• 한국환경과학회지
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• 제7권4호
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• pp.441-450
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• 1998

The purpose of this study is to evaluate and to predict of eutrophication in lakes by using VollenweiderGECD model and total phosphorus concentration and inflow rate which were measurded in 1993-1996. The results of study was as follows. The annual total phosphorus loading from the watershed was calculated to be 181-195tP /yr at lake Soyang, 591-680tP/yr at lake Chungju, 420-466tP/yr at lake Taechong, 229-278tP/yr at lake Andong, 103-106tP/yr at lake Hapchon, 57-59tP/yr at lake Imha, 194-244tP/yr at lake Namgang, 8386tP /yr at lake Chuam, 99-109tP /yr at lake Somjin. These are discharged, for the most parts, from population and ftshfarm facility. TP loading on the surface area at lake Soyang was 3.0lgP/$m^2$/yr, 2.82gP/$m^2$/yr, 2.84gP/$m^2$/yr, 3. 03gP/$m^2$/yr, at lake Chungju 7.91gP/$m^2$/yr, 6.87gP/$m^2$/yr, 7.38gP/$m^2$/yr, 7.l8gP/$m^2$/yr, at lake Taechong 6.7lgP/$m^2$/yr, 7.25gP/$m^2$/yr, 7.24gP/$m^2$/yr, 6.53gP/$m^2$/yr and TP loading on the surface area of Nakdong river basin, that is, lake Andong, Imha, Hapchon and Namgang were 5.39gP/$m^2$/yr, 4.47gP/$m^2$/yr, 4. 56gP/$m^2$/yr, 4.45gP/$m^2$/yr and 2.20gP/$m^2$/yr, 2.23gP/$m^2$/yr, 2.24gP/$m^2$/yr, 2.l7gP/$m^2$/yr and 4.50gP/$m^2$/ yr, 4.50gP/$m^2$/yr, 4.54gP/$m^2$/yr, 4.43gP/$m^2$/yr and 8.25gP/$m^2$/yr, 8.48gP/$m^2$/yr, 8.48gP/$m^2$/yr, 10. 39gP/$m^2$/yr respectively. Also those of lake Chuam was 2.51gP/$m^2$/yr, 2.61gP/$m^2$/yr, 2.52gP/$m^2$/yr, 2. 54gP/$m^2$/yr and TP loading on the surface area at lake Somjin was analysed 4.09gP/$m^2$/yr, 4.l0gP/$m^2$/yr, 3.98gP/$m^2$/yr,3.73gP/$m^2$/yr. The tropic states of nine lakes can be assessed as eutrophy because phosphorus loading exceeds the critical phosphorus loading by Vollenwelder-GECD model.

• 한국환경과학회지
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• 제12권7호
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• pp.689-695
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• 2003

The purpose of this study is to evaluate and to predict of eutrophication in lakes by using Vollenweider-OECD model and total phosphorus concentration and inflow rate which were measured in 1993∼2001. The results of study were as follows. The annual total phosphorus loading from the watershed was calculated to be 55∼195tP/yr at lake Soyang, 221∼466tP/yr at lake Taechong, 123∼278tP/yr at lake Andong, 57∼109tP/yr at lake Seomjin. These are discharged, far the most parts, from population and fishfarm facility. TP loading on the surface area at lake Soyang was 3.01gP/㎡/yr, 2.82gP/㎡/yr, 2.84gP/㎡/yr, 3.03gP/㎡/yr, 2.34gP/㎡/yr, 1.78gP/㎡/yr, 0.91gP/㎡/yr, 0.89gP/㎡/yr, 0.86gP/㎡/yr, lake Taechong was 6.71gP/㎡/yr, 7.25gP/㎡/yr, 7.24gP/㎡/yr, 6.53gP/㎡/yr, 6.50gP/㎡/yr, 7.06gP/㎡/yr, 7.04gP/㎡/yr, 4.05gP/㎡/yr, 3.44gP/㎡/yr and TP loading on the surface area of lake Andong, lake Soemjin were 5.39gP/㎡/yr, 4.47gP/㎡/yr, 4.56gP/㎡/yr, 4.45gP/㎡/yr, 3.33gP/㎡/yr, 2.38gP/㎡/yr, 2.53gP/㎡/yr, 2.46gP/㎡/yr, 2.54gP/㎡/yr, 4.09gP/㎡/yr, 4.10gP/㎡/yr, 3.98gP/㎡/yr, 3.73gP/㎡/yr, 2.80gP/㎡/yr, 3.46gP/㎡/yr, 3.22gP/㎡/yr, 2.19gP/㎡/yr, 2.13gP/㎡/yr respectively. The tropic states of four lakes can be assessed as eutrophy because phosphorus leading exceeds the critical phosphorus loading by Vollenweider-OECD model.

