More specifically, the general investigation that has been done in KOREA does not accurately reflect the actual conditions of pollution in coastal areas. An investigation that quantitatively assesses water quality management using rational prediction technology must be attempted, and the ecosystem model, which incorporates both the 3-dimensional hydrodynamic and material cycle models, is the only one with a broad enough scope to obtain accurate results. The hydrodynamic model, which includes advection and diffusion, accounts for the ever-changing flow and (quality) of water in coastal areas, while the material cycle model accounts for pollutants and components of decomposition as sources of the carbon, phosphorus, and nitrogen cycles. In this paper, we simulated the rates of dissolved oxygen (DO), chemical oxygen demand (COD), total nitrogen(T-N) and total-phosphorous(T-P) in Korea's Ulsan Area. Using the ecosystem model, we did simulations using a specific set of parameters and did comparative analysis to determine those most appropriate for the actual environmental characteristics of Ulsan Area. The simulation was successful, making it now possible to predict the likelihood of coastal construction projects causing ecological damage, such as eutrophication and red tide. Our model can also be used in the environmental impact assessment (EIA) of future development projects in the ocean.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제4권2호
• /
• pp.3-14
• /
• 2001

저질로부터 용출되는 영양염부하가 내만의 수질오염에 미치는 영향을 예측하기 위하여 수층과 저질간의 물질순환과정을 고려한 수-저질생태계모델(SWEM)을 개발하였다. SWEM모델은 유동을 예측하는 수리역학모델과 수층의 생태계순환 및 저질로부터의 영양염용출과정을 고려하여 수-저질간의 물질순환과정을 예측하는 생태계모델의 2개의 서브모델로 구성되어 있으며, 수치모형실험은 실시간에 의한 유동과 수질예측 계산을 실시하였다. 본 모델을 일본 博多灣에 적용하며 대상해역의 부영양화과정 및 영양염의 물질순환과정을 수치예측하고, 저질로부터 용출되는 영양염이 만내의 수질변화에 미치는 영향에 대하여 검토하였다. 모델에 의한 博多灣의 유통계산견과는 조류, 수온ㆍ염분의 관측치와 잘 일치하였으며, 물질순환예측의 계산치는 만내 수질관측치를 양호하게 재현하였다. 또한, 博多灣의 영양염 플럭스의 예측결과로부터 저질로 부터 용출하는 영양염 플럭스는 수질변화에 크게 영향을 미치고 있는 것 으로 나타났다.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2000

해수유동 모델과 부영양화 모델로 구성된 3차원 생태계 모델을 수립하여 진해만에 적용하였으며, 해수유동 모델과 부영양화 모델은 동일한 격자상에서 운영된다. 수치계산결과를 관측경과와 비교하였으며, 그 결과 비교적 잘 일치하였다. 계산된 COD, DIN 및 DIP의 농도는 오폐수의 과다유입과 식물성 플랑크톤의 생산에 의해 진해만의 북부 지역(마산만)에서 높게 나타났다. 저층에서 저산소 및 무산소 수괴는 오폐수의 유입량이 많고 성층이 강하게 형성되는 진해만의 북부해역과 성층형성과 양식장이 밀집되어 있는 진해만의 서부 내만에서 발생하고 있다. DO 농도의 등분포선은 만 입구로부터 DO 공급과 물리적 작용에 의해 만 입구에서 만 내로 DO의 수송으로 인해 만의 입구와 평행하게 나타났다. 저층 저산소 수괴의 형성에 물리적, 생화학적 과정이 대단히 중요한 역할을 하며, 이 중에서 해수의 수평적·연직적 확산에 의한 물리적 작용이 제일 중요한 요소인 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제53권10호
• /
• pp.833-843
• /
• 2020

