• 제목/요약/키워드: Som River

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수질 및 유량자료의 기초통계량 분석에 따른 공간분포 파악을 위한 SOM의 적용 (Application of SOM for the Detection of Spatial Distribution considering the Analysis of Basic Statistics for Water Quality and Runoff Data)

  • 진영훈;김용구;노경범;박성천
    • 한국물환경학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.735-741
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    • 2009
  • In order to support the basic information for planning and performing the environment management such as Total Maximum Daily Loads (TMDLs), it is highly recommended to understand the spatial distribution of water quality and runoff data in the unit watersheds. Therefore, in the present study, we applied Self-Organizing Map (SOM) to detect the characteristics of spatial distribution of Biological Oxygen Demand (BOD) concentration and runoff data which have been measured in the Yeongsan, Seomjin, and Tamjin River basins. For the purpose, the input dataset for SOM was constructed with the mean, standard deviation, skewness, and kurtosis values of the respective data measured from the stations of 22-subbasins in the rivers. The results showed that the $4{\times}4$ array structure of SOM was selected by the trial and error method and the best performance was revealed when it classified the stations into three clusters according to the basic statistics. The cluster-1 and 2 were classified primarily by the skewness and kurtosis of runoff data and the cluster-3 including the basic statistics of YB_B, YB_C, and YB_D stations was clearly decomposed by the mean value of BOD concentration showing the worst condition of water quality among the three clusters. Consequently, the methodology based on the SOM proposed in the present study can be considered that it is highly applicable to detect the spatial distribution of BOD concentration and runoff data and it can be used effectively for the further utilization using different water quality items as a data analysis tool.

SOM을 이용한 전남 호소의 식물플랑크톤 군집과 수질 관계 분석 (Relationship between Phytoplankton Community and Water Quality in Lakes in Jeonnam using SOM)

  • 조현진;나정은;정명화;이학영
    • 생태와환경
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    • 제50권1호
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    • pp.148-156
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    • 2017
  • 전라남도에 위치한 12개의 호소에서 식물플랑크톤 군집변화 양상 및 환경요인과 시공간적 특징의 상관관계를 알아보기 위하여 2014년 3월부터 11월까지 총 4차례에 걸쳐 조사를 시행하였다. 전체 조사기간 동안 출현한 식물플랑크톤은 총 297종으로, 규조류 98종, 녹조류 148종, 남조류 23종, 그 외 와편모조류를 포함한 기타조류 28종으로 확인되었고, 조사시기별 출현종은 3월 116종, 6월 163종, 8월 162종, 11월 169종으로 1차 조사를 제외한 대부분의 시기에 다소 높은 출현종수를 보였다. 조사기간 동안 확인된 식물플랑크톤의 개체수는 $124{\sim}59,148cells\;mL^{-1}$의 범위를 나타냈고, 조사시기별 평균 출현개체수는 3월 $3,443cells\;mL^{-1}$, 6월 $4,055cells\;mL^{-1}$, 8월 $11,763cells\;mL^{-1}$, 11월 $4,614cells\;mL^{-1}$로 봄철에서 여름철로 계절이 진행되면서 증가한 후 가을철로 접어들면서 다시 감소하는 경향을 보였는데 이는 남조류의 개체수 변화에 따른 결과로 확인되었다. 식물플랑크톤 군집과 이화학적 요인을 이용한 SOM 분석 결과 $9{\times}6$ 격자에서 최적화되었고, 5개의 그룹으로 분류되었다. SOM 분석을 통한 식물플랑크톤의 군집과 연관이 있는 이화학적 요인은 수온, SS, DO, BOD, TP, Chl-a로 확인되었고 pH, TN, $NH_3-N$, $NO_3-N$, $PO_4-P$, 전기전도도 등은 관련성이 낮은 것으로 나타났다. 식물플랑크톤 군집과 이화학적 요인 간의 Pearson's correlation coefficient를 산출한 결과 식물플랑크톤의 군집은 대체로 수온, DO, SS, TP, 전기전도도, Chl-a와 통계적 유의성을 보였고, pH, TN, $NH_3-N$, $NO_3-N$, $PO_4-P$ 등과는 유의성이 낮은 것으로 확인되었다. 결론적으로 전라남도 내 주요 호소에서의 식물플랑크톤 군집의 분포는 주로 수온, SS, DO, BOD, Chl-a와 관계가 있는 것으로 확인되었고 pH, TN, $NH_3-N$, $NO_3-N$, $PO_4-P$와의 관련성은 낮은 것으로 확인되었다.

