• 한국습지학회지
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• 제23권4호
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• pp.296-306
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• 2021

탄성도는 하나의 변수 변화에 따른 다른 변수의 변화되는 양상을 정량적인 수치로 해석하는 통계적 기법으로 상관성 분석 이상의 정보를 제공하여 기후변화 연구에 다양하게 활용하고 있다. 본 연구에서는 낙동강 주요 지류를 대상으로 기온과 수질 자료를 이용하여 탄성도를 산정하고 기온에 대한 수질의 민감도 분석을 수행하였다. 또한, T-Test 결과를 이용하여 탄성도에 대한 신뢰구간을 산정하고 탄성도의 유효성을 검토하였다. 탄성도의 강도는 여름 > 가을 > 봄> 겨울 순으로 높은 강도를 나타내고 있으며 방향은 음과 양의 탄성도가 함께 있는 지역적 특성을 나타내고 있다. 월별 관측자료를 대상으로 계층적 군집 분석을 수행 후 5개 군집으로 분류하였으며 평행좌표 그래프를 이용하여 군집 별 특성을 시각적으로 분석하였다. 주요 지류의 경우 인구밀도가 상대적으로 높고 주변에 하수처리장, 소규모 축사, 농업 활동 등의 복잡한 영향 인자로 인해 기온 탄성도의 방향과 강도는 지역적 특성을 나타내고 있다. 특히, TP의 경우 기온변화에 따른 조류성장과 사멸로 발생하는 생태계의 영양물질 순환에 따라 큰 지역적 변동성을 나타내고 있다. 낙동강 주요 지류의 기온 탄성도는 약 이상이고 유의수준 5%에서 타당하므로 기온변화에 따른 수질 변동이 존재하는 것으로 분석되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권2호
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• pp.107-113
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• 2019

한국에서 현재 사용되고 있는 홍수예보모형은 집중형 강우-유출모형을 적용하여 유역의 유출을 계산하고 하도 및 저수지 추적모형 등을 활용하여 하천의 수위를 예측한다. 집중형 모형은 유역을 동질의 배수구역으로 가정한다. 따라서 유역내의 다양한 공간적 특성을 고려하지 못한다는 단점이 있다. 또한, 사용되는 강우자료도 지점강우를 활용하기 때문에 공간적인 분포를 자세히 고려하지 못한다는 한계가 있다. 따라서 홍수예보모형에 분포형 모형을 적용하기 위한 연구가 다양하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 GRM모형을 한국 홍수예보시스템에 적용하기 위해 모형의 다양한 해상도에 따른 유역유출의 결과의 차이를 분석하여 최적의 해상도를 결정하고자 한다. 모형의 격자가 너무 조밀한 경우 계산시간이 과다하게 되어 홍수예보모형에 적용하기에는 적합하지 않다. 너무 성길 경우에도 분포형 모형을 적용하여 공간적인 분포를 파악하고자 하는 목적에 맞지 않게 된다. 본 연구의 결과로 유역유출 예측의 정확성을 만족시키고 홍수예보에 적합한 계산속도가 나올 수 있는 최적 해상도를 제시하였다. 유출량 예측의 정확도는 Nash-Sutcliffe model efficiency coefficient (NSE) 값의 비교를 통해 분석하였다. 본 연구에서 도출된 최적해상도 산정 결과는 분포형 유역유출모형을 홍수예보모형에 적용하기 위한 기초자료로 활용될 것이다.

• 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.

