• 융합신호처리학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.207-213
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• 2009

정수장에서 수도꼭지까지 전체적인 물 공급 체계에서 수돗물의 수질은 먹는 물 기준에 적합해야 하지만 수돗물 공급과정에서 수질 모니터링과 충분한 관리가 이루어지지 않고 있다. 특히 대부분의 소규모 저수조(지하저수조 또는 고가(高架)저수조)의 수도관은 다양한 오염원에 노출되어 있다. 최근의 수질 모니터링 시스템은 몇몇 대형 정수장과 배수지 등에 설치되어 운영하고 있다. 특히 인터넷을 이용한 수질 모니터링은 언제 어디서나 주민들이 확인할 수 있도록 몇몇 지방자치단체에서 채택하고 있다. 이러한 시스템을 구축하는 것은 대규모 시설을 필요로 하기 때문에, 아파트, 공공건물, 소규모 지하저수조 또는 고가저수조와 같은 규모가 적은 물 공급시설에는 제한적으로 적용된다. 본 연구에서는 저렴한 각각의 수질센서 모듈을 집적화하여 개발한 다항목 수질계측기를 이용하여 인터넷에서 운용되는 온라인 모니터링 프로그램을 개발하였다. 저수조 관리자는 온라인으로 먹는 물의 수질 측정값을 모니터링할 수 있다. 제안된 다항목 수질측정기를 집적화하였으며, 저수조의 크기와 관계없이 저가로 다양한 저수조에 쉽게 적용할 수 있는 시스템이다.

• 한국환경과학회지
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• 제16권3호
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• pp.357-367
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• 2007

Recently, eutrophication or lake and reservoir has become serious problem to man who want use that water for several purpose. In order to solve the eutrophication problem, the trophic state of that eutrophic lake and reservoir should be measured properly. For the purpose of this, various method to indicate the trophic state of lake and reservoir was developed by many researchers. This research was conducted to evaluate characteristics and eutrophication of water qualitymfor small scale reservoir in Kunsan. On-site investigation to 5 reservoirs and laboratory experiment were carried out during four seasons from November, 2003 to July, 2004. Twelve items measured field ana a laboratory. Measured data was analyzed to quantitative method by multivariate approach and eutrophication index. The result is summarized as following. 1) Showing the characteristics of water quality for reservoir in Kunsan, Okgu reservoir and Oknua reservoir was exceeded 4 grades of agricultural water standard in TP, TN and COD. This means that eutrophication was gone much, therefore, water-purity control of reservoir need. While, Mije reservoir that is used to Kunsan citizens' recreation was good in water quality. But, water quality exceeded 4 grades of agricultural Dater standard sometimes. 2) As a results of correlation analysis between variables of water qualify, Interrelation between variables which is connected with eutrophication was expressed good relationship as above 6.000 in correlation coefficients. The correlation coefficient(r) between COD and chlorophyll-a, total phosphorus and chlorophyll-a, total nitrogen and chlorophyll-a were 0.750, 0.720 and 0.600 respectively. Therefore, Change of water quality can grasp according to eutrophication progress degree. 3) If do evaluate to eutrophication by quantitative method which is proposed by OECD, US-EPA and Forsberg & Ryding, in the case of chlorophyll a, Okgu, Oknua and Daewi reservoir was eutrophic state and Mije and Geumgul reservoir was mesotrophic state. But, estimation by TN and TP showed highly eutrophic state (hypereutrophic) in all reservoirs. 4) If do evaluate by eutrophication index which is Carlson's TSI, revised carlson TSI and Walker's index, in the case of chlorophyll a, TSI values of Okgu, Oknua and Daewi reservoir is eutrophic state more than 50 and Mije and Geumgul reservoir was mesotrophic state as range of $40{\sim}50$ in TSI value. But, in the case of TP as nutrients, all reservoirs showed highly eutrophic state which was exceed to 70 in TSI value. According to above results, the water quality for small scale reservoirs in Kunsan is progressing by trophic state. therefore, for continuous use as agriculture water, we had better do establishment of management plan about water quality.

• 농업생명과학연구
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• 제46권3호
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• pp.129-141
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• 2012

