• 대한환경공학회지
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• 제34권3호
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• pp.177-188
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• 2012

본 연구는 국내 TMDL 지원을 위하여 삭감시나리오 작성 및 수질모의가 가능한 GIS 기반의 삭감시나리오 작성 지원시스템을 개발하는 것을 주요 목적으로 하였다. 연구대상지역은 금강수계 내 삽교천 상류 31 km 구간이며, QUAL2E 모델이 시스템에 적용되었다. 점 및 비점오염원 속성과 다양한 지도 자료를 수집하여 공간 DB를 구축하였다. 각 단위유역의 BOD, T-N, T-P 배출부하량을 산정하였고, 삭감시나리오 작성 과정에서 이들의 수치만을 간단히 조작하여 수질모의가 가능하도록 시스템을 개발하였다. 세 가지 삭감시나리오가 적용되었으며, GIS 기반의 결과 비교를 통해 효율적인 삭감시나리오 선정이 가능하였다. 따라서 본 연구에서 개발된 시스템은 향후 최적 의사결정지원에 기여할 것으로 기대된다. 아울러 새로운 삭감시나리오 작성 방법 및 알고리즘 개발에도 활용될 것으로 판단된다. 향후 시스템 고도화를 위해서는 오염원별 관리에 따른 삭감시나리오의 작성 지원, 대상지역의 확대 적용 등의 후속 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권9호
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• pp.657-666
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• 2021

인간활동으로 인해 서식처의 변화, 서식처의 파편화를 비롯하여 기후변화, 토지이용의 변화 등으로 생태계 생물 다양성은 빠르게 손실되고있는 상황이다. 최근 들어 유역의 건전성을 확보하기 위해 유역관리 차원에서 접근하려는 시도가 시작되었으나 어떠한 수단을 통해 생물다양성과 서식처 관리에 대하여 접근할 수 있는지에 대한 연구는 아직 부족한 실정이다. 본 연구의 목적은 금강유역을 대상으로 Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs (InVEST) habitat quality model을 이용하여 유역의 서식처 질을 평가하는 것이다. 서식처 평가결과는 생태·자연도 및 수생태 건전성 평가결과와의 비교분석을 통해 검증되었다. 금강유역의 서식처 질은 0.0 ~ 0.86으로 분석되었으며, 유역의 하류보다 상류에서 서식처 질이 더 높은 것으로 나타났다. 생태·자연도 등급별 평균 서식처 질을 비교한 결과 1등급, 2등급, 3등급에서 각각 0.80, 0.76, 0.71이었다. 수생태 건전성 결과와의 상관성 분석결과 R²은 0.58, Pearson 상관계수는 0.76 였다. 본 연구의 결과는 향후 서식처 보호의 강화와 장기적인 생물 다양성 관련 정책의 실행을 지원하는 기초자료로 활용될 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.245-245
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• 2016

지난 해 금강수계 강수량은 835.0mm로 평년('81~'10)의 64.3%, 삽교천수계는 765.1mm로 평년의 61.1% 정도로 매우 적었다. 특히 작년 6월부터 9월까지의 금강수계 강수량은 343.1mm로 평년 894.8mm의 38.3%, 삽교천수계 강수량은 301.1mm로 평년 860.6mm의 35.0% 수준으로 일반적으로 연간 강수량의 2/3가 여름철에 집중되는 현상과는 매우 다른 양상을 보이며 충남 서북부지역 8개 시 군은 최악의 가뭄을 겪었다. 따라서 작년 가을에는 전국적으로 가뭄이 만연한 가운데에서도 충남 서북부 8개 시 군에는 8월말부터 시작된 물 절약 캠페인에 이어서 10월8일부터 물 사용량 20%를 줄이기 위한 급수조정이 시작돼 지역주민들의 일상생활이 제약을 받기 시작하였다. 수도꼭지를 틀어보아도 시원한 물줄기를 볼 수 있은 지가 오래되었고 목욕이나 세차 등으로 충분히 물 쓰는 것이 눈치가 보일뿐더러 마실 물 걱정까지 해야 하는 상황이었다. 그리고, 금강수계 대부분의 생활용수 및 공업용수 공급을 담당하는 대청댐의 상황도 2015년 9월말 기준 누적 강수량은 536.7mm로 전년 강수량 791.6mm 대비 67.8%, 예년 강수량 1,077.5mm의 대비 49.8% 수준으로 강수량이 매우 적은 상황이었다. 9월말 기준으로 대청댐의 '15년 누적 강수량은 1981년 댐 운영 이후 가장 최소이며, 2순위로 9월말 누적 강수량이 적었던 해는 1994년이며 이 때 누적 강수량은 543.8mm, 3순위로 적었던 해는 1982년으로 이 해는 585.8mm였다. 대청댐의 저수위 현황을 살펴보면 6월말에 예년 수준과 비슷한 수위로 운영하였지만 7월말부터 예년보다 수위가 낮아지기 시작하여 8월 이후에는 예년과 격차가 나기 시작하였고 작년 10월 중순에는 1981년 댐 운영 이후 3번째로 낮은 저수율을 보이고 있는 상황이었다. 따라서, 이러한 상황에 대처하기 위해 6월부터 실수요량 수준으로 용수를 공급하기 시작하였고 8월말부터 농업용수 공급량 중 일부를 감량하였고 10월부터는 생공용수만 하루 1,987,200톤으로 계획하여 공급하면서 '16년 우기 전까지 최대한 저수량을 확보하면서 용수공급을 지속할 수 있도록 운영하였다. 본 연구에서는 '15년 강수량 부족으로 상당한 어려움을 겪은 충남지역을 중심으로 가뭄 현황을 분석하고, 충남 서북부지역의 주요 공급원인 보령댐과 기타 충남지역의 주수원인 대청댐의 운영현황과 가뭄상황을 타개하기 위해 추진한 방안 등을 살펴보고자 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권6B호
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• pp.579-587
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• 2010