• 생태와환경
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• 제43권3호
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• pp.349-355
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• 2010

본 연구에서는 유역의 효율적인 물관리를 위해 이수적인 측면에서 입력되는 농업용수를 수요측면에서 산정된 계획량에서 실 이용량에 근사하게 보정하는 방법을 제시하고 장기유출모형을 활용하여 실용성이 높은 결과를 도출하고자 하였다. 본 연구의 내용을 요약하면 다음과 같다. 1) 농업용 수리시설물들이 하천유량에 끼치는 영향을 분석하여 농업용수 이용량을 고려한 장기유출을 모의하였다. 그 결과 하천수 의존도가 낮은 지점에서 관측값과 차이가 큰 불량한 모의가 주로 발생하였다. 2) 연강우량과 유출오차와의 상관관계를 분석한 결과 2001년이나 2008년과 같은 가뭄년에 실제 용수이용을 충족시키지 못하여 유출모의시 오차가 커짐을 확인하였다. 3) 장기유출량 모의분석을 통해 논농사가 본격적으로 시작되는 5월부터 유출량이 음의 값으로 모의되고 있음을 확인하였다. 소규모 수리시설물을 고려하여 보정한 용수량을 이용한 결과 상관계수가 보정전 0.580에서 보정후 0.788로 보정전 모의보다 관측값과 상관성이 높아짐을 정량적으로 확인하였다. 4) 주요지점의 불일치율($R_D$) 분석결과 전반적으로 보정을 통한 모의가 적은 불일치 범위에 다수 포함됨을 정량적으로 확인하였다. 특히 대청지점의 불일치율 분석결과 -2에서 -2.5사이의 저유량 오차구간에 전체오차의 3% 차지하는 75개의 불일치율 나타났다. 이는 소규모수리시설물을 고려하지 못하고 용수량이 과다 산정되어 나타나는 오차로 본 연구에서 제시한 방법을 통해 모두 개선되었다. 5) 잔차분석을 통해 대청지점의 보정 전/후로 모의타당성 검정을 실시하였다. 잔차의 정규성 및 독립성을 분석한 결과 보정을 통해 모의의 타당성이 개선됨을 확인하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제102권3호
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• pp.398-406
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• 2013

신규조림/재조림 CDM은 교토의정서에서 인정하는 온실가스 흡수원 활동이다. 본 연구에서는 강원도 고성군 간성읍 흘리 지역에서 시행되고 있는 소규모 신규조림/재조림 CDM 시범사업을 대상으로 온실가스 감축량을 산정하였다. 적용된 방법론은 AR-AMS0001이며, 조림수종은 잣나무, 낙엽송, 자작나무 등이고 조림 면적은 총 75.0 ha이다. 베이스라인 시나리오 및 탄소 저장고 선택, 대상지 구획화 등을 실시하고 이를 바탕으로 실질 순 온실가스 감축량, 베이스라인 순 온실가스 감축량, 누출량 산정 등의 과정을 거쳐 순 인위적 온실가스 감축량을 산정하였다. 연구 결과 조림 후 20년간 발생하는 온실가스 감축량은 12,415 ton $CO_2-e$이며 ha당 165.5 ton $CO_2-e/ha$로 나타났다. 본 시범사업은 국내에서 시행된 최초의 신규조림/재조림 CDM이며, 온실가스 감축량 산정에서 대상지 실정을 반영한 국가 고유 자료를 사용함으로써 산정 결과의 정확성을 향상시켰다는 점에서 의미가 있다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제19권3호
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• pp.698-709
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• 2023

연구목적: 본 논문에서는 기후변화로 기존 도심지 침수 발생이 증가하는 현 상황에서 공동주택 단지에 소규모 우수저류시설을 계획하였을 때 기존 하류부 도심지 침수량 증가율과 기존 도심지 침수량 저감 정도를 분석하고자 한다. 연구방법: 미국환경보호청 SWMM 모델을 활용해서 대규모 하수도 모델을 구축하고 시뮬레이션을 통해 하류부 기존 도심지 침수영향을 분석하였다. 구축한 모델은 개발지구, 하류부 기존 도심지, 우수를 방류하는 하천유역 전체를 포함하였다. 연구결과: 대규모 개발행위 시 연구 대상지역에서 공동주택 블록별로 최소 우수저류조 용량을 산정하여 시뮬레이션한 결과, 하류부 기존 도심지에서 방재성능목표강우량 1시간 기준 4,893㎥, 2시간 기준 25,815㎥, 3시간 기준 55,528㎥의 침수량을 저감할 수 있을 것으로 나타났다. 결론: 본 연구와 같이 하류부 기존 도심지까지 고려한 대규모 침수 시뮬레이션을 실시하였을 때 하류부 도심지 침수가 크게 증가하는 것을 알 수 있고, 개발전 공동주택 단지 블록별로 필요한 우수저류조 용량을 계획하고 개발시 비용 지원 등으로 우수저류조 건설을 권장한다면 하류부 기존 도심지 홍수 부담을 감소시킬 수 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권7호
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• pp.495-503
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• 2012

