• 환경영향평가
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• 제26권6호
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• pp.553-562
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• 2017

최근 농업용 저수지는 용수공급과 함께 지역의 관광, 문화, 위락시설 등으로 활용되고 있다. 그러나 많은 농업용 저수지들은 부영양호로 분류되며 높은 유기물 오염도를 보이고 있다. 특히, 1945년 이전에 준공된 노후화된 농업용 저수지의 44.7%는 농업용수 수질 환경기준을 초과하고 있다. 노후화된 저수지의 경우 외부기원 오염부하 이외에 누적된 퇴적물로부터 발생하는 내부부하는 영양염류 공급에 중요한 역할을 한다. 본 연구의 목적은 수심이 얕은 M 저수지(평균 수심 약 1.7 m)를 대상으로 2015년과 2016년에 수심별 수온과 저층 용존산소(DO) 농도를 연속 측정하여 저층 수환경의 동적변화를 모니터링함으로써 영양염류의 내부 부하 가능성을 조사하는데 있다. 또한, 물질수지해석을 통해 내부 인부하가 저수지 전체 인부하량에 미치는 영향에 대해 평가하였다. 연구결과 수심이 얕은 M 저수지에서 약한 수온성층과 강한 DO 성층 현상이 나타났다. 그리고, 저수지 저층에서 DO의 동적변화를 관찰한 결과, 여름철 무강우 기간동안 지속적인 저산소 (DO 2 mg/L 미만) 상태가 2015년과 2016년에 각각 87일과 98일간 발생하였다. DO 농도는 대기온도 강하와 강우발생 기간 동안 간헐적으로 증가하였다. 물질수지분석결과, 수온상승과 함께 조류성장이 촉진되는 8월에는 $PO_4-P$ 내부 부하량이 무강우시 전체 부하량 대비 2015년과 2016년에 각각 37.9%와 39.7%로써 큰 비중을 차지하였다. 따라서 지속적인 저층 저산소 상태가 유지되는 경우에는, 퇴적층의 영양염류 용출을 억제하기 위한 DO 공급 대책이 유효 할 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제30권2호
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• pp.153-159
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• 2011

태안지역 영농기 빗물의 중금속 농도 및 부화특성을 구명하기 위하여 2002년과 2003년 4~10월 사이에 빗물을 채수하여 중금속 분포와 가중평균 변화, 화학성분과의 관계 및 부화정도를 비교 검토하였다. 빗물 중 화학성분 함량은 조사 시기에 따라 함량변이가 심하였고, 강우량 대비 pH의 가중평균 값은 5.0~5.1 수준이었다. 빗물의 중금속 가중평균은 Pb > Zn > Cu > Ni > As > Cr > Cd 순이었고, 2002년과 비교하여 2003년에 Cu, Pb, 및 Zn 성분이 상대적으로 높게 나타났다. 강우중의 주 이온성분(${NH_4}^+$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $K^+$, $Na^+$, ${SO_4}^{2-}$ 및 ${NO_3}^-$)은 중금속 중 As, Cd, Zn, Cr 및 Ni 성분함량과 고도의 정의 상관을 보였다. 빗물의 중금속 농도분포를 이해하기 위하여 부화계수(Enrichment factor)를 조사한 결과, 부화계수 평균치가 대체로 Cd > Pb > AS > Cu > Zn > Ni > Cr 순이었고, 주로 자연적 발생 유래원소로 알려진 Fe, Mg 및 Ca 등보다 상대적으로 높은 경향을 보였다. 월별 빗물의 중금속부하계수는 8~9월이 상대적으로 높았고, 중금속의 습식침적은 대체로 강우량의 영향을 받아 강우기인 7~8월에 높은 경향을 보였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제44권2호
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• pp.97-102
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• 2001

