• 한국환경과학회지
• /
• 제11권9호
• /
• pp.945-954
• /
• 2002

The objective okgf this study is understanding and evaluation of temporal and spatial variation of pollutant loads by input sources for water quality management in Kamak Bay. Flow rate of rivers and ditches ranges from about $2,592-63,072m^3/d$ in October to $864-55,296m^3/d$ in January. In particular, the R2 predominated flow rate among input sources. Total COD, BOD, DIN and DIP loadings in January were about 896kg/d, 718kg/d, 2,152kg/d, and 154kg/d, respectively, which exceeded those of October. Lower POC/TOC levels are estimated in R2, and also in October. Temporal variation of pollutant loads were closely related to the human activity. Total discharging loadings of BOD, TN and TP by unit loading estimation were 4,993.0kg/d, 2,558.7kg/d, and 289.2kg/d, respectively, and were mainly affected by the population. Runoff ratio of BOD was about 0.14 in January Mean $NH_4^＋_-N$ and $PO_4\;^{3-}-P$ loadings from sediment were 16.23mg/$m^2$/d and 7.26mg/$m^2$/d, respectively. For the improvement of water quality in this area, not only pollutant loads of rivers and ditches but also benthic flux from sediment should be reduced within the limits of the environmental capacity.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제52권11호
• /
• pp.917-929
• /
• 2019

하천의 탈질은 수질 개선과 정확한 아산화질소($N_2O$) 발생량 추정에 관련해서 매우 중요한 역할을 한다. 탈질과정은 질소 산화물($NO_3{^-}$)을 다수의 단계를 걸쳐 기체 질소($N_2$ 또는 $N_2O$)로 변화시키는 호흡과정으로, 강력한 온난화기체인 $N_2O$의 주요한 생물학적 배출 또는 흡수 과정이다. 수생태계에서는, 물의 범람, 기질 공급과 유체역학적, 생지화학적 특성의 복잡한 상호작용이 탈질 과정과 다단계 반응의 정도에 따라 중간산물인 $N_2O$ 발생량(flux)을 조절한다. 이처럼 기질의 농도뿐만 아니라 하상의 물 흐름과 체류시간이 반응 산물에 영향을 미치지만, 하천에서 탈질 정도를 조절하는 유체역학적 특성과 지형학적, 생지 화학적 인자의 상호작용에 대한 연구 결과는 아직 제한적이다. 본 실험은 미세지형 변화의 영향을 모의하기 위해서 2차원 실험 수로에 사구를 형성하여 하상지형에 따라, 정지상태의 폐쇄형 챔버를 이용해 $N_2O$ 발생량을 측정하였다. 또한 기질과의 미세지형의 상호작용을 확인하기 위해서 두 독립된 실험은 같은 수로와 지형 구조를 가지지만 다른 용존 유기탄소(DOC) 농도로 설계하였다. 또한 얻어진 자료를 토대로 Random Forest 모델을 활용하여 $N_2O$ 발생량과 조절인자를 추정하였다. 높은 DOC 농도 실험에선, $N_2O$ 발생량이 흐름 방향을 따라 증가하다 사구 뒤쪽 경사에서 가장 높은 발생량($14.6{\pm}8.40{\mu}g\;N_2O-N/m^2\;hr$)이 측정되며, 그 이후로 감소하는 경향을 보인다. 또한 사구 뒤쪽 경사에서 암모늄 농도가 $31.0{\pm}6.24{\mu}g-N/g\;dry\;soil$로 가장 높으며 $N_2O$ 발생량과 유사한 경향을 나타낸다. 반면에, 낮은 DOC 토양은 지형학적 변화에 따른 $N_2O$ 발생량과 암모늄의 변화를 나타내지 않았으며 발생량과 농도 또한 낮게 나타났다. 따라서 본 실험을 통해 비록 지형적 변화는 $N_2O$ 발생량과 화학적 특성에 영향을 미쳤지만, 그 효과는 탄소 가용성에 의해 제한된다는 것을 확인하였다.

