• 한국환경복원기술학회지
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• 제25권6호
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• pp.51-64
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• 2022

Along with the urbanization, the risk of urban flooding due to climate change is increasing. Flood regulation, one of the ecosystem services, is implemented in the different level of function of flood risk mitigation by the type of ecosystem such as forests, arable land, wetlands etc. Land use changes due to development pressures have become an important factor in increasing the vulnerability by flash flood. This study has conducted evaluating the urban flood regulation service using InVEST UFRM(Urban Flood Risk Model). As a result of the simulation, the potential water retention by ecosystem type in the event of a flash flood according to RCP 4.5(10 year frequency) scenario was 1,569,611 tons in urbanized/dried areas, 907,706 tons in agricultural areas, 1,496,105 tons in forested areas, 831,705 tons in grasslands, 1,021,742 tons in wetlands, and 206,709 tons in bare areas, the water bodies was estimated to be 38,087 tons. In the case of more severe 100-year rainfall, 1,808,376 tons in urbanized/dried areas, 1,172,505 tons in agricultural areas, 2,076,019 tons in forests, 1,021,742 tons in grasslands, 47,603 tons in wetlands, 238,363 tons in bare lands, and 52,985 tons in water bodies. The potential economic damage from flood runoff(100 years frequency) is 122,512,524 thousand won in residential areas, 512,382,410 thousand won in commercial areas, 50,414,646 thousand won in industrial areas, 2,927,508 thousand won in Infrastructure(road), 8,907 thousand won in agriculture, Total of assuming a runoff of 50 mm(100 year frequency) was estimated at 688,245,997 thousand won. In a conclusion. these results provided an overview of ecosystem functions and services in terms of flood control, and indirectly demonstrated the possibility of using the model as a tool for policy decision-making. Nevertheless, in future research, related issues such as application of models according to various spatial scales, verification of difference in result values due to differences in spatial resolution, improvement of CN(Curved Number) suitable for the research site conditions based on actual data, and development of flood damage factors suitable for domestic condition for the calculation of economic loss.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6D호
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• pp.1019-1023
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• 2006

DEM에 기초한 경사정보는 도시계획, 조경, 도로설계분야는 물론 강우유출 및 토사유실평가와 같은 수자원분야에서도 매우 유용하게 활용된다. DEM에서 추출한 경사도의 해상도는 응용분야 및 모델링의 종류에 따라 다양하게 결정될 수 있으며, 특히 해상도가 낮아질수록 수평거리가 증가하기 때문에 경사도는 감소하는 특징을 갖는다. 본 연구에서는 해상도에 따른 경사정보의 손실을 개선하고자 유량공식과 Manning의 유속공식을 조합한 경사도 평가기법을 제안하였으며, 토사유실모델의 지형인자를 계산하는데 활용하였다. 적용결과 기존의 경사도 평가기법을 이용한 지형인자는 34.8%의 오차를 나타낸 반면, 조합방법에 의한 경사도를 활용한 경우에는 12.6%로 비교적 낮은 오차특성을 확보할 수 있었다. 또한 지형특성에 따른 영향을 평가하기 위해, 유역내 상 중 하류 지역을 선정하여 조합방법에 의한 효용성을 평가한 결과, 조합방법이 기존방법에 비해 개선된 결과를 보였다. 따라서 조합방법에 의한 경사도 평가기법은 강우유출모델과 같은 수자원분야에서 해상도 변화에 따른 경사정보의 손실을 효과적으로 개선할 수 있을 있으리라 판단된다.

• 한국습지학회지
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• 제19권3호
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• pp.259-270
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• 2017

본 연구는 실증규모의 반포화 순환식 인공습지에서 도로 강우유출수를 처리하여 습지의 성능분석, LID 기능 및 다른 LID-BMP 시설과의 처리효율을 비교하였다. 강우시 모니터링을 바탕으로 연구대상 습지의 저감효율을 산정한 결과 TSS 저감효율은 평균 92%, COD, TN, TP는 각각 평균 63%, 36%, 75%로 분석되었으며 다른 시설과 직접적인 비교는 불가능하지만 SA/CA 비율에 따른 오염물질 저감효율을 분석한 결과 연구대상 시설의 SA/CA 비율이 낮았음에도 불구하고 유사한 수준의 효율을 보였다. 또한, 전체 강우유출수의 18%만을 처리하여 약 70%의 오염물질을 저감할 수 있는 시설의 성능을 보였다. 연구대상 습지(합성섬유 충진)와 동일한 형태로 제작되어 직접적인 비교가 가능했던 유기성 여재를 충진한 습지와의 비교 결과 TSS, TP는 유사한 처리성능을 보였으며, COD는 유기성 여재에서 용출되는 유기물질의 영향으로 연구대상 습지에서 높은 효율을 보였으나 TN은 유기성 여재에서 자체 공급되는 유기탄소의 영향으로 유기성 여재를 충진한 습지에서 높은 효율을 나타내었다. 한편 초기 강우유출수 포착장치를 갖춘 본 연구대상 습지에서 그렇지 않은 침투도랑 습지의 성능을 비교분석한 결과 훨씬 안정적인 처리성능을 얻을 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.33-40
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• 2009