제주도에서 지하수의 충전지역으로 중요한 역할을 하고 있는 한라산의 중산간 지역에 집중적으로 골프장이 건설되고 있어 잔디 관리용으로 살포된 농약에 의한 지하수의 오염이 우려되고 있다. 흡착제인 활성탄, Orpar또는 zeolite를 Iysimeter 형태의 모형그린에 35 cm 깊이에 3 cm 두께로 처리하여 농약의 용탈 억제 효율을 비교하였다. 시험 농약으로는 fenitrothion, triadimefon, diniconazole을 수화제로 모형그린 표면에 살포하였으며 통상적인 그린 관리 조건하에서 농약의 용탈현상을 조사하였다. 용탈현상은 주로 자연강우에 의해 발생되었으며 비강우시의 관수는 농약의 용탈에 큰 영향을 미치지 않았다. 잔류성이 짧거나 흡착성이 큰 농약인 fenitrothion과 triadimefon의 용탈은 강우량이 많은 조사 초기에만 매우 제한적으로 일어났으며 특히 fenitrothion은 용탈 가능성이 거의 없는 농약으로 나타났다. 잔류성이 긴 diniconazole은 조사기간 동안 지속적으로 또 가장 높은 농도로 용탈되었다. 따라서 투수성이 크고 유기화합물에 대한 흡착력이 낮은 사질의 그린 조건에서는 농약의 잔류성이 용탈에 영향을 미치는 주 요인으로 나타났다. 초기 살포량을 기준으로 계산된 용탈율을 보면 fenitrothion과 triadimefon은 0.2% 이하였으며 diniconazole은 1.8% 정도로 비교적 높았다. 흡착제의 처리로 이들 농약의 용탈을 크게 감소시킬 수 있는 것으로 나타났는데, 특히 활성탄과 Orpar를 흡착제로 처리한 모형그린에서 농약의 용탈율을 0.01%이하로 감소시킬 수 있었다. 흡착제를 처리하지 않을 경우에 용탈수 중에서 검출된 농약의 농도는지하수로 유입된다 하여도 음용수의 수질 측면에서 문제가 되지 않을 정도로 낮았으며, 활성탄과 같은 흡착제를 처리함으로써 골프장에서의 농약 용탈 문제를 보다 근원적으로 차단할 수 있을 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권6호
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• pp.587-597
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• 2023

조류의 이상증식을 일으키는 새만금호 부영양화를 평가하기 위해 Carlson 지수를 적용하였다. 연구를 위해 2021년 월별로 새만금호내 총 7개 정점에서 수질조사를 실시하였다. Chl.a의 농도는 동계에는 만경수계가 약간 높았고, 춘계와 하계에는 동진수계가 약간 높게 나타났으나, 일부 시기를 제외하고는 전체적으로 호소 수질환경기준 3등급과 비슷하거나 낮은 농도를 나타내었다. COD는 만경수계와 동진수계 모두 하계와 추계에 호소 수질환경기준 4등급과 유사하거나 상회하는 수질을 나타내었다. TOC는 모든 지점에서 3등급 이내의 수질을 보였다. 총인 농도는 호수 수질환경기준 4등급을 초과하였고, 월별로는 1월과 강우 후 8월에 높게 나타났다. 수질인자간의 상관성 분석에서 염분 농도에 대한 유기물, 총인, 총질소의 상관성이 상대적으로 높게 나타나 배수갑문을 통한 해수유입과 상류 하천을 통한 담수 유입에 의한 담수역, 기수역, 해수역의 수질 특징을 반영하고 있었다. 영양상태지수에 의한 새만금호의 부영양화 변동 특성을 보면, Chl.a와 SD, TN의 지수에서 부영양화 초기 단계의 수질을 보였으며, TP 지수의 경우 심각한 부영양화 상태를 나타내고 있었다. 수질인자간 부영양화 지수의 크기는 모든 수계에서 TSI(TP) > TSI(TN) > TSI(SD) > TSI(CHL)의 순으로 나타났다. TSI(CHL)에 대한 TSI(TP) 및 TSI(SD)와의 편차를 2차원 평면으로 나타낸 사분면 분석 결과를 보면, 조류 성장에 대한 총인이 영향에서는 모든 수계에서 대부분의 총인(TP)에 의한 제한적 영향은 나타나지 않았으며, 빛 감쇠에 영향을 미치는 인자는 외부로부터 유입되는 적은 입자상 물질에 의한 영향이 크게 나타나는 것으로 평가할 수 있다.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권5호
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• pp.336-340
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• 2009

