• Environmental Engineering Research
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• 제17권3호
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• pp.167-174
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• 2012

In situ particle size spectra are obtained from two sequent cruises in order to evaluate the physical consequences of suspended particulate matters caused by episodic storm runoff from the Santa Ana River watershed, an urbanized coastal watershed. Suspended particles from various sources including surface runoff, near-bed resuspension, and phytoplankton are identified in empirical orthogonal function (EOF) analysis and an entropy-based parameterization (Shannon entropy). The first EOF mode is associated with high turbidity and fine particles as indicated by the elevated beam attenuation near the Santa Ana River and Newport Bay outlets, and the second EOF mode explains the suspended sediment dispersal and particle coarsening at the near-surface plume. Chlorophyll particles are also distinguished by negative magnitudes of the first EOF mode, which is supported by the relationship between fluorescence and beam attenuation. The integrated observation between the first EOF mode and the Shannon entropy index accentuates the characteristics of two different structures and/or sources of sediment particles; the near-surface plumes are originated from runoff water outflow, while the near-bottom particles are resuspended due to increased wave heights or mobilizing bottom turbidity currents. In a coastal pollution context, these methods may offer useful means of characterizing particle-associated pollutants for purposes of source tracking and environmental interpretation.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.1199-1203
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• 2005

Combined sewer overflows(CSOs) are themselves a significant source of water pollution. Therefore, the control of urban drainage for CSOs reduction and receiving water quality protection is needed. Examples in combined sewer systems include downstream storage facilities that detain runoff during periods of high flow and allow the detained water to be conveyed by an interceptor sewer to a centralized treatment plant during periods of low flow. The design of such facilities as stormwater detention storage is highly dependant on the temporal variability of storage capacity available(which is influenced by the duration of interevent dry periods) as well as the infiltration capacity of soil and recovery of depression storage. As a result, a contiunous approach is required to adequately size such facilities. This study for the continuous long-term analysis of urban dranage system used analytical Probabilistic model based on derived probability distribution theory. As an alternative to the modeling of urban drainage system for planning or screening level analysis of runoff control alternatives, this model have evolved that offer much ease and flexibility in terms of computation while considering long-term meteorology. This study presented rainfall and runoff characteristics or the subject area using analytical Probabilistic model. Runoff characteristics manifasted the unique characteristics of the subject area with the infiltration capacity of soil and recovery of depression storage and was examined appropriately by sensitivity analysis. This study presented the average annual COSs and number of COSs when the interceptor capacity is in the range 3xDWF(dry weather flow). Also, calculated the average annual mass of pollutant lost in CSOs using Event Mean Concentration. Finally, this study presented a dicision of storage volume for CSOs reduction and water quality protection.

• Membrane and Water Treatment
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• 제10권1호
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• pp.45-55
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• 2019

Climate change has significantly affected the rainfall characteristics which can influence the pollutant build-up and wash-off patterns from the catchment. Therefore, this study explored the influence of varying rainfall characteristics on urban and agricultural runoff pollutant export using statistical approaches. For this purpose, Mann-Kendall and Pettitt's test were applied to detect the trend and breakpoint in rainfall characteristics time series. In addition, double mass curve and correlation analysis were used to drive the relationship between rainfall-runoff and pollutant exports from both catchments. The results indicate a significant decreased in total rainfall and average rainfall intensity, while a significant increased trend for antecedents dry days and total storm duration over the study periods. The breakpoint was determined to be 2013 which shows remarkable trend shifts for total rainfall, average rainfall intensity and antecedents dry days except total duration. Double mass curve exhibited a straight line with significant rainfall-runoff relationship indicates a climate change effect on both sites. Overall, higher pollutant exports were observed at both sites during the baseline period as compared to change periods. In agricultural site, most of the pollutants exhibited significant (p< 0.05) association with total rainfall, average rainfall intensity and total storm duration. In contrast, pollutants from urban site significantly correlated with antecedent dry days and average rainfall intensity. Thus, total rainfall, average rainfall intensity and total duration were the significant factors for the agricultural catchment while, antecedents dry days and average rainfall intensity were key factors in build-up and wash-off from the urban catchment.

• 환경영향평가
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• 제24권2호
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• pp.163-174
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• 2015

