• 생태와환경
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• 제45권4호
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• pp.459-473
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• 2012

본 연구는 강우시 불투수성 지역에서 비점오염원 유출 특성을 분석하기 위하여 수행되었다. 불투수성 지역의 강우사상 특성은 강우강도에 대한 영향을 많이 받는 것으로 나타났으며, 강우강도가 크게 작용하면, 초기강우 현상이 잘 일어나는 것으로 나타났다. 또한 선행무강우일수에 의해서 비점오염물질의 농도차가 큰 것으로 나타나, 이에 대한 대책 마련이 필요할 것으로 판단된다. 불투수성 지역의 비점오염원 유출 경향을 보면, 강우초기 유출 유량에 포함되어 유출되는 오염물질의 농도가 상대적으로 매우 높게 나타났고, 일정 시간 경과 후에는 지속되는 강우에도 불구하고 오염물질의 농도는 증가하지 않고 낮은 농도로 안정적인 유출경향을 나타내었다. 이러한 이유는 건기 시 도로 표면에 집적되어 있던 오염물질들이 강우시 초기에 유출되어 비점오염물질의 농도가 높게 나타나는 것으로 나타났다. 불투수성 지역에서 발생하는 비점 오염물질 항목별 단위면적당 오염부하량은 매우 높은 값을 나타내고 있는데, 이는 불투수성 지역의 특성상 아스팔트로 되어 있는 도로 및 주차장, 교량 등이 있는 불투수면이 대부분의 토양상부를 덮고 있기 때문에 강우시 불투수성 지역 내 모니터링 지점에서 강우가 집중되어 유출되기 때문에 비점오염물질의 유출이 증가하기 때문에 오염부하량이 증가한 것으로 판단된다. 강우시 초기세척 효과는 TSS의 경우, Event 1, Event 2에서 초기세척효과가 매우 잘 관찰되었으며, TSS> $COD_{Mn}$ >T-P 순으로 뚜렷하게 나타나는 것으로 조사되었다. TSS와 $COD_{Mn}$가 가장 민감하게 강우에 영향을 받는 것으로 나타났다. 이에 본 연구 결과를 통해 분석된 결과를 토대로 비점오염원 유출특성에 대한 다양한 데이터베이스를 구축하여 향후 비점오염원을 효율적으로 관리하는데 자료로 활용 가능할 것으로 판단된다. 또한 비점오염원을 체계적으로 관리하여 수계환경의 오염부하를 줄일 수 있는 방안을 강구해야 할 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권1호
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• pp.97-105
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• 2008

본 연구에서는 기존의 질소 수지에 관한 연구를 바탕으로, 우리나라의 2005년 질소의 총 유입과 유출을 수지분석 방법을 이용하여 추정하였다. 전체의 양을 정확히 추정하는 것은 불가능하지만 사용할 수 있는 데이터 수치를 활용하여 대략적인 질소의 유 출입의 양을 산출하였다. 주요 질소 흐름을 도시계, 농 축산지역, 임야의 세 부분으로 나누어 그 양을 각각 산정하였으며, 질소의 주요 유입으로는 화학적, 생물학적 질소 고정, 건식 및 습식 침착량, 해외로부터 수입된 양 등이 있으며, 유출된 양은 작물흡수, 휘발, 탈질, 침식, 표면유출, 산림소비, 질소산화물(NOx) 소비량 등으로 결정하고 그 양을 추정하였다. 그 외 추정 불가능한 비점오염원에 의한 오염량을 물질 수지 분석방법으로 양을 추정하였다. 연간 질소의 총 유입량은 1,442,254 ton$\cdot$yr$^{-1}$이며, 총유출량은 814,415 ton$\cdot$yr$^{-1}$ 이었다. 질소 수지 분석하여 연간 발생한 비점오염원의 양을 추정해본 결과 유입질소의 19.4%정도의 질소가 강 또는 바다에 흘러들었다. 유사한 시도로서는 가장 최근에 이루어진 2002년도에 연구되었던 질소 유입량에 비해서 21% 많은 양으로 조사되었으며, 특히 정부 정책의 변화가 질소 수지에 영향을 미쳐 유출분야에서는 매립에 의한 질소량이 전체 유출 질소량의 20%에서 1% 미만으로 줄어들었다.

