• 한국환경과학회지
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• 제29권1호
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• pp.15-23
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• 2020

The determination of soil characteristics is important in the simulation of rainfall runoff using a distributed FLO-2D model in catchment analysis. Digital maps acquired using remote sensing techniques have been widely used in modern hydrology. However, the determination of a representative parameter with spatial scaling mismatch is difficult. In this investigation, the FLO-2D rainfall-runoff model is utilized in the Yongdam catchment to test sensitivity based on three different methods (mosaic, arithmetic, and predominant) that describe soil surface characteristics in real systems. The results show that the mosaic method is costly, but provides a reasonably realistic description and exhibits superior performance compared to other methods in terms of both the amount and time to peak flow.

• 한국물환경학회지
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• 제20권3호
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• pp.231-235
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• 2004

To investigate removal effects of nutrients in stormwater runoff by soil of riparian protection zone, soil column experiment was conducted for 20 months. Artificial stormwater runoff containing phosphate and nitrate was applied on the surface of soil column twice a week, and phosphate and nitrate concentrations were measured from the leached water. Soil of riparian protection zone reduced the released amount of infiltrated water to the surrounding water. After infiltration of 1m depth of soil column, average removal rates of phosphate and nitrate were 97.7 % and 74.7 %, respectively. As main mechanisms of phosphate are adsorption to soil particle and utilization by plants, periodical replacement of soil and harvesting of plant at the end of growing season are required. For the removal of nutrients in stormwater runoff by the soil layer, soil of riparian protection zone has higher hydraulic conductivity to infiltrate stormwater. Sandy soil having hydraulic conductivity of about $1{\times}10^{-2}cm/s$ range might be appropriate for this purpose.

• 한국농공학회지
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• 제31권2호
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• pp.116-124
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• 1989

Based on the theory of runoff equation proposed by SCS, the actual storage capacity(Sa) as a modified retention paramater was introduced to estimate the effective rainfall for the daily streamfiow analysis. During a storm, the actual storage capacity is limited by either soil water storage or infiltration rate as precipitation increases. Therefore, it was assumed that Sa is dependent on the baseflow before storm runoff(Qb) corresponding to soil water storage and the total amount of precipitation(P) corresponding to infiltration rate of a watershed. Effective rainfalls (Direct run-offs) estimate4 from SCS equation using Sa were compared with observed effective rainfalls at 10 watersheds in Geum river watershed boundary. 1. Regression equation for Sa was supposed Sa=Co+C$_1$XP+C$_2$X Qb Regression coefficients were highly significant at the level of 0. 01 and R$^2$ were 0.57 to 0.73. 2. The adjustment of coefficient of initial abstraction was made according to the storm size. It was adjusted to 025 for 30mm or less, 0.23 for 30 to 80mm, 0.20 for 80 to 200mm, and 0.1 for 200mm or more. 3. Regression equations between estimated and observed effective rainfall showed that slopes were 0.857 to 1.029 and R$^2$ were 0.779 to 0.989,

• 대한환경공학회지
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• 제35권6호
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• pp.422-429
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• 2013

