• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.516-516
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• 2017

기후변화로 인하여, 홍수, 사막화, 엘니뇨 등의 자연재해가 이전보다 더 발생하고 있다. 기후변화 적응은 전 세계적으로 기후변화 대응보다 중요해지고 있다. 기후변화 적응을 위한 이슈 중 하나가 물 순환이다. 각 국가에서는 물 순환을 활성화하기 위한 기술을 개발하고 있다. 특히, 저영향개발(LID, Low Impact Development)이라는 물을 확보하기 위한 정책이 각 국가별로 추진되고 있으며, 이에 따른 기술이 개발되고 있다. 국내에서도 2001년에 국토해양부는 수자원장기종합계획을 발표하고, 환경부에서는 2013년에 LID기술요소 가이드라인과 환경영향평가 시 적용 가능한 저영향개발 매뉴얼을 개발하는 등 LID기술을 개발하고 적용하기 위한 정책을 펼치고 있다. 이러한 LID기술 중 하나가 빗물 집수시스템이며, 이 빗물집수시스템은 주거지역에서 빗물을 배수하고, 집수하여 빗물을 이용하기 위해 적용되고 있다. 현재 적용되고 있는 빗물 집수시스템은 측구 집수시스템과 원형 집수시스템이 있으며, 최근에는 수로형 집수시스템이 적용되는 지역도 있다. 본 연구에서는 전과정 평가(LCA, Life Cycle Assessment)를 이용하여 빗물 집수시스템의 환경성을 평가하고자 한다. 현재, 국내에서는 녹색건축물인증, 탄소성적 표지인증, 환경성적 표지인증 등 LCA를 이용하여 환경성을 평가하고 있다. 특히, 본 연구에서는 기후변화 측면에서 LCA를 적용하여 이산화탄소배출량을 평가하고자 하였다. 본 연구의 범위는 빗물집수시스템 30m로 가정하였으며, 측구 집수시스템, 원형 집수시스템 및 수로형 집수시스템의 건설, 운영 및 유지관리, 해체 및 폐기단계의 전 과정이다. 각 빗물 집수시스템에 대해 각 단계별로 이산화탄소 배출량을 산정한 결과, 수로형 집수시스템은 $2.82\;ton\;CO_2\;eq./set$이며, 원형 집수시스템은 $27.65\;ton\;CO_2\;eq./set$, 측구 집수시스템은 $21.54\;ton\;CO_2\;eq./set$이 배출되었다. 이산화탄소배출량 측면에서는 수로형 집수시스템이 나머지 두집수시스템보다 87~90%가 저감되는 것으로 나타났다. 본 연구는 저영향개발에 대응하는 동시에 기후변화를 대응한다는 측면에서 빗물 집수시스템 정책에 활용되고, 설계시에도 반영될 수 있을 것으로 사료된다. 추가적으로 이산화탄소뿐 만 아니라, 다른 환경성을 평가하는 연구가 진행될 필요가 있다.

• Journal of Wetlands Research
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• v.24 no.2
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• pp.115-122
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• 2022

As the impermeable area of soil increases due to urbanization, the water circulation system of the city is deteriorating. The existing guidelines for low impact development (LID) facilities installed to solve these water problems or in previous studies, engineering aspects are more prominent than landscaping aspects. This study attempted to present an engineering and landscaping model for reducing pollutants by identifying the effects of vegetation on rainfall outflows and pollutant reduction in bioretention and the economic aspects of planting. Based on the results of artificial rainfall monitoring at Jeonju Seogok Park and the literature on vegetation rainfall runoff and pollutant reduction performance, the best vegetation for reducing pollution compared to cost was Lythrum salicaria L and Salix gracilistyla Miq. was the best vegetation for carbon storage. If you insist to design plants with only these two plantation, there is no choice but to take risks such as biodiversity. Herbaceous plants such as Lythrum salicaria L can be replaced by death of the plants or pests if considered planting various plants. The initial planting cost could expensive, but it is also necessary to mix and plant Salix gracilistyla Miq, which are woody plants that are advantageous in terms of maintenance, according to the surrounding environment and conditions. Based on the conclusions drawn in this study, it can be a reference material when considering the reduction of pollution by species and carbon storage of vegetation in LID facilities.