• 한국관개배수논문집
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• 제21권1호
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• pp.55-63
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• 2014

A sedimentation basin for agricultural water quality improvement was researched to analyze the water quality purification characteristics. The sedimentation basin constructed at the inlet of Gamdon reservoir in Muan-gun, Jeollanam-do was selected as the research field of this study. The surface area of the sedimentation basin is $34,000m^2$, volume is $122,000m^3$, and hydraulic retention time is 0.3hr~7.3day. The average influent loading of SS was 156.6kg-SS/d, and the effluent loading was 67.5kg-SS/d with the average removal rate of 56.9%. The average influent loadings of BOD and COD were 33.0kg-BOD/d and 60.3kg-COD/d respectively, and the effluent loadings were 26.4kg-BOD/d and 48.6kg-COD/d with the average removal rate of 20.1% and 19.3% respectively. Therefore, the results of this study show that a sedimentation basin can purify SS and organic matters. The average influent loadings of T-N and T-P were 28.7kg-TN/d and 2.97kg-TP/d respectively, and the effluent loadings were 16.3kg-TN/d and 1.41kg-TP/d with the average removal rate of 43.0% and 52.6% respectively. In conclusion, the overall results of this study show that a sedimentation basin is a feasible alternative to purify organic matters and nutrients.

• 한국환경생태학회:학술대회논문집
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• 한국환경생태학회 2003년도 추계학술논문발표회 논문집
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• pp.105-126
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• 2003

In Korea most of annual rainfall is concentrated in several episodic heavy rains during the season of summer monsoon and typhoon. Because of uneven rainfall distribution many dams have been constructed in order to secure water supply in dry seasons. The Han River system has the most dams among Korean rivers, and the river is a series of dams now. Reservoirs need different strategy of water quality control from river water. Autochthonous organic matter and phosphorus should be the major target to be controlled in lakes. In this Paper some problems are discussed that makes efforts of water quality improvement ineffective in lakes of Korea, even after the substantial investment to wastewater treatment facilities.1) Phosphorus is the key factor controlling eutrophication of lakes and the reduction ofphosphors should be the major target of water treatment. However, water quality management strategy in Korea is still stream-oriented, and focused on BOD removal from sewage. Phosphorus removal efficiency remains as low as 10-30%, because biological treatment is adopted for both secondary treatment and advanced treatment. The standard for TP concentration of the sewage treatment plant effluent is 6 mgP/l in most of regions, and 2 mg/l in enforced region near metropolitan water intake point. TP in the effluents of sewage treatment plants are usually 1-2 mg/1, and most of plants meet the effluent regulation without a further phosphorus removal process. The generous TP standard for effluents discourages further efforts to improve phosphorus removal efficiency of sewage treatment. Considering that TP standard for the effluent is below 0.1 mg/l in some countries, it should be amended to below 0.1 mg/l in Korea, especially in the watershed of large lakes.2) Urban runoff and combined sewer overflow are not treated, even though their total loading into lakes can be comparable to municipal sewage discharges on dry days. Chemical coagulation and rapid settling might be the solution to urban runoff in regard of intermittent operation on only rainy days.3) Aggregated precipitation in Korea that is concentrated on several episodic heavyrains per year causes a large amount of nonpoint source pollution loading into lakes. It makes the treatment of nonpoint source discharge by methods of other countries of even rain pattern, such as retention pond or artificial wetland, impractical in Korea.4) The application rate of fertilizers in Korea is ten times as high as the average ofOECD countries. The total manure discharge from animal farming is thought to be over the capacity of soil treatment in Korea. Even though large portion of manure is composted for organic fertilizer, a lot of nutrients and organic matter emanates from organic compost. The reduction of application rate and discharge rate of phosphorus from agricultural fields should be encouraged by incentives and regulations.5) There is a lot of vegetable fields with high slopes in the upstream region of the HanRiver. Soil erosion is severe due to high slopes, and fertilizer is discharged in the form of adsorbed phosphorus on clay surface. The reduction of soil erosion in the upland area should be the major preventive policy for eutrophication. Uplands of high slope must be recovered to forest, and eroded gullies should be reformed into grass-buffered natural streams which are wider and resistant to bank erosion.

