• 한국물환경학회지
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• 제36권2호
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• pp.98-108
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• 2020

The purpose of this study was to evaluate water quality in Hapcheon dam via using the Hydrological Simulation Program-Fortran (HSPF) model and applied livestock reduction scenarios. Hapcheon dam watershed input data for the HSPF model were established using the stream, land use, digital elevation map and meteorological data and others. The HSPF model was calibrated and validated using the observed water quality data from 2000 to 2016. For water quality simulation, we calculated the generated and discharge loads of the population, livestock, industry and land use following the guideline provided by the Ministry of Environment. The pollutant data were obtained from National Institute of Environmental Research (NIER). The monthly discharge load were estimated by applying the delivery rate. The calibration and validation results showed that the annual mean BOD had a difference of 0.22 mg/L and an error of ±13 %, T-N had a difference of 0.66 mg/L and an error of ±16 % and T-P had a difference of 0.027 mg/L and an error of ±13 %. In order to evaluate the nonpoint pollutants management effects, we applied livestock reduction scenarios because livestock consists of the largest portion of pollutants. As a result of the 20 % of livestock reduction, BOD, T-N and T-P decreased by 3 %, 1 % and 3 %, respectively. When 40 % of livestock reduction was applied, BOD, T-N and T-P decreased by 5 %, 3 % and 4 %, respectively. Based on the results of this study, effective pollutant management methods can be applied to improve the water quality and achieve the target water quality of Hapcheon dam watershed.

• 한국환경과학회지
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• 제20권3호
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• pp.361-372
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• 2011

This study analyzed the characteristics of stormwater runoff by rainfall type in orchard areas for two years. Effluents were monitored to calculate the EMCs and runoff loads of each pollutant. The runoff characteristics for nonpoint sources from vineyards were also inspected based on independent variables that affect runoff such as rainfall and rainfall intensity. The average runoff loads of each pollutant from vineyard_A and vineyard_B were found as follows: BOD 39.13 mg/$m^2$, COD 112.13 mg/$m^2$, TOC 54.98 mg/$m^2$, SS 1,681.8 mg/$m^2$, TN 18.29 mg/$m^2$, and TP 4.06 mg/$m^2$, which indicates that the COD's runoff load was especially high. The average EMCs from vineyard_A and vineyard_B, which represents the quality of rainfall effluent, were also analyzed: BOD 3.5 mg/L, COD 11.5 mg/L, TOC 5.2 mg/L, SS 211.7 mg/L, TN 1.774 mg/L, and TP 0.324 mg/L. This suggested that the COD, as an indicator of organic pollutants, is high in terms of EMCs as well. As rainfall increased, the EMCs of BOD, COD, TOC and SS kept turning upward. At a point, however, the high rainfall brought about dilution effects and began to push down the EMCs. Higher rainfall intensities led to the increase in the EMCs that displays the convergence of rainfall. Low rainfall intensities also raised pollutant concentrations, although the concentrations themselves were slightly different among pollutants.

• 대한환경공학회지
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• 제32권11호
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• pp.1030-1037
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• 2010

본 연구에서는 비점오염물질 관리를 위한 적정 수변완충폭의 산정 방안과 산정된 수변완충지역에 식재되는 식생 유형에 따른 탄소 축적 효과를 비교하여 수변지역을 친환경적으로 관리하기 위한 방안을 제시하였다. 낙동강 중.하류지역인 낙본 K 유역을 대상으로 수행한 연구 결과 대상 하천에 30~600 m 범위의 수변 폭이 필요한 것으로 분석되었으며, 산출된 수변완충지대 조성 지역에서 논, 밭, 초지, 나대지 등 수변 조성이 용이한 지역은 총 1,776.51 ha로 산출된 지역의 약 50%로 나타났다. 조성이 용이한 1776.51 ha에 활엽수림으로 수변완충지역을 조성할 경우 약 14,526 ton, 혼효림으로 조성할 경우 11,826 ton, 침엽수림으로 조성할 경우 8,382 ton, 다년생 초지로 조성할 경우에는 3,349 ton의 탄소가 각각 매년 축적되는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과 산정된 수변완충지역에 매년 흡수하는 이산화탄소량은 자동차 약 5천대에서 배출되는 이산화탄소량과 비슷하며, 4인 기준 가정 약 2만 가구에서 나오는 이산화탄소량과 유사한 양으로 파악되었다.