생태수리학은 수생생태학을 한 축으로, 지형학, 수문학, 유체동력학 등을 또 다른 한 축으로 1990년대 초 탄생한 다학제간 연구분야이다. 생태수리학을 흐름, 유사이송, 지형, 동식물, 수리구조물 등 5가지 주요인자 간 상호 관계나 작용을 기준으로 구분하면 서식처수리( 환경유량 포함), 식생수리, 생태통로수리, 부영양화수리, 생태복원수리의 5개로 나눌 수 있다. 지난 20여 년간 관련 국제논문집에 게재된 생태수리학 관련연구는 물고기반응, 수리모델링, 물리서식처반응 분야에 치우쳤으며, 이는 아직 진정한 학제 간 상호반응적 연구단계로 진입하지 못했음을 의미한다. 한편 1997년 이후 한국수자원학회 논문집에 게재된 생태수리학 관련논문 수는 전체의 3% 수준에 불과하며, 생태수리학과 더 밀접한 응용생태공학회 논문집에 게재된 논문 수도 20% 수준에 머물렀다. 이 두 논문집에 게재된 논문들은 주로 서식처수리, 식생수리, 생태복원수리 분야이었으며, 난류모의를 포함한 동적 흐름모의, 동물유영모의, 부영양화수리 분야는 사실상 없는 것으로 나타났다. 국내의 하천특성 및 생태수리학의 사회적 수요를 고려하여 앞으로 연구개발이 시급한 분야는 1) 국내하천 여건에 맞는 환경유량의 평가기법, 2) 화이트리버의 그린리버 변화현상을 평가할 수 있는 동적 홍수터식생모형(DFVM)의 개발, 3) 정수역 및 유수역에서 수리조건 중심으로 조류생성을 평가할 수 있는 모형개발, 4) 하천지형복원이나 소형 보/댐의 가동정지(decommissioning) 및 철거에 따른 물리/화학/생물적 영향을 평가할 수 있는 모형개발 등이다.

• 물과 미래
• /
• 제17권2호
• /
• pp.85-97
• /
• 1984

Measuring the river flow and water quality in the midstream of the Nakdong River, the natural purification status in examined through the analyses of the elements which affect the variation of dissolved oxygen, and DO model is evaluated to the midstream reach of the river. The major results of this study are as follows; the pruification factor of the of the river is relatively high, it is worried over eutrophication considering much production of algae, and it is evaluated that important factor affecting the DO value computed by the proposed DO model are in order of reaeration coefficient, carbonaceous BOD and deoxygenation constant.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제44권6호
• /
• pp.477-486
• /
• 2011

본 연구는 인공수로 또는 인공호수와 같은 환경 친화적 친수공간이 건설됨에 따라 발생되는 수질오염 문제를 수질모형실험을 통해 해소할 수 있는 방법을 연구하였다. 호소수의 개념으로 도입되는 인공수로 및 호수는 제한된 수량 공급으로 인해 수질악화, 악취발생 및 녹조 현상이 일어날 수 있다. 하지만, 이러한 현상을 예상할 수 있는 방법은 수치해석으로만 의지해 왔고 물리적 해석에 의한 검증이 이뤄지지 않아 실제 적용에 대한 어려움이 있었다. 따라서 본 연구에서는 오염된 물과 오염되지 않은 물이 서로 희석되어 영양염류의 농도를 낮추는 현상에 착안하여 원형과 모형의 상사에 영향을 받지 않는 무차원의 물리적 수질모형실험을 실시하였다. 또한 수체 내에서 흐름을 인공적으로 발생시키는 흐름유발기기의 효과 검증과 적용방법을 연구하여 목표수질을 유지할 수 있는 방안을 제시하였다.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.41-49
• /
• 1999

진해·마산만의 장기 수질변동을 예측할 수 있는 평면 2차원 수질계산 모형을 구성하였다. 유역내 22개 하천의 오염부하량 및 해역내 16개 정점의 수질을 월별, 계절별로 관측 (1995.5~1996.4)하여 모형의 보정·검증자료로 이용하였으며 저면퇴적물로부터의 오염물질 용출률을 측정하여 저층에서의 지역적 오염편차를 반영하였다. 구성된 모형을 적용하여 하계의 농도분포를 모의한 결과는 다음과 같다. 하천을 통한 오염물질 유입지점의 오염도가 매우 높으며, 외해방향으로 급격하게 농도가 감소하는 경향을 보이고 있다. 특히 마산만으로 유입되는 다량의 오염물질은 해역의 정체성으로 대부분이 침전되어 저질의 오염을 가중시키고 있다. 방류수역에서는 질소 및 인이 미처리상태로 방류되기 때문에, 해역의 부영양화가 진행되고 있는 것으로 파악되었다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제46권11호
• /
• pp.1115-1128
• /
• 2013

