• 상하수도학회지
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• 제22권6호
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• pp.697-704
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• 2008

Stormwater runoff from urban road area as non-point source has a tendency of including lots of pollutants at initial rain period. Recently, there are several cases of having installed treatment facilities for reducing pollution discharge from the impervious cover in urban area to prevent watershed environment from getting worse. The filtration type among non-point source treatment systems has been known as one of the most efficient system for treatment of non-point source pollutants. Therefore, various kinds of filter media such as expanded polypropylene(EPP), granular activated carbon, zeolite, perlite, illite, sand, gravel has been developed. This study was conducted to verify performance and hydraulic characteristics of filter media as measures for non-point source. The experiment was carried out to evaluate applicability and variation of 4 kind of most popular filter media(EPP, GAC, Zeolite, Perlite) in headloss with elapsed time and influent flow rate and to obtain data base that could be used to establish management plan for road runoff treatment. In experiment by tap water, it showed that EPP and perlite those are floatable materials showed stable operating performance and lower headloss than the others.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.329-329
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• 2016

Rapid urbanization has taken environmental toll on the surrounding which can be witnessed by the advent of global warming and climate change. Driven by environmental needs, Green Building Index (GBI) was established in Malaysia to drive initiative to lead the property industry towards becoming more environmental friendly. Green roofs (roof with vegetated cover) as one of the assessment criteria of GBI, are gaining attention in the Malaysian society as a versatile new environmental friendly mitigation technology. This paper evaluates the qualitative and quantitative performances of an extensive green roof at Humid Tropics Centre under local tropical climate. Simulations showed that the extensive green roof system could reduce the peak discharge up to 26% in relation to impervious brown roof. Its reduction ability decreased for storms with intense rainfall. Increment of pH was observed for the green roof runoff and the runoff water quality ranged between class I and II under Water Quality Index (WQI). High concentrations of phosphate were noticed in the runoff samples and substrates (fertilized planting soil) might be the potential contributor. Findings indicate that there was a reduction of around $1.5^{\circ}C$ for indoor temperature of the building after installation of the extensive green roof.

• 환경정책연구
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• 제10권1호
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• pp.27-47
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• 2011

단독주택지의 도시환경보전 및 개선을 위해 서울시 강남구 수서동 일원의 단독주택지 밀집지역을 대상으로 생태 면적률 개념을 적용한 비오톱 유형화와 도시열환경 예측 시뮬레이션을 실시하였다. 생태면적률 개념을 적용하여 비오톱 유형 분류 결과 총 7개 유형으로 구분되었고 옥상녹화 미적용 건폐지비오톱(48.16%) > 불투수비건폐포장비오톱(39.75%) > 전면투수녹지비오톱(6.23%) > 틈새투수비건폐포장비오톱(3.26%) > 전면투수비건폐포장지비오톱(2.51%) > 부분투수비건폐포장지비오톱(0.04%) 순이었다. 단독주택지 외부 열환경 특성 및 변화 예측을 실시한 결과, 비오톱 유형별 지표면 온도값은 불투수비건폐포장지비오톱 > 옥상녹화미적용건폐지비오톱 > 전면투수녹지비오톱 > 투수포장지비오톱이 순이었다. 옥상녹화 100% 적용을 가정한 case 2의 경우 최대 $33.58^{\circ}C$, 최소 $23.85^{\circ}C$였고, 평균 $27.74^{\circ}C$로서 옥상녹화 전에 비해 약 $5.19^{\circ}C$ 감소한 것으로 예측되었다. 평균 외기온도는 case 2가 case 1보다 약 $0.18^{\circ}C$ 낮게 분석되었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_3호
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• pp.1009-1029
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• 2023