본 연구의 대상지인 굴포천은 산업화와 도시화로 인한 생활하수 및 공장폐수의 유입, 느린 유속과 하천 복개 등과 같은 유입오염원과 하천 구조적 문제로 인하여 수질이 악화되어 왔다. 특히 하천변의 소규모 영세 공장, 중 상류에 형성된 대규모 공업단지, 지역개발에 따른 인구증가로 인한 생활하수 등은 굴포천의 주오염원이다. 따라서 본 연구에서는 굴포천에 영향을 주는 다양한 수질 및 퇴적물의 오염원에 대하여 조사하고, 수체내에서의 오염현황을 모니터링하며, 퇴적물의 용출량을 평가하고 하천의 수질 및 퇴적물의 문제점 파악을 통한 합리적인 개선방향을 제시하고자 한다. 본 연구에서 오염부하량 조사결과, 굴포천 상류에서 하류로 향할수록 유량은 평균 72.8배 증가하였으며, 오염부하량은 평균 SS 111배, BOD 150배, COD 145배, T-N 222배, T-P 312배의 오염부하가 증가함을 알 수 있었다. 퇴적물의 오염 농도 범위는 강열감량의 경우 1.29~12.43%, COD는 4,015~37,547 kg/day의 범위로 나타냈다. 영양물질인 T-N, T-P는 각각 94.8~352.5 kg/day, 81.8~372.3 kg/day의 범위를 나타냈다. 퇴적물의 용출속도의 경우, T-N은 -14.46~$156.61mg/m^2/day$의 용출속도를 보였으며, T-P의 경우 -11.53~$26.10mg/m^2/day$의 용출속도를 보임으로서 퇴적물 용출에 의한 내부오염의 가능성이 있음이 나타났다. 본 연구의 결과를 통해 굴포천 유역을 효율적으로 관리하는데 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 생태와환경
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• 제51권4호
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• pp.268-286
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• 2018

조절하천의 낙동강에서 겪고 있는 부영양화와 조류 대발생(유해남조의 녹조현상 및 담수적조)은 국내외적으로 가장 급속하게 확대되고 있는 수질문제이며, 다양한 집단에서 지대한 관심을 가지게 한 분야 중 하나이다. 본 연구는 2013년 1월부터 2017년 7월까지 낙동강의 8개 보 pools에서 주요 수질 환경요인을 주 간격으로 조사하였고, 우점조류와 상호 관련성을 비교 분석하였다. 연강수량은 2016년(보 평균 940.7 mm)에 많았고, 2015년(672.8 mm)에 적었다. 장마 폭염기 (6~9월) 강우는 총강수량의 48.1%이었고, 상 하류간에 차이가 컸다. 총방류량 중 소수력발전, 월류 및 어도가 차지하는 비율은 각각 37.4%, 60.1%, 2.5%로서 홍수기를 제외하고 발전방류에 의한 비중이 매우 컸다. 방류량은 대부분 유입량에 비례하였으나, 취수량이 집중되는 보에서 다른 양상도 관찰되었다. 이것은 수위강하, 물 교환율과 연관되었고, 유해남조와 담수적조의 대발생에 심각한 영향을 초래하였다. 수온과 DO 농도의 변화는 기상 수문학적 영향이 지배적이었는데, 온도변화 뿐만 아니라 강우의 특성에 따라 변화 양상이 포착되었다. Chl-a의 평균 농도 (최대값)는 SAJ~GAJ와 DAS~HAA구간에서 각각 $17.6mg\;m^{-3}$ ($98.2mg\;m^{-3}$), $29.6mg\;m^{-3}$ ($193.6mg\;m^{-3}$)이었고, 하수의 영향이 절대적인 하류부에서 증가하는 경향이 현저하였다. 우점조류의 분류군 조성은 총 48속으로 규조 14속, 남조 8속, 녹조 18속 및 편모조 8속으로 각각 구성되었다. 유해 녹조현상과 담수적조의 주요 원인조류는 각각 남조 Microcystis와 규조 Stephanodiscus 개체군이었다.

