• 한국환경복원기술학회지
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• 제27권1호
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• pp.1-16
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• 2024

The riparian area plays a crucial role in maintaining the balance between the aquatic and terrestrial ecosystems. The Korean government has recognized the importance of protecting riparian areas and has taken steps to purchase land and create ecobelt to reduce non-point source pollutants(NSPs) that can negatively impact water quality. However, selecting the catchment area and calculating the pollution load can be challenging due to the small area of the purchased land and the limitations of low-resolution DEMs. To address these challenges, this study proposes the use of unmanned aerial vehicles(UAVs) to create a high-resolution DEM and calculate the pollution load through land cover analysis. This approach can provide a more accurate representation of the land use status and help to identify areas that are contributing to NSPs. The quantitative comparison of the difference in water quality improvement ecosystem services according to the scenarios of additional catchment areas shows that even land purchased for the same amount of money may have different ecosystem service values, and this was quantitatively calculated. This can be used to prioritize future land acquisition. Overall, this study's approach could provide valuable insights into the effectiveness of ecobelt in reducing NSPs and inform future efforts to protect riparian areas in Korea and beyond.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권3호
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• pp.400-407
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• 2011

비점오염원 저감을 위한 신평천 인공습지의 수생태적 특성을 평가하기 위해 수질내 영양염류 처리효율, 수생식물의 무기성분 흡수량 그리고 퇴적물내 화학적 특성을 평가하였다. 유입원수의 BOD, COD, SS, T-N 및 T-P의 함량은 각각 0.07~1.47, 0.60~2.65, 0.50~4.60, 1.38~6.26 및 $0.08{\sim}0.32mg\;L^{-1}$ 범위이었으며, 평균 처리효율은 BOD, COD, SS, T-N 및 T-P가 각각 14, 6, 18, 24 및 10%로서 전반적으로 영양염류의 처리효율이 낮았다. 수생식물내 T-N 흡수량은 8월에 갈대가 $2^{nd}$ 처리조에서 $813mg\;plant^{-1}$ 부들이 $3^{rd}$ 처리조에서 $1,172mg\;plant^{-1}$ 로 최대 흡수량을 보였고, T-P 흡수량도 8월에 갈대가 $2^{nd}$ 처리조에서 $247mg\;plant^{-1}$, 부들이 $3^{rd}$ 처리조에서 $359mg\;plant^{-1}$ 로 최대 흡수량을 보였다. 퇴적물내 O.M, T-N 및 T-P 함량은 $1^{st}$ > $2^{nd}$ > $3^{rd}$ 처리조 순으로 높았으며, 시기별로는 큰 차이 없이 유사한 경향이었다. 퇴적물내 처리단계별 microbial biomass C/N/P의 비율은 $1^{st}$, $2^{nd}$ 및 $3^{rd}$ 처리조에서 각각 78~110/3~6/1, 73~204/1~6/1 및 106~169/1~6/1이었다. 이상의 결과를 미루어볼 때 신평천 인공습지는 수생태적 측면에서 전반적으로 유입수의 오염부하량이 낮아 습지생태계 유지를 위한 영양영분이 부족하여 향후 수생태계의 미생물과 수생식물 안정화를 위한 운영방안이 필요할 것으로 판단된다.

• 상하수도학회지
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• 제23권5호
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• pp.557-564
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• 2009

A combined sewer system can quickly drain both storm water and sewage, improve the living environment and resolve flood measures. A combined sewer system is much superior to separate sewer system in reduction of the non-point source pollutant load. However, during rainfall. it is impossible in time, space and economic terms to cope with the entire volume of storm water. A sewage system that exceeds the capacity of the sewer facilities drain into the river mixed with storm-water. In addition, high concentration of CSOs by first-flush increase pollution load and reduce treatment efficiency in sewage treatment plant. The aim of this study was to develope a processing unit for the removal of high CSOs concentrations in relation to water quality during rainfall events in a combined sewer. The most suitable operational design for processing facilities under various conditions was also determined. With a designed discharge of 19.89 m/min, the removal efficiency was good, without excessive overflow, but it was less effective in relation to underflow, and decreased with decreasing particle size and specific gravity. It was necessary to lessen radius of vortex separator for increasing inlet velocity in optimum range for efficient performance, and removal efficiency was considered to high because of rotation increases through enlargement of comparing height of vortex separator in diameter. By distribution of influent particle size, the actual turbulent flow and experimental results was a little different from the theoretical removal efficiency due to turbulent effect in device.