지구온난화와 도시 사막화에 따른 지표면의 온도 상승은 기상과 기후에 대한 실질적은 변화를 야기시킨다는 것은 경험적으로 잘 알려져 있다. 특히 사막화 지역에서는 사막 토양이 침투에 유리한 높은 기공성을 가졌음에도 불구하고 오히려 강우 시 강력한 유출(runoff) 현상에 의한 홍수가 빈번하게 발생하고 있다. 강수시 이러한 높은 유출 특성은 빠른 수분증발과 짧은 수자원순환주기에 의하여 집중호우를 발생시키고 지하수 자원을 고갈시키는 최악의 양극화 현상을 야기시키고 있다. 이러한 현상에 대한 물리적인 기전은 사막과 같은 토양에 높은 온도에 의한 강한 열적 부력현상에 의한 것으로 판단된다. 그러나 이러한 주제의 중요성에도 불구하고 이것에 대한 과학적인 연구가 제대로 이루어지지 않은 것으로 나타나고 있다. 본 논문에서는 이러한 현상에 대한 물리적인 가설에 대한 기전을 밝히기 위해 실험적인 연구와 수치 해석적 연구를 병행하였다. 실험적 연구를 위해 기공도 약 35%에 입도 2.0 mm를 가진 자갈성 모래를 가지고 토양 온도 변화에 따른 실험을 수행하였다. 온도 변화에 대한 구체적인 변수는 case 1의 표준상태의 경우에는 지표면의 온도를 $15^{\circ}C$로 하였고, case 2의 경우는 $70^{\circ}C$ 비교적 높은 고온을 선택하여 각각 10회의 반복실험을 시도하여 평균값을 취하였다. $70^{\circ}C$를 선택한 이유는 캘리포니아 Coachella Valley이 검은 모래가 화씨 191도(섭씨 88도)까지 상승한다는 경험적 자료에 기초하였다. 실험 결과 온도가 $70^{\circ}C$인 경우는 $15^{\circ}C$인 경우에 비하여 유출(runoff)이 온도상승효과에 의하여 약 5% 이상 실질적으로 증가하는 결과를 보였으며 지하로 침투하는 침투량(infiltration)은 빗물의 양을 동일한 양으로 표준화 하여 보정한 경우 온도가 낮을 때 상대적으로 30% 정도 증가하는 현상을 나타내었다. 이러한 결과는 지표면 온도 상승이 지하수 고갈과 그에 따른 지반강하에 중요한 인자가 될 수 있음을 시사한다. 수치해석의 결과는 실험 결과와 비교할 때 온도상승에 의해 약 4.6% 정도 유출이 증가되는 것으로 나타나 실험결과와 비교적 잘 부합하였으며 강우량에 따른 변수 연구의 경우도 물리적으로 일관성이 있었다. 이러한 기본적인 연구 결과에 기초할 때 향후 보다 실질적인 시스템에 대한 연구가 가능할 것으로 판단된다.

• 농촌계획
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• 제8권1호
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• pp.15-25
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• 2002

The study was carried out to investigate the water balance and losses of nutrients from paddy fields during cropping period. The size of paddy fields was 95 ha and the fields were irrigated from a pumping station. The runoff loading was the highest in June because of the high concentrations of nutrients due to applied fertilizer, When the runoff Bosses of nutrients were compared to applied chemical fertilizer, it was found that 39.1 % to 42.5 % of nitrogen lost via runoff while runoff losses of phosphorus account for 14.5 % to 17 % of the total applied amount during cropping period. When the ratio was calculated between nutrients losses by infiltration and the applied of chemical fertilizer, two year results showed 9.1% to 10.8% for nitrogen and 0.5% for phosphorus, respectively.

• 한국환경과학회지
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• 제22권12호
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• pp.1661-1669
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• 2013

This study conducted a laboratory simulation using artificial and natural rainfall in order to investigate the runoff characteristics of livestock resources through the analysis of the surface runoff water and infiltration water by rainfall intensity and fertilization level. Cattle manure and pig liquid fertilizer was used as livestock resource. As a result of this study, it was observed that the surface runoff occurred over 32 mm/hr rainfall intensity, and flow rate of the surface runoff water and the runoff ratio of contaminant parameters from livestock resource was increased, as rainfall intensity was stronger. With doubled fertilization level, T-N increased in compost and the amount of $COD_{Mn}$ runoff also considerably increased in liquefied fertilizer. In the case of natural rainfall, the runoff ratio of T-P clearly increased in compost and the T-N of final surface runoff ratio in compost and liquefied fertilizer was ranged from 0.13047 to 0.13623 with stronger rainfall intensity.

• 한국물환경학회지
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• 제36권2호
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• pp.109-115
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• 2020

Recently, since impervious areas have increased due to urban development, the water cycle system of urban watersheds has been destructed. Hence, researches on LID (Low Impact Development) technique have been conducted to solve such problems environmentally. In order to verify suitability with the scale and arrangement of LID technique, the runoff reduction effect of the LID technique should be analyzed per small watershed unit. In this study, pre-post difference of the runoff by applying the LID was estimated using the rational method and rainwater treatment capacity equation. As a result, the runoff before and after the application of LID were estimated as 22,533.5 ㎥ and 14,992.1 ㎥, respectively. In addition, rainfall-runoff simulations were carried out using SWMM to evaluate the efficiency of the LID technique. The SWMM simulation results showed that the runoff before and after the application of LID were 21,174 ㎥ and 15,664 ㎥, respectively. Based on the results of the two methods, the scale and arrangement of the LID technique were revised in order to maximize the effect of the water cycle improvement. Rainfall-runoff simulations were carried out using the SWMM with the revised LID techniques. As a result, despite 34.8 % reduction of pervious pavement area, the rate of runoff reduction increased by 2.1 %. These results indicate that designing the scale and arrangement of LID technique, while considering the total amount of inflow entering into each LID techniques, is essential to effectively achieve the goals of runoff reduction in urban development.