• 한국물환경학회지
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• 제25권1호
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• pp.58-68
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• 2009

Low impact development (LID) technique is relatively new concept to reduce surface runoff and pollutant loading from land cover by attempting to match predevelopment condition with various integrated management practices (IMPs). In this study, computational model for designing and evaluating LID, named LIDMOD, was developed based on SCS-CN method and applied at Andong bus terminal to evaluate LID applicapability and design retention/detention area for volume or peak flow control. LIDMOD simulated with 21 years simulation period that yearly surface runoff by post-development without LID was significantly higher than that with LID showing about 2.8 times and LID could reduce efficiently yearly surface runoff with 75% reduction of increased runoff by conventional post development. LIDMOD designed detention area for volume/peak flow control with 20.2% of total area by hybrid design. LID can also efficiently reduce pollutant load from land cover. Pollutant loads from post-development without LID was much higher than those from pre-development with showing 37 times for BOD, 2 times for TN, and 9 times for TP. Pollutant loads from post-development with LID represented about 57% of those without LID. Increasing groundwater recharge reducing cooling and heating fee, creating green refuge at building area can be considered as additional benefits of LID. At the point of reducing runoff and pollutant load, LID might be important technique for Korean TMDL and LIDMOD can be useful tool to calculate unit load for the case of LID application.

• 생태와환경
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• 제37권2호통권107호
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• pp.213-226
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• 2004

본 연구에서는 엽록소 a 농도와 저수지의 수심을 토대로 유형을 분류하고 각 유형에서의 수질특성을 평가하였다. 486개의 저수지를 대상으로 엽록소 a 농도 25 ${\mu}g\;L^{-1}$와 수심 7.5m를 기준으로 4가지 유형으로 분류하였다. 각 호수에서의 연평균 최대 엽록소 a 농도를 기초로 OECD와 TSI 기준에 따라 평가 시 각각 34.3%와 72.8%가 부영양상태였다. 엽록소 a 농도 25 ${\mu}g\;L^{-1}$를 기준으로 구분된 유형들에서 총질소 농도(2배) 보다는 총인 (4배)의 농도차이가 크게 나타났다. TN/TP비를 토대로 할 때 인이 제한 영양염으로 나타났고, 영양상태가 높은 저수지들에서 인에 대한 제한정도가 큰 것으로 나타났다. 엽록소 a 농도가 가장 높은 TYPE II에 포함된 저수지는 상대적으로 노후된 시설이 많고 DA/LA비가 작으며 체류시간이 길고 유역 내 논과 밭으로 이용되는 면적이 넓고 유역에서 발생하는 오염부하가 많았다. 비록 유역면적이 유역내에서의 오염물질 발생부하량과 관련된 요인으로 고려될 수 있으나 수질과의 뚜렷한 상관성이 없었다. 본 연구에서 수심이나 시설물의 노후정도와 같은 형태학적인 특성과 더불어 유역 내의 토지이용형태는 저수지의 수질을 결정하는 매우 주요한 인자로 나타났고 수질 특성을 평가함에 있어 효과적인 인자로 제시되었다.