• Journal of Wetlands Research
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• v.13 no.3
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• pp.455-463
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• 2011

Conventional construction technologies have been continually applied without consideration of its impact to the environment. This resulted to various problems including the negative responses of local citizens that regarded some constructed facilities as aversive facilities causing environmental and hydraulic problems in the urban area, etc. To prevent these problems, therefore, alternative methods should be undertaken. A new approach termed "Low Impact Development (LID)" technology is currently adapted in developed countries around the world. This study aims to investigate the efficiency of the developed small constructed wetland (SCW) with horizontal subsurface flow as a LID technique applicable in urban areas. Two test-bed facilities were constructed and monitoring had been conducted between July 2010 and June 2011. Based on the findings, the removal efficiencies achieved for TSS, $COD_{Cr}$, TN, TP, Total Fe, Total Pb for the SCW-1 were 66, 53, 46, 55, 67 and 50%, respectively. On the other hand, the SCW-2 attained 82, 62, 51, 48, 74 and 42% efficiency for TSS, $COD_{Cr}$, TN, TP, Total Fe, Total Pb, respectively. The results indicated that the removal of particulate matter and heavy metals which are considered as main pollutants from stormwater runoff in urban areas was satisfactory in the system. Therefore, the test-beds proved to be appropriate for the treatment of pollutants in urban landuses such as road, parking lot, etc. The results of this study can contribute to the conservation of aquatic ecosystems and restoration of natural water cycle in the urban areas.

• Clean Technology
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• v.26 no.2
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• pp.151-157
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• 2020

Rapid urbanization has elevated the risk of urban flooding due to the increase in the impervious surface, causing environmental disasters and environmental pollution problems, such as lowering the groundwater level and increasing water pollution. In Korea, low impact development (LID) techniques have been introduced to minimize these environmental impacts and maintain the water cycle soundness. However, most small-scale development projects are in blind spots because there is no legal basis for rainfall runoff management. Small-scale development projects that increase the surface runoff of rainwater are required to mandate the application of LID facilities in accordance with the polluters' responsibility principle. Therefore, it is necessary to implement a preliminary consultation system for water cycle recovery. This study focuses on the cost-benefit analysis on the application of LID techniques for small-scale development projects. The scale of nationwide small-scale development projects used for cost-benefit analysis were defined as buildings with a land area of more than 1,000 ㎡ or a total floor area of 1,500 ㎡. As a result of analyzing the cost-benefits from the installation of LID facilities, they were found to be much lower than the economic standard value of 1. This might be due to the high cost of facilities compared to the scale of the project. However, considering the overall environmental value of improving the water environment and air quality by the installation of LID facilities and the publicity of reducing the operating cost of sewage treatment facilities, the introduction of a prior consultation for small-scale development projects is inevitable. In the future, institutional and financial support from local governments is required to improve the cost-benefits with the introduction of a prior consultation for small-scale development projects.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.210-210
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• 2020

LID (Low Impact Development, 저영향개발)는 산업화 및 도시화 진행 지역에서 비점오염원으로부터 배출되는 오염물질을 제어해 개발지역 내 자연순화 기능을 최대한 유지하고, 물순환 기능증대를 통해 강우 유출수를 지역 내에서 관리하는 것을 목표로 한다. 비점오염원 저감 LID 시설에는 자연형과 장치형 시설이 있다. 자연형 시설에는 저류형, 침투, 식생형 시설 등이 있다. 특히, 침투시설에는 대표적으로 투수블럭이 있으며, 이는 투수성 포장재를 통해 강우 유출수를 지하로 침투시켜 여과나 흡착 등으로 비점오염물질을 제어하는 시설이다. 장치형 시설로는 여과재나 망을 이용해 비점오염물질을 분리하는 여과형 및 스크린형 시설, 응집과 침전을 통해 비점오염물질을 분리하는 응집·침전 시설 등이 있다. 이에 본 연구는 2016년부터 2018년 3년간 전주 서곡지구 지역 내 설치된 필터형 투수블럭, 틈새형 투수블럭에서 진행했다. 각각의 투수블럭에서 총 19회, 20회의 강우 모니터링을 실시했고, 오염물질 유입 및 유출 EMC 등의 분석을 통해 유출 및 오염물질 저감효과를 분석했다. 연구 대상 각 투수블럭의 주요 제원은 시설 용량 14.4㎥, 시설 면적은 14.4㎡이다. 모니터링 결과값을 분석한 결과 필터형 투수블럭의 경우 유출 저감율은 17.4 ~ 100%, 틈새형 투수블럭은 29.6 ~ 100%이었다. 필터형 투수블럭과 틈새형 투수블럭의 단위면적당 유량 저감량은 각각 0.014 ~ 0.583㎥/㎡, 0.035 ~ 0.588㎥/㎡이었다. 오염물질 저감효율을 분석한 결과 유기물 항목(BOD, TOC)의 경우 틈새형 투수블럭에서의 저감효율(BOD 93.59%, TOC 90.39%)이 필터형 투수블럭에서의 저감효율(BOD 89.99%, TOC 86.94%) 보다 다소 높게 나타났다. 영양염류 항목(T-N, T-P)의 경우 필터형, 틈새형 모두 비슷한 저감효율(필터형 T-N 89.02%, 필터형 T-P 98.12%, 틈새형 T-N 90.41%, 틈새형 T-P 98.04%)을 보였다.

