• 한국수산과학회지
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• 제43권2호
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• pp.146-158
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• 2010

In order to evaluate the characteristics of sediments and pollution by organic matter and metallic elements in intertidal sediments along the southwestern coast of Korea, we measured various geochemical parameters, including the mean grain size (Mz), water content (WC), ignition loss (IL), chemical oxygen demand (COD), acid volatile sulfide (AVS), and metallic elements (Al, Fe, Cu, Pb, Zn, Cd, Cr, Mn, Hg, As), in intertidal surface sediments. The Mz of the surface sediments ranged from 2.1 to 8.3$\phi$, indicating that the surface sediments consist of various sedimentary facies, such as sand, slightly gravelly mud, sandy mud, and silt. The IL and COD in surface sediment ranged from 0.8 to 5.5% (mean $2.9\pm1.2%$) and from 3.9 to $13.8\;mgO_2/g{\cdot}dry$ (mean $8.5\pm2.6\;mgO_2/g{\cdot}dry$), respectively, which were lower than the values for surface sediment in areas near fish and shellfish farms or industrial complexes. No AVS was detected at any sampling station, despite various sedimentary facies. Most of metallic elements in surface sediments showed relatively good positive correlations with Mz and IL, which imply that the concentrations of metallic elements are mainly controlled by grain size and the organic matter content. The concentrations of metallic elements, except As, at some stations were considerably lower than those in the Sediment Quality Guideline (Effect Range Low, ERL) proposed by the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) in the United States. Similarly, the geoaccumulation index (Igeo) class indicated that pollution by metallic elements in intertidal surface sediment, except As, was moderate or non-existent. Our results imply that the intertidal surface sediments along the southwestern coast of Korea are not polluted by organic matter and metallic elements and are healthy for benthic organisms.

• 대한환경공학회지
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• 제31권9호
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• pp.755-764
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• 2009

시화호 인공습지내 표층퇴적토에 의한 오염물질 제거효율을 평가하기 위하여 표층퇴적물내 물질함량과 퇴적토에 의한 오염물질의 용출여부를 조사하였다. 조사기간 동안 표층퇴적물의 COD, TOC, IL, TN, TP 함량은 각각 4.1~47.7 mg/g, 0.29~2.81%, 1.88~8.15%, 0.03~0.35%, 362~1,150 ${\mu}g$/g의 범위로 조사지점과 시기에 따라 차이를 보였다. 유기물과 TN 함량은 봄에 높고 시간이 지날수록 감소하는 경향을 보인 반면 TP 함량은 유의적인 차이를 보이지 않았다(3월${\geq}$5월${\geq}$7월${\geq}$9월, p=0.003 for COD, p=0.001 for TOC, p=0.017 for IL, p=0.015 for TN). 표층퇴적토의 중금속 함량은 As 3.5~13.9 ${\mu}g$/g, Cd 0.08~0.38 ${\mu}g$/g, Cr 51.8~107.0 ${\mu}g$/g, Cu 16.4~81.8 ${\mu}g$/g, Pb 26.8~81.8 ${\mu}g$/g, Zn 85~559 ${\mu}g$/g의 범위로 항목에 따라 상이한 시공간적인 분포를 보였다. 퇴적물환경기준으로 볼 때 유기물 함량은 대부분 기준 이하의 수준을 보인 반면 TN과 TP는 "중간오염" 또는 "심한 오염" 수준을 보였다. 그리고 중금속 함량은 Cd과 Pb을 제외한 모든 항목에서 퇴적물 환경기준으로 초과하는 것으로 나타났다. 퇴적토의 용출실험 결과로부터 TN, Pb, Zn은 퇴적토에 의해 제거되는 반면 TP, Cd, Cu는 퇴적토로부터 용출되는 경향을 보였다. 그러므로 시화호 인공습지에서 표층퇴적토의 수질정화기능을 향상시킬 수 있는 방안수립이 필요하다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.621-628
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• 1997