• 한국습지학회지
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• 제17권1호
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• pp.101-111
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• 2015

본 연구에서는 함안군 군북면 소포리 일원에 있는 ${\bigcirc}{\bigcirc}$부대 이전사업지구에 설치된 레인가든의 특성을 실험을 통해 확인하고, 레인가든의 침투 및 유출을 모의할 수 있는 1차원 모형을 제안하였다. 구축된 모형을 이용하여 설치 후 및 과거 10년간의 강우자료를 이용하여 모의 평가를 수행하였다. 아울러 연최대치 호우사상에 대한 적용 평가를 통해 레인가든이 상쇄시킬 수 있는 불투수면적의 규모를 추정해 보았다. 본 연구의 결과를 정리하면 다음과 같다. (1) 변수위 실험 방법을 적용하여 추정한 레인가든의 투수계수는 0.0188 m/hr인 것으로 나타났다. 아울러 과거 10년간의 강우자료에 대한 모의 실험에서 지붕 전체 면적을 사용하는 경우, 침투량의 비율이 약 90.38%로 나타났다. (2) 지난 10년간의 연최대치 호우사상에 대해 동일한 방법으로 침투모의를 수행한 결과, 본 연구에서 검토한 레인가든은 그 표면적의 30배 정도에 해당하는 불투수면적을 상쇄할 수 있는 침투성능을 가지고 있는 것으로 나타났다.

• 한국습지학회지
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• 제18권4호
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• pp.481-487
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• 2016

본 연구는 도시 강우유출수 처리를 위한 하이브리드 빗물정원 시스템을 개발하고자 수행되었으며, Pilot scale 모니터링을 통하여 시스템 내의 서로 다른 구성요소간의 효율을 검증하였다. 유입수는 국내 외 도로강우유출수의 농도를 고려한 인공강우유출수를 이용하여 수행하였다. 모니터링 결과 하이브리드 빗물정원은 시설 내 저류 80%, 지하수의 침투 15%로 유입수의 약 95% 저감되는 것으로 나타났다. 이는 ST의 저류 및 PB와 IT의 침투 기작이 물순환 효과에 기여한 것으로 판단된다. 또한 오염물질 저감효율을 산정한 결과, TSS의 경우 평균 87%으로 나타났으며, 유기물은76%, 영양염류는 46%, 중금속은 56%으로 나타났다. 이는 PB와 IT에 포함된 여재의 여과, 침투 및 식생과 토양의 생물학적 흡수 기작 영향에 의해 나타난 결과로 판단된다. 이러한 연구 결과는 향후 빗물정원의 효율을 향상시키기 위한 시설의 개선 및 설계방안으로 활용 가능할 것으로 평가된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권1호
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• pp.36-43
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• 2010

충남 공주 팔봉산 남쪽 측면에 위치한 3년간 배나무가 식재된 구릉성 침식포장에서 유거와 침식의 변화를 (1)Glyphosate 처리 (2) paraquat 처리의 두 가지 서로 다른 제초관리 형태하에서 조사하였다. 조사지의 경사도는 5.5% ~ 10.2%, 고도 125 m이며 조사면적은 896 $m^2$ ($28m{\times}32m$)였다. 2006년에서 2008년 사이 총강우사상은 각각 47, 52, 52회였다. 전체 강우사상 중 일 강우량이 20 mm보다 적은 날은 전체 강우일수의 약 65%를 차지하였다. 평형상태에서 침투율은 지표면의 잡초가 모두 제거된 나지에서 일반적으로 증가하였으며, 제초제처리구와 대조구에서는 감소하였다. 모든 대조구에서 유거는 제초제처리구와 나지구보다 항시 낮았다. 동일 강우강도에서 유거는 대조구, glyposate 처리구, paraquat 처리구 glyposate-처리 나지구 순으로 증가하였다. 높은 강우강도하에서 처리구가간 유거의 차이는 1년차에서 가장 높았다. 조사 기간 3년간 토양손실은 각각 달랐다. 미세입자 손실이 조립질보다 높았으나 토양손실은 유거나 총강우량과 상관성은 없는 것으로 조사되었다. 동일 강우강도하에서 토양침식율은 대조구, glyposate 처리구, paraquat 처리구 glyposate-처리 나지구 순으로 증가하였다. 상대적으로 30 mm 이하의 강우강도하에서는 조사구간 제초제 처리 여부 상관성이 거의 없었다. 이는 토양침식은 강우강도에 의존한다는 것을 의미한다.