도시 수목은 탄소를 저장하고 불투수면적을 감소시키는 도시 생태계의 중요 요소이며, 탄소 저장량 및 순환량 산정 시 주요 정보로 활용될 수 있다. 많은 선행 연구에서 항공 라이다 자료 및 인공지능 기법을 활용하여 고해상도 수목 정보를 산출하고 있으나, 항공 라이다 영상은 제공하는 플랫폼이 제한되어 있으며 비용적인 면에서도 한계가 다수 존재한다. 따라서 본 연구에서는 수원시를 대상으로 자료 취득이 용이한 고해상도 위성 영상인 Sentinel-2를 활용하여 기계학습 기반의 도시 내 수목 피복률(fractional tree canopy cover, FTC)을 추정하고자 하였다. Sentinel-2 시계열 영상으로부터 중앙값 합성을 수행하여 수원시 전역에 대한 단일 영상을 제작하여 활용하였다. 도시 내 토지 피복의 이질성을 반영하기 위하여, 30 m 격자내 10 m 해상도의 광학 지수의 평균 및 표준편차 값과 환경부 세분류 토지 피복 지도 기반 항목별 피복률을 계산하여 기계학습 모델의 입력 변수로 활용하였다. 총 4가지의 입력 변수 조합을 설정하여, 입력 변수 구성에 따른 FTC 추정 정확도를 비교 및 평가하였다. 광학 영상의 평균 정보만을 활용(Scheme 1)했을 때 보다 도시 내 이질적인 특성을 반영할 수 있는 표준 편차 및 피복률 정보를 모두 함께 고려(Scheme 4, S4)했을 때 향상된 성능을 나타낼 수 있었다. 검증용 자료에 대해 S4의 Random Forest (RF) 모델이 0.8196의 R², 0.0749의 mean absolute error (MAE), 및 0.1022의 root mean squared error (RMSE)로 전체 기계학습 모델 중에서 성능이 가장 높게 나타났다. 변수 기여도 분석 결과 광학 지수의 표준 편차 정보는 도시 내 복잡한 토지 피복 지역에 대해 높은 기여도를 나타내었다. 훈련된 S4 구성의 RF 모델을 수원시 전역에 대해 확장 적용하였을 때, 참조 FTC 자료에 대해 0.8702의 R², 0.0873의 MAE, 및 0.1335의 RMSE의 우수한 성능을 나타냈다. 본 연구의 FTC 추정 기법은 향후 다른 지역에 대한 적용성이 우수할 것으로 판단되며, 도시 생태계 탄소순환 파악의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제42권12호
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• pp.1091-1102
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• 2009

본 연구는 기후변화와 토지이용 변화로 인한 물순환 영향을 분석하기 위해 통계학적 축소모형(SDSM), 연속유출모형인 HSPF 모형, 불투수면 모형을 결합하는 통합접근법을 제시하였다. 이러한 기법을 안양천 유역에 적용하여 치수, 이수, 수질관리 측면에서 기후변화와 토지이용변화에 대한 영향을 분석하였다. 평가 기준은 유황곡선과 오염물질 농도 지속곡선이며 기후변화 시나리오 3개 (현재, A1B, A2)와 토지이용변화 3개, 총 9개의 시나리오에 대해 HSPF 모형을 이용하여 분석하였다. 그 결과 기후변화는 유출량에 대한 영향력이 크고 토지이용변화는 농도 변화에 크게 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 지속가능한 유역관리, 수자원관리를 위해 도시화와 기후변화에 대한 영향을 동시에 고려하는 것이 바람직하다.

• KIEAE Journal
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• 제13권4호
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• pp.33-41
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• 2013

The impervious area on the surface of urban area has been increased as buildings and artificial land cover have continually been increased. Urban development has gradually decreased the green zone in downtown and alienated the city from the natural environment on outskirt area devastating the natural ecosystem. There arise the environmental problems to urban area including urban heat island phenomenon, urban flood, air pollution and urban desertification. As one of urban plans to solve such problems, green roof system is attracting attentions. The purpose of this study was to investigate flood discharge and heat reduction effect according to the green roof system and to quantify effect by analyzing through simulation water and heat cycle before and after green roof system. For the analysis, Distributed hydrologic model, WEP (Water and Energy transfer Processes) and WEP+ model were used. WEP was developed by Dr. Jia, the Public Works Research Institute in Japan (Jia et al., 2005), which can simulate water and heat cycle of an urban area with complex land uses including calculation of spatial and temporal distributions of water and heat cycle components. The WEP+ is a visualization and analysis system for the WEP model developed by Korea Institute of Construction Technology (KICT).

• 한국물환경학회지
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• 제24권5호
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• pp.543-549
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• 2008

Human activities and land-use practices are intensely widening the urban areas. High impervious surface areas cover much of urban landscapes and are the primary pollutant sources which can lead to water quality and habitat degradation in its watershed. As the urban areas expand, transportation land-use such as parking lots, roads, service areas, toll-gates in highways and bridges also increase. These land-uses are significant in urban pollution due to high imperviousness rate and vehicular activities. To regulate the environmental impacts and to improve the water quality of rivers and lakes, the Ministry of Environment (MOE) in Korea developed the Total Pollution Load Management System (TPLMS) program. The main objective is to lead the watershed for a low impact development. On a local scale, some urban land surfaces can be emitting more pollution than others. Consequently, in urban areas, the unit loads are commonly employed to estimate total pollutant loadings emitted from various land-uses including residential, commercial, industrial, transportation, open lands such as parks and golf courses, and other developed land like parking areas as a result of development. In this research, unit pollutant loads derived specifically from transportation land-uses (i.e. branched out from urban areas) will be provided. Monitoring was conducted over 56 storm events at nine monitoring locations during three years. Results for the unit pollutant loads of transportation land-use are determined to be $399.5kg/km^2-day$ for TSS, $12.3kg/km^2-day$ for TN and $2.46kg/km^2-day$ for TP. The values are higher than those of urban areas in Korean MOE and US highways. These results can be used by MOE to separate the pollutant unit load of transportation landuses from urban areas.

