• 한국환경생태학회지
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• 제37권4호
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• pp.289-301
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• 2023

유역 내 산림은 생태계 유지에 있어 중요한 역할을 맡고 있으며 생태네트워크 체계를 구성하는 주요 기반 환경이다. 그러나 지난 수십여 년간 행해진 무분별한 개발사업으로 인해 산림 파편화 및 토지이용 변화가 가속화되었으며 본래의 기능을 상실하게 되었다. 산림 생태계를 파악하는 데 있어 산림의 구조적 패턴은 생태적 과정과 기능에 직접적인 영향을 미치기 때문에 변화패턴을 파악하고 분석하는 것은 중요한 인자라 할 수 있다. 이에 본 연구는 금강 상류 댐 유역을 대상으로 FRAGSTATS 모델을 통해 시계열적인 토지피복변화에 따른 산림 경관의 구조적 변화를 분석하였다. 토지피복 변화탐지를 통한 금강 상류 댐 유역 내 토지피복변화는 1980년대부터 2010년대까지 산림 33.12km²(0.62%), 시가화건조지역 67.26km² (1.26%) 증가하였고 농업지역 148.25km²(2.79%) 감소하였다. 유역 내 산림 경관분석결과 No sampling 분석에서는 경관백분율(PLAND), 면적가중근접지수(CONTIG_AM), 평균 중심지 면적(CORE_MN), 인접지수(PLADJ)가 증가하였고 패치수(NP), 경관형태지수(LSI), 응집지수(COHESION)가 감소하였다. Moving window 분석을 통해 구조적 변화패턴을 파악한 결과, 경상북도 상주시, 충청북도 보은군, 전라북도 진안군 내 산림 경관은 상대적으로 잘 보전되어 있었으나 충청북도 옥천군, 영동군 그리고 충청남도 금산군 사이의 경계부와 전라북도 무주군과 장수군 인접 지역의 산림 경관에서는 파편화가 진행되고 있었다. 결과를 토대로 추후 해당 지역의 산림 관리전략 수립 시 파편화 지역을 대상으로 조림사업을 수립할 필요가 있을 것으로 사료된다. 본 연구를 통해 산림 경관의 파편화가 예상되는 지역을 도출할 수 있었으며, 유역 산림의 건전성 평가 및 관리계획 수립을 위한 기초자료로써 활용될 가능성을 기대할 수 있다.

• 한국농공학회논문집
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• 제50권1호
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• pp.85-92
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• 2008

This study was carried out to estimate heavy metal loads at plain area of the rural watersheds during farming season in 2006. The experimental area was belonging to Geum River watershed. That was located at the center of South Korea. Water samples were corrected at two kinds of aspects. One is regular sampling(every two month) and the other is irregular sampling(every rainfall event). The result showed that heavy metal properties of regular samples were highest at May and June with lively agricultural activities. Heavy metal concentration of irregular samples was lower than that of regular samples. But the heavy metal loads of irregular samples were high. The correlation between each heavy metals of regular samples was following as Mn-Cd > Mn-Fe > Mn-Al > Fe-Al > Al-Cd. The correlation of irregular samples was following as Fe-AI > Zn-Mn > Fe-Cd > Cd-Al. Loading rates of daily discharge the plain area of designed rural watershed during farming season were Al 3.070 kg/day, Cu 0.526 kg/day, Fe 0.745 kg/day, Zn 0.314 kg/day, Cd 0.010 kg/day, Cr 0.055 kg/day, Mn 0.140 kg/day and Pb 0.098 kg/day. Loading rate of discharge with heavy metals during the survey period was Al(577.23 kg) > Fe(140.08 kg) > Cu(98.93 kg) > Zn(58.99 kg) > Mn(26.34 kg) > Pb(18.51 kg) > Cr(10.34 kg) > Cd(1.93 kg).