기상청에서 제공하는 강우수치예보정보를 활용하여 10일이내의 중기유량예측을 수행하였다. 기상청의 원시예보자료로는 2일예보를 위한 RDAPS와 10일예측을 위한 GDAPS예측자료를 활용하였다. 수치예보의 정확도를 제고하기 위하여 강우상세 정보를 생산할 수 있는 강수진단모형(QPM)과 QPM모의결과에 내재된 계통적 편이를 제거하기 위하여 분위사상과정 (Quantile Mapping)을 적용하였다. QPM모의결과를 유출모형의 입력정보로 활용하기 위하여 일관적인 체계를 갖춘 유역강수 정보로 변환하여, 장기연속유출모형인 SSARR모형을 이용하여 금강유역내 주요지점에서의 유량예측을 수행하여 유량예측에 대한 검증을 수행하였다. 2006년 1월 1일부터 6월 20일까지 강수예측을 수행한 결과 2일예측인 RQPM의 경우 기간 총강수량을 기준으로 실적강우대비 89.7%의 강수모의값을 보임으로서 양호한 예측성능을 확인할 수 있었다. 유량예측모의에 있어서는 2일예측의 경우 일부 강우사상에서 예측누락과 예측오류가 발생하였지만 전반적으로 유량예측이 양호한 수준이었다. 다만, 하류지점의 경우 조절유량에 의한 유출모형보정의 어려움과 수위-유량관계곡선의 신뢰도저하등의 이유로 예측성능이 떨어지는 경우도 있었다. GQPM에 대한 10일강우예측은 첨두강수와 강수총량에 있어서 다소 과소한 모의값을 보이고 있으며, 강수보정효과도 RDAPS에 비하여 저조한 수준이었다. 이 부분은 강수예측의 사후보정으로는 한계가 있는 것으로 보여지며 원시예측모형의 안정화를 통하여 개선할 수 있는 부분으로 판단된다.

• 한국어류학회지
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• 제34권3호
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• pp.208-217
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• 2022

멸종위기어류 퉁사리 Liobagrus obesus를 대상으로 종 특이 프라이머 한 쌍과 프로브를 제작하여 하천수 시료에서 추출된 환경 DNA로부터 퉁사리를 검출할 수 있는 실시간 PCR 분석방법을 개발하고자 하였다. 퉁사리 종 특이 프라이머와 프로브는 미토콘드리아 DNA의 cytochrome b (cytb) 유전자 영역 내에서 국내에 서식하는 65종의 담수어류 간에 단일염기다형성 부위를 고려하여 비교한 후 제작하였다. 실시간 PCR 분석에서 제작한 프라이머 및 프로브는 국내에 서식하는 65종의 담수어류 gDNA를 이용한 특이성 검증 결과, 퉁사리 gDNA에서만 양성으로 나타나 높은 특이성을 보였다. 퉁사리 gDNA의 연속 희석 농도를 이용한 검출한계 분석에서는 0.2 pg까지 검출이 가능한 것으로 나타나 높은 감도를 보였다. 이후, 제작한 프라이머 및 프로브를 사용하여 금강 중·상류 유역의 8개 지점에서 확보한 하천수 시료를 대상으로 실시간 PCR 분석을 수행한 결과, 5개 지점에서 퉁사리의 cytb 유전자가 검출되었으며, 해당 검출 지점들은 현장 조사 당시에 퉁사리가 채집된 3개 지점을 모두 포함하였다. 따라서, 본 연구에서 개발한 퉁사리의 종 특이 프라이머와 프로브를 이용한 실시간 PCR 분석 방법은 하천수 채수로 확보한 환경 DNA로부터 퉁사리의 cytb 유전자를 검출할 수 있어 기존 서식지 모니터링과 더불어 잠재적인 신규 서식지 발굴에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제22권5호
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• pp.471-480
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• 2008