하상 굴착 공사는 골재 채취, 토사준설, 교량 건설 또는 하천을 횡단하여 매설하는 관로 공사 등 여러 가지 경우에 이루어지고 있다. 이러한 하상 굴착 공사 과정에서 발생하는 다량의 부유물질(SS)은 수질을 오염시키며 환경에 악영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 현장 여건상 정교한 수치해석모형을 적용할 수 없는 경우에, 2차원 이송-확산 모형을 단순화하여 유도한 Fick 확산 모형에 의하여 부유물질의 농도를 산정하고 오탁 방지 시설 설치에 따른 부유물질 농도의 저감 효과를 평가하는 방법을 검토하였다. 강원도 동해시에 위치한 전천의 송유관로 매설공사를 대상으로, Fick 확산 모형이 하상 굴착으로부터 발생하는 부유물질의 농도 산정과 오탁방지막의 설치에 따른 오염 저감 효과를 사전에 예비적으로 평가하는 실무적인 방법이 될 수 있음을 제시하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제35권4호
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• pp.356-365
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• 2002

One of the most important factors that cause eutrophication is nutrient materials containing nitrogen and phosphorus which stem from excreation of terrestial sources and release from sediment. Therefore, to improve water quality, the reduction of these nutrients loads should be indispensible. At this study, the three-dimensional numerical hydrodynamic and ecosystem model, which was developed by Institute for Resources and Environment of Japan, were applied to analyze the processes affecting the eutrophication. The residual currents, which were obtained by integrating the simulated tidal currents over 1 tidal cycle, showed the presence of a typical counterclockwise eddies between Gyewha and Garyuk island. Density driven currents were generated westward at surface and eastward at the bottom in Saemankeum area where the fresh waters are flowing into, The ecosystem model was calibrated with the data surveyed in the field of the study area in annual average. The simulated results were fairly good coincided with the observed values within relative error of $30\%$. The simulations of DIN and DIP concentrations were performed using ecosystem model under the conditions of $40\~100\%$ pollution load reductions from pollution sources. In study area, concentration of DIN and DIP were reduced to $59\%$ and $28\%$ in case of the $80\%$ reduction of the input loads from fresh water respectively. But pollution loads from sediment had hardly affected DIN and DIP concentration, The $95\%$ input load abatement is necessary to meet the DIN and DIP concentration of second grade of ocean water quality criteria.

• 해양환경안전학회지
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• 제20권5호
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• pp.504-510
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• 2014

본 연구에서는 2014년 03월에 인천 H항의 5개 정점(S1~S5)에서 채취된 표층 퇴적물의 물리화학적 특성을 조사하고, COD, AVS, IL 및 중금속(Cd, Cu, Ni, Pb, Zn, Cr, Hg)을 분석하여 오염도를 평가하였다. 입도분석, 비표면적분석, XRD 및 XRF 분석을 통하여 채취된 퇴적물 시료 모두 거의 동일한 산화물과 광물로 구성되었음을 확인하였다. 국내기준으로 COD, AVS 및 IL 세 항목의 총점에 대한 오염도는 S2, S3, S5 지점은 2등급으로 S1, S4 지점은 3등급으로 평가되었다. 중금속 오염의 경우 Cd, Ni, Pb은 USEPA 기준으로 중간오염에 해당하였고, Cu, Zn 및 Cr은 심한오염으로 분류되었다. 농집지수를 이용한 오염도 평가결과 Cd가 Class 3으로 평가되었고, 농축계수를 이용한 평가결과 모든 지점에서 Cd, Pb, Zn의 경우 1보다 큰 것으로 나타났다. 또한 총농축계수는 S4지점이 3.1로 가장 높은 것으로 나타났다.

• 한국물환경학회지
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• 제37권4호
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• pp.296-305
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• 2021