패턴분류를 위한 위락시설지역의 비점오염원 유출특성분석 (Analysis of Non-Point Source Pollution Discharge Characteristics in Leisure Facilities Areas for Pattern Classification)

  • 김용구;진영훈;박성천;김정민
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제43권12호
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    • pp.1029-1038
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    • 2010
  • 우리나라는 기상학적으로 연중 총강수량의 약 2/3가 6~9월에 편중해서 내리고 있고, 지형적으로 국토의 70% 이상이 산지로 구성되어 경사가급해 수해를 입을 가능성이매우 크다. 또한 산업화 및 도시화로인해 불투수층의 증가로 강수량의 대부분이 직접유출로 기여해 강우초기에 노면상의 오염물질을 급속히 하천으로 이동시켜 오염을 가중시키고 있다. 특히 위락시설지역은 도시화에 따른 인구집중으로 지역민들에게 휴식공간 및 공원기능의 제공으로 비점오염원의 이동능력도 증가하여 수질관리가 절실히 필요하다. 따라서 본 연구는 위락시설지역의 비점오염원 유출특성분석을 위해 SOM(Self-Organizing Map) 이론을 도입하여 시험유역에서 측정된 유출 및 BOD, TOC자료에 대해 패턴분류를 수행하여 분할구역별 자료의 특성을 분석하였다. 그 결과 BOD 농도는 4개 TOC 농도는 각각 4개, 6개 분할구역으로 구분되었으며 BOD 농도의 경우 Cluster1과 Cluster2가 TOC 농도의 경우 Cluster4와 Cluster5가 비점오염원 유출 연구에 있어서 매우 중요한 요소인 초기강우 양상을 나타내었다. 또한 유출량 자료 수집과정에서 불가피하게 발생하는 이상치 자료를 정상적으로 측정된 수위와 유출량관계를 통해 추정된 회귀식을 이용하여 보완하여 이상치 자료를 활용하였다.

낙동강 유역권 내 정수생태계의 동물플랑크톤 군집 동태 (Zooplankton Community Dynamic in Lentic Freshwater Ecosystems in the Nakdong River Basin)

  • 김성기;홍동균;강미아;이경락;이학영;주기재;최종윤
    • 한국환경생태학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.410-420
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    • 2015
  • 낙동강 수계의 20개 저수지 및 습지에서 환경요인에 대한 동물플랑크톤 군집의 영향을 평가하기 위해 계절별 조사를 수행하였으며 다양한 환경 요인에 대한 동물플랑크톤의 영향을 효과적으로 분석하기 위해 Self-Organizing Map(SOM) 분석을 이용하였다. 총 109종의 동물플랑크톤 종이 동정되었으며, 동물플랑크톤의 밀도와 종수는 계절에 따라 상이한 분포를 나타냈다. 특히, 가을은 다른 계절보다 동물플랑크톤의 높은 종수와 밀도를 기록하였다(98종, 603 ind. /L). 윤충류는 다른 환경요소보다 수온과 밀접하게 연관되었으며, 이는 계절에 따른 영향을 크게 받는 것으로 보인다. 지각류와 요각류는 전기전도도, Chl. a, 영양염류(TN, TP) 대해서 영향 받았으며, 이는 오염원 및 먹이원에 영향을 크게 받는 것으로 보인다. 그러나, 용존산소가 높은 정수역에서는 대부분 동물플랑크톤이 낮은 밀도를 보였다. 저수지 및 습지에서 출현하는 동물플랑크톤 군집은 수온이나 영양염류 등의 환경요인에 대해 주로 영향 받는 것으로 평가되었다. 결론적으로 저수지와 습지와 같은 정수역에서 출현하는 동물플랑크톤 군집의 조성 및 밀도는 환경요인과 밀접하게 연관되는 것으로 나타났으며, 환경요인의 변화는 동물플랑크톤의 계절성을 결정하는 중요한 요인인 것으로 평가되었다.

국내 주요 강 생태계 내 동물플랑크톤의 탄소, 질소, 인 비율 해석 (Carbon, Nitrogen and Phosphorous Ratios of Zooplankton in the Major River Ecosystems)