• 대한지하수환경학회지
• /
• 제5권2호
• /
• pp.116-121
• /
• 1998

환경의 오염 및 보존에 대한 연구에 적용하기 위한 원소의 조성이 다른 퇴적물 시료중의 33종의 원소농도를 중성자방사화분석을 이용하여 정량하였다. 분석법의 검증과 평가를 위해 3종의 표준물질(NIST SRM 2종과 NRCC CRM 1종)을 선정하여 분석의 정밀도 및 정확도를 측정하고 보증값과 비교함으로서 분석절차를 평가하였고, 최적의 분석조건을 조사하므로서 실제 시료에 적용하기 위한 분석절차를 확립하였다. 시료의 중성자 조사는 한국원자력연구소의 연구용원자로(TRIGA MARKIII & HANARO, neutron flux, 1-3$\times$$10^{13}$n/$\textrm{cm}^2$.s)를 이용하였다. 추가로, 앞에서 정해진 분석절차에 따른 퇴적물 분석의 정확성 및 신뢰도를 확인하기 위해 두 가지 IAEA의 퇴적물 시료를 분석하여 Al, As, Co, Cr, Fe, Sb, Zn 등의 함량값을 XRF, ICP-MS, AAS에 의한 분석결과와 상호비교하였으며, 비교적 잘 일치하였다.

• 한국해양학회지
• /
• 제30권3호
• /
• pp.147-162
• /
• 1995

큰 潮差 지역인 금강 鹽河口의 潮流과 江水流入에 의한 순환과 이에 따른 부유물질의 이동을 알아보기 위해 1990년부터 1992년까지 세 정점에서 潮流 및 浮游퇴적물질 농도를 관측하였다. 이 염하구의 가장 외해쪽 관측점에서는 漲潮流 와 落潮流의 수직 구조는 거의 대칭형을 나타내고 있다. 또, 남측 수로에서는 漲 潮流가 全水層을 통해서 우세하나 북측 수로에서는 상층과 저층에서는 落潮流가 우세하고 중층에서는 漲潮流가 우세하였다. 남측 수로에서의 최대유속은 漲潮流 시에 중층에서 174 cm/s이었으며, 북측 수로의 최대 유속도 漲潮流시 중층에서 148 cm/s로 기록되었다. 반면에 표층과 저층에서는 최대유속 110.6 cm/s의 강한 유속이 落潮時에, 92.1 cm/s이 漲潮시에 각각 기록되었다. Hansen and Rattray 의 scheme에 의하면 금강 鹽河口는 Type 3로 분류될 수 있다. 즉 이 鹽河口의 수층은 漲潮流에 의해서 成層化하고 高潮後의 落潮流는 수층간의 밀도차를 줄여 서 亂流化한다. 이곳의 저층 흐름은 일반적으로 난류성이다. 한 조석 週期당 부유 물질의 이동량은 潮差와 하천유량에 달려있다고 생각된다. 관측기간중 최대의 부 유물질 이동은 하천유량이 최소였던 1991년 5월중 남측 수로에서의 측정치에서 초당 20.61톤으로 나타났으며, 최소 이동은 최소 潮差 기간인 1992년 7월에 북측 수로에서 초당 0.65톤으로 나타났다. 본 연구해역의 강한 해저전단속도는 창조류 기간 동안에 해저퇴적물을 침식시키며, 상대적으로 긴 落潮 기간은 이들 부유퇴적 물을 외해쪽으로 운반시키고 있다. 정상적인 강수 유입 조건하에서는 대부분의 부유물질이 남측 수로를 통해서 운반되나 강수의 유입이 많아지는 경우에는 오히 려 북측 수로를 통한 부유물질의 이동이 더 크다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제10권1호
• /
• pp.47-55
• /
• 2005