성토 시공시, 경제적인 시공을 위해 절 성토량의 균형은 중요하게 고려되어야 할 사항이다. 그러나 실제 완성기면까지 성토시 성토체 자체의 압축침하와 연약지반 성토시 발생하는 제체하부 원지반의 압밀침하, 암 버럭 사이의 간극 메움에 의한 침하와 강우와 유출시 발생하는 토량 손실에 의한 성토량의 부족분이 발생하고 있다. 성토량의 부족분에 대한 지침은 도로공사 시방서에 토량환산계수를 통해 설계하도록 되어 있지만 성토체 자체의 압축침하에 의한 부족분은 고려되고 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 이세전(伊勢田)(1972)와 석정(石井)(1976)가 제안하고 있는 성토체의 제체압축침하량 산정기법을 적용하여 국내 여러 현장의 성토체를 대상으로 발생가능한 압축침하량을 산정하였다. 본 연구결과 성토고 및 성토재의 종류에 따라 성토고의 약 3~10%내외의 전침하량이 발생하는 것으로 나타났다. 그러므로 실제 설계시 성토재의 특성 및 성토고를 고려한 성토체의 즉시침하 및 크리프 침하를 반영한 설계가 필요할 것으로 판단된다.

• 대한교통학회지
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• 제24권7호
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• pp.7-14
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• 2006

최근 개통되고 있는 고속도로는 설계속도 및 제한속도가 상향되고 있어 주행환경의 양호성 확보와 함께 이에 따른 다양한 안전시설물들이 설치되고 있다. 특히 양호한 선형으로 인한 졸음운전이나 야간 및 이상기후로 차로를 제대로 볼 수 없을 때 차량의 차로 이탈사고를 미리 방지할 수 있도록 하는 노면요철포장(rumble strip)의 설치가 꾸준히 증가하고 있다. 그러나 이러한 시설물이 운전자에게 미치는 효과의 크기가 얼마나 되는지에 대한 실질적인 연구가 미흡하여 명확한 효과를 제시하지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 운전 중인 운전자 뇌파를 측정하여 도로구간에서 적정한 데이터를 수집하고 수집된 자료로부터 노면요철포장(rumble strip)의 효과를 분석할 수 있는 방법 및 생체 신호 파라메터를 제시하였다. 분석결과 뇌의 중심엽 부위에서 추출된 세타파 값은 본선 2차로 주행구간에서 0.619, 노면요철포장(Rumble strip)구간에서 0.157으로 0.462가감소하여 본선 2차로 구간대비 약 74% 수치 감소를 보였으며 신뢰수준 95%에서 통계적으로 유의한 결과를 나타내었다. 이러한 수치의 감소는 운전자의 각성이 그 만큼 증가하였음을 의미하는 것으로 노면요철포장의 효과에 대한 운전자 측면의 수치적 해석이 가능함을 나타낸다

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.94-96
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• 2003

Since 1995, MOCT(Ministry of Construction and Transportation) and KOWACO(Korea Water Resources Corporation) have established the National Groundwater Monitoring Network in South Korea and also MOE(Ministry of Environment) has operated Groundwater Quality Monitoring network. Until 2001, 202 monitoring stations by MOCT and 780 monitoring wells by MOE have been constructed, measured groundwater level and analyzed water samples. Groundwater quality analysis has been conducted two times a year during last 6 years for all monitoring wells. The quality data has about 15 components including pH, COD, Count of Coliform group, and etc.. Trend analysis has been peformed for 6 components(Coliform, pH, COD, NO$_3$-N, Cl and EC) of water quality which are analyzed more than 7 times for total monitoring wells. Two test methods have been used ; Sen's test and Mann-Kendall test. These trend tests have been done at the 0.05 significance level. By the result of Sen's test, Count of Coliform group has either upward or downward trends at 4.3 percent of the monitoring points. pH does at 5.6 percent, COD does at 8.6 percent, Nitrate-Nitrogen does at 13.2 percent, Chloride does at 13.4 percent, and. EC does at 11.6 percent of the monitoring points. The exact causes of the groundwater quality trends are difficult to specify. Notable downward trends in nitrate at many monitoring points may be the result of reduction on some contamination sources. Potential causes include diminished agricultural areas, improvements in sewage treatment and a decrease in atmospheric deposition. Increase in chloride at many monitoring points may be the result of increased non-point source pollution such as road salting and runoff from sprawling paved developments and suburbs.