  • 김현우;라긍환;정광석;김동균;황순진;이재용;김범철
    • 생태와환경
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    • 제46권4호
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    • pp.581-587
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    • 2013
  • 국내 주요 강 생태계 (한강, 금강, 영산강, 섬진강)에서 지난 2004년부터 2008년까지 총 동물플랑크톤의 탄소(C), 질소(N) 및 인(P) 함량에 대해 평가하였다. 동물플랑크톤의 건중량 당 C, N P-함량은 강 시스템별로 변화가 뚜렷하였다. 조사지점별 평균 C, N, 그리고 P-함량의 범위는 $70{\sim}620mgC\;mg^{-1}$ D.W., $7.1{\sim}85.5{\mu}gN\;mg^{-1}$ D.W. 그리고 $2.5{\sim}7.4{\mu}gP\;mg^{-1}$ D.W.인 것으로 파악되었다. 평균 탄소: 질소: 인 비율은 지점별 상이한 차이를 보였으며 전 지점의 평균은 200 : 29 : 1인 것으로 파악되었다. 전 조사지점에서의 동물플랑크톤 군집의 탄소: 인 그리고 질소: 인 비율의 범위는 각 각 38에서 392 : 1과 4에서 65 : 1이었다. 자가조직화지도(SOM)을 활용한 평면상 지점들의 배치 양상과 화학양론 자료들 간의 주요그룹 분석 결과 크게 세 클러스터로 구분되었다. 클러스터링 결과 동물플랑크톤의 C, N, P-함량은 공간적 이질성에 의해 영향을 받았으며, 화학량론 자료는 강 생태계의 환경 특성 해석에 활용성이 높은 것으로 사료되었다.

낙동강 신규조성 습지의 어류 분포와 종다양성 증진을 위한 관리방안 (Fish Distribution and Management Strategy for Improve Biodiversity in Created Wetlands Located at Nakdong River Basin)

  • 최종윤;김성기;박정수;김정철;윤종학
    • 한국환경생태학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.274-288
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    • 2018
  • 낙동강 유역에 조성된 신규습지에서 서식환경에 대한 어류의 분포 특성을 평가하고, 이를 기반으로 한 관리방안 도출을 위해 42개 습지에서 환경요인의 측정과 어류 조사를 시행하였다. 조사 기간 동안 총 30종의 어류가 출현하였으며, 이 중에서 배스(Micropterus salmoides)와 블루길(Lepomis macrochirus)과 같은 외래어종의 비율이 상대적으로 높았다. 특히, 밀어(Rhinogobius brunneus)나 끄리(Opsariichthys uncirostris amurensis), 피라미(Zacco platypus) 등의 어류는 흐름이 있는 환경을 선호하기 때문에 배스가 우점하는 습지(정체수역)에서 상대적으로 낮은 밀도를 가지는 것으로 사료된다. SOM (Self-Organizing Map)을 활용한 패턴분석 결과, 각 습지의 서식환경 특성에 따라 어류 종의 출현빈도가 상이한 것으로 분석되었다. 어류 종의 분포는 각 습지의 수심 변화와 수생식물 피도에 민감하게 영향 받는 것으로 나타났으며, 수온이나 pH, 용존산소 등의 이화학적 요인 변화에 대한 영향은 적었다. 특히 수생식물의 피도는 어류의 종다양성이나 밀도에 강한 영향을 주는 것으로 분석되었으며, 수변식생이 부족한 습지에서는 어류가 적은 풍부도와 다양성을 가지는 것으로 나타났다. 본 연구 결과를 기반으로 평가할 때 어류 등의 생물다양성 증진을 위해 호안사면의 높은 인공성이나 수변식생의 부족한 습지 등은 개선이 필요할 것으로 사료되며, 건강성 확보를 위한 지속가능한 관리방안이 마련되어야 할 것으로 판단된다.

보성강 유역에 위치한 호수에서의 식물플랑크톤의 시공간적 군집 비교 분석 (Comparison of Spatio-temporal Variations of Phytoplankton Communities in Lakes in the Boseong River Basin)

  • 조현진;나정은;이학영
    • 생태와환경
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    • 제53권1호
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    • pp.11-21
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    • 2020
  • 본 연구는 보성강 유역에 위치한 호수들에서 식물플랑크톤 군집의 시공간적 차이를 비교하고 이러한 군집 구조의 차이에 영향을 미치는 요인들을 확인하고자 2014년 3월부터 2017년 11월까지 분기별 조사를 시행하였다. 조사 결과, 보성호는 다른 호수들에 비해 식물플랑크톤의 다양성이 풍부하고 밀도 역시 높은 수준으로 확인되어 시공간적으로 큰 차이를 보였다. 또한 3월 조사에서 확인된 식물플랑크톤 군집은 다른 조사시기와 우점종을 포함한 규조류와 녹조류의 군집에서 구분되는 특성을 나타냈다. Indicator species analysis를 통해 확인된 각 그룹 간 지표종을 확인한 결과, 계절에 따른 식물플랑크톤 천이와 영양 농도에 따른 다양성 및 밀도 변화를 반영한 것으로 산출되어 호수들의 식물플랑크톤 군집이 시공간적으로 구분되었음을 나타냈다. Non-metric multidimensional scaling을 통해 보성강 유역 내 호수들의 식물플랑크톤 군집 구조에 있어 Secchi depth, 수온, 전기전도도, DO 등이 중요한 요인임을 확인하였고, 영양염을 포함한 다양한 환경요인과 함께 식물플랑크톤 군집 차이에 영향을 끼친 것으로 분석되었다.