• 생태와환경
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• 제39권4호통권118호
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• pp.481-488
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• 2006

최근 우리나라에서는 유역단위로 배출되는 오염원의 40% 이상을 차지하고 있는 비점오염원의 제어가 중요해졌다. 유역의 비점오염원제어를 위해 전세계적으로 인공습지가 많이 이용되고 있다. 본 연구에서는 비점오염원 제어를 위한 현장실험을 2002년 6월부터 2004년 6월까지 실시하였다. 인공습지와 유수지가 하나의 시설로써 각각 4개씩 조성되어있으며, 면적은 0.88 ha이다. 습지의 식생은 식재를 하지 않고, 자연적 활착을 유도하였으며, 3번의 생장기를 거친 2004년도 식생조사 결과 각 습지별로 평균 약 90% 정도의 식생피도를 나타내었다. $BOD_5$, TSS, TN, TP의 평균 제거율은 각각 5.6%, 46.6%, 45.7%, 54.8%로 나타났다. $BOD_5$의 제거율은 낮게 나타났는데, 이는 유입수의 농도가 낮기 때문에 제거효율이 낮게 나타난 것으로 판단된다. 유수지-습지의 배치가 습지-유수지 배치보다 전체적으로 더 좋은 수질을 나타내었다. 일차반응모형 (First-order analysis)결과 TP는 온도에 많은 영향을 받지 않으며, $BOD_5$와 TSS는 TN보다는 온도에 영향을 받는 것으로 나타났다. 본 연구 결과 인공습지는 유역에서 유입되는 비점오염원의 처리시설로 효과적인 것으로 생각된다.

• 한국농공학회논문집
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• 제47권6호
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• pp.83-92
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• 2005

Natural environment of the Wolgokri stream watershed, located in Chuncheon, Gangwon province, Korea, has been well preserved as a traditional agricultural watershed. To analyze characteristics of NPS pollution generated from an mountainous agricultural watershed, the flow and water qualities of the study watershed were monitored and were analyzed to estimate pollution loads. Annual runoff volume ratio was $70.4\%$. Concentrations of T-N, T-p, COD, and TOC were higher when monthly rainfall was between $0\~30mm$ than those when monthly rainfall was between $30\~70mm$. However, the concentrations varied considerably when monthly rainfall was higher than 100mm. The flow weighted mean concentrations(mg/L) of BOD, COD, TOC, $NO_3-N$, T-N, T-P and SS were 1.96, 2.72, 3.32, 1.41, 4.70, 0.187 and 13.36, respectively. The BOD, SS, T-N and T-P loads of July, 2004 were $48\%,\;17\%,\;51\%\;and\;32\%$ of annual load, respectively. The BOD, COD, TOC, $NO_3-N$, T-N, T-p, and SS loads (kg/ha) from Mar. 2004 to Apr. 2005 were 19.09, 26.55, 32.39, 13.85, 45.92, 1.887 and 130.18, respectively. The highest concentrations of BOD, NO3-N, T-N, T-p, SS, COD and TOC were found before the flow reached the peak runoff, possibly due to the first flushing effect. Generally, pollution loads of the Wolgokri watershed were not that significant. Phosphorus load, however, was higher enough to cause eutrophication in the receiving water body It was recommended that best management practices need to be implemented to reduce phosphorus sources.

• 한국습지학회지
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• 제23권4호
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• pp.372-380
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• 2021

비점오염물질 및 고농도 가축분뇨는 수계 및 습지 수질 악화의 주요 원인으로 보고되고 있으며, 이를 관리하기 위한 방안으로 저영향개발기술 (Low Impact Development, LID)에 대한 관심이 증가하고 있다. 인공습지는 다양한 오염물질 저감 기작을 기반으로 가축 사육 농업지역 내 비점오염원 관리 방안으로 제시되고 있다. 이에 본 연구에서는 전라북도 J시 내 경작지 및 가축 사육 지역을 대상으로 현장 모니터링 및 모델링을 기반으로 인공습지의 적용성 평가를 실시하였다. 연구대상 지역의 강우 시 유량가중평균농도(Event Mean Concentration, EMC) 농도는 건기 시와 비교하여 BOD 기준 약 27배 이상 높은 것으로 나타나 비점오염원 관리가 시급한 지역으로 나타났다. 모델링 기반의 인공습지 저감 효율은 BOD 57.5%, TN 48.9% 그리고 TP 64.2%를 보였다. 하지만, 다량의 강우유출수가 발생하는 시점과 동절기에는 다소 효율이 감소하는 경향을 보여 해당 시기 인공습지 운영에 관리가 필요할 것으로 판단된다. 마지막으로 본 연구 결과는 인공습지가 가축 사육 농업지역 내 안정적인 비점오염원 관리가 가능한 대안으로 제안될 수 있는 것을 보여준다.