• 생태와환경
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• 제35권1호통권97호
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• pp.28-35
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• 2002

이상으로 농업기반공사에서 운영중인 193개소의 농업용 저수지에 있어서 저수지의 물리적 인자가 저수지의 수질에 미치는 영향에 대하여 고찰해 본 결과, 우리나라의 농업용 저수지는 외국의 자연호수에 비하여 유역면적이 상대적으로 크기 때문에 많은 영양염류의 유입가능성이 큰 것으로 나타났으며, 유역면적에 대한 호소 표면적 비율이 비슷한 외국호소와 비교하여 볼 때 체류기간이 작은 것으로 나타났다. 유역면적에 대한 저수지 면적 비율(DA/SA)과 수리학적 체류기간(td)과의 회귀분석 결과 관계식은 $t_d\;=\;42.21(TA/ST)^{-1.0}\;(R^2\;=\;0.89)$로써 역비례의 관계를 나타내었다. 유효저수량을 $t-d$로 나누어 일유출량을 구한 결과 관계식은 $Q_d\;TA/42.21$로써 일 평균 유입량은 총 면적에 선형적인 비례관계를 나타내었으며, Modified Tank 모형에 의한 예측치와 매우 유사한 값을 나타내었다. 연간 표면적당 인 부하율은$4\;gT-Pm^{-2}yr^{-1}$ 이하가 전체 농업용 저수지의 52%를 차지하여 가장 일반적인 연간 표면적당 인 부하율이었으나, DA/SA의 비율이 100 이상의 경우에는 $4\;gT-Pm^{-2}yr^{-1}$이하가 차지하는 비율이 0%, $10\;gT-Pm^{-2}yr^{-1}$ 이상이 차지하는 비율이 100%로서, DA/SA의 비율이 커질수록 연간표면적당 인 부하율은 일반적으로 증가하는 것으로 나타났다. 수심은 Chl-a의 농도에 영향을 주는 물리적인자인데 일반적으로 수심이 깊을수록 Chl-a의 농도는　감소하는 경향을 나타내었다. 이러한 경향은 Chl-a의　농도가 $10\;{\mu}g/l$이하와 $40\;{\mu}g/l$이상에서 뚜렷하게 구분이　되었으며, 일반적으로 우리 나라의 농업용 저수지 계획시 수심을 깊게 할수록 저수지 부영양화 관리에는 유리할 것으로 나타났다. 호소내에서의 총인 농도를 종속변수로 하고 배출부하량과 유효저수량,　저수지 표면적,　유역면적에 대한 저수지 표면적을 독립변수로 하여 회귀분석한 결과 관계식은 $C\;=\;6.03{\times}W^{0.68}{\times}V^{-0.53}{\times}SA^{-0.21}{\times}(DA/SA)^{-0.50}$이며 $R^2$가 61%의 설명력을 나타내어 농업용 저수지의 인 농도 경향을 예측하는데 사용 가능할　것으로 생각된다. 이상의 결과로서 우리 나라 농업용 저수지의 수질예측에 있어는 복잡한 유출모형이나 유역모형, 호소수질모형 등을 사용하기보다는 본 연구에서와　같이 기존자료를 분석하여 도출한 경험적 관계식을 사용하면 비교적 적은 노력으로도 상당히 신뢰성있게 예측하여 수질관리에 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제41권2호
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• pp.216-227
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• 2008

