• 대한환경공학회지
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• 제37권8호
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• pp.480-491
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• 2015

본 연구에서는 비점오염물질 배출 및 유역 특성과 달성 가능성을 고려한 비점관리지역 관리목표 설정 및 목표달성도 평가에 부하지속곡선과 유역모델을 이용하는 방법을 제시하였으며, 최근 비점오염관리지역으로 선정된 새만금 유역에 대하여 적용하였다. 비점오염원 배출특성을 고려하여 유량지속곡선의 5~40% 범위를 관리유량 구간으로 설정하였으며, 부하지속곡선 방법을 이용하여 TP를 관리항목으로 선정하였다. 2009년~2012년에 대하여 보정된 HSPF 모델과 부하지속곡선을 이용하여 우선관리유역별 저감 시나리오에 따라 관리목표를 설정하였다. 전주A20에 LID적용, 도로청소, CSOs 및 미처리배제수 처리 50%를 가정하고, 만경C03, 동진A14, 고부A14에 비료 30% 감소, 축산계 배출부하량 50% 감소를 가정한 경우 만경대교, 동진대교, 전주천 말단, 군포교의 목표수질은 각각 TP 0.38, 0.18, 0.64, 0.16 mg/L로 산정 되었다. 현재 유달부하량이 일정비율(10%)로 줄어드는 상황을 가정한 관리목표는 만경대교, 동진대교, 전주천 말단, 군포교에서 각각 TP 0.35, 0.17, 0.60, 0.15 mg/L로 산정되었다. 본 연구 결과는 향후 비점오염관리지역에 대한 관리대책, 시행계획 수립 및 이행평가시 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권2호
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• pp.115-123
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• 2013

도시폐기물 소각로는 일반적으로 전처리 설비가 필요 없고 대용량에 적합한 스토커타입의 소각로를 많이 사용하고 있다. 그러나 음식물 쓰레기의 직매립 금지 등에 따라 반입폐기물의 가연분이 증가하고 수분함량이 감소되어 폐기물의 발열량이 소각로 설치 초기에 비해 매우 증가하고 있는 실정이다. 이에 소각로 열부하의 증가에 따라 소각량 감소와 가동률 저하 등 소각로 운영에 어려움을 겪고 있다. 본 연구는 D시의 소각로를 대상으로 하여 소각량과 함습공기 양등 중요 변수에 따른 NO 모델을 포함한 난류반응 유동에 대한 일련의 전산해석을 수행하여 기초 자료를 축적하고 그것을 바탕으로 최근 도시 폐기물의 고 발열량화에 따른 문제점 및 해결방안에 대한 연구를 수행하였다. 이에 따라 운전조건 등을 최적화하여 기존의 운전시설의 활용을 극대화 하고자 하였다. 폐기물의 소각량을 저감하지 않고 고발열량화의 문제를 해결할 수 있는 실질적인 방법으로 연소용 공기에 수분의 양을 10%와 20%로 증가시키며 가습공기를 주입하는 방안을 검토하였다. 그 결과 연소공기의 비열증가와 상변화 등에 의하여 최대 화염온도의 감소가 발생하여 전반적인 소각로 내부의 온도가 낮아지는 것으로 나타났으며 그에 따라 NOx 발생량이 실질적으로 감소되는 것으로 나타났다. 특히 가습공기 20%주입시 기존에 설치되어 있는 SNCR 설비의 환원제 주입구 위치가 대부분 SNCR 반응에 적합한 온도 영역으로 나타나서 현재 고발열량 문제로 전혀 가동하지 못하고 있는 SNCR 설비의 재가동을 고려해 볼 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권2호
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• pp.119-125
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• 2012