• 한국습지학회지
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• 제11권2호
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• pp.55-66
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• 2009

비점오염원에 의한 4대강의 오염부하증가율이 점점 증가하고 있어 비점오염원 관리의 필요성이 증대되고 있다. 따라서 환경부는 수질오염총량관리제를 도입하여 수생태계 입장에서 수질개선 정책을 펼치고 있으며, 한강 수계를 비롯한 4대강 유역에 비점저감시설을 설치하여 시범사업을 실시하고 있다. 그러나 현재 적용되어 운영되고 있는 비점오염저감시설은 대부분 외국의 기술을 그대로 이용한 것으로 처리성능 및 효율의 불확실성과 기후 및 유역특성을 반영하고 있지 않는 등 많은 문제점을 안고 있다. 따라서 본 연구는 고속도로내 톨게이트와 주차 장지점에 비점오염저감시설을 설치하여 2~3년 동안 운전하였으며, 비점오염물질의 유출특성과 저감시설의 오염 물질별 제거형태를 파악하였다. 이러한 결과는 비점오염물질 관리를 위한 토지이용별 비점저감시설의 적용, 운영 및 유지관리에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국농공학회논문집
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• 제63권2호
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• pp.51-60
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• 2021

Effective nonpoint source (NPS) pollution management requires frequent water quality monitoring, which is, however, often costly to be implemented in practice. Statistical techniques and machine learning methods allow us to identify and focus on fundamental environmental variables that have close relationships with NPS pollutants of interest. This study developed surrogate models to predict the concentrations of suspended sediment (SS) and total phosphorus (T-P) from turbidity and runoff discharge rates using multiple linear regression (MLR) and random forest (RF) methods. The RF models provided acceptable performance in predicting SS and T-P, especially when runoff discharge rates were high. The RF models outperformed the MLR models in all the cases. Such finding highlights the potential of RF techniques and models as a tool to identify fundamental environmental variables that are measured in relatively inexpensive ways or freely available but still able to provide information required to quantify the concentrations of NP S pollutants. The analysis of relative importance rates showed that the temporal variations of SS and T-P concentrations could be more effectively explained by that of turbidity than runoff discharge rate. This study demonstrated that the advanced statistical techniques such as machine learning could help to improve the efficiency of NPS pollutants monitoring.

• 한국습지학회지
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• 제18권4호
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• pp.363-377
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• 2016

본 연구는 낙동강수계 오염도가 높은 금호강 및 남강 중권역의 지천들 가운데 수질측정망과 일정한 거리에 있고 오염도가 높은 지천들을 선정하여 각 지점의 오염부하량, 오염특성, 중점관리지천별 세부 유입되는 지천의 오염현황 및 중점 지류가 낙동강 본류에 미치는 영향 등을 살펴보았다. 그 결과, 금호강 및 남강의 대부분의 수질항목별 오염도는 유사하였으나, TN, Chl-a 및 SS는 금호강이 남강에 비해 약 20~120% 이상 높은 오염도를 보였다. 오염발생부하율(kg/day) 및 발생밀도($kg/day/km^2$)는 유량과 하천유하면적에 따라 하천 오염도 순위가 달랐으며, 이러한 영향은 남강에서 더 크게 차이가 발생하였다. 금호강 및 남강의 상세오염조사는 하천의 유로길이, 합류되는 소하천의 개수와 형태에 따라 상세지점을 2개에서 최대 9개까지 나누어 조사하였으며, 그 결과 달서천과 의령천의 오염도가 높게 나타났다. 이외에도, 달서천과 의령천의 본류오염 기여율이 약 10% 내외로 높게 나타났으며, 이는 주변공단, 생활거주지역 형태 및 크기, 농경지 경작 유 무 및 축사 존재 유 무에 따라 오염도 및 상 하류 오염형태가 다르기 때문으로 판단된다

• 대한환경공학회지
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• 제37권3호
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• pp.165-174
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• 2015

강우시 표면유출에 의해 지표수에 유입되는 우수에는 토사를 포함한 각종 비점오염 물질이 다량 포함되어 있으며 이는 지표수의 수질관리에 부정적인 영향을 미치고 있다. 유역의 오염물질이 수계에 도달하기 전에 처리하는 것이 바람직하며 따라서 강우유출수를 처리하는 다양한 방법들이 시도되고 있다. 그러나 일반적인 빗물오염 제어시설 및 장치들은 설치 및 유지관리를 위해 많은 노력과 비용을 요구하는 문제점 가지고 있다. 본 연구에서는 유역의 초기우수에 의한 오염을 제어하기 위해 경제적으로 타당하고 설치 및 관리가 용이한 섬유 필터를 이용하여 부유물질을 제거할 수 있는 방법을 개발하였다. 여재는 경제적이면서 내구성이 우수한 폴리에스터계열의 섬유 필터를 사용하였으며, 연구 대상지역 강우유출수의 입도분석 결과에 따라 $20{\mu}m{\sim}94{\mu}m$ 범위에서 다양한 공극의 여재에 대한 성능을 실험을 통해 분석하였다. 수두별 여과성능을 분석하기 위한 실험 장치를 고안 제작하여 필터 공극에 따른 섬유 필터의 TSS 제거 효율을 평가 하였다. 수두가 높을수록 여과속도가 증가하는 것을 확인하였으며 공극별 여과 속도를 측정하여 분석하였다. 섬유 필터의 공극 크기가 작을수록 TSS 제거효율이 증가되었으나, 공극별 TSS 제거 효율은 대체적으로 양호하나 유사한 편으로서 TSS의 대부분의 질량은 입자의 크기가 큰 부분에 치중되어 있는 것이 주요 원인으로 분석된다.