본 연구의 목적은 충주호 유역을 대상으로 2차원 횡방향 평균 수리 및 수질모형인 CE-QUAL-W2를 이용하여 호소내 수온분포, 부유물질 및 부영양화 과정의 변화특성을 모의하고 모형의 적용성을 평가하는 것이다. 지형 및 단면자료 구축을 위해 충주호를 남한강 본류(branch 1)와 유입 경계부(branch 2~7)로 구분하여 격자를 구성하였다. 호소 수질모델링을 위한 주요 입력 자료로 기상자료, 호소의 수온과 탁도 초기조건, 하천의 유량과 수온, 수질 경계조건 자료를 구축하였다. 이후 실측된 수온, 부유물질(SS), 총질소(TN), 총인(TP), 조류(Chl-a)에 대하여 모형의 보정(2010) 및 검증(2008)을 수행하여 모형의 적용가능성을 평가하였다. 충주호의 수온은 4월부터 표층수온이 증가하여 7월초에 성층현상이 발생되고 12월에는 연직수온분포가 일정하게 유지되었다. 집중호우 발생 후에는 성층구조가 교란되어 수온약층이 약 10 m가량 하강하였다. SS는 수온과 동일한 패턴으로 집중호우 발생 후에 증가하다가 12월에 안정화되었으며, 2008년 7월에 발생된 중층밀도류의 분포 현상을 잘 재현하였다. TN, TP의 경우 농도의 범위를 잘 재현하였지만, 모형 내에서 질소성분의 침강속도 및 인의 흡착-침전과정이 적절히 모의되지 않아 오차가 발생하였다. Chl-a의 경우 2010년과 2008년 여름의 조류의 성장패턴을 잘 반영하였지만, 모형이 횡방향 평균 유속과 농도를 사용함에 따른 모형의 한계점이 나타났다.

• 한국농공학회:학술대회논문집
• /
• 한국농공학회 2002년도 학술발표회 발표논문집
• /
• pp.269-272
• /
• 2002

Turbidity currents, often develop after heavy storm events, deliver various non-point pollutants and tend to lead eutrophication, depressed dissolved oxygen, and sedimentation in reservoirs. Field observations were performed to investigate the flow regimes of turbidity currents and their impact on reservoir water quality in Daecheong Reservoir. A 2D laterally-averaged hydrodynamic and water quality model was applied to simulate the temporal and spatial distributions of turbidity in the reservoir, and evaluated by comparing with the field data.

• 생태와환경
• /
• 제44권2호
• /
• pp.214-225
• /
• 2011

The objectives of the study were to evaluate seasonal patterns of epilimnetic water quality, and determine interannual eutrophication patterns at the dam site of Yong-dam Reservoir using long-term data during 2002~2009. Ionic dilutions, based on specific conductivity, occurred in the summer period in response to the intense monsoon rain and inflow, and suspended solid analysis indicated that the reservoir was clear except for the monsoon. Seasonality of nitrogen contents varied depending on the types of nitrogen and responded to ionic dilution; Ammonia-nitrogen ($NH_4$-N) peaked at dry season but nitrate-nitrogen ($NO_3$-N) peaked in the monsoon when the ionic dilution occurred. The maxima of $NO_3$-N seemed to be related with external summer N-loading from the watershed and active nitrogen fixation of bluregreens in the summer. $NO_3$-N was major determinant (>50%) of the total nitrogen pool and relative proportion of $NH_4$-N was minor. Long-term annual $NO_3$-N and TDN showed continuous increasing trends from 2004 to 2009, whereas TP and TDP showed decreasing trends along with chlorophyll-a (CHL) values. Empirical model analysis of log-transformed nutrients and N : P ratios on the CHL showed that the reservoir CHL had a stronger linear function with TP ($R^2$=0.89, p<0.001) than TN ($R^2$=0.35, p=0.120). Overall results suggest that eutrophication progress, based on TP and CHL, is slow down over the study period and this was mainly due to reduced phosphorns, which is considered as primary nutrient by the empirical model.