물 환경 정책수립에 기초자료로 활용되는 지류하천 수질 유량모니터링 결과는 수질오염총량관리제의 시행에 있어 가장 핵심적이며 중요한 자료이다. 본 연구에서는 지류하천 수질 유량모니터링 자료가 수질오염총량관리제를 시행하는데 있어 유역현황 분석, 단위유역의 목표수질 만족여부 평가, 시행계획 수립대상유역의 선정, 하천그룹화 방법을 이용한 수질개선 하천유역의 선정 등에 어떻게 활용되는지를 소개하고자 하였다. 충청남도 금강수계의 37개 지류하천 수질 유량모니터링 자료를 이용하여 유역현황을 분석한 결과, 금강 중 하류지역에 위치하고 있는 지류하천의 유량이 대부분 많은 것으로 나타났으며, 논산천 유역에 위치한 하천들은 수질항목에 관계없이 수질농도가 상대적으로 높은 경향을 보였다. 해당 단위유역의 지류하천 수질과 관계없이 본류 중심의 수질 유량모니터링 결과로 목표수질 만족여부가 결정되고 시행계획 수립대상지역이 선정되는 문제점을 지류하천 수질 유량모니터링 결과를 활용하여 개선할 수 있었다. 또한, 지류하천 수질 유량모니터링 결과에 기초한 하천그룹화 방법으로 수질개선이 필요한 하천유역을 선정할 수 있었으며, 충청남도 금강수계에서는 하천유량이 많고 수질농도가 높은 논산천, 병천천, 석성천, 조천 유역의 하천들이 오염원 저감을 통한 수질개선이 우선적으로 필요한 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제41권12호
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• pp.1219-1230
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• 2008

여름철 홍수시 성층화된 저수지로 유입하는 하천수는 저수지 표층수에 비해 낮은 수온과 높은 부유고형물질(SS) 농도를 가지므로 주변수에 비해 상대적으로 높은 밀도를 가지게 된다. 이러한 밀도차로 인해 형성된 밀도류의 저수지 내 진행과정은 수질과 수생태계에 큰 영향을 주게 된다. 따라서 하천수 밀도류의 거동분석은 저수지 수질관리를 위한 현장조사의 최적화, SS와 영양염류 등 오염물질의 이송 확산 해석에 중요한 요소이다. 본 연구의 목적은 기존 연구를 통해 검증된 2차원 수치모델을 이용하여 다양한 홍수규모에서 대청호로 유입하는 하천 밀도류의 거동 특성인 침강점 수심($d_p$)과 거리($X_p$), 분리점 수심($d_s$), 중층류 관입두께($h_i$), 댐축 도달시간($t_a$), 감소율(${\beta}$)을 분석함으로써 저수지 수질관리를 위한 기초정보를 제공하는데 있다. 모의조건은 평수년이었던 2004년 6월 13일부터 7월 3일 동안 발생한 홍수사상의 수문곡선을 기준으로 유입 유량의 규모를 10개의 등급으로 나누었으며, 초기 성층조건은 탁수가 유입되기 전의 발달된 성층구조를 적용하였다. 유입수와 저수지 성층구조의 특성치는 밀도 Froude 수(Fri)로 나타내었으며, 10개의 $Fr_i$ 조건별로 $d_p,\;X_p,\;d_s,\;h_i,\;t_a$, SS의 ${\beta}$값 등을 산정하였다. 연구결과 $d_p,\;X_p,\;d_s,\;h_i$는 대체로 $Fr_i$ 값과 비례하여 증가하였으며 중층류의 진행속도도 빨라지는 경향을 나타내었으나, 저수지 지형변화에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 정상상태를 가정하는 Hebbert 식은 저수지 수위변화와 지형변화를 고려하지 못하기 때문에 수치모델 보다 $d_p$값을 과대 산정하였다. 유입 SS 농도의 감소율(${\beta}$)은 $Fr_i$가 클수록 작아지는 경향을 보였으나, $Fr_i$>9.0에서는 난류혼합효과 때문에 다시 증가하였다. 연구결과는 저수지운영 실무자들이 홍수규모별로 탁수의 초기 거동특성을 간단히 예측하는 목적으로 사용할 수 있다.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권1호
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• pp.67-79
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• 2018