2001년 12월부터 2004년 4월까지 강화도 남서부에 위치한 동막 및 여차리 갯벌에서 계절별로 퇴적물의 산소요구량과 탈질소화를 측정하여 퇴적물의 유기물 분해와 질소 영양염의 제거과정을 살펴보았다. 퇴적물 산소 요구량 (SOD;sediment oxygen demand)은 니질 함량이 높은 동막이 평균 $683\;{\mu}mole\;m^{-2}h^{-1}$이었고, 사질 함량이 높은 여차리에서 평균 $457\;{\mu}mole\;m^{-2}h^{-1}$로 동막에서 높은 값을 보였다. SOD는 여름철에 높고, 겨울철에 낮은 경향을 보였는데, 2002년 4월에는 산소가 퇴적물에 의해 소비되기보다는 생산되어 저서성 규조류에 의한 광합성이 활발함을 알 수 있었다. 탈질소화도 동막이 높고 여차리가 낮았는데, 그 값은 각각 5.4와 $3.4\;{\mu}mole\;m^{-2}h^{-1}$이며, 유기물로는 $9.3\;mg-C\;m^{-2}d^{-1}$과 $5.9\;mg-C\;m^{-2}d^{-1}$에 해당하는 양이다. 염습지를 포함한 연안 퇴적물의 탈질소화율은 $0{\sim}200{\mu}mo1e\;m^{-2}h^{-1}$의 범위에 있는데, 본 조사의 값은 낮은 편에 속했다. 탈질소화가 낮은 것은 갯벌이 유기물 농도가 높은 환경임에도 불구하고 분해하기 쉬운 신선한 유기물은 부족하여 전반적인 유기물 분해율이 낮은 것으로 사료된다. 이는 평소에는 낮은 탈질소화를 보이나, 고농도의 유기물이 유입되면, 이를 효과적으로 제거할 잠재적 능력이 있음을 시사한다. 산소요구량과 무기탄소 용출량을 통해 살펴본 강화갯벌의 유기물 순분해율(net remineralization rate)은 동막이 평균 $196\;mg-C\;m^{-2}d^{-1}$이고 여차리가 평균 $132\;mg-C\;m^{-2}d^{-1}$이었다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제2권2호
• /
• pp.151-159
• /
• 1997

1995년 6월, 남해안 통영지역 가두리양식장 해수-퇴적물 경계면에서 입자상유기물의 수직유입량과 용존산소의 소모량, 영양염류의 용출량을 관측하였다. 입자상유기물의 수직유입량은 저층고정식 sediment trap을 이용하였으며, 용존산소의 소모량과 영양염류의 용출량은 benthic chamber method로 측정하였다. 가두리양식이 연안부영양화에 미치는 영향과 가두리에서 유출된 입자상유기물의 확산강도를 정량하기 위해, 가두리 아래(수심 약 18 m, Cage Site)와 가두리에서 수평으로 약 100 m 가량 떨어진 곳(수심 약 32 m, Control Site)의 해수-퇴적물 경계면에서, 암모니아와 인산염, 규산염의 용출량을 비교하고, 탄소와 질소와 인의 mass balances를 추정하였다. 관측결과, 가두리정점(Cage Site)으로는 6400 mg C $m^{-2}d^{-1}$의 입자상유기물이 유입되었고, 동시에 230 mmol $O_2\;m^{-2}d^{-1}$ 이상의 용존산소가 소모되었다. 따라서 탄소의 경우, 가두리 아래 해저면으로 공급되는 유기 입자의 약 40%에 달하는 양이 해수-퇴적물 경계면에서 분해되며 (ca. 2400 mg C $m^{-2}d^{-1}$), 나머지 약 60%는 퇴적되어 매몰되는 것으로 보인다. (ca. 4000 mg C $m^{-2}d^{-1}$) 그러나 대비정점(Control Site)에서는 가두리정점에 비해 상대적으로 적은 양의 유기물유입과(ca. 4000 mg C $m^{-2}d^{-1}$), 낮은 용존산소소모율이 관측되었다(75 mmol $O_2\;m^{-2}d^{-1}$). 관측결과는 가두리에서 투기되는 대부분의 입자상유기물이 가두리 아래 해저면에 집중적으로 퇴적되고 있음을 보여주며, 가두리 부근 해저면으로 확산되는 입자상유기물의 양은 가두리에서 멀어질수록 급속히 감소함을 시사한다.