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권2호
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• pp.167-177
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• 2005

본 연구는 미국 지질조사국에서 개발된 장기유출모형인 PRMS 모형을 금강유역 내 용담댐유역에 적용함으로써 PRMS 모형의 공간적인 특성과 유출 모의에 대한 효율성을 검토하였다. 공간적인 유출특성을 구체화하기 위하여 소유역구분과 HRU수의 증감에 따른 유출의 변화를 고찰하였다. 그 결과 소유역 구분에 따라, HRU증감에 따라 유역말단부에서 유량의 변화는 실제로 크게 변화하지 않는 것으로 나타났으며, 따라서 PRMS 모형은 준 분포형적인 성질보다는 오히려 집중형의 성질을 갖는 모형임을 알 수 있었다. 반면, 용담댐유역의 지형입력자료를 USGS의 입력 자료형식으로 변환하고 소유역과 HRU를 고정한 후 최적화 과정을 통하여 유역특성의 매개변수를 설정하였고 이를 실측치와 비교하여 국내 유역의 PRMS 모형의 적용성을 검증하였다. 그 결과 실측자료의 정확성이 제고될 경우, PRMS 모형은 장기 유출특성을 잘 모사하는 모형으로 적용이 가능할 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권8호
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• pp.802-808
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• 2010

본 연구는 하천 수질개선을 위해 충청남도 금강 중 하류권역에 위치한 18개의 지류하천을 대상으로 유량 및 수질측정, 하천그룹화, 오염물질 부하량 및 배출부하밀도를 산정하였다. 하천의 수질분석 결과는 저수기의 평균BOD농도를 기준으로 하천생활환경기준 II등급(BOD기준 3.0 mg/L)의 수질을 초과하는 하천은 정안천, 방축천, 길산천, 조천, 석성천, 강경천으로 나타났다. 하천그룹화 결과 금강에 유입되는 유량이 저수량을 기준으로 $10\;m^3/min$ 이상이고, 저수기의 평균BOD 농도가 3.0 mg/L 이상으로 금강의 수질을 악화시키는 주된 요인인 그룹(Group A)에 해당되는 하천으로는 조천, 강경천, 석성천, 정안천으로 나타났다. 이 하천들은 금강의 수질개선을 위해서 수환경관리의 대책을 가장 먼저 고려해야 할 것이다. Group A에 해당하는 하천 중 배출부하밀도가 10 BOD kg/$day{\cdot}km^2$ 정도 이상인 하천은 조천, 석성천, 강경천으로 나타났다. 하천의 유량 및 수질모니터링, 하천그룹화, 배출부하밀도산정 등을 통하여 수질개선 우선순위 유역을 선정한 결과, 연기군의 조천, 부여군과 논산시 경계에 위치한 석성천, 논산시의 강경천과 같은 하천 유역이 수질개선이 시급한 것으로 나타났다.

• 지질공학
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• 제21권2호
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• pp.107-116
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• 2011

금강유역의 수위관측소에서 관측된 유량자료와 국가 지하수 관측망에서 관리하는 관측소 지하수위 자료를, 두 관측소간의 거리를(10 km 이내) 고려하여, 선정한 후 수집하였다. 관측된 유량자료를 WHAT SYSTEM이라는 Web GIS 기반의 수문분석 프로그램을 이용하여 유량자료에서 기저유출을 분리하였다. 그 후 기저유출 값과 지하수위간의 상관계수를 분석하였다. 2002년부터 2008년까지 조사한 금강유역 내에서 선정된 총 20개 지역 중 지하수위와 기저유출의 상관계수가 0.5 이상인 경우가 발생한 지역은 12개이고 모든 지역의 전체 관측년도에서 상관계수가 0.5~0.6인 경우는 8개, 0.6~0.7인 경우는 5개, 그리고 0.7 이상인 경우는 12개였다. 같은 지역이라도 연도마다 다른 상관관계를 보여주고 있으며 이는 가뭄이나 홍수가 심했던 연도에서 낮은 상관관계를 보여주는 것으로 분석되었다. 결론적으로 상관계수가 높은 지역에서는, 가뭄이나 홍수가 심하지 않는 연도라면, 지하수위 관측만으로도 기저유량을 추정할 수 있다.