물 교환이 제한적인 시화호 상류 기수역의 부영양화 현상을 이해하고자 기수역내 7개 지점을 선정하여 2005년과 2006년 3월부터 11월까지 수질 및 퇴적물의 시공간적 분포 조사와 오염도 평가를 실시하였다. 시화호 기수역의 영양염류와 엽록소 $\alpha$(Chl-$\alpha$)및 유기물의 농도분포는 시공간적으로 변동이 컸으며, 전반적으로 염분성층이 강하게 형성되는 중류지점에서 높은 농도를 보이는 경향을 보였다 조사기간 동안 TN, TP, Chl-$\alpha$ 농도는 각각 $1.2{\sim}11.0\;mg\;L^{-1}$, $0.056{\sim}2.992\;mg\;L^{-1}$, $1.3{\sim}942.9\;{\mu}g\;L^{-1}$으로 대부분 지점에서 부영양 또는 과영양 상태를 나타냈다. 또한 기수역의 부영양화지수(TSI) $61{\sim}86$의 범위로 과영양호 수준을 보였으며, 중류지점에서 높은 값을 보였다. 기수역의 식물플랑크톤의 대량증식 현상은 매년 4월에 중류지점에서 나타났으며, 영양염류와 Chl. $\alpha$ 농도 사이의 상관분석으로부터 식물플랑크톤의 증식은 TN (r=0.31)보다 TP (r=0.65)가 관계가 있는 것으로 나타났다. 한편 기수역의 표층퇴적물 내 COD 함량은 전 지점에서 중간오염의 수준을 보였지만, TN과 TP 함량은 중하류지점에서 오염이 심한 수준으로 나타났다. 또한 표층퇴적물의 입도분포로부터 연안성퇴적물에서 가장 많이 나타나는 실트의 조성비 ($38{\sim}60%$)가 중류지점에서 가장 많은 것으로 보아 이 지점에서 염분성층과 퇴적현상이 가장 많은 것으로 사료된다. 본 연구의 결과로부터 물 교환이 제한적인 시화호 상류 기수역의 수질 및 표층퇴적물의 오염도는 타 수역에 비해 매우 높은 것으로 판단된다. 또한 시화호 상류 기수역의 부영양화 현상은 자연적인 기수역에 비해 강하게 형성된 염분성층에 의한 물의 정체현상 및 심층산소고갈 현상과 유역으로부터 많은 양의 인 유입과 퇴적물로부터 인 용출에 의한 것으로 사료된다.

• 환경영향평가
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• 제24권1호
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• pp.16-34
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• 2015

불투수면(IC)이란 빗물 등의 강수가 토양 속으로 침투할 수 없는 포장 지역이라 정의할 수 있으며, 일반적으로 도시화 과정에서 형성되는 불투수면은 주로 도로(Drive way), 인도(Sidewalk), 주차장(Parking lot), 건물의 지붕(Roof) 등의 형태로 나타난다. 불투수면의 증가는 유출계수를 증가시켜 강수의 침투량 및 지하수 수위를 감소시킨다. 이로 인해 홍수기에 직접 유출량과 홍수피해를 증가시키고, 갈수기에는 하천의 건천화를 유발하여 수생태계를 악화시킨다. 미국 환경부에서는 불투수면을 저감하기 위한 주요정책으로 LID(Low Impact Development) 또는 GI(Green Infrastructure)의 도입을 제시하고 있다. 본 연구에서는 도시 유역의 강우-유출 및 수질 해석을 위해 SWMM모형을 구축하고, 도시 유역의 대표적인 토지이용 유형에서 불투수면 영향 저감을 위한 다양한 LID 기법을 적용하고 그 효과를 평가하였다. 모형의 보정기간은 2009년 7월 17일, 검정기간은 2009년 8월 11일이며, 강우유출발생시 측정한 실측 데이터를 사용하여 검 보정을 하였다. 아파트, 학교, 도로, 공원 등으로 구성된 복합용지에 투수성 포장(Pervious cover)과 옥상녹화(Green roof)기법을 단계별로 적용하고 유출량 및 오염부하 저감에 미치는 영향을 모의한 결과, 유역 내 불투수면이 투수면으로 전환되는 비율이 증가함에 따라 강우시 발생하는 유출량과 오염물질 부하량의 저감 효과가 큰 것으로 나타났다. 특히, 건물 옥상 녹화 및 주차장과 도로에 투수성 포장을 적용한 경우, 총 유출량은 15~61 %의 저감효과를 보였으며, 오염부하량에 대해서는 TSS 22~72 %, BOD 23~71 %, COD 22~71 %, TN 15~79 %, TP 9~64 %의 저감효율을 나타냈다.