본 연구는 지리산국립공원의 해발고도와 식생에 따른 번식기 조류군집특성을 파악하기 위해 실시하였다. 조사를 위하여 고도와 식생에 따라 4개 조사구를 선정하고 2006년 3월부터 8월까지 번식기 조류군집과 서식지환경조사를 실시하였으며 그 결과는 다음과 같다. 전체 조사지에서 관찰된 조류 종수는 총 32종으로 각 조사구별 관찰 종수 및 밀도는 고도가 낮은 혼효림 조사구에서 27종, 37.31마리/ha, 고도가 낮은 활엽수림 조사구에서 23종, 34.99마리/ha, 고도가 높은 혼효림 조사구에서 18종, 23.95마리/ha, 고도가 높은 활엽수림 조사구에서 19종, 20.21마리/ha이었다. 고도가 낮은 지역에서만 관찰된 종은 11종(멧비둘기, 검은등뻐꾸기, 직박구리, 호랑지빠귀, 붉은머리오목눈이, 숲새, 산솔새, 쇠솔딱새, 큰유리새, 박새, 동박새)이었으며, 고도가 높은 지역에서만 관찰된 종은 4종(들꿩, 매사촌, 두견이, 흰배멧새)이었다. 조류 종수와 밀도는 고도가 낮은 지역과 혼효림에서 높게 나타났다. 영소길드는 고도가 낮은 지역은 3가지 유형의 종수가 비슷하게 나타났으며, 고도가 높은 지역은 수관층 영소길드의 종수가 적게 나타났다. 채이길드는 모든 조사구에서 수관층 채이길드의 종이 가장 높게 나타났다. 종별 밀도의 조사구별 차이분석에서 식생에 따른 밀도의 유의적 차를 나타낸 종은 고도가 낮은 지역에서 4종으로 그 중 오목눈이와 박새는 수관층의 피도량의 차이, 진박새는 침엽수서식지 선택 특성에 따른 것이었다. 고도가 높은 지역에서 5종은 관목층 수목의 밀생에 따른 것으로 조사되었다. 고도에 따른 밀도의 유의적 차를 나타내는 종은 10종으로 벙어리뻐꾸기, 굴뚝새, 쇠유리새, 쇠솔새, 진박새, 노랑턱멧새는 고도가 높은 지역에서, 흰배지빠귀, 오목눈이, 곤줄박이, 동고비는 고도가 낮은 지역에서 밀도가 높게 나타났다. 지리산 번식조류군집 분포는 관목층의 밀생과 수관층의 총피도량 차이에 영향을 받는 것으로 보여진다. 그러므로 관목층의 피도량과 수관층의 엽층다양성 및 총피도량 관리 및 유지가 필요할 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권11호
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• pp.783-789
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• 2011

하수처리장에서 발생되는 잉여슬러지가 고온 호기 소화 반응을 거치면 슬러지부피가 크게 감소하게 된다. 그러나 고온 호기 소화 상등액에는 고농도의 유기물, 질소 및 인이 함유되어 있기 때문에 이들을 별도로 제거해 주어야만 한다. 본 연구에서는 고농도의 질소와 인의 제거에 많이 사용되는 방법인 Struvite 결정화 공법을 이용하여 고온 호기 소화 여액에 함유되어 있는 질소와 인을 제거하였다. 대상폐수의 암모니아성 질소와 인산염인의 평균농도는 각각 1716.5 mg/L 및 325.5 mg/L였다. 최적의 결정화 반응 조건을 결정하기 위하여 $Mg^{2+}$와 $PO_4^{3-}$의 주입량, pH, 교반 시간($t_d$), 교반 강도(G), 결정핵 주입 그리고 반응 온도를 결정하였다. Struvite 결정화 반응시 마그네슘원으로 $MgCl_2{\cdot}6H_2O$, 인산염인염의 원으로 $K_2HPO_4$를 이용하였다. 질소와 인의 제거를 위한 $Mg^{2+}:PO_4^{3-}:NH_4^+$의 적정 주입 몰비는 2 : 1 : 1과 2 : 2 : 1로 압축되었는데 각각의 주입 몰비에 따른 암모니아성 질소 및 인산염인의 제거효율은 전자의 경우에 각각 71.6% 및 99.9%였고, 후자의 경우에는 93.8%와 98.6%였다. Struvite 결정화 반응에서 반응 시간($t_d$)과 교반 강도(G)는 암모니아성 질소와 인산염인의 제거율에 큰 영향을 미치지 않았다. 또한 결정핵 주입과 온도의 영향에서도 같은 결과가 나타났다. 그러나 결정핵의 주입량이 증가함에 따라 슬러지 발생량이 감소하였으며, 온도의 증가에 따라 생성된 슬러지의 부피는 증가하는 것으로 나타났다.