이 논문은 프로세스 재설계 관점에서의 린 (lean) 개념의 이론적 변형과 BIM 프로세스 개선 사례를 제시한다. 최근에는 BIM을보다 효율적으로 사용하기위해 린 개념을 접목하는 연구들이 증가하고 있다. 린 이론과 성격과 기능은 제조업을 기반으로 하며 제조업에서의 프로세스는 린 개념의 프로세스 재설계 과정에 의해서 변형된 하나 프로세스로 개선된다. 하지만 제조 공정과 건설 공정은 다른 특성을 가지고 있다. 두 산업의 서로 다른 차이점으로 인해 전통적인 린의 프로세스 재설계 기능의 5 단계에는 이론적으로 BIM 프로세스에 그대로 적용하기에는 어려운 단계들이 포함되어 있다. 본 연구는 부분적으로 적용되는 린 개념의 접목을 해결하기 위해 제조 공정 및 BIM 프로세스의 특징을 분석했다. 이를 통해 이론적으로 린의 프로세스 재설계 단계를 수정하고 확장했다. 변형된 프로세스 재설계 단계는 설비전기 설계조율 프로세스에 적용했다. 본 연구에서 제안한 8단계의 프로세스 재설계 단계를 통해 일체화된 BIM 프로세스로 변형할 수 있었다. 또한 사례연구 결과는 공정 단계의 감소 및 비용절감의 가능성을 나타냈다. 본 연구의 결과는 BIM 프로세스 뿐만 아니라 다양한 프로세스에 접목될 수 있는 린 개념의 이론적 기초가 될 수 있다.

• 한국물환경학회지
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• 제24권4호
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• pp.473-479
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• 2008

Environment problem has been arising in many countries. Especially, soil erosion has been deemed as one of the biggest issues because sediment causes muddy water and pollutants, such as agricultural chemicals, flow in the stream with this sediment. Many studies, regarding soil loss and non-point source pollution from watershed, has been performed while serious problem has been known. Soil loss occurred in most agricultural area by rainfall and runoff. It makes hydraulic structure unstable, causes environmental economical problems because muddy water destroys ecosystem and causes intake water deterioration. As revealing serious effects of muddy water by sediment, many researches have been doing with various methods. Hydraulic structures establishments such as soil erosion control dams and grit chamber are common. Vegetative filter strip is investigated in this study because vegetative filter strip is designed for reducing sediment from upland areas of the watershed, and it has many functions, not only sediment reduction but also runoff water quality improvement and wildlife habitat. With these positive functions of the vegetative filter strip, the study about vegetative filter strip has been increasing for reducing sediment because it is more effective than hydraulic structures from an environmental perspective. But the sediment trapping efficiency by vegetative filter strip, needs to be investigated and designed first. Therefore the model, VFSMOD-W, was used in this study as it can estimate sediment trapping efficiency of vegetative filter strip under various field, vegetation, weather condition. Sensitive factors to sediment trapping efficiency are studied with VFSMOD-W, and sediment trapping efficiency equation has been derived using two most sensitive factors. It is thought that the equation suggested in this study can be used in Soil and Water Assessment Tool (SWAT), to overcome the limit of SWAT filter strip module, which is based solely on filter strip width.

• 터널과지하공간
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• 제33권5호
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• pp.388-398
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• 2023

광산개발에 따른 지하수 유동의 변화는 지반의 소성 변화 및 강도 저하, 붕락과 같은 주요 문제의 발생 원인으로 작용한다. 지속적인 채광 작업이 유지되기 위해서는 계절적인 갱내수 유입량의 변화와 단전이나 펌프의 파손 및 돌발적인 유입량의 증대에 대처할 수 있도록 갱내수 유입에 대한 대책을 마련해야 한다. 본 연구는 연구 대상지와 인근에 있는 석회석 광산과의 수리적 연결성 확인을 통한 갱내 누수의 원인 규명을 목적으로 지하 매질의 연결성 확인을 위한 추적자 시험을 수행하였다. 염료계, 이온계 등 다양한 추적자를 적용한 실내실험을 통해 추적자 물질을 선정하였고, 현장 시험을 통해 대상지역의 수리지질 모델을 구현하였다. 이를 통해 광산 외부 계곡과 갱내수에 대한 수리적 연결성과 갱내 누수의 원인을 규명하였다.