This work investigated heavy metal pollution in surface sediments of rivers in Busan, Korea. Surface sediments were analyzed in order to conduct contamination assessment of organic matter, nutrients, and heavy metal concentrations. Contamination assessment of heavy metals was conducted using geoaccumulation index (I_geo), pollution load index (PLI), and potential ecological risk index (RI). Accumulation of organic matter and nutrients were affected by water discharged from sewage treatment plant. The concentrations of organic matter and nutrients were found to be greater in points which were close to the sewage treatment plant more than points furthest. The concentrations of Pb, Zn, Cu, Cd, Hg, As, Cr, and Ni were found to be greater in surface sediment more than in the background. The mean concentrations of heavy metals were in the order of Zn (323.5 mg/kg) > Cu (70.5 mg/kg) > Pb (39.8 mg/kg) > Cr (33.4 mg/kg) > Ni (13.5 mg/kg) > As (9.4 mg/kg) > Cd (0.84 mg/kg) > Hg (0.092 mg/kg). The result of geoaccumulation indices indicated that Hg > Cr > Cu > Ni > Zn > As > Pb > Cd were found in order of severe contamination by heavy metals. From PLI and RI analysis, it was evident that the Suyeonggang 2 was the most contaminated river.

• 한국물환경학회지
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• 제23권4호
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• pp.518-526
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• 2007

There have been serious soil erosion and water pollution problems caused by highland agriculture practices at Doam-dam watershed. Especially agricultural activities, chemical and organic fertilizer and pesticide applications, soil reconditioning to maintain soil fertility are known as primary causes of soil erosion and water qaulity degradation in the receiving water bodies. Among these, soil reconditioning can accelerate soil erosion rates. To develop soil erosion prevention practices, it is necessary to estimate the soil erosion from the watershed. Thus, the Universal Soil Loss Equation (USLE) model has been developed and utilized to assess soil erosion. However, the USLE model cannot be used at watershed scale because it does not consider sediment delivery ratio (SDR) for watershed application. For this reason, the Sediment Assessment Tool for Effective Erosion Control (SA TEEC) was developed to assess the sediment yield at any point in the watershed. The USLE-based SA TEEC system can estimate the SDR using area-based SDR and slope-based SDR module. In this study, the SATEEC system was used to estimate soil erosion and sediment yield at the Doam-dam watershed using the soil properties from reconditioned agricultural fields. Based on the soil sampling and analysis, the US LE K factor was calculated and used in the SA TEEC system to analyze the possible errors of previous USLE application studies using soil properties from the digital soil map, and compared with that using soil properties obtained in this study. The estimated soil erosion at the Doam-dam watershed without using soil properties obtained in the soil sampling and analysis is 1,791,400 ton/year (123 ton/ha/year), while the soil erosion amount is 2,429,900 ton/year (166.8 ton/ha/year) with the use of soil properties from the soil sampling and analysis. There is 35 % increase in estimated soil erosion and sediment yield with the use of soil properties from soil reconditioned agricultural fields. Since significant amount of soil erosion are known to be occurring from the agricultural fields, the soil erosion and sediment yield from only agricultural fields was assessed. The soil erosion rate is 45.9 ton/ha/year without considering soil properties from soil reconditioned agricultural fields, while 105.3 ton/ha/year after considering soil properties obtained in this study, increased in 129%. This study shows that it is very important to use correct soil properties to assess soil erosion and sediment yield simulation. It is recommended that further studies are needed to develop environment friendly soil reconditioning method should be developed and implemented to decrease the speed of soil erosion rates and water quality degradation.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제19권1호
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• pp.25-36
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• 2016

본 연구에서는 시화호 유역 하천퇴적물 내 중금속의 시 공간적인 분포 특성을 조사하였으며 다양한 오염지수를 활용하여 오염도 및 위해 영향을 평가하였다. 조사지역별로 살펴보면 1간선수로(S1)에서는 Co, Zn 및 Cd이 최대농도를 보였으며, 2간선수로(S2)와 3간선수로(S3)는 각각 Ni과 As, 4간선수로(S4)는 Cr, Cu, Pb 및 Hg이 최대농도를 나타내고 있어 조사지역에 따라 오염되는 중금속 원소가 다른 특성을 보였다. 산업지역 내 하천에서의 중금속 농도가 농업/도심지역에 비해 3.3(Co)~83(Cu)배 높은 결과를 보였다. 농집지수(Igeo)를 통한 각각의 중금속 원소의 오염도 평가는 Cd과 Cu는 highly polluted, Zn, Pb은 moderately to highly polluted의 오염상태를 나타냈다. 본 연구에서 분석된 중금속을 종합적으로 고려한 오염부하지수(PLI)는 산업지역이 10.5로 심각한 오염상태였으며, 농업/도심지역은 오염되지 않은 것으로 나타났고, 하계조사시기가 다른 조사시기에 비해 상대적으로 오염된 결과를 보였다. 퇴적물 기준과의 비교를 통하여 산업지역 내 하천은 Cr, Ni, Cu, Zn 및 Pb의 85%가 PEL을 초과하는 것을 알 수 있었다. mPELQ와 SQI를 통하여 퇴적물 내 중금속의 종합적인 오염도 및 위해 영향을 고찰한 결과, 산업지역 내 하천퇴적물은 독성 영향이 크며 매우 나쁨(very poor)에 해당되는 오염상태를 보였으며, 하계 조사시기에 오염도가 심해지는 경향을 나타내었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제14권4호
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• pp.247-256
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• 2008