• 한국농공학회논문집
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• 제48권7호
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• pp.65-72
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• 2006

Event mean concentration (EMC) of nitrogen (N) and phosphorus (P) is primary information for non-point source pollution assessment of a watershed. The EMCs for various types of agriculture such as dairy and crop farming under different climate and geologic conditions are not fully investigated. A diary- and cropfarming complex agricultural watershed in Piedmont region in Maryland, USA has been monitored for 10 years as a section 319 national monitoring program of US EPA. Dairy manure was the main source of fertilizer for crop farming in this watershed. Observed mean concentrations of N and P for each event were analyzed. Distribution of EMCs for N and P showed a wide range of variations. Representative EMCs of T-N and $NO_{3}-N$ tended to be higher than those reported for other agricultural watersheds. This study confirmed that site-specific EMC information for various agricultural practices is required for better assessment of non-point source pollution using EMC method.

• 한국농공학회논문집
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• 제59권4호
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• pp.85-96
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• 2017

In this research, I performed rainfall monitoring by selecting the spot which can represent high altitude cool farm region in recent 3 years, and tried to understand the characteristic of outflow of non-point pollutants coming from high altitude cool farm region. As a result, it was shown that reducing rainfall runoff in highland farm area can reduce non-point pollution load and should consider priority to reduce runoff through management resources when selecting abatement method. Additionally, it is judged that reduction method related to base run-off should be selected by performing research on material motion of TN.

• 한국농공학회논문집
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• 제54권1호
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• pp.55-62
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• 2012

This study is to assess the reduction of nonpoint source pollution by applying Best Management Practice (BMP) in Chungju-dam watershed (6,585.1 $km^2$) using Soil and Water Assessment Tool (SWAT). The model was calibrated using 3 years (1998-2000) daily streamflow at 3 locations and monthly water quality of sediment (SS), total nitrogen (T-N) and total phosphorus (T-P) data at 2 locations and validated for another 3 years (2001-2003) data. The 5 BMPs of streambank stabilization, porous gully plugs, recharge structures, terrace, and contour farming were applied to stream and area with the specific criteria of previous researches. Through the parameter sensitivity analysis, the farming practice P-factor and Manning's roughness of stream were sensitive. Overall, the NPS reduction effect was high for streambank stabilization, terrace, and contour farming. At the watershed outlet, the SS, T-P, and T-N were reduced by 64.4 %, 62.8 % and 17.6 % respectively.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 2003년도 학술발표논문집
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• pp.575-578
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• 2003

Constructed wetlands have become a popular technology for treating contaminated surface and wastewater. In this study, the field experiment to reduce nonpoint source pollution from watershed runoff during rainy day using wetland and pond. TSS and T-N removal rate of wetland-pond system and pond-wetland system was 91% and 73%, 94% and 70%, respectively and values were same range. $BOD_5$ and T-P removal rate of pond-wetland system (38% and 78%) was higher than wetland-pond system (27% and 62%). overall, pond-wetland system is more useful than wetland-pond system to control NPS.

• 한국물환경학회지
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• 제21권2호
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• pp.184-189
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• 2005

Impacts of non-point source pollution on water quality are well known. In this paper, effects of land use, precipitation characteristics, discharge characteristics on non-point source pollutant loadings at urban, agricultural and forestry watersheds were discussed. Rainfall runoffs from fifteen rainfall events were sampled and analysed at two urban watersheds, one rural watershed, and one forestry watershed. EMCs (Event Mean Concentration) were calculated based on monitored flow rates and concentrations. Statistical analysis carried out with runoff loadings and affecting variables indicated that runoff loadings are weakly correlated with the rainfall intensity and the dry days before rainfall events while showed no correlations with rainfall depth nor runoff quantity. By comparing EMCs between study watersheds on log-normal cumulative probability scale, EMCs ranking were in the descending order of urban watershed>agricultural watershed>forestry watershed for SS, TCOD, TN, and TP.