• 한국습지학회지
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• 제18권4호
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• pp.394-403
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• 2016

본 연구는 기상과 수질 측정망 자료를 사용하여 남한강 내 강천보와 이포보가 건설되기 전 후 기상, 수질 농도, 유량 및 조류 예보 발생 패턴의 변화를 구명하기 위하여 수행되었다. 각 보의 건설 전 후의 구분은 Ward의 방법을 통한 군집분석으로 분석기간을 구분하였고, 또한 Chl-a(조류)와 기상, 수질 및 유량 등의 요인과의 상관분석을 통해 Chl-a(조류)의 발생량에 영향을 미치는 요인을 파악하였다. 2005년부터 2015년까지의 관련 자료를 기준으로 총 12개 요인(수온, 강수량, 일조시간, pH, DO, BOD, COD, T-N, $NH_3-N$, $NO_3-N$, T-P, $PO_4-P$)을 군집분석한 결과, 보 건설 전의 군집은 2006-2007년이며 보 건설 후의 군집은 2012-2013년으로 2개의 군집으로 분류되었다. 보 건설 전에 비해서 보 건설 후의 강천보 BOD는 II에서 Ia 등급으로 개선되었고, 이포보 BOD는II-III에서 Ia-II등급으로 개선되었다. 또한 전반적으로 보 건설 후에 T-P와 T-N 농도도 개선된 것으로 나타났다. 강천보와 이포보에서 Chl-a(조류) 농도는 보 건설 전보다 보 건설 후에 감소하였으나, 이포보가 건설된 후에는 보 건설로 인해 체류시간, 수온 및 일조시간이 증가하여 조류 예보 발생 횟수가 보 건설 전 9회에서 보 건설 후 15회로 증가하였다. 기상, 수질 및 유량요인과 Chl-a의 상관분석 결과, 보 건설 후 강천보에서 Chl-a는 BOD(0.579) > COD(0.413) > 기온(0.237) 순으로 양의 상관 값이 크게 나타난 반면, $NO_3-N$(-0.344) > T-N(-0.293)의 순으로 음의 상관 값이 큰 것으로 나타났다. 또한, 보 건설 후 이포보에서 Chl-a는 BOD(0.795) > pH(0.581) > 수온(0.422)의 순으로 양의 상관 값이 크게 나타난 반면, $NO_3-N$(-0.457) > T-N(-0.371) > $NH_3-N$(-0.326) > $PO_4-P$(-0.288) > 유량(-0.213)의 순으로 음의 상관 값이 큰 것으로 나타났다. 이포보의 수질이 전반적으로 개선되었음에도 불구하고 조류 예보가 발생한 횟수가 증가된 것은 보 건설에 따른 하천 수질환경 변화보다 보 건설로 인해 하천의 흐름이 변화하여 유속이 감소하고 체류시간과 수온이 증가된 영향이 큰 것으로 판단된다

• 한국물환경학회지
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• 제23권4호
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• pp.467-473
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• 2007