최근 급속한 산업화가 진행되고 있는 중국의 편서풍 영향 하에 위치한 우리나라의 경우에는 장거리 이동에 따른 강우의 산성도 변화 및 예상되는 피해에 대한 대책 마련을 위하여 강우의 화학성에 대한 지속적인 모니터링이 필요하다. 태안지역 강우의 화학적 특성을 알아보기 위하여 2007년 4월부터 10월까지 19점의 빗물을 채수하여 pH 및 화학적 성분조성을 조사하였다. 강우량을 고려한 가중평균(volume-weighted mean) 이온농도 변화와 알카리성 물질들에 의한 빗물의 산성도 중화를 평가한 결과는 다음과 같다. 조사기간 중 평균 pH값은 4.9를 보였다. 빗물의 EC는 조사기간 평균 $32.9{\mu}S\;cm^{-1}$을 나타냈으며, 월별로는 9월에 $9.7{\mu}S\;cm^{-1}$로 조사기간 중 가장 낮은 값을 보였으며, 강우량이 가장 적었던 4월에 $91.4{\mu}S\;cm^{-1}$의 높은 수치를 나타내어 강우량 분포에 따른 EC의 계절적 특성을 보였다. 빗물의 조성에서 양이온 구성은 $Na^+$> $NH_4{^+}$ > $Ca^{2+}$ > $H^+$ > $Mg^{2+}$ > $K^+$의 순이었으며, $Na^+$와 $NH_4{^+}$가 전체 양이온 함량의 70% 이상을 차지하였다. 음이온은 $SO_4{^{2-}}$ > $NO_3{^-}$ > $Cl^{-}$ 순으로 $SO_4{^{2-}}$가 약 56%를 차지하였다. Sulfate의 조사기간 중 평균 함량은 $152.1{\mu}eq\;L^{-1}$ 이었다. 총 sulfate 함량 중 비해염 sulfate $(nss-SO_4)^-$ 함량은 평균 90%로 빗물 중에 함유된 sulfate의 대부분이 인위적인 발생원에서 기인되었다. 또한, 강우 산성도의 중화 정도를 알아보기 위하여 평가한 fractional acidity (pAi) 및 theoretical acidity ($pH_{the}$.) pH를 비교한 결과 1:1 직선의 오른쪽으로 분포되어 있음에 따라 본 조사기간 강우의 산성도가 빗물에 포함된 각종 알카리 물질들에 의해 중화되었음을 보였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권10호
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• pp.905-916
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• 2018

본 연구의 목적은 금강유역($9,645.5km^2$)을 대상으로 극한 기후변화 사상에 따른 수문 및 유황의 변동을 평가하는 것이다. 본 연구에서는 객관적인 극한 기후변화 사상을 평가하기 위해 강우관련 극한지수(STARDEX)를 적용하고, GCM 10개의 RCP 8.5 기후변화 시나리오에 대해 4개의 평가기간별(Historical: 1975~2005, 2020s: 2011~2040, 2050s: 2041~2070, 2080s: 2071~2100)로 분석하였다. 분석 결과 5개의 습윤(CESM1-BGC, HadGEM2-ES), 중간(MPI-ESM-MR) 건조(INM-CM4, FGOALS-s2) 극한 기후변화 사상 시나리오를 선정하여 SWAT 모형에 적용하였다. 2080s 기간에서 중간시나리오 대비 2080s의 증발산은 -3.2~+3.1 mm로 변화하였고, 2080s의 총 유출량은 $+5.5{\sim}+128.4m^3/s$ 변화하였다. 건조한 시나리오의 경우 2020s 중간시나리오대비 큰 변화를 보였다. 건조한 시나리오에서의 2020s의 증발산량은 -16.8~-13.3 mm의 변화를 보였고, 총 유출량은 $-264.0{\sim}132.3m^3/s$의 변화를 보였다. 유황 변동의 경우, 2080s 기간의 습윤한 시나리오에서 CFR은 +4.2~+10.5, 2020s 기간의 건조한 시나리오에서는 +1.7~2.6으로 변화 하였다. 극한 기후변화 시나리오를 적용한 금강유역의 수문인자의 변화에 따라 유황분석을 실시한 결과, INM-CM4는 극한 건조상태를 나타내기에 적절한 시나리오로 나타났고 FGOALS-s2는 유황변동이 큰 가뭄 상태 분석에 적절한 시나리오로 나타났다. HadGEM2-ES는 유황변동이 작게 나타났기 때문에 최대유량 분석 시 활용 가능한 시나리오로 평가되었고, CESM1-BGC의 경우 유황변동이 큰 것으로 나타나 극한 홍수 분석 시 적용할 수 있는 시나리오로 평가되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권1호
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• pp.43-54
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• 2023