• 한국환경농학회지
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• 제20권3호
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• pp.192-200
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• 2001

우리 나라의 농업지대 소유역에서 질소와 인의 부하에 대한 농업비점오염 모형 AGNPS의 적용 가능성을 검토하고자 경북 영천군 임고천 유역에서 조사된 실제 강우사상에 대하여 강우사상별로 실측치와 모형의 예측치를 비교하였다. CN 식에 대한 보정을 거친 모형을 적용한 결과, 첨두유량은 강우에 따라 다소 차이는 있었으나 예측치는 모형효율 0.97로 실측치와 거의 일치하였다. 이는 유역의 특성을 고려하여 CN 식을 수정하였고 유역의 동질성을 위해 격자망을 비교적 세분화하였기 때문으로 판단된다. 총 질소와 총인 농도의 경우의 실측치와 예측치를 비교하면 모형효율은 각각 0.93과 0.74였으며, 총인의 경우 총질소에 비해 결정계수가 비교적 낮은 것은 토지 이용에 따른 시비 및 생활 및 축산 오수 유입 등의 차이에 상대적으로 민감하게 영향을 받았기 때문으로 판단된다. 농업비점오염 부하를 예측하는 모형인 AGNPS는 적용 대상 유역의 특성을 잘 고려하여 매개변수들을 적절히 보정하고 정확한 입력자료를 확보하면 우리 나라 소규모 농업 유역에서도 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국패류학회지
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• 제32권2호
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• pp.83-93
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• 2016

For the continuous stable production of oyster, estimation of food availability (F) was carried out in Goseong Bay, south of coast Korea. Primary productivity ranged from 0.07 to $0.44gC/m^2/day$ (average $0.25gC/m^2/day$), lowest in July and highest in January. The distribution of primary productivity at Goseong Bay showed the pattern of "high in the south and low in the north." Food availability (F) was $F{\leq}0$, indicating insufficient food supply, from August to November and F > 0 from January to April. Continuous insufficient food supply was observed at 18 oyster farms in the southern part of the bay and 4 in its northern part. Mortality at the oyster farms was 56% on the average, and around 58% of death occurred during November when food supply was insufficient. The optimal population of cultured oyster per unit flow area was calculated to be $110-115indiv./m^2$ (198-201 indiv./string). When the sea area was divided into 3 regions (A, B, C) according to carrying capacity, the carrying capacity of (A) regions was $52-53indiv./m^2$ (93-95 indiv./string), (B) regions was $142-144indiv./m^2$ (255-259 indiv./string), and (C) regions was $198-202indiv./m^2$ (356-363 indiv./string). In particular, (A) regions showed extremely low productivity. For continuous stable oyster farming at Goseong Bay, it is necessary to control point and non-point source pollution through continuous environmental monitoring and to adjust harvest according to the base carrying capacity during the season of high water temperature.

• 한국물환경학회지
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• 제24권1호
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• pp.7-18
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• 2008

The objective of this study was to develop and apply a water quality simulation model for the evaluation of ungaged watershed. The Modified WASP5 consisted of three sub-models, LOAD-M, DYN-M, and EUT-M. LOAD-M, an empirical model, estimates runoff loadings using point and non-point source data of villages. Daecheong Dam watershed was selected for the research to calibrate, verify and application of Modified-WASP5. LOAD-M model was established using field data collected from all items of water quality and water quantity gaging stations of the watersheds, and was applied to the ungauged watersheds, taking the watershed properties under consideration. The result of water quality simulation using ModifiedWASP5 shows that the observed BOD data of Yongpo and Daechong Dam in 1999 were 0.8 mg/L and 1.0 mg/L, and simulated data were 0.9 mg/L and 0.9 mg/L, respectively. In case of 1999, average BOD concentrations were 0.8 mg/L and 1.0 mg/L. Simulated concentration showed 1.1 mg/L and 1.5 mg/L, respectively. Generally, the simulation results were in good agreement with the observed data. This study was focused on formulating an integrated model for evaluating ungauged watersheds. Even though simulation results varied slightly due to limited availability of data, the model developed in this study would be a useful tool for the assessment and management of ungauged watersheds.