In this paper, real-time water quality monitoring system of small water supply facilities based on IEEE 802.15.4e-2012 DSME MAC and IEEE 802.15.4g-2012 PHY standard is presented, which is capable to acquire for highly reliable water quality information in the wide outdoor areas for effective water quality management of small water quality facilities is distributed in the long distance and remote areas. Previously, Long distance transmission is difficult in most water quality sensor module is using RS-485 protocol. But with this system, even in harsh outdoor environment, it is possible to establish a radio wave sensor in a wide area network, and not only water quality sensor shall be connected to the wireless system, but also wireless integrated management system shall provide more effective way of management of the numerous small water supply facilities spread throughout the community, so that the administrator can remotely monitor the data of water turbidity, pH, residual chlorine in the water-supply, water-level, and generate alarm to cope with risks. The management of small water facilities is done by residents will be very effective to notice water quality information of small water facilities to residents.
There are about 40,000 chemicals used in Korea and 300 new types of chemicals are added to the list every year, influencing quality of air, soil and water. Water quality standards that serve as the basis for water quality management have been proved inefficient and insufficient compared to those of advanced countries. This study aims to improve the existing water quality standards. Most importantly, the water quality standards need to take into account not only protection of human health but also aquatic resources. To that end, water quality criteria need to be set by monitoring each watershed every year and conducting risk assessment. Criteria for human health are set at $10^{-6}$ cancer risk level, and for aquatic life at conservative level, adopting the methodology of the U.S. and Australia, respectively. After carrying out technical and economic feasibility studies, more conservative criteria will be used to decide final water quality standards. The development of this system to establish integrated water quality standards for both human health and aquatic resources protection is urgently needed.
In Korea, water management policy had been successfully conducted until late 1980's. During the period, fundamental needs of human-being, such as requirements of drinking and irrigation waters and flood protection for living, had been satisfied. However, most of recent water problems occurred after the late 1980's such as water quality management and new water resources development, have been unresolved and accumulated. Because, our water governing institutions have become ineffective as water management issue has been changed gradually from fundamental human needs such as water supply and/or flood protection to complex/integrated issues, for example, river restoration. To solve those water problems accumulated, we needs a new paradigm of water governing institution such as setting up national water management committee and river basin committee, in order to coordinate water-related ministries' policies and establish national water resources planning in an integrated format.
Most of our rivers are fragmented by the presence of at least one large dam. Dams are often the most substantial controller of the flow regimes and aquatic environments of natural river system. The quality of downstream water released from a stratified reservoir is highly dependent on upstream reservoir water quality. Thus, an integrated modeling approach is more efficient, compared to fragmented modeling approach, and necessary to better interpret the impact of dam operation on the down stream water quality. The objectives of this study were to develop an integrated reservoir-river modeling system for Daecheong Reservoir and its downstream using a two-dimensional laterally averaged hydrodynamic and water quality model, and evaluate the model's performance against field measurement data. The integrated model was calibrated and verified using filed data obtained in 2004 and 2006. The model showed satisfactory performance in predicting temporal variations of water stage, temperature, and suspended solid concentration. In addition, the reservoir-river model showed efficient computation time as it took only 3 hours for one year simulation using personal computer (1.88 Ghz, 1.00 GB RAM). The suggested modeling system can be effectively used for assisting integrated management of reservoir and river water quality.
Lake water quality assessment information is useful to anyone involved in lake management, from lakeshore owners to lake associations. 11 provides lake water quality, which can improve how to manage lake resources and how to measure current conditions. It also provides a knowledge base that can be used to protect and restore lakes. SWMM was applied to simulate the discharge and pollutant loads from Boryeong watershed, and WASP5 was applied to analyze the changes of water quality in Boryeong freshwater lake. In each model, the most suitable parameters were calculated through sensitive analysis and some parameters used default data. Simulated in SWMM and measured discharge showed the accuracy of 88.6%. T-N and T-P exceeds the criteria in the simulation of water quality in Boryeong freshwater lake, and control of pollutant loads in the main stream showed the most effective way. Integrated water quality management system was developed to give convenience in the operation of SWMM and WASP5 and data acquisition.
수자원관리의 패러다임은 기존의 댐 위주에서 모든 수계를 종합적으로 분석하여, 수량, 수질, 방재 등을 종합적으로 분석하고 관리하는 쪽으로 변화하고 있다. K-water는 4대강 및 다목적댐 등을 위주로 하는 유역통합물관리가 실현되고 있으며, 이러한 수자원 통합관리를 위한 정보통신시스템은 사용자 중심의 수도 발전 댐 관리 등을 전자적으로 수행할 수 있도록 구축되어 있다. 정보통신시스템을 구성하는 제어시스템은 설비의 동작을 관리 제어하는 시스템으로 하부 센서 및 필드에서 수집된 데이터를 바탕으로 정보를 저장하고, 원격에서 설비를 제어하는 기능을 하고 있다. 따라서 본 논문에서는 댐 보등 수자원분야의 통합관리를 위한 정보통신시스템 구축방안에 대해 알아보고 최적의 시스템 구축방안 및 시스템의 보안취약부분에 대해 알아보고자 한다.
