• 한국물환경학회지
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• 제24권4호
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• pp.480-487
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• 2008

Spatial and temporal analyses of water qualities were performed for 11 monitoring stations located in Mangyung watershed in order to analyze the trends of monthly water quality data of Biochemical Oxygen Demand (BOD), Total Nitrogen (TN) and Total Phosphorus (TP) measured from 1995 to 2004. The long-term trends were analyzed utilizing Seasonal Mann-Kendall test, LOWESS and three-dimensional graphs were constructed with respect to distance and time. The graph can visualize spatial and temporal trend of the long-term water quality in a large river system. The results of trend analysis indicated that water quality of BOD and TN showed the downward trend. This quantitive and quantitative analysis is the useful tool to analyze and display the long-term trend of water quality in a large river system.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제18권3호
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• pp.713-719
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• 2007

금호강수계를 대상으로 1998년부터 2007년까지의 환경부의 수질측정망 대상수질자료를 이용하여 월별 수질경향을 LOWESS 경향분석법을 적용하여 장기수질경향을 분석하였다. 금호강을 상류, 중류, 하류로 구분하여 각각 3개 지점의 수질측정망에 대해서 대표수질항목인 BOD, TN, TP, EC에 대하여 수질환경 오염의 장기 경향을 분석하였다. 본 연구의 결과는 금호강의 위치에 따른 수질오염의 연도별 변화를 나타내는 것으로 수질 개선의 지방자치나 중앙의 수질 정책과 행정에 도움을 줄 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.249-249
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• 2017

본 연구에서는 낙동강 본류의 진동과 적포교, 남강의 거룡강, 대산, 정암 수위표의 관측된 2015년부터 2016년 2년간 수위자료를 이용하여, Self-Organizing Maps(SOM)과 LOcally WEighted Scatter plot Smoother(Lowess) 기법으로 패턴과 추세를 분석하였다. SOM 분석 결과, 낙동강 본 류의 진동과 적포교, 남강의 거룡강, 대산은 동일한 패턴과 추세를 나타냈다. 수위의 범위도, SOM 분석에서 진동 최소 EL. 4.41m, 최대 EL. 5.01m 범위, 적포교 최소 EL. 4.56m, 최대 EL. 5.38m 범위, 거룡강 최소 EL. 4.53m, 최대 EL. 5.18m 범위, 대산 최소 EL. 4.57m, 최대 EL. 5.35m 범위로 큰 차이가 발생하지 않았다. 거룡강과 대산 수위 관측지점은 낙동강 본류의 배수위 영향을 받는 것을 알 수 있었으며, 두 지점의 수위 관측 목적에 따라 상류로 지점 변경이 필요 할 수도 있을 것으로 판단된다.

• 한국환경과학회지
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• 제25권2호
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• pp.217-229
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• 2016

The government has conducted a plan of total maximum daily loads(TMDL), which divides with unit watershed, for management of stable water quality target by setting the permitted total amount of the pollutant. In this study, BOD concentration trends over the last 10 years from 2005 to 2014 were analyzed in the Geumho river. Improvement effect of water quality throughout the implementation period of TMDL was evaluated using the seasonal Mann-Kendall test and a LOWESS(locally weighted scatter plot smoother) smooth. As a study result of the seasonal Mann-Kendall test and the LOWESS smooth, BOD concentration in the Geumho river appeared to have been reduced or held at a constant. As a result of quantitatively analysis for BOD concentration with exploratory data analysis(EDA), the mean and the median of BOD concentration appeared in the order of GH8 > GH7 > GH6 > GH5 > GH4 > GH3 > GH2 > GH1. The monthly average concentration of BOD appeared in the order of Apr > Mar > Feb >May > Jun > Jul > Jan > Aug > Sep > Dec > Nov > Oct. As a result of the outlier, its value was the most frequent in February, which is estimated 1.5 times more than July, and was smallest frequent in July. The outlier in terms of water quality management is necessary in order to establish a management plan for the contaminants in watershed.