본 연구에서는 농촌 소하천의 적정 환경유지용수 산정을 위한 기초조사로 경상남도 고성군 하이면 와룡리에 위치한 봉현저수지를 수원으로 하는 봉현천과 하이저수지를 수원으로 하는 석지천을 시기적 우기이면서 농번기인 2011년 3월에서 9월까지 총 7회에 걸쳐 8개 지점을 선정하여 하천조사와 수문, 수질 모니터링을 실시하였다. 관개기와 비관개기로 구분하여 유량측정을 분석한 결과, 관개기는 선행강수량이 비교적 많았으나 7월을 제외한 기간에 대부분의 측점지점에서 유량을 측정할 수 없을 만큼 하천이 메말라있었고 비관개기에는 선행강수량이 적거나 없어 전 측점지점의 계측이 불가능했다. 유량의 차이가 수질의 변화에 어떠한 영향을 미치는지 확인하기 위해 수질항목들의 변화양상을 살펴보고자 수질관측지점별 pH, BOD, COD, TOC, SS, T-N, T-P 등 총 7항목에 대한 상관분석을 실시하였다. 하이저수지의 경우 탁도와 T-N, 및 탁도와 BOD의 상관계수가 각각 0.771 및 0.781로 유의수준 0.05에서 유의함을 나타내었고, 봉현저수지의 경우 TOC와 T-N의 상관계수가 -0.769로 유의수준 0.05에서 유의한 음의 상관관계를 나타내었다. 그러나 전체 조사기간 중 7월만 전 하천지점에 대해 수질시료를 채취할 수 있었고 그 외 기간은 결측값이 존재하여 정밀한 분석이 불가했다. 이는 농촌 소하천의 건천화 현상으로 하천 유지용수의 부족을 나타내며 향후 지속적이고 장기적인 현장 모니터링을 통해 농어촌환경용수 공급을 위한 적정 유지유량 산정의 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 농업생명과학연구
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• 제52권6호
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• pp.139-153
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• 2018

본 논문은 최근 이상기후에 따른 재해 재난대비수단으로 유용하게 활용되고 있는 저수지의 개보수사업에 대한 경제적 효과를 계량적으로 분석한다. 이를 위해 저수지개보수사업의 목적을 자연재해에 대비한 안정적인 농업용수 공급과 시설노후에 따른 붕괴예방으로 나누어 그 효과를 각각 측정한다. 저수지 개보수사업에 대한 효과 측정은 저수지 일대에 거주하고 있는 주민들을 대상으로 개보수사업에 대한 지불의사와 금액을 가상가치평가법(CVM)을 이용하여 추정한다. 분석 결과, 자연재해와 재난 예방 관련 지불의사금액의 분포는 유사하게 나타났다. 표본 지역 주민들의 66%가 개보수사업에 지불할 의향이 있다고 응답하였다. 전체 표본에 대한 자연재해 예방 관련 지불의사금액은 주민 평균 32,250~46,147원이고, 재난 예방 관련 지불의사금액은 28,427~47,308원으로 나타났다. 지역유형별로 지불의사금액을 비교해 보면 논 농업 지역, 시설재배 지역, 도시 지역 순으로 높게 나타났다. 한편, 주민별 지불의사금액에 기초하여 각 지역의 저수지개보수사업에 대한 총 기대가치를 산출한 결과 논 농업 지역과 시설재배 지역의 총 기대가치는 실제 사업비 규모에 비해 상당히 높게 나타났다. 이는 주민들이 자연재해 및 재난 예방을 위한 저수지개보수사업의 중요성을 충분히 인지하고 있으며 현재 사업비가 충분치 않을 경우 추가적인 비용을 부담할 용의가 있음을 시사한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권2호
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• pp.93-104
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• 2021

최근 기후변화로 인해 국내 저수지 중 가장 큰 개소수를 차지하고 있는 농업용 저수지의 안정적인 용수공급이 중요해지고 있다. 그러나 현재 사용하고 있는 농업용 저수지의 유입량 산정모형인 DIROM 모형은 매개변수 산정을 위해 1980년대에 개발된 회귀식을 현재까지 사용하고 있다. 우리나라의 강우 및 유출 특성이 변화함에 따라 본 연구에서는 최근 수문자료 관측을 시작한 일부 농업용 저수지를 대상으로 실측 수문자료 및 유전자 알고리즘을 이용하여 DIROM 모형의 매개변수를 최적화하고, 그 결과를 평가하고자 하였다. 그 결과 기존의 매개변수를 적용한 결과에 비하여 최적 매개변수를 적용하였을 때 실측 유입량과의 차이가 약 80% 감소하는 것으로 분석되었다. 또한 평균적으로 상관계수는 0.64로 증가하였고, 평균제곱근오차는 28.2 × 103 ㎥로 감소하였다. 최적 매개변수를 사용하여 장기유출모의를 하는 것이 실측 유입량에 좀 더 근접하게 모의 할 수 있음을 확인하였다. 본 연구 결과 장기적으로 관측된 실측 수문자료를 활용하게 된다면 좀 더 정확도 높은 유입량을 모의할 수 있으며, 미계측 농업용 저수지에서의 안정적인 용수공급 분석에 도움이 될 것이라 판단된다.