• 한국재난관리표준학회지
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• 제3권1호
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• pp.51-60
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• 2010

본 연구는 선행연구들의 하천 유역 오염물질 및 오염도 분석결과를 바탕으로 하천 오염도와 지반 오염물질 간의 상호관계에 대해 분석하였다. 크게 도시 및 산업지구 인접 하천인 낙동강, 태화강, 안양천과 농 축산지 인접 하천인 영산강, 미호천으로 구분해 연구하였으며, 대상 오염원은 중금속 오염물질로 한정하였다. 도시 및 산업지구 인접 하천의 경우 중금속 오염물질 함유량이 일치하여 상관성을 보였으나 농 축산지 인접 하천의 경우 불일치하여 상관성을 밝히기 어려웠다. 도시 및 산업지구 인접 하천의 경우 점오염원의 영향을 많이 받기 때문에 지반오염에도 직접적인 영향을 미친 것을 알 수 있었고 농 축산지 인접 하천의 경우 점오염원보다 비점오염원의 영향을 많아 하천오염도와 지반오염의 상관성이 적은 것으로 나타났다.

• 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.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.472-472
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• 2023

본 연구에서는 낙동강 수계에서 발생한 수질오염사고에 대해 K-River와 K-DRUM 결합모형을 이용하여 오염물질의 이동을 분석하였다. 국내에서는 수질오염총량제 도입 이후 수질관리에서 물순환과정을 수용한 배분모델의 필요성과 비점오염원의 중요성이 강조되었다. 따라서 비점오염원의 유출특성을 반영하기 위해 유역의 오염도를 분석할 수 있는 K-DRUM 분포모형을 사용하였다. 그리고 낙동강 수계에서 운영되는 댐 운영규칙을 적용하여 모델의 재현성을 높였다. 또한 하천 내 오염물질의 이동을 분석하기 위해 대류-분산 방정식의 대류 부분만을 1차원 수리모델 K-River에 적용하여 오염물질 추적을 수행하였다. 수질오염 분석 결과 오염물질의 최고농도는 과소평가 되었으나 도착시간과 전체 오염물질 농도의 추이는 잘 재현되었다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권5호
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• pp.59-64
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• 2008

포장지역 중 도로는 많은 차량의 운행으로 건조시 각종 오염물질의 축적인 높은 토지이용이며, 불투수율이 높아 강우시 고농도의 비점오염물질의 유출이 발생한다. 특히 도로 노면에서 유출되는 강우유출수는 입자상 물질 및 각종 중금속 등의 함량이 높아 인근 수계 유입시 수질악화 및 수생태계 파괴의 원인으로 작용한다. 도로에 침착되는 오염물질의 원인으로는 차량 통행으로 수반되는 윤활계통의 오일류 누출 및 타이어 마모 등이 주요 원인이다. 이러한 비점오염물질의 유출을 저감하고 관리하기 위하여 환경부는 2006년 수질 및 수생태계보전에 관한 법률을 개정하여 비점오염원 관리를 환경부의 중요 정책으로 확립하였다. 또한 수질오염총량관리제도의 도입으로 그 중요성이 높은 토지계의 오염원단위 개정을 위하여 환경기초조사사업을 통해 2015년까지 수행되는 장기모니터링을 수립하여 시행하고 있다. 그러나 오염총량제의 조기정착과 효율적 비점오염원 관리를 위해서는 토지이용별 비점오염물질의 특성파악, 부하량 산정, 처리 메커니즘 규명 및 원단위 산정이 시급하다. 따라서 본 연구에서는 차량의 운행이 많은 국도에서의 모니터링 결과를 활용하여 유출 특성파악과 EMC 산정 등을 통하여 비점오염원 관리에 중요한 기본 자료를 제공하고자 한다. 본 연구를 위한 모니터링 지점은 경기도 용인시에 위치하고 있으며, 모니터링은 2006년부터 최근까지 총 16회의 강우사상에 대하여 수행되었다. 국도는 많은 차량으로 인하여 비점오염물질의 유출이 높은 토지이용 지역이다. 따라서 본 연구에서는 경기도 용인시에 위치하고 있는 국도에서의 비점오염 모니터링을 통하여 유출특성 파악, 초기 강우현상 파악, EMC 산정 및 오염물질간의 상관성을 분석하였다. 오염물질간의 상관분석결과, 오염물질 중 TSS항목이 다른 오염물질과의 상관관계가 높은 것으로 분석되었고, TSS농도로부터 다른 오염물질의 농도의 산정이 가능하여, 향후 효율적 비점 오염 모니터링 수행과 비점오염저감시설 선정시 중요한 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.