• Journal of Wetlands Research
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• v.19 no.3
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• pp.271-278
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• 2017

Low impact development (LID) technology has been recently applied for the treatment of nonpoint source pollutants. Rain garden is one of the widely used LIDs since it utilizes various mechanisms such as biological and physico-chemical treatment to reduce pollutants. However, problem such as clogging has been one of the issues encountered by the rain garden that do not undergo constant maintenance. Therefore, this research was conducted to develop and determine the component arrangement of a rain garden system for a more efficient volume and pollutant reduction. Two hybrid rain garden systems having different characteristics were developed and evaluated to determine the optimum design and arrangement of the system. The results showed that the components arranged in a series manner showed a volume reduction of 93% and a pollutant reduction efficiency of approximately 99%, 93% and 95% was observed for particulates, nutrients and heavy metals, respectively. While when the system is connected in a combined series-parallel, the volume and average pollutant reduction efficiency for the TSS, nutrients and heavy metals are 65%, 94%, 80% and 85%, respectively. Moreover, the component arrangement in the order of sedimentation tank, infiltration tank and plant bed exhibited a high pollutant reduction efficiency compared when the infiltration tank and plant bed were interchanged. The findings of this research will help in the further development and optimization of rain garden systems.

• Journal of Environmental Impact Assessment
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• v.27 no.6
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• pp.674-684
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• 2018

The purpose of this study is to construct ecological pond using LID technique in order to create naturally comfortable community space in urban idle space. The specification of the ecological pond is $110m^2$ of surface area, $0.45{\pm}0.02m$ of average depth, and bed material is composed of gravel (diameter ${\leq}60mm$), sand (diameter ${\leq}2mm$) and bentonite. Rainfall and water depth monitoring were conducted to determine the annual characteristics of inflow of the water for the ecological pond, result of total rainfall was 1,287 mm and showed a seasonal imbalance that accounted for 71.3% (918 mm) during July to August, but the annual mean water depth was kept constant at $0.45{\pm}0.02m$ due to the secondary water source. Annual trends of basic water quality showed a significant changes according to the season, such as water temperature ($5.2{\sim}28.8^{\circ}C$), DO (5.0 ~ 13.8 mg/L), EC ($113{\sim}265{\mu}S/cm$). BOD, COD, TN, and TP in physicochemical water quality tended to increase after October, but the ion parameters such as $NH_3$ and $PO_4{^{3-}}$ were generally low. Phytoplankton indicators Chl-a and BGA (blue green algae) showed a sharp increase from July to August, and green algae (Selenastrum bibraianum, Pediastrum boryanum etc.) and filamentous blue green algae (Phormidium sp.) emerged as a dominant species. The ion parameters ($F^-$, $Na^+$, $K^+$, $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$) were strongly correlated with the $Cl^-$ as a conservative substance (R=0.70~0.97, p<0.05). Water quality was influenced by the ambient environment such as seasonal changes or rainfall, and it was closely related to fluctuation of the inflow of the water. In the future, it is necessary to consider ecological connections by referring to the characteristics surveyed in this study in order to effectively manage the water quality and biodiversity of the ecological pond in idle space.