• 한국물환경학회지
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• 제30권2호
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• pp.148-158
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• 2014

In order to assess the effect of TMDLs management and improve that in the future, it is necessary to analyze long-term changes in water quality during management period. Therefore, long term trend analysis of BOD was performed on thirty monitoring stations in Geum River TMDL unit watersheds. Nonparametric trend analysis method was used for analysis as the water quality data are generally not in normal distribution. The monthly median values of BOD during 2004~2010 were analyzed by Seasonal Mann-Kendall test and LOWESS(LOcally WEighted Scatter plot Smoother). And the effect of Total Maximum Daily Loads(TMDLs) management on water quality changes at each unit watershed was analyzed with the result of trend analysis. The Seasonal Mann-Kendall test results showed that BOD concentrations had the downward trend at 10 unit watersheds, upward trend at 4 unit watersheds and no significant trend at 16 unit watersheds. And the LOWESS analysis showed that BOD concentration began to decrease after mid-2009 at almost all of unit watersheds having no trend in implementation plan watershed. It was estimated that TMDLs improved water quality in Geum River water system and the improvement of water quality was made mainly in implementation plan unit watershed and tributaries.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권12호
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• pp.2259-2264
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• 2008

정보력 있는 유전자는 특정한 실험 조건의 특성을 나타내주는 발현수준의 유전자를 의미한다. 이 유전자들은 여러 집단 간의 발현수준에서 유의한 차이를 보여주며, 실제로 집단 간의 차이를 유발하는 유전자일 확률이 높아 특정 생물학적 현상과 관련 있는 정보적 유전자를 찾는 연구에 이용될 수 있다. 본 논문에서는 먼저 그 동안 제안된 여러 표준화 방법들 중에서 가장 널리 사용되고 있는 방법들을 이용하여 데이터를 표준화 한 후 제안한 유사성 척도 조합 방법으로 정보력 있는 유전자들을 추출할 수 있는 시스템을 고안하였다. 다층퍼셉트론 신경망 분류기를 이용하여 각 표준화 방법들의 성능을 비교분석하였다. 그 결과 Lowess 표준화 후 피어슨 적률 상관 계수와 유클리디안 거리 계수 조합을 이용하여 선택된 200 유전자들을 멀티퍼셉트론 신경망 분류기로 분류한 결과 93.84%의 향상된 분류 성능을 보였다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제10권5호
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• pp.339-352
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• 2019

Long term water quality change was analyzed to evaluate the effect of the Total Maximum Daily Load (TMDL) policy. A trend analysis was performed for biochemical oxygen demand (BOD) and total phosphorus (TP) concentrations data monitored at the outlets of the total 41 TMDL unit watersheds of the Nakdong River in the Republic of Korea. Because water quality data do not usually follow a normal distribution, a nonparametric statistical trend analysis method was used. The monthly mean values of BOD and TP for the period between 2004 and 2015 were analyzed by the seasonal Mann-Kendall test and the locally weighted scatterplot smoother (LOWESS). The TMDL policy effect on the water quality change of each unit watershed was analyzed together with the results of the trend analysis. From the seasonal Mann-Kendall test results, it was found that for BOD, 7.8 % of the 41 points showed downward trends, 26.8 % and the rest 65.9% showed upward and no trends. For TP, 51.2% showed no trends and the rest 48.8% showed downward trends. From the LOWESS analysis results, TP began to decrease in most of the unit watersheds from mid-2010s when intensive chemical treatment processes were introduced to existing wastewater treatment plants. Overall, for BOD, relatively more points were improved in the main stream compared to the points of the tributaries although overall trends were mostly no trend or upward. For TP, about half of the points were improved and the rest showed no trends.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.442-442
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• 2021

하천과 호수 등 공공수역에서 측정되는 수질자료는 수자원 및 수생태계의 실태를 파악하기 위한 가장 중요한 요소이며, 측정망 운영으로 장기간 측정된 방대한 수질자료를 이용하여 신뢰성 있는 장기 경향 추세를 분석하는 것 또한 매우 중요하다. 장기간 생산된 수질자료에 대한 통계적 경향분석을 실시함으로써 정량적으로 수질자료를 분석할 수 있는데 우선 일정한 장소에서 동일한 측정기법을 통해 비교적 장기간 동안 일정간격으로 측정된 수질자료가 필요하다. 우리나라의 수질자료는 1990년도 이후부터 잘 축적되어 왔으므로 비로소 시간에 따른 수질변화 경향을 파악하는 것이 용이해졌다. 이러한 수질경향 분석을 통하여 수체 내부에서 일어나는 여러 가지 수질 변화 과정을 이해하고 적절한 수질관리 대책을 마련할 수도 있다. 본 연구에서는 수질자료의 경향을 분석하기 위하여 비모수적 통계기법의 수질 경향을 분석하는데 많이 활용되는 맨-켄달 검정기법(Mann-Kendall Test)과 LOWESS(LOcally WEighted Scatter polt Smoother) 경향분석법을 적용하였다. 맨-켄달 검정기법은 선형 경향을 기본 가정으로하기 때문에 대상 기간 동안 경향성이 변할 경우에는 이를 적절히 반영할 수 없는 단점이 있으나 LOWESS 경향분석법은 이를 보완하기 위하여 특정회귀모델을 가정하지 않고 이동 직선에 대한 수질자료 점들을 통해 회귀모델을 적합 시키는 방법으로 기간 내 변화하는 경향성을 파악 할 수 있는 대상지점은 영산강본류 중심으로 지류지천을 포함하여 18개 지점에 대하여 분석하였으며, p-value값은 0.05를 기준으로 미만일 경우 경향성이 있고, 이상일 경우 경향성이 없는 것으로 분류하였으며, Trend는 경향성이 있다고 판단될 경우 S값이 양수이면 증가하는 경향으로, S값이 음수이면 감소하는 경향으로 판단하였다. 경향분석을 통해 영산강 18개 지점을 분석한 결과 영산강 상류와 중류, 지류에 대한 전체적인 경향을 판단할 수 있었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제42권9호
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• pp.747-758
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• 2009