• 대기
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• 제29권2호
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• pp.131-147
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• 2019

On the urban scale, Micro-climate analysis models for urban scale have been developed to investigate the atmospheric characteristics in urban surface in detail and to predict the micro-climate change due to the changes in urban structure. BioCAS (Biometeorological Climate Impact Assessment System) is a system that combines such analysis models and has been implemented internally in the Korea Meteorological Administration. One of role in this system is the analysis of the health impact by heat waves in urban area. In this study, the vegetation cooling models A and B were developed and linked with BioCAS and evaluated by the temperature drop at the vegetation areas during ten selected heat-wave days. Smaller prediction errors were found as a result of applying the vegetation cooling models to the heat-wave days. In addition, it was found that the effects of the vegetation cooling models produced different results according to the distribution of vegetation area in land cover near each observation site - the improvement of the model performance on temperature analysis was different according to land use at each location. The model A was better fitted where the surrounding vegetation ratio was 50% or more, whereas the model B was better where the vegetation ratio was less than 50% (higher building and impervious areas). Through this study, it should be possible to select an appropriate vegetation cooling model according to its fraction coverage so that the temperature analysis around built-up areas would be improved.

• 대한환경공학회지
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• 제33권6호
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• pp.439-446
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• 2011

본 연구에서는 도시 비점오염물질의 퇴적과 배출특성의 파악, 우수저류/침투 시설의 계획과 효율평가, 건전한 도시의 물환경관리 등의 관점에서, 고해상도 인공위성과 GIS를 병용한 도시내 상세 토지이용분류 방법을 제안하였다. 제안된 방법을 적용하여 도시유역을 네 종류의 지표면으로 분류하였으며, 기존의 실내조사방법이나 GIS만을 이용한 방법으로는 불투수면으로 파악되었던 전체 유역면적의 3%에 달하는 건물옥상이나 도로의 중앙분리대에 조성된 화단 등을 투수면으로 분류하였다. 강우유출모의의 정확도 향상에 있어서 토양피복별 분포 및 면적의 차이가 미치는 영향을 파악하기 위해, 추출된 각 토양피복에 강우손실 파라미터를 설정하여, 총강우량 7.1~15.0 mm의 강우사상에 대한 강우유출해석을 실시하였다. 기존의 10m 격자의 세밀토지이용 정보에 의한 토양피복 분류결과를 이용한 강우유출 해석에서는 관측유량과의 오차가 31~71%이었던 것이, 제안된 토양피복 분류기법을 이용한 강우유출 해석에서는 그 오차가 4~29%로 향상되었으며, 특히 강우규모가 적을 때의 유출수문곡선의 첨두유량과 유량증감부 등의 유출특성에 대한 재현성에 있어서 향상된 결과를 나타내었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권6_2호
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• pp.1101-1118
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• 2017

급격한 도시화와 이상기후의 증가로 도시의 기온이 꾸준히 올라가고 있으며, 한 도시 안에서도 열분포 양상이 지역마다 다르게 나타나고 있어 상세한 도시 열환경 분석이 요구된다. 최근에는 위성자료를 이용한 열환경 분석이 수행되고 있으나, 위성자료는 시 공간해상도의 Trade-off 관계로 인해 정밀한 분석에 어려움이 따른다. 이 연구는 2012년부터 2016년의 대구광역시 여름철 열환경 분석을 위해, MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 1 km 공간해상도의 낮과 밤 지표면온도(낮$LST_{1km}$, 밤$LST_{1km}$)를 250 m 공간해상도(낮$LST_{250m}$, 밤$LST_{250m}$)로 상세화 시켰다. 상세화에는 기계학습 기법인 랜덤 포레스트(Random Forest)가 이용되었다. 향상된 $LST_{250m}$는 기존의 $LST_{1km}$에 비해, 대구광역시 행정동 기준 불투수면적 비율과 지표면온도가 높은 상관관계를 보여주었다. 다음으로, 상세화 된 낮과 밤$LST_{250m}$를 이용하여 Hot Spot 분석을 수행하였다. 대구광역시 행정동 중 낮과 밤 지표면온도가 Hot Spot으로 군집화된 영역을 비교하고, 토지피복도를 이용하여 그 원인을 분석했다. 낮에는 공업 및 상업지역의 비율이 높은 영역에서, 밤의 경우 주거지역의 비율이 높은 영역에서 높은 Hot Spot이 군집 되었다. 본 연구의 열환경 분석 접근은 향후 도시정책 수립 및 국민안전에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.