• Journal of Wetlands Research
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• v.19 no.4
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• pp.451-458
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• 2017

In this study, the removal efficiency of the wetland in terms of particulate matter and dead water zone through the application of baffles in the sedimentation were simulated with the use of Computational Fluid Dynamics (CFD) to determine the design of a cost-effective constructed wetland. As a result, it was analyzed that the application of the baffle in the sedimentation tank affect the flow and sedimentation rate. Fine particles such as $2{\mu}m$ and $5{\mu}m$ showed high sedimentation rate when the baffles are installed horizontally. large particles such as $10{\mu}m$ and $20{\mu}m$ showed also high deposition rate when the baffles are installed vertically. In addition, the vertical baffles is considered to be more efficient than other baffle types in terms of maintenance since the particulate matter are concentrated in narrow areas. Therefore, it is considered that the selection of the most applicable type of baffle depends on the design purpose of the wetland to be constructed.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.189-189
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• 2019

도시화에 따른 토지이용패턴의 변화로 불투수면적이 증가하여 빗물의 침투량이 감소하고, 유출량은 증가하는 등 집중호우시 침수피해를 야기하게 된다. 또한 오염원의 증가로 수질오염과 지하수고갈에 따른 건천화 등 부정적 효과를 초래하는 것으로 알려져 있다. 최근 기후변화에 따라 물순환 체계가 변화하고 있으며, 이로 인해 도시의 홍수 및 가뭄이 극심해지고 시민의 삶의 질도 위협받고 있다. 우리나라의 경우 지속적으로 도시화 및 불투수면적이 증가하고 있으며, 집중호우의 발생빈도 또한 높아 심각한 수자원 물재와 홍수피해위험이 높다. 이에 도시의 물환경 변화 및 왜곡된 물순환 체계를 지속가능하도록 개선해야 할 필요성이 제기되었다. 환경부 및 국토부 등 정부기관에서는 물환경지속가능성을 위하여 저영향개발 기술요소를 도입하고 적용하고 있다. 본 연구에서는 침수위험지역의 저영향개발기법을 도입하여 유출저감 효과를 모의하고, 경제성 분석을 하였다. 본 연구의 대상지역은 경상남도 김해시 안동지구이며, 면적 364.2ha, 투수층면적 160.7ha, 불투수층면적 203.5ha로 불투수율은 55.90%로 산정되었다. 대상지역인 안동지구 우수관로현황 조사결과 (30년빈도 강우강도 적용) 관로의 통수능 검토시 전체관로 26.97km 중 통수능 부족관로는 15.60km로 전체대비 약 57.8%로 나타났다. 안동지구 내 우수관거는 간선관로의 경우 10년빈도, 지선관로의 경우 5년빈도로 설계, 시공되어 있으므로 각종 공단이 입지한 시가지인 안동지구는 도로포장등으로 인해 불투수층이 대부분을 차지해, 강우시 도로표면 유출수의 증대로 침수피해가 가중되는 것으로 판단되었다. 이에 저영향개발기법을 적용하여 맨홀로 유입되는 직접유출(DCIA, Directly Connected Impervious Area)를 줄이고, 유지관리 등을 고려하여 경제성을 평가하여 향후 침수위험지구 관거개량시 저영향개발기법을 활용할 수 있도록 하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.382-382
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• 2018

최근 기후변화 및 도시화로 인해 집중호우와 도시 내의 불투수층이 증가하고 있으며, 현재 도심의 강우관리시스템이 한계에 달하여 수재해 피해가 급증하고 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위한 방안으로 저영향개발 기법이 대두되고 있으며, 본 기법은 해당 지역의 강우를 분산식 빗물처리 하여 도시 내의 수문학적 특성을 개발이전 상태로 회복 및 유지하는 기술이다. 저영향개발 기법의 종류는 투수성 포장, 옥상녹화, 빗물정원, 식생저류지, 식생화분 등이 있다. 본 연구에서는 저영향개발 기법 중 하나인 투수성 아스팔트에 대한 우수저감 효과를 분석하기 위해 경상남도 양산시 부산대학교 양산캠퍼스 그린인프라 저영향개발 센터에서 주차장형 LID 시설의 투수성 아스팔트 포장과 대조군인 불투수 콘크리트 포장을 실험대상으로 선정하였다. 포장체는 $10.85m(L){\times}2.3m(B){\times}0.9 m(H)$의 크기로 원지반 침투가 없는 박스형 실험시설로써 이동형 강우모의장치를 이용하여 인공강우실험을 실시하였다. 강우모의 시에 발생하는 지표유출 및 침투유출은 각 유공관을 통해 모니터링 박스에 차집되어 실시간으로 웹사이트 상에 저장된다. 저장된 자료를 이용하여 투수성아스팔트의 첨두유출량 저감, 지체시간지연효과를 분석하였다. 분석된 결과를 통해 첨두유출량은 11%저감되었고 투수성 아스팔트와 불투수 콘크리트는 각각 3시간, 1시간 동안 유출되어 2시간의 차이를 보여준다.