본 논문에서는 연속자료로서 세계 최장의 기록을 보유하고 있는 서울지점의 강우량 자료를 이용하여 강우 발생특성의 장기 변동성을 분석하였다. 우선 마코프 연쇄에 근거한 전이확률 및 발생특성을 분석하여 측우기 자료의 정확성을 강우의 발생확률적 측면에서 평가하였다. 그리고 2차원 LOWESS 회귀방법을 이용하여 전이확률의 월간 장기변화특성을 분석하였다. 전이확률 및 발생특성 분석결과 원자료 계열의 CWK와 MRG는 발생특성이 다르게 나타났다. 강우사상의 특성은 과거에 비해 강우사상의 발생빈도가 높아지고 있으며 각 강우사상의 지속기간은 짧아지고 있는 것으로 나타났다. 그리고 전이확률의 월간 장기 변화특성을 분석한 결과, M20을 기준으로 CWK와 MRG의 무강우지속기간은 크게 차이를 보이지 않고 있으며, 강우지속기간은 1830년대 이후 지속적으로 감소하는 경향을 보이고 있는 것으로 나타났다. 특히 최근 9월 강우지속기간의 감소 경향이 두드러지게 나타났다. 이러한 결과를 최근 강우량의 증가양상과 더불어 고려하면 강우사상의 빈도와 심도(강우강도)가 증가하는 추세라고 해석할 수 있다.

• 환경영향평가
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• 제29권1호
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• pp.61-77
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• 2020

현재 국내 주요 공공수역은 국가차원 아래 체계적인 물환경 관리가 되어왔고, 특히 하천, 호소 등 생태계의 실태파악 및 대응을 위해 지속적인 모니터링 및 관리가 이루어져 왔다. 그 중, 수질측정망은 수질측정 주기가 8일에서 한 달 주기로 조사되는 반면, 자동측정망의 경우, 실시간 자료를 수집함으로써 일 데이터 자료를 제공하고 있다. 따라서 측정망 자료를 활용하여 동일한 수질항목에 대해 추세변화를 분석하고 통계적 방법을 통해 비교하였다. Mann-kendall test 결과 Water Temperature (WT)와 DO는 모든 지점이 통계적으로 유의하지 않은 것으로 확인되었고, 특히 TOC에서는 4개 지점, TN은 2개 지점, TP는 3개 지점, Water Temperature (WT)는 7개 지점, pH는 2개 지점, EC는 5개 지점, DO는 6개 지점에서 동일한 추세 경향을 보였다. LOWESS 분석 결과, TOC와 pH의 측정망 결과는 서로 다른 추세를 보이는 것으로 분석되었다. 지점별, 항목간 상관관계 분석결과에 따르면 안동댐하류-안동1 지점에서는 TP, 도개-산곡지점에서는 TOC, 고령(자동)-고령 지점에서는 pH, 적포-창녕 지점에서는 TP, 감천-감천2-1 지점에서는 TN, TP, pH, EC, DO 항목을 제외하고 나머지 항목에서 유의한 양의 상관관계를 보이는 것으로 분석되었다. 그리고 신암-상주2 지점과 남강-남강4 지점에서는 모든 항목에서 유의한 양의 상관관계를 나타내는 것으로 분석되었다.