• 환경영향평가
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• 제18권5호
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• pp.281-291
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• 2009

In Total Water Pollutant Load Management System of Korea, unit load approach based on land register data is currently used for the estimation of non-point pollutant load. However, a problem raised that land register data could not always reflect the actual land surface coverages which determine runoff characteristics of non-point pollution sources. As a way to overcome this, we tried to establish quantitative relationships between the aerial images (0.4m resolution) which reflect actual land surface coverages and the land registration maps according to the 19 major designated land-use categories in Kyeongan watershed. Analyses showed different relationships according to the land-use categories. Only a few land-use categories including forestry, road and river showed essentially identical and some categories such as orchard, parking lot and sport utility site showed no relationships at all between image data and land register data. Except for the two cases, all the other categories showed statistically significant linear relationships between image data and land register data. The analyses indicate that using high resolution aerial maps is a better way to estimate non-point pollutant load. If the aerial maps are not available, application of the linear relationships as conversion factors of land register data to image data could be an possible option to estimate non-point pollutant loads for the specific land-use categories in Kyeongan watershed.

• 자원환경지질
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• 제32권6호
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• pp.633-644
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• 1999

Gully pot is a part of urban darainage system to butter the runoff water fluxes from road to rivers and to minimize environmental pollution by prevending over the surrounding area. A series of studies have been carried out concerning the physicochemical characteristics of the sewage sludge sediments sttling down in such a gully pot in order to over to evaluate the contamination for heavy metals such as pb, Zn, Cu and Cd. The roadside soil and sewage sludge samples from gully pots were characterized by XRD analyses and sequential extraction : Zn 2595.7$\mu$g/g; Cd9.8$\mu$/g; Cu602.5$\mu$g/g; Pb260.0$\mu$g/g),because of a long-term accumulation of vehicle- and industrial-related pollutants. Mean Zn concentration in Yeouido (3873$\mu$g/g) and Junggu(3262$\mu$g/g)areas are 4-5 times higher than those in Dobonggu area, suggesting that Zn may be derived from automobile traffic (including the rubber of automobile tires). The mean concentrations of Cu and Cr are very significantly high in Junggu and Gurogu areas, possibly due to the industrial activities in these areas. The low Pb levels throughtotut the whole study areas in Seoul can be accounted for the use of unleaded gasoline since 1987. Sequential extraction experiments illustrate that a major part of Zn is bound to FII and FIII, representing about 88% of the total Zn concentration. Fraction IV, related to orgnic matter, is mostly significant for Cu accounting for 60% of the total Cu, and FII is next in importance. The main carriers of Pb are the fractions III, II and FIV, and in that order. The behavior of Cd is quite different from other elements (Zn, Cu, Pb), and most of the Cd is associated with FV. Changes in the physicochemical environments (such as acidification) may result in severe environmental pollution of surface water and rivers with respect to heavy metals (especially Zn and Cu).

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.232-232
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• 2023