• 한국지리정보학회지
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• 제9권4호
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• pp.215-223
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• 2006

최근 우리나라는 유역단위의 수질관리정책의 새로운 도구로서 수질오염총량관리제를 도입하여 시행하고 있다. 수년의 준비에도 불구하고, 본격적인 시행초기인 시점에서 수질오염총량관리제의 성공적인 정착을 위해서는 해결해야할 여러 현안문제들이 나타나고 있는 실정이다. 오염원의 공간배분은 지역개발계획에 있어서 매우 민감한 사항이며, 합리적인 수질오염총량관리의 수행을 위해서는 유역단위의 오염원정보의 구축이 필요하다. 이를 위하여 행정구역단위의 오염원 정보를 유역단위로 배분하는 과정이 필요한데, 본 연구는 기존의 단순면적비를 이용한 오염원의 공간배분(simple area-based allocation; SAA)기법에서 발생하는 불확실성을 개선하고자 수행되었다. 오염원정보의 공간적 분포특성을 분석하기 위하여 토지피복정보 및 GIS를 이용하였으며, 오염원의 공간분포특성을 고려한 오염원배분(spatial distribution-based allocation; SDA)기법을 제안하였다. 연구결과 SAA의 한계점을 명확히 파악할 수 있었으며, 본 연구에서 제안한 SDA의 개선효과와 활용가능성을 입증하였다. 도시지역 등 오염원이 행정구역내의 특정지역에 집중되어있는 경우는 기존의 SAA에 비하여 오염원 공간정보의 불확실성을 크게 개선할 수 있음이 증명되었다. 이러한 결과는 수질오염총량관리제의 효과적인 분석기법으로 활용성을 기대할 수 있으며, 불확실성으로 인한 개발과 보전간의 갈등을 개선할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제39권1호
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• pp.61-70
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• 2016

Major objectives of the study were to analyze chemical and biological influences of the river ecosystem on the artificial weir construction at three regions of Sejong-Weir (S_j-W), Gongju-Weir (G_j-W), and Baekje-Weir (B_j-W) during 2008-2012. After the weir construction, the discharge volume increased up to 2.9 times, and biological oxygen demand (BOD) and electrical conductivity (EC) significantly decreased (p < 0.05). Also, the decrease of total phosphorus (TP) was also evident after the weir construction, but still hyper-eutrophic conditions, based on criteria by , were maintained. Multi-metric model of Index of Biological Integrity (IBI) showed that IBI values averaged 21.0 (range: 20-22; fair condition) in the B_wc, and 14.3 (range: 12-18; poor condition) in the A_wc. The model values of IBI in S_j-W and G_j-W were significantly decreased after the weir construction. The model of Self-Organizing Map (SOM) showed that two groups (cluster I and cluster II) of B_wc and A_wc were divided in the analysis based on the clustering map trained by the SOM. Principal Component Analysis (PCA) was similar to the results of the SOM analysis. Taken together, this research suggests that the weir construction on the river modified the discharge volume and the physical habitat structures along with distinct changes of some chemical water quality. These physical and chemical factors influenced the ecosystem health, measured as a model value of IBI.