기후변화가 고착화되면서 강수와 기온 변동으로 인한 가뭄 및 홍수 발생이 증가하고 있다. 유역 단위의 유출량 예측은 기후변화로 인한 자연재해에 대비하기 위한 수자원 관리의 시작이라 할 수 있다. 하지만, 기후변화와 유출모형의 불확실성은 정확한 유출 분석을 어렵게 한다. 본 연구에서는 이러한 불확실성을 완화하기 위하여 기후 스트레스 시나리오에 따른 두 개의 집중형 수문모형, 즉 IHACRES와 GR4J를 이용하여 강수 및 기온 변화에 따른 유출량 변화를 비교, 분석하였다. 연구 대상 지역은 합천댐과 섬진강댐 유역이며, Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE) 및 Kling Gupta Efficiency (KGE)를 목적함수로 하여 각 모형의 매개변수를 최적화하였다. 모형의 보정과 검정은 20년(1995년-2014년)의 유출자료를 활용하였으며, 보정 및 검정 기간은 각각 7:3 비율로 설정하였다. 두 모형 모두 보정과 검정 기간에 비교적 높은 신뢰도(NSE>0.74, KGE>0.75)를 보여, 모형이 과거 사상을 재현하기에 적합하고, 모의 결과가 비교적 유사함을 확인하였다. 다음으로, 기후변동이 유출에 미치는 영향을 평가하기 위해 동일한 모의 기간에 대해 강수는 -50 %에서 +50 %의 범위를 1 %씩, 기온은 0 ℃에서 8 ℃까지 0.1 ℃씩 구분하여 총 8,181개의 기후조건 시나리오를 구축하였다. 이후, 기후 스트레스 시나리오에 따른 두 모형의 최대유량, 풍수량, 평수량을 비교 및 분석하였다. 기후 스트레스 영향을 반영한 연최대유량과 풍수량의 경우, 강수 감소에 따른 유출 패턴은 두 모형에서 비슷하였으나, 강수와 기온이 증가할수록 상이한 결과를 얻었다. 이와 반대로, 풍수량의 경우 강수와 기온 변화의 차이가 커질수록 두 모형은 유사한 결과를 얻었다. 즉, 유역의 탄력적 기후변화 대응을 위해서는 모형의 불확실성에 대한 정량적 평가가 필요하다는 것을 시사한다.

• 한국토양비료학회지
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• 제38권3호
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• pp.127-133
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• 2005

경사지 밭에서 토양유실량을 실측하기 위하여 레이저 거리측정기를 이용하는 장치를 만들어 시험을 하였다. 시험은 강원도 춘천과 평창에서 2001년에 라이시미터와 인근 경사밭에서 이루어졌다. 춘천포장은 사양토에 12% 경사도를 가진 라이시미터였고, 평창은 사양토에 경사도가 23%인 라이시미터와 경사도가 15%인 농가의 밭이었다. 레이저 거리측정기를 강우집중 시기 전과 후에 동일한 높이에서 측정하여 토양표면의 변화를 조사하였다. 조사기간은 춘천이 6월 22일부터 9월 22일까지 이었으며, 평창은 7월부터 10월까지 조사하였다. 이 기간동안 춘천에서 892.2 mm, 평창에서 931.9 mm의 강우가 내렸으며, 춘천은 7월과 8월에 평창은 9월과 10월에 강우의 집중현상을 보였다. 거리측정기를 이용하여 표면의 변화를 측정한 결과, 춘천 라이시미터의 상하경나지구에서 0.874 cm의 토양침식이 일어난 것으로 조사되었고, 평창 라이시미터의 사경재배구는 1.127 cm의 침식이 발생한 것으로 나타났다. 조사된 표면침식을 단위면적에 대한 토양유실량으로 환산하면 $79.5MT\;ha^{-1}$과 $98.0MT\;ha^{-1}$이 된다. 골의 길이에 따른 침식은 15% 경사를 가진 농가의 당근 밭에서 조사하였는데, 20 m부터 침식이 급격히 증가하는 경향을 보였고, 경사장이 길어질수록 측정반복간에 편차가 커지는 것으로 나타났다. 레이저 거리측정기에 의해 조사된 토양유실량과 라이시미터에 의해 평가된 토양유실량을 비교한 결과, 레이저 거리측정법이 라이시미터 측정치보다 춘천에서 평균 0.98배, 평창에서 1.14배로 두 측정법 간에 유사한 수준을 보였다. 거리측정기의 정밀도를 높이고 반복 측정점을 두어 평가한다면 거리측정기에 의한 토양유실량 측정방법이 다양한 조건의 농경지의 토양유실량 평가에 있어 쉽고 간편하게 사용할 수 있는 대단히 유용한 방법이 될 수 있을 것으로 생각된다.