• 광물과 암석
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• 제33권4호
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• pp.419-426
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• 2020

비전통 저류층에서 에너지 자원의 회수율을 높이기 위해서는 저류층 내의 미세 공극 형태와 연결도 등을 포함하는 공극 구조 연구가 필수적이다. 본 연구에서는 셰일 저류층 내 나노스케일의 공극 구조 연구에 적합한 조건과 방법을 찾기 위해 집속 이온 빔 시스템(Focused Ion Beam, FIB)과 이온 밀링 시스템(Ion Milling System, IMS)을 이용하여 분석을 진행하였다. 셰일 저류층 내 공극 구조 연구를 위해 리아드 분지에서 획득된 A-068 시추공의 시료를 사용하였다. 각 시료마다 특성이 다르기 때문에 시료 전처리 방법과 조건을 달리하여 최적의 조건을 찾았고 FE-SEM을 이용하여 공극 이미지를 획득하였다. 연구 결과 국소 부위의 공극구조를 관찰하기 위해서는 FIB를 사용하여 시표 표면을 밀링 후 바로 공극 이미지를 얻는 것이 효율적이고 반면에 넓은 면적을 단시간에 밀링하여 여러 공극 구조를 관찰하기 위해서는 IMS를 이용해야 한다는 것을 확인했다. 특히 탄산염 광물 함량이 높고 강도가 큰 암석에 대해서는 FIB보다는 IMS를 활용하여 밀링을 수행해야 공극 구조 관찰이 가능하다는 사실이 밝혀졌다. 본 연구를 통해 셰일 저류층 내 공극 구조 관찰을 위한 방법이 정립되었으며 향후 이를 이용한 셰일 가스 저류층 시료 분석을 통해 공극의 크기나 형태가 셰일가스 회수 증진에 미치는 영향을 밝힐 수 있을 것이다.

• 생태와환경
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• 제46권3호
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• pp.332-342
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• 2013

주변 토지 이용이 다른 소부당과 명동저수지의 수변부와 개방수역간에 동물플랑크톤 군집 분포와 먹이망을 파악하기 위해 2011년 5월부터 10월까지 조사를 수행하였다. 소부당과 명동저수지의 동물플랑크톤은 각각 51종, 65종이 출현하였으며, 수변부와 개방수역간에 뚜렷한 밀도 차이를 보였다(t-test, P<0.05). 지각류와 요각류는 수변부에서 높은 밀도를 보인 반면, 윤충류는 개방수역에서 더 높은 밀도를 나타냈다(t-test, P<0.05). 수변부에서 출현한 동물플랑크톤 종은 주로 부착성 성향을 가진 종이었다(Lecane, Monostyla, Alona 그리고 Chydorus). Chl.a의 농도가 높은 명동저수지에서는 부유성 윤충류(Brachionus, Keratella 그리고 Polyarthra)의 높은 밀도가 관찰 되었다. Two-way ANOVA 결과, 윤충류는 서식처의 특성과 토지 이용이 다른 두 저수지간에 뚜렷한 차이를 보인 반면, 지각류와 요각류는 서식처의 특성에만 의존하는 것으로 나타났다. 저수의 영양상태가 주변 토지 이용과 밀접하게 연관되는 점을 감안하면, 윤충류는 서식처의 특성 뿐만 아니라 저수지의 영양상태에 따른 먹이자원에도 밀접하게 연관되는 것으로 보인다. 그러나 지각류와 요각류는 먹이자원보다 서식처의 특성에 주로 영향받는다. 안정동위원소 분석 결과, 부유성 Chl.a의 높은 값에도 불구하고 동물플랑크톤은 주로 부착입자 유기물에 대해 의존하였다. 이것은 실잠자리 유충, 검정물방개 그리고 새뱅이 같은 무척추동물과의 먹이 경쟁을 피하기 위한 것으로 사료된다. 결과적으로 동물플랑크톤 군집 분포는 습지의 공간적 특성 및 먹이자원에 의해 결정되는 것으로 보인다. 흥미로운 점은 동물플랑크톤 군집 밀도를 결정하는 수생식물이나 식물플랑크톤 등은 수체 내의 영양염류의 농도에 영향받으며, 이는 습지 주변 토지 피복이 매우 중요하게 고려된다는 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권11호
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• pp.775-784
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• 2023