• 한국물환경학회지
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• 제29권5호
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• pp.630-640
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• 2013

It is one of the most critical steps identifying impaired waterbodies exactly in the selection of target water quality indicators for the management of Total Maximum Daily Loads (TMDLs). Excess ratio and excess level were applied and analyzed by the stream zone basis in order to evaluate water impairment for Nakdong, Geum, Youngsan and Seomjin rivers. Each river basin was divided into stream zones in the light of its watershed and waterbody characteristics. Selected water quality parameters discussed in this study were pH, DO, BOD, COD, SS, T-P, T-Coli and F-Coli. The excess ratios of the water quality parameters were used to discriminate water bodies that did not meet water quality standards. The excess levels were used to classify the degradation of water quality. The excess ratios and the excess levels to the water quality criteria of the medium influence areas were used for each stream zone. The results indicate that the excess ratios and the excess levels are varied on the stream zone in each river basin. Three parameters, pH, DO and SS, met water quality standards in all stream zones. The other five parameters indicated very high excess ratios in most waterbodies, and especially T-P and T-Coli revealed to be very high excess levels in some waterbodies. These parameters could be considered as major target indicators for the management of TMDLs.

• 한국지리정보학회지
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• 제17권1호
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• pp.91-106
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• 2014

본 연구는 다변량 통계분석기법을 이용하여 한국 수자원단위지도의 전국 795개 표준유역에 대하여 수문학적 군집화를 수행하였다. 국내 유역의 종합적인 특성인자 산정을 위해 지형, 하천, 기상, 토양, 토지이용 및 수문학 관련 유역특성인자 30개를 선정하였다. 다변량 통계기법인 요인분석을 통해 유역특성인자들 간의 상관관계를 분석하여 16개의 대표 유역특성인자들을 추출하였으며, 유역의 특징을 결정짓는 인자는 토양특성, 유역위치, 유역크기, 기상 및 수문특성에 관련된 인자들로 나타났다. 군집분석을 위해 전국의 기상, 강우, 수위관측소의 자료를 수집하고 양질의 자료보유현황을 검토하여 73개의 계측 유역을 구분하였다. 이 73개의 계측유역을 기준으로 하여, 나머지 미계측 유역 간에 16개의 대표 유역특성인자들과의 유클리드 거리를 계산함으로써 수문학적 군집화를 수행하였다. 그 결과 각 권역별로 동일권역 내 표준유역 사이의 유사성은 한강이 87%, 낙동강이 69%, 금강이 41%, 섬진강이 52%, 영산강이 27%로 분석되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제44권12호
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• pp.929-940
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• 2011

본 연구에서는 금강유역 내 대청댐 및 용담댐유역을 대상으로 기상청에서 제공하는 공간해상도 27 km 지역규모의 A1B시나리오 기반의 RCM모형과 SWAT모형을 이용하여 미래 유출량 전망을 분석하였다. 기본적으로 GCM 및 RCM은 시공간적 스케일의 상이성으로 인해 수자원 영향 평가를 위한 자료로서 직접적인 이용은 현실적으로 곤란하다는 점에서 본 연구에서는 RCM 격자자료를 유역단위에서 강우관측소지점 단위로 공간적 다운스케일링을 실시하였으며 RCM 월자료에 대해서 일단위 자료로 시간적 다운스케일링을 수행하여 기후모델로부터발생하는 시공간적 스케일의 문제점을 극복하였다. 또한 유역단위의 상세수문시나리오를 생산하기 위해서 다지점 비정상성 다운스케일링 기법을 활용하여 기존 일강수량 모의기법에서 간과되었던 비정상성을 고려하여 미래 기후변화에 따른 강수사상의 변동성을 다양한 방법으로 검토하였다. 2001~2006년 기간 동안 SWAT모형을 이용하여 용담댐 및 대청댐 지점의 유입량과 SWAT의 최종방류부의 유출량 분석값을 비교한 결과 모의치와 실측치가 각각 90.1%, 84.3% 일치하는 것으로 나타나 적용성이 있음을 확인하였다. 기후변화 분석기간은 2011년부터 2090년까지 80년을 대상기간으로 선정하였으며, 분석결과 2011~2030년 사이 유출량이 6% 증가하는 것으로 전망되었고, 유출량의 계절적 변화는 여름철의 유출량이 감소하고, 가을과 겨울철의 유출량이 증가하는 것으로 나타나 지금과는 강우의 패턴이 변화될 것으로 예상된다.