• 한국습지학회지
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• 제19권1호
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• pp.37-44
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• 2017

도시지역은 인구가 집중되어 토지이용이 집약적이며 불투수면의 비율이 높아 강우시 비점오염에 의한 영향이 높은 지역이다. 비점오염원은 강우시 다양한 토지이용으로부터 발생되며 수계에 직접적인 영향을 미치고 오염물질의 종류와 양에 따라 불확실성이 높은 오염원이므로 점오염원과 함께 관리가 필요하다. 이러한 비점오염원을 관리하기 위한 방안으로 국내 외에서는 자연적인 기작을 이용한 비점오염원 관리기법인 저영향개발기법 (Low impact development, LID)을 도입하였으며 침투도랑, 식생체류지, 인공습지 등 다양한 요소기술이 포함된다. 이중 인공습지는 수질정화 (비점오염물질 저감)와 더불어 물을 저류하는 기능을 가진 친환경적인 시설로 잘 알려져 있다. 본 연구는 비점오염원 관리를 위한 LID 기술의 효과를 알아보기 위하여 수행되었으며 도시지역에 조성된 두 종류의 인공습지를 운영한 결과를 분석하고 평가하고자 한다. 연구대상 인공습지는 HSSF형과 Hybrid형으로 두 시설 모두2010년에 조성되어 현재까지 운영 중에 있으며 본 논문에서는 2010년부터 2015년까지의 총 42회의 모니터링 결과를 이용하였다. 분석결과, 두 인공습지를 통해 강우유출유출량을 평균 37~41% 범위로 저감되였으며 오염물질별 저감효율의 경우 TSS는 63~79%, TN은 38~54%, TP는 54%, 중금속은 32~81% 범위로 나타나 도시지역내 인공습지 적용시 비점오염원 저감에 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국습지학회지
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• 제18권1호
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• pp.94-99
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• 2016

최근 보다 높은 수준의 하천 수질 관리를 위해 비점오염물질 관리와 관련된 연구 및 사업이 지속적으로 수행되고 있다. 본 연구에서는 대규모 도시를 통과하는 도시하천의 수질관리방안 마련을 목적으로 본류와 연계된 5개 지천에 대한 강우시 비점오염물질 유출특성 분석을 수행하였다. 모니터링은 강우 전(Phase I), 강우 1시간 이후(Phase II), 강우 6시간 이후(Phase III)의 3단계로 수행되었으며, BOD, COD, TN, TP, SS 등의 수질항목과 유량이 측정되었다. 강우 시 5개 지천 모두에서 비점오염물질의 농도 및 유입부하량 증가가 확인되었으며, 상대적으로 우선 관리 대상 지천과 지천별 우선 관리 비점오염물질이 선정되었다. 해당 연구결과는 향후 도심지역 비점오염물질 모니터링 방안 및 점감시설 설치 등을 위한 기초 자료로 활용될 예정이다.

• Water Engineering Research
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• 제4권3호
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• pp.141-154
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• 2003

Nonpoint source pollutants from agriculture are identified as one of the main causes of water quality degradation in the United States. The Hydrological Simulation Program-Fortran (HSPF) was used to simulate runoff, nitrogen, and sediment loads from an urbanizing watershed; the Polecat Creek watershed located in Virginia. Model parameters related to hydrology and water quality were calibrated and validated using observed hydrologic and water quality data collected at the watershed outlet and at several sub-watershed outlets. A comparison of measured and simulated monthly runoff at the outlet of the watershed resulted in a correlation coefficient of 0.94 for the calibration period and 0.74 for the validation period. The annual observed and simulated sediment loads for the calibration period were 220.9 kg/ha and 201.5 kg/ha, respectively. The differences for annual nitrate nitrogen ($NO_3$) loads between the observed and simulated values at the outlet of the watershed were 5.1% and 42.1% for the calibration and validation periods, respectively. The corresponding values for total Kjeldahl nitrogen (TKN) were 60.9% and 40.7%, respectively. Based on the simulation results, the calibrated HSPF input parameters were considered to adequately represent the Polecat Creek watershed.