• Ocean and Polar Research
• /
• 제25권spc3호
• /
• pp.399-408
• /
• 2003

The behavior of Suspended Sediment Concentrations (SSC) around a silt screen in a microtidal coastal area was hydrodynamically measured. The current speed at the mid-layer about 30m downstream of the screen reduces to about half that at the same distance upstream. It was caused by the contraction of the vertical section due to the screen. Even during a relatively weak storm period the SSC increases to that of the value caused by dredging. Section-averaged SSC at the downstream of the screen is higher by about 60% than that at the upstream, suggesting that the silt screen plays an adverse effect rather than a constructive role in the reduction of SSC generated by dredging.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
• /
• pp.133-136
• /
• 2004

In-situ collection experiments were performed to analyze inflowing sedilnents behavior as a basic study of topographical change in Nakdong River Estuary. Sediment rate and bed load flux ranged from 0.0004 to $0.472\;g/cm^2/day\;and\;0.0005\~1.7579\;g/cm^2/day$, respectively. The settling velocity of suspended particulate matter was estimated in tire range of $0.339\~1.010\;cm/sec$, The grain size analysis shows that surface sediments in backside of sandbar and bed load in front of dike have a similar grain size distribution. It is considered that the source of surface sediments in backside of sandbar were flowed in from Nakdong River. In order to verify the characteristics of inflowing sediments behavior, detailed surveys around Nakdong River Estuary need to be carried out, continuously.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제8권1호
• /
• pp.1-9
• /
• 1996

파와 흐름이 공존할 경우의 항로매몰 예측을 위한 수치모델을 제안하였으며, 아울러 기존의 모델들에 대해서도 종합적인 정리 및 검토를 덧붙여 비교하였다. 본 연구에서 제안되는 항로매몰 예측 모델은 고정도 수치 계산법은 이용하여 해석하고, 표사의 비평형성을 고려하기 위해 연직방향의 표사이동 flux의 차를 구하여, 지형변동을 계산하였다. 계산에 의해 얻어진 지형변동 결과는 비교적 파랑보다는 흐름이 탁월할 경우 실험에서 얻어진 결과와 잘 일치함을 확인할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제37권5호
• /
• pp.775-786
• /
• 2017

유사량 자료는 하천을 유지 관리하기 위하여 지속적으로 확보할 필요가 있다. 최근 해외에서는 유사량 자료 확보의 효율성 제고를 위해 초음파도플러유속계를 이용하여 간접적으로 유사량을 관측하는 연구가 시도되고 있다. 그러나, 기존 연구의 경우 주파수가 낮은 저주파 초음파도플러 유속계를 이용하여 대하천 및 실제 하천에서만 연구가 수행되었다. 이에 본 연구에서는 3 MHz의 높은 주파수가 적용된 수평초음파도플러유속계(H-ADCP)를 유량과 유사량 통제가 가능한 실험수로에 적용하여 획득한 신호대잡음비(SNR)를 이용하여 입경에 따른 초음파의 반사특성을 규명하고, 대하천을 기반으로 개발된 신호대잡음비 보정 알고리즘의 적용성 검토를 실시하며, 보정된 신호대잡음비를 활용하여 실험수로 규모의 하천에서 유사량 측정 가능성을 검토하였다. 이를 위해, 레이저부유사측정기(LISST-100X)를 활용하여 실측 부유사농도 데이터를 획득하고 신호대잡음비와의 상관관계를 분석하였다. 또한, 수로 전 단면에 균일한 유사를 공급하기 위해 실험수로 규격에 맞게 유사공급장치를 제작하였으며, 초음파 반사특성 규명을 위해 입경이 다른 두 종류의 유사(Silt, Sand)를 활용하여 실험을 수행하였다. 기존 신호대잡음비 보정 알고리즘을 실험수로 측정결과에 대해 적용성 검토를 실시한 결과, 적절한 보정 결과를 보여 보정 알고리즘이 실험수로 규모에도 적용 가능함을 확인하였으며, 보정된 신호대잡음비와 부유사농도 사이의 상관관계 경향을 분석한 결과, 실트와 모래에 대해 전체적으로 일정한 연관성을 보여, 향후 추가적인 연구를 통해 신호대잡음비를 이용한 간접적인 유사량 관측이 가능할 것으로 사료된다.