• 한국물환경학회지
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• 제26권2호
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• pp.200-207
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• 2010

The sewage treatment plants to be built to improve the water quality of the Mankyung River will total 11, of which combined capacity will reach $39,850m^3/day$, and saying in detail, 5 at Gunsan city, 2 at Iksan city, 1 at Kimje city and 3 at Wanju gun, The scenario for water quality improvement was developed, considering the conditions of plant operation ratio and the accomplishment of the water quality target (BOD 4.4 mg/L, T-P 0.356 mg/L) at the end of the watershed of Mankyung B was predicted, making use of QUAL2E model. As a result of prediction using QUAL2E model based on scenarios with 70% and 100% of operation ratio, respectively, at 11 plants in 2010, the water quality at the watershed of Mankyung B was estimated at 4.322 mg/L which was lower than the target of BOD 4.4 mg/L, indicating the target water quality was achieved, when it comes to 70% of operation ratio, But in case of T-P, it was estimated at 0.565 mg/L, which was higher than the target. When it comes to 100% of operation ratio, T-P also was 0.563 mg/L which exceeded the target, 0.356 mg/L. As indicated above, the effect of water quality improvement appeared very insignificant, which was attributable to the limit of small scale sewage treatment plant in total reduction capacity. Hence, the measures for additional reduction in a bid to achieve the target water quality of T-P at the designated location need to be taken, and the measures to build the Sewage treatment facilities at the place where the pollution is significantly caused by T-P appeared to be required as well.

• 한국환경농학회지
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• 제15권4호
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• pp.506-519
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• 1996

The water quality in the rural areas is degrading due to a variety of causes such as the increase of the urban sewage and industrial wastes, the disposal of solid wastes, the growth of livestock waste, the growth of leisure facilities, the establishment of agricultural industry estates and etc. The water pollutants are scarce while the effluent is increasing from wide scattered sources. The technology specifically designed for the rural wastes water treatment plant needs to be implemented with improvement of agricultural water quality. 1. An integrated management measures against water pollution sources. The prevention of water pollution is the best measures in the environmental pollution. Hence, the most effective measures needs to be against the sources. Small-scale water treatment plants needs to be constructed in each village in the rural areas. As for the industrial effluent, the effluent discharge needs to be strictly monitored. Government subsidy for the establishment of treatment plant for livestock wastes is necessary. 2. The establishment of national-wide network for agricultural water quality. The network for agricultural water quality have been operated to conserve the agricultural water quality, and to develop management policies by the assessment of water pollution in the rural areas. The results of agricultural water quality network indicates that the water quality is degrading not only around urban areas but also in the distant rural areas, and the water quality at the pumping stations and weirs is worse than that of reservoirs. 3. The legal, systematic, and technical approaches for the agricultural water quality management. The actions currently implemented for the improvement of agricultural water quality involve temporary measures such as the improvement of irrigation facilities. These contingency measures are not effective in the long-term, and sometimes bring secondary pollution. Therefore, integrated measures covering the whole water environment such as the flow, quality, river morphology, aquatic ecosystem, and the surrounding environment, need be invented and implemented. Besides, the legal, systematic, and technical frameworks for the management are not fully established so far. The technology for the treatment of rural water pollution should be refined afterwards, and the research for the development of rural waste water treatment plant should be carried out.