Although the dominant land use at the Imha-dam watershed is forest areas, soil erosion has been increasing because of intensive agricultural activities performed at the fields located along the stream for easy-access to water supply and relatively favorable topography. In addition, steep topography at the Imha-dam watershed is also contributing increased soil erosion and sediment loads. At the Imha-dam watershed, outflow has increased sharply by the typhoons Rusa and Maemi in 2002, 2003 respectively. In this study, the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model was evaluated for simulation of flow and sediment behaviors with long-term temporal and spatial conditions. The precipitation data from eight precipitation observatories, located at Ilwol, Subi and etc., were used. There was no significant difference in monthly rainfall for 8 locations. However, there was slight differences in rainfall amounts and patterns in 2003 and 2004. The topographical map at 1:5000 scale from the National Geographic Information Institute was used to define watershed boundaries, the detailed soil map at 1:25,000 scale from the National Institute of Highland Agriculture and the land cover data from the Korea Institute of Water and Environment were used to simulate the hydrologic response and soil erosion and sediment behaviors. To evaluate hydrologic component of the SWAT model, calibration was performed for the period from Jan. 2002 to Dec. 2003, and validation for Jan. 2004 to Apr. 2005. The $R^2$ value and El value were 0.93 and 0.90 respectively for calibration period, and the $R^2$ value and El value for validation were 0.73 and 0.68 respectively. The $R^2$ value and El value of sediment yield data with the calibrated parameters was 0.89 and 0.84 respectively. The comparisons with the measured data showed that the SWAT model is applicable to simulate hydrology and sediment behaviors at Imha dam watershed. With proper representation of the Best Management Practices (BM Ps) in the SWAT model, the SWAT can be used for pre-evaluation of the cost-effective and sustainable soil erosion BMPs to solve sediment issues at the Imha-dam watershed. In Korea, the Universal Soil Loss Equation (USLE) has been used to estimate the soil loss for over 30 years. However, there are limitations in the field scale mdel, USLE when applied for watershed. Also, the soil loss changes temporarily and spatially, for example, the Imha-dam watershed. Thus, the SW AT model, capable of simulating hydrologic and soil erosion/sediment behaviors temporarily and spatially at watershed scale, should be used to solve the muddy water issues at the Imha-dam watershed to establish more effective muddy water reduction countermeasure.

• 한국습지학회지
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• 제25권2호
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• pp.99-110
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• 2023

농업지역에서 발생하는 비점오염물질은 타 지역에 비해 넓은 면적에서 배출되기 때문에 수질관리를 위해서는 발생원 제어와 배출수 관리와 같은 다양한 오염원 저감대책이 필요하며, 이를 위해서는 유역특성을 고려한 오염원별 배출량 및 최적관리방안에 따른 수질개선 효과를 정량적으로 파악할 필요가 있다. 이에 본 연구는 Hydrological Simulation Program-FORTRAN(HSPF)모델을 활용하여 유역내 오염원별 부하 및 주요 오염원저감방안에 대한 수질개선효과를 분석하여 농업지역의 비점오염관리대책 수립 지원을 목적으로 하였다. 연구지역은 경남 창녕군 계성천 유역으로 전체 면적대비 농업지역이 약 26.13%로 산림을 제외하고 지배적인 토지이용을 가지며, 주요 오염원은 농업활동에 기인하는 화학비료 및 액비살포와 축사에서 발생하여 야적 또는 농지에 살포되는 축분을 포함하고 있다. 계성천 유역에 대한 HSPF 모델 구축시 화학비료와 액비 사용량, 소규모 축사의 축분 발생량과 공공하수처리장, 분뇨처리장, 마을하수도 및 개인오수처리시설 등 점오염원 영향을 고려하였다. 특히 본 연구에서는 영양염류의 식생흡수, 침적, 흡탈착, 깊은침투에 의한 손실 등 상세 순환기작모의가 가능하도록 NITR 및 PHOS모듈을 활용하였다. 구축된 모델은 유역말단의 2015~2020년 측정값을 토대로 보·검정을 수행하였으며 모델이 유량 및 수질을 적절히 모의하는 것을 확인하였다. 오염저감시나리오는 농업비점관리(배수물꼬관리, 완효성비료와 사용), 축산비점관리(액비저감, 소규모 축사 축분관리), 생활계오염원제어(개인오수처리시설 관리) 등 세 부문으로 구분하고, 달성기간에 따라 단기, 중기, 및 장기로 구분하여 부문별로 단계별 저감대책을 구성하였다. 개별시나리오 모의 결과 수질개선에 효과는 완효성비료의 대체사용>배수물꼬관리>소규모축사 축분관리 순으로 나타났다. 유역 전반에 모든 관리방안을 적용하였을 때 장기적으로 TN, TP의 연간부하량은 각각 40.6%, 41.1%, 연평균 농도는 각각 35.1%, 29.2% 감소되는 효과를 보였다. 본 연구를 통하여 농업활동 우세 유역에서의 다양한 오염원 저감시나리오별 수질개선효과에 대한 예측 및 이에 기반한 오염관리대책 우선순위 도출을 위한 합리적인 방법론을 제시하고자 한다.