고속도로 및 편의시설 건설로 불투수층의 면적이 증가하여 강우 시 고속도로 및 편의시설에서 발생하는 오염원에 의한 하천의 수질 영향도 커지고 있다. 특히 휴게소에서는 자동차의 급가속, 급감속으로 더욱 많은 분진과 오염물질이 발생할 수 있으며 타이어 마모 입자, 자동차 배기가스, 중금속 및 오일류 등이 휴게소나 도로 지표에 집적되어 있다. 이렇게 발생한 오염물질은 우기에 강우와 함께 불투수면을 침투하지 못하고 배수로를 통해 유출되어 인근 하천의 수생태 및 토양의 주요 오염원으로 작용하고 있다. 이에 따라 고속도로 및 인근 휴게소의 비점오염 저감대책이 필요하며 효율적인 비점오염원 저감을 위해 장기적인 모니터링, 지속적인 자료 수집 및 분석이 필요하다. 본 연구에서는 강원지역 고속도로 및 인근 휴게소에서 강우 시 강우유출수 모니터링을 통해 강우유출수 유량가중평균농도 (Event Mean Concentration) 산정하고 강우유출수 수문곡선 (hydrograph)을 작성하였다. 또한 강우사상에 따른 분석항목별 초기세척효과(First Flush Effects)와 오염부하량을 산정하였다. 추가적으로 차량 기인 입자를 확인하기 위해 μ-FT-IR 현미경 분석 실험을 하였다. 모니터링 장소는 휴게소 및 고속도로 일원이며, 모니터링은 선행무강우일수 2일 이상, 강우량 10mm 이상일 때 실시하였으며 2022년 6월부터 10월까지 총 4회 실시하였다. 모니터링 결과 타이어 및 브레이크 패드 마모와 관련된 중금속인 Zn, Cu, Pb 등의 중금속이 높게 분석되었으며 이러한 중금속의 오염부하량 역시 높게 산정되었다. 강우유출수 수문곡선에서 강우 초기 오염물질의 세척효과가 나타났다. MFFn 산정 결과 강우 30% 구간에서 초기세척효과를 보였다. μ-FT-IR 현미경 분석 결과 PE (Polyethylene)가 가장 많이 검출되었고 PP (Polypropylene), PS (Polystyrene) 순으로 검출되었다. 이러한 강우유출수 모니터링 데이터는 향후 고속도로 휴게소 및 고속도로 주변 오염저감 시설 설치 및 사회적 동참을 위한 타당한 근거 확보를 위한 기초자료로서 제공될 수 있을 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권11호
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• pp.1007-1018
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• 2009

Hydrocyclone은 높은 수면적부하율 운전이 가능하고, 구동부분이 없고, 운전 및 유지관리비가 적게 소요되어 미세입자물질제거에 효과적인 장치로 다양한 산업 분야에서 활용되고 있다. Hydrocyclone에 나선형 유입부를 통해 직각으로 유입되어 중력이 아닌 원심력에 의해 입자물질이 하부배출구로 분리되고 처리수는 vortex finder를 통해 배출된다. 입자분리에 hydrocyclone은 많은 장점을 가지고 있음에도 불구하고 도시지역 강우유출수 처리사례는 드문 실정이다. 본 연구에서는 변형된 hydrocyclone과 perlite 여재를 조합한 hydrocyclone filter (HCF)을 이용하여 강우유출수내 미세입자의 제거능을 분석하였다. 입자물질들은 인공입자들을 이용하여 강우유출수내 입자농도를 모의 실험하였다. 인공입자들을 물에 분산시켜 강우유출수를 재현하였는데 사용한 입자들은 이온교환 수지, 도로측구 퇴적물질, 상업지역 맨홀퇴적물질, 그리고 실리카겔 등이다. 하부배출부와 vortex finder 구조를 달리하여 HCFopen system과 HCF-closed system으로 구분하여 처리능을 분석하였다. HCF장치는 아크릴 수지를 이용하였는데 hydrocyclone의 직경은 120 mm이고 여과조의 직경은 250 mm이고 전체적인 높이는 800 mm로 제작하였다. 운전조건별 유입수 농도와 입경을 다양하게 적용하였고 SS와 COD농도를 분석하여 처리효율을 산정하였다. HCF-open system의 경우 운전 가능한 최대 수면적부하율은 700 $m^3/m^2$/day이었고 HCF-closed system의 경우 수면적부하율 1,200 $m^3/m^2$/day까지이다. HCF-open system 운전결과 HCFclosed system에 비교하여 평균 수면적부하율은 2배 이상 높게 운전이 가능하며 처리효율도 8~20% 이상 향상되는 것으로 분석되었다. 또한 유입수 SS농도가 높을수록 처리효율이 증가하며, 입경이 클수록 수면적부하율의 변화에 대한 처리효율의 영향이 적은 것으로 분석되었다. HCF-closed system의 실험을 통한 수면적부하율 변화에 대한 실리카겔입자의 제거 효율과 CFD입자추적기법을 이용한 예측 처리효율을 비교한 결과 CFD에 예측효율이 실제실험결과와 비교하여 다소 높게 나타나지만 처리효율의 경향은 매우 유사하게 나타나 CFD추적기법을 이용한 HDS유형 처리장치 설계 시 유용한 도구로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.