줄포만 갯벌의 체계적이고 과학적인 관리를 위하여 갯벌 퇴적물을 대상으로 입도특성 및 유기물 그리고 중금속 조사를 실시하였고, 퇴적물중의 중금속 오염도를 평가하였다. 줄포만 전체 갯벌의 입도는 연안과 직각방향인 F라인에서 대부분 Clay질이 우세한 반면, 만의 연안측면에 위치한 R과 L라인에서 Silt질이 우세한 것으로 나타나서 Silt-Clay 또는 Clay-Silt가 대부분이었다. 평균입경은 3.7 ${\phi}{\sim}$ 10.4 ${\phi}$의 범위로 평균 7 ${\phi}$ 이상의 높은 평균입도를 나타내어 퇴적물 분류학상 세립질 퇴적물(4 ${\phi}$ 이상)에 해당되었다. 퇴적물의 유기물 농도는 연안에서 직각방향으로 뻗은 F라인에서 높게 나타난 반면, 연안 측면을 따라 조사된 L과 R라인에서 상대적으로 낮게 나타났다. 갯벌 퇴적물의 중금속 분포를 보면 연안의 직각방향인 F라인보다 연안측면의 R과 L라인에서 대체적으로 높은 중금속 농도를 나타내고 있었다. 유기물과 입도는 양호한 상관성을 보였고, 입도 평균치와 중금속의 일부 원소와 양호한 상관성을 나타내었지만, 중금속 원소간에는 약간의 상관성은 있었으나 대체적으로 낮은 상관계수를 보였다. 중금속 오염도 평가를 위하여 미국 EPA와 NOAA 그리고 한국 환경정책평가연구원에서 제시한 중금속 오염기준을 적용해 보았다. 줄포만 갯벌퇴적물의 중금속 오염도는 미국 EPA 기준에서 항목별 편차는 있었으나 대부분이 Nonpolluted와 Moderaterly polluted에 속하였고, NOAA의 기준에서는 대부분이 ERL 이하의 오염수준을 보였다. 한국 환경정책평가연구원에서 제시한 기준안에서는 대부분이 목표수준 이하의 값을 나타내었다.

• 한국측량학회지
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• 제26권3호
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• pp.285-292
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• 2008

국가의 저수지를 효율적으로 운영할 수 있는 체계를 확립하고 각종 신기술의 적용을 통한 다양한 관리 방안을 모색하는 것은 향후 대국민 서비스의 질 향상 및 관련 기술들의 활용도 증대를 위해 매우 중요하다. 본 연구에서는 저수지에 장기간 축적되어 수질악화 및 저수용량의 감소를 야기하는 퇴적물 정보를 GPS, 음향측심기, 음파탐사기의 조합을 통해 신속 정확하게 구축하고 이러한 자료들을 2차원 및 3차원 공간정보 처리 기술의 적용을 통하여 객관적이고 효율적으로 퇴적량 산출을 수행할 수 있는 시스템을 설계하였다. 이를 토대로 저수지의 퇴적물 관리를 위해 필요한 여러 기능을 수행할 수 있는 퇴적량 산출 시스템을 개발하였으며 이의 적용을 통하여 건설된 지 오래된 저수지들에 대한 관리 기반 자료를 제시하고자 하였다.