The Doam lake watershed was designated as a non-point pollution management area in 2007 to improve water quality based on watershed management implementation. There have been studies of non-point source reduction with respect to the watershed management impacting the pollutant transport of the reservoir. However, a little attention has been focused on the impact of water quality improvement by the management of the dam operation or the guidelines on the dam operation. In this study, the impact of in-lake management practices combined with watershed management is analyzed, and the appropriate guidelines on the operation of the dam are suggested. The integrated modeling system by coupling with the watershed model (HSPF) and reservoir water quality model (CE-QUAL-W2) was applied for analyzing the impact of water quality management practices. A scenario implemented with sedimentation basin and suspended matter barrier showed decrease in SS concentration up to 4.6%. The SS concentration increased in the scenarios adjusting withdrawal location from EL.673 m to the upper direction(EL.683 m and EL.688 m). The water quality was comparably high when the scenario implemented all in-lake practices with water intake at EL.673 m. However, there was improvement in water quality when the height of the water intake was moved to EL.688 m during the summer by preventing sediments inflow after the rainfall. Therefore, to manage water quality of the Doam lake, it is essential to control the water quality by modulating the height of water intake through consistent turbidity monitoring during rainfall.
본 연구는 수질관리 측면에서 주요한 여건 변화 즉 환경오염시설의 통합관리의 도입 시행에 유의하여 수질분야 환경영향평가 개선방안을 모색하였다. 이를 위해 먼저 환경영향평가시 적용되는 배출허용기준, 방류수수질기준, 수질오염총량관리, 수질보전을 위한 토지이용규제를 고찰하였다. 그리고 환경오염시설의 통합관리에 따라 도입된 최대배출기준, 허가배출기준, 한계배출기준 등을 고찰한 후, 최적가용기법과 미국의 최적가용기법 및 관련 제어기술과 비교하며, 수질분야 환경영향평가와 환경오염시설의 통합관리를 비교하였다. 수질분야 환경영향평가 개선방안으로 첫째 영향예측과 평가에 배출영향분석기법과 허가배출기준설정의 반영, 둘째 협의기준에 허가배출기준의 반영으로 강화된 농도규제와 대상 수질항목이 확대된 수질오염 총량관리의 구현, 셋째 저감방안에 통합관리사업장의 배출원 성격과 수질오염물질 특성에 따른 최적가용기법의 다양한 운영, 넷째 저감방안에 영양염류제어를 위한 질산염취약지구와 같은 토지이용규제의 도입, 다섯째 환경영향평가서 수질분야 항목과 토지이용분야 항목간의 연계성 강화 등을 제시하였다.
최근까지 무분별한 수자원 개발과 심각해지는 기후변화로 인한 극심한 가뭄이 지속되면서 물관리 문제에 대해서 관심이 급증하였다. 국내와 유사한 환경 아래 국가 차원에서 일관되고 친환경적이며 체계적으로 관리를 하고 있는 호주의 정책에 대한 분석과 사례검토가 필요하다. 호주는 강우량이 작고 건조하여 가뭄과 홍수가 반복되는 수자원적 특징을 가지고 있으며 1890년대부터 이민자 정착으로 물분쟁이 시작되었다. 일찍이 수자원의 효율적인 분배를 위한 물관리 협약, 물 사용량 규제 프로그램, 연방물법 제정 등이 이루어졌고 현재는 개발과 보전이 균형적으로 이루어지는 물관리 체계를 이루고 있다. 한편 우리나라는 과거 수질은 환경부, 수량은 국토부가 담당하여 물관리의 주무부처가 이분화되어 업무의 중복, 과도한 투자, 비효율 등의 문제로 통합적인 물관리가 어려웠다. 이를 해결하고자 2018년에는 물관련 기본법을 제정하는 등 물관리 기능이 일원화되면서 유역 단위 통합물관리 체계의 기틀이 마련되었고 2019년부터는 유역 단위의 통합물관리 체계를 수행하는 등 통합물관리를 바탕으로 지속 가능한 수자원 관리 효과를 도모하고 있다. 효율적이고 친환경적인 물관리를 위한 관리 정책 수립을 위해 여러 방안으로 강구해온 호주의 IWRM (Integrated Water Resource Management)와 우리나라의 현황과 사례를 비교해보았고 앞으로 나아가야 할 우리나라의 시사점을 제시하였다.
There has been continuous efforts to manage water resources for the required water quality criterion at river channel in Korea. However, we could obtain the partial improvement only for the point sources such as, waste waters from urban and factory site through the water quality management. Therefore, it is strongly needed that the best management practice throughout the river basin fur water quality management including non-point sources pollutant loads. This problem should be resolved by recognizing the non-point sources pollutant loads from the upstream river basin to the outlet of the basin depends on the landuse and soil type characteristics of the river basin using the computer simulation by a distributed model based on the detailed investigation and application of Geographic Information System (GIS). The purpose of this study is consisted of the three major distributions, which are the investigation of spread non-point sources pollutants throughout the river basin, development of the base maps to represent and interpret the input and outputs of the distributed simulation model, and prediction of non-point sources pollutant loads at the outlet of a up-stream river basin using Agricultural Non-Point Sources Model (AGNPS). For the validation purpose, the Seom-Jin River basin was selected with two flood events in 1998. The results of this application showed that the use of combined a distributed model and an application of GIS was very effective fur the best water resources and quality management practice throughout the river basin
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[게시일 2004년 10월 1일]
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