• 자원환경지질
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• 제51권1호
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• pp.1-13
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• 2018

토양 내 라돈농도는 주변 환경요인들(대기온도, 대기압, 강수량, 토양온도)에 영향을 받는다. 따라서 지진에 의한 토양 내 라돈이상변화 현상을 분석하기 위해서 이들 요인에 의한 영향과 구분하여야 한다. 이번 연구에서는 환경요인에 의한 토양 내 라돈농도변화와 구분되는 2016년 9월 12일에 발생한 경주지진에 의한 라돈농도의 이상변화현상에 대하여 분석하였다. 진앙지로부터 58Km 떨어진 측정지점에서 2014년 1월 1일부터 2017년 5월 31일까지 토양 내 라돈농도와 환경요인들을 연속 측정하고, 환경요인들과의 상관성을 분석하였다. 경주 지진과 관련된 토양 내 라돈농도의 이상변화를 분석하기 위해, 계절평균농도(n)와 표준편차(${\rho}$)를 계산하고 $n{\pm}1{\rho}$와 $n{\pm}2{\rho}$의 범위를 벗어나는 구간을 분석하고 Earthquake effectiveness와 q-factor를 계산하였다. 토양 내 라돈농도는 여름철이 높고 겨울철이 낮은 계절변화 양상을 나타내었다. 대기온도와 토양의 온도는 높을수록 토양 내 라돈농도가 높아지는 양의 상관관계(각각 $R^2=0.9136$, $R^2=0.8496$)를 보였으며 대기압은 낮아질수록 토양 내 라돈농도가 높아지는 음의 상관관계($R^2=0.7825$)를 보였다. 경주 지진 전 후에 계절평균농도에서 $2{\rho}$범위를 벗어나는 토양 내 라돈농도의 이상변화현상은 A1(7/3~7/5), A2(7/18), A3(8/4~8/5), A4(10/17~10/20)의 4개 시점에 나타났다. 토양 내 라돈농도와 환경적 요인과의 상관관계와 Earthquake effectiveness와 q-factor를 적용하여 비교분석한 결과, A1, A2, A3 구간에서 나타난 라돈변화가 지진의 영향으로 나타난 이상변화일 것으로 판단된다. 라돈이상변화가 나타난 기간의 라돈농도와 환경요인과 상관계수(대기온도: $R^2=0.2314$, 토양온도: $R^2=0.1138$, 대기압: $R^2=0.0475$)는 다른 기간에 비교하여 매우 낮게 나타났다. 연도별 토양 내 라돈의 연평균농도를 비교한 결과, 경주지진이 발생한 2016년에 가장 높게 나타났다.

• 한국농림기상학회지
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• 제15권1호
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• pp.1-8
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• 2013

전라북도 장수지역 사과 재배지의 지형적 특성과 '홍로' 사과 재배지를 고도 별(해발 330m, 500m, 670m)로 선정하여 기온, 강수량 및 일조시간 등 국지기후 환경의 차이를 비교 하였다. '홍로' 사과 재배지의 평균기온은 해발 330m, 500m, 670m 지대에서 고도가 높아질수록 $1.0{\sim}3.0^{\circ}C$/100m 정도씩 낮아지고, 특히 '홍로' 사과가 개화하는 4월 중의 최저기온은 해발 330m와 500m, 670m 지대에서 각각 $4.26^{\circ}C$와 $2.86^{\circ}C$, $0.39^{\circ}C$로 낮았다. 착색 성숙기인 9월의 평균기온은 해발 330m, 500m, 670m 지대에서 $20.6.^{\circ}C$, $18.7^{\circ}C$, $14.5^{\circ}C$로 고도가 높아질수록 온도는 낮아졌다. 고도 별 연간 강수량은 1,234~1,438mm로 고도가 높아질수록 많아지는 경향이었고 6월~8월 사이에 고도별로 827~933mm로 강우가 집중되었다. '홍로' 사과 생육기중 총 일조시간은 고도 별로 큰 차이가 나타나지 않았다. 이러한 고도 별 미기상 환경의 차이로 인해 발아기는 고도가 올라갈수록 4~5일간의 차이로 늦어졌고, 개화기는 2~3간의 차이가 나타났으며, '홍로'사과의 만개기는 330m와 670간에 12일간의 차이가 나타났다. 또한, 과피색을 기준으로 적숙기는 고도 330m는 9월 7~10일이었고, 500m는 이보다 5~8일 늦었고, 670m는 330m보다 13~14일이 늦었다.