지리산(智異山) 화엄사가람(華嚴寺伽藍)의 조영사상(造營思想)에 관(關)한 연구(硏究) -풍수사상을 중심(中心)으로- (A study on the Organizing Principle of Hwaeomsa Temple in Chiri Mountain - Focused on the Theory of Feng-Shui(Configuration of the Ground) -)

  • 이동영;최효승
    • 한국농촌건축학회논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.77-84
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    • 2000
  • Kurye-gun, which Hwaeomsa temple is located, has huge scale's geographical characteristics, such as mountains, rivers and open fields. This is really blessing area because of Som-jin river at the bottom of Ghiri mountain and open fields, which this situation is very difficult. The location of Hwaeomsa temple is an end of The Baek-Doo Mountains and very important spot(where influences to its geometric converge) of the theory of feng-shui. On exposure logic of the Korean traditional theory of feng-shui, the organization in Ga-Ram of Hwaeomsa temple is inconsistent with representative theory and analyzing system. So, this is one of successful examples with the theory of feng-shui because exhalation from the earth and water was organized well with accuracy.

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남한강 유역의 침수예상지역에 대한 홍수범람분석에 관한 연구 (A Study on the Watershed Analysis of the Expected Flood Inundation Area in South Han River)

  • 홍성수;정다솜;황의호;채효석
    • 한국지리정보학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.106-119
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    • 2016
  • 홍수 및 침수 등의 자연재해로부터 예방, 대비, 복구, 대응을 위한 기초자료로 홍수위험지도, 홍수피해지도, 재해정보지도, 침수흔적도 등 지도 제작에 있어서 홍수범람해석이 핵심적인 내용을 수반한다. 본 연구에서는 한강 살리기 사업 이후의 충주댐부터 팔당댐까지의 남한강 구간에 대하여 하도 특성 및 유역특성을 분석하고, 하천기본계획상 계획홍수위를 이용하여 홍수 시나리오를 선정하였다. 하천의 흐름특성을 고려하여 HEC-RAS를 이용한 1차원 부등류 해석, FLUMEN을 이용하여 상습수해지역인 여주, 양평, 충주지구에 대해 2차원 부정류 해석을 실시함으로써 홍수범람해석을 하였다. 남한강 구간에 대해 각 지천별로 100년, 200년, 500년 빈도해석을 하였으며, 침수심 0.5m에 해당되는 100년 빈도는 2,379.8ha, 200년 빈도는 3,155.2ha, 500년 빈도는 3,995.3ha의 홍수피해면적이 산정되었다. 침수흔적도와 비교분석함으로써 하천정비기본계획, 토지이용계획, 홍수방어대책, 치수대책 등의 수립 및 신속한 호우피해 예상지역의 정보 취득으로 대피정보 제공을 위한 재해정보지도 구축의 중요한 의사결정 자료가 될 것으로 사료된다.

하수처리수를 이용한 대수층 함양관리 기술(Managed Aquifer Recharge)에서 유기물과 의약화합물 제거 (Removal of Organic Matter and Pharmaceuticals in Wastewater Effluent through Managed Aquifer Recharge)

  • 임훈철;여인설;맹승규;최희철
    • 대한환경공학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.182-190
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    • 2015
  • 본 연구에서는 장성에 위치한 황룡강에서 채취한 모래를 이용하여 유기물질과 의약화합물 제거효율을 평가하고 의약화합물의 제거 메커니즘을 규명하고자 하였다. 회분식 실험 및 칼럼 실험으로 대수층 함양관리기술을 모사하였으며, 모든 실험은 담양 하수처리장의 의약화합물이 포함된 최종방류수를 원수로 하여 구동하였다. 회분식 실험 및 칼럼 실험을 통해 유기물질과 의약화합물은 토양 유기물질과 미생물 활성도에 영향을 받아 제거되는 것을 보였다. 유기물질 제거는 생물학적 조건에서 잘 되는 것으로 나타났다. 중성과 양이온 의약화합물(iopromide, estrone 및 trimethoprim)의 경우에는 일반 모래, 구운 모래를 사용한 회분식 실험 모두 70% 이상의 제거효율을 나타냈다. 반면, carbamazepine의 경우는 회분식과 칼럼 실험에서 제거가 잘 이루어지지 않았다. 음이온 의약화합물 (ketoprofen, ibufrofen 및 diclofenac)의 경우 모래 표면의 SOM과 미생물 활성도에 영향을 받아 제거가 되는 것을 보였다. 회분식과 칼럼 실험을 바탕으로 생물학적 영향과 수착이 대수층 함양관리기술에서 의약화합물 제거에 주요한 메커니즘으로 나타났다.