최근 이상기후로 수공 구조물의 설계빈도를 상회하는 극한호우의 증가 경향이 뚜렷함에 따라 과거에 설계된 농업용 저수지의 안전성 검토가 필요하다. 그러나 한국농어촌공사 관할 일정 규모 이상의 저수지를 제외한 지자체 관리 저수지는 비상시 긴급 방류가 가능 저수지는 전무하다(13,685개소). 이러한 경우 이동식 사이펀을 현장에 빠르게 투입하여 사전 방류하는 방법이 긴요하며, 본 연구에서는 사전 및 긴급방류 기능을 동시에 수행할 수 있는 직경 200 mm, 최소 수위차 6 m, 420(m²/h), 10,000(m²/day)의 이동식 사이펀을 경주시 유금저수지를 대상으로 적용 가능성을 평가하였다. 테스트베드인 유금 저수지는 1945년 준공되어 공용기간이 78년 정도 경과한 시설물로 수문학적 안정성 분석 결과 현재 댐마루 구간의 최저높이는 27.15(EL.m)로 검토 홍수위 27.44(EL.m) 보다 0.29 m 낮아 제방을 통한 월류 가능성이 있고 여유고도 1.72 m 부족한 것으로 나타나 수문학 안전성을 확보하지 못하는 것으로 검토되었다. 유금저수지는 수위-유량 계측이 주기적으로 이루어진지 얼마 되지 않아 저수지의 수위-유량 관계 곡선식을 명확하게 확립하기 어려워 수위-용적 곡선을 임의로 도출하였으며 도출된 곡선을 기반으로 중소규모 노후저수지 운영 알고리즘을 통해 사전방류시간, 여수로 방류량을 고려하고 빈도별 홍수량에 따른 저수지 월류시간을 예측함으로써 사전에 대피 시간을 확보하고 붕괴위험을 저감할 수 있는 기술을 확보하였다. 직경 200 mm 이동식사이펀 1열 기준, 30년 빈도 홍수량 유입 시 상한수위 기준 80% 수준(약 30,000 m²)을 유지하면서 주민대피 시간(약 1시간)을 확보할 수 있는 최적 사전방류시간은 12시간 이전으로 분석되었다. 중소규모 노후저수지를 대상으로 사이펀 활용 사전방류기술 및 저수지 운영 알고리즘에 따라 이상기후 대비 사전에 방류를 시행하고 관리자의 의사결정을 돕는다면, 저수지 붕괴 위험지역 내의 주민들의 안전을 확보하고 주민대피 지원체계 구축을 통해 주민들의 불안감 해소, 저수지 위험상황 시 위험회피 수단 제공으로 위험요소 감소가 충분히 가능하다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제40권4호
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• pp.363-375
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• 2024

위성영상을 활용한 수체 변화 탐지 및 그 변화 연구가 최근 국내에서 여러 지역에 대해 다종 센서 적용으로 다양하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 Google Earth Engine (GEE) 기반 Landsat 및 Sentinel-2 광학 위성영상을 사용하여 국내에 계측 운영되고 있는 중소규모 용수댐 및 농업용 저수지 각 2개소, 총 4개소에 대한 장기 수표면적 변화 분석과 이의 실제 계측 수위 및 저수율 자료, 수표면적과의 관계식 등을 이용하여 산정된 결과와의 비교 검증 및 그 수체 변화 적용에 있어서의 활용성 평가를 용수댐 19개년, 농업용 저수지 27개년의 기간에 대하여 각각 수행하였다. 그 결과 저수지별 수표면적은 적용된 정규수분지수(normalized difference water index), Canny Edge Detection의 이미지 분석 방법과 Otsu 수체 구분 경계설정 등을 통해 안정적으로 추출이 가능하였으며, 수체의 연중 뚜렷한 변화 양상을 비교적 잘 분석해 낼 수 있는 것으로 확인이 되었다. 이렇게 분석된 수표면적 시계열 자료를 실측 수위를 바탕으로 변환된 면적과 비교, 상관성 분석을 실시한 결과에서는 용수댐의 경우 그 계수가 0.8 이상으로 높은 상관성이 확인된 반면, 농업용 저수지의 경우는 0.5~0.7 수준으로 다소 낮은 결과를 보였다. 이는 농업용 저수지 운영 특성에 의한 결과로 위성영상의 분석보다는 비교할 대상의 자료가 제대로 확보되지 못한 점에 기인했다. 아울러 규모가 작은 저수지의 분석 결과에도 여러 불일치 구간이 존재해 향후 연구에서 소규모 저수지에 대한 추가적 선정 분석도 필요한 것으로 판단되었다. 이렇게 GEE를 통해 산정, 검토된 수표면적 변화는 저수지에 있어 수위 계측만으로는 파악할 수 없는 유역 전반의 수체 변화에 대한 공간적 정보로서 유용하게 활용될 수 있으며, 또한 장기간의 방대한 위성영상 자료를 효율적으로 처리할 수 있다는 점에서 그 활용성을 확인할 수 있었다. 이를 바탕으로 향후 보다 다양한 크기 및 형상, 그리고 계측, 미계측 등 많은 개수의 댐 저수지에 대해 적용하여 저수지 군별 추가적인 연구 결과도 도출할 수 있을 것으로 기대된다.

• 물과 미래
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• 제45권6호
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• pp.11-17
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• 2012