도시화로 인하여 자연적인 물순환이 파괴되었고 이는 도시 홍수 등의 문제를 야기하였다. 이를 해결하기 위해, 개발 이전의 상태로 물순환을 회복하는 것을 목표로 하는 저영향개발(Low Impact Development, LID) 기법이 대두되었다. 기존의 LID관련 연구는 주로 유출 저감 효과에 집중되어 있었으며 강우 유형에 따른 LID 기법별 효과에 관한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구는 수문 모의를 통하여 LID의 물수지 개선 효과를 강우 및 공간 유형별로 정량적으로 평가하는 것을 목표로 하였다. 경기도 하남의 택지개발지구의 한 블록을 연구 대상지로 하여, 개별 LID시설의 모의가 가능한 STORM모형을 사용하였다. 강우 유형은 강우 강도에 따라서 두 가지로 구분하였으며 모의한 LID시설은 옥상녹화, 투수성 포장, 식생수로에 한하였다. 연구 결과 LID의 물수지 개선은 극한 강우 사상보다 낮은 강우강도의 강우에 더 효과적이며 기법별로는 낮은 강우강도일 때에는 투수포장, 높은 강우강도일 때에는 생태수로가 가장 낮은 유출률과 높은 침투율을 나타냈다. 본 연구 결과는 향후 물순환을 고려한 공간 계획 시 참고자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국물환경학회지
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• 제35권1호
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• pp.9-18
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• 2019

Recently, it was realized that a significant portion of pollution from urban areas originates from non-point sources such as construction sites, washoff from impervious surfaces, and sewage input from unsewered areas and combined sewer overflows. Especially, Urban stormwater runoff is one of the most extensive cause of the deterioration of the water quality in streams located in urban area. The objective of this study was to investigate runoff characteristics of non-point pollutants source at the urban area in the Suyeong River. Water quality variations were investigated at two points of Suyeong River during a period of 10 rainfall events. Concentration difference of non-point pollution source appeared big by precedent number of days of no rainfall. In addition, Event mean Concentration (EMCs) that well represents runoff characteristics of storm water during rainfall, was calculated, and runoff pollutants loading was also examined. The probability distribution of EMCs of BOD, COD, TOC, T-N, T-P, and TSS were analyzed and the mean values of observed EMC and the median values of estimated EMCs compared through probability distribution. Other objectives of this study were the characterization of discharge from non-point source, the analysis of the pollutant loads and an establishment of a management plan for non-point source of Suyeong River. Also, It was established that the most important thing for the administration of non-point pollution source is to come up with the solution for the reduction of effluent at the beginning.

• 한국수자원학회논문집
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• 제36권3호
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• pp.465-480
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• 2003

본 연구에서는 도로의 측구 부분을 수리모형으로 제작하여 빗물받이의 차집능력을 검토하였다. 측구의 유량은 도로의 차선(2-4차선) 및 빗물받이 간격(10-30m)을 고려하여 4-15l/sec의 유량을 사용하였고, 도로의 종방향 경사는 0, 2, 5, 7%를 선택하였으며, 측구의 횡경사는 4, 7, 10%를 사용하였다. 유입부의 규모는 $30\times40cm,\;40\times50cm,\;40\times100cm,\;40\times150cm$의 4종류를 사용하였으며, 총 실험 횟수는 240회이다. 측구의 횡경사가 클수록 전체적인 빗물받이의 차집유량은 증가하였다. 차집효율은 흐름폭과 유량이 작을 수록 증가하였고, 종방향 경사가 급할 수록 감소함을 알 수 있었다. 실험의 결과로부터 유입부 규모에 따른 차집유량을 계산할 수 있는 경험식을 제시하였다. 도로의 차선별, 종경사별, 측구의 횡경사별, 유입부 규모별로 적정 빗물받이 간격을 제시할 수 있어서 도로의 빗물받이 설계에 기초자료를 제공하였다.

• 한국습지학회지
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• 제16권3호
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• pp.411-421
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• 2014

지금까지 우리나라는 빗물을 빨리 그리고 많이 집수하여 배수하는 중앙 집중식 빗물관리 방식을 취하면서 도시 환경에 많은 악영향을 미쳐왔다. 이제는 개발 이전의 자연 상태에 최대한 근접하는 빗물 침투와 증발산이 이루어지도록 발생원에서 분산형으로 빗물을 관리하도록 개발할 필요가 있다. 이는 개발로 인한 영향을 최소화하는 저영향개발(LID; Low Impact Development)기법이기도 하다. 이러한 자연 순응형 빗물관리에 따라 개발로 인한 유출량 저감, 열섬 현상 저감 등 기후변화에 대응하는 새로운 도시 조성을 기대해 볼 수 있다. 이에 따라 신도시 개발 지구 등에서 LID 시설의 적용 계획에 따른 물순환 영향 연구 사례가 보고되고 있다. 다만, 단지나 신도시와 같이 대규모 개발 부지에서 LID 시설과 기법을 개발 초기부터 계획, 설계하여 적용한 사례가 거의 없다. 또한, 대규모 개발 사업의 LID 적용 계획에 따른 물순환 복원 효과 예측과 실제 적용 후 물순환 복원 효과를 연구한 사례도 많지 않다. 본 연구에서는 대규모 개발 부지에 계획한 아산 탕정 LID 물순환 시범도시의 물순환 개선 효과를 분석하였다. 이를 통하여 향후 개발에 따른 도시 물순환 회복을 위한 도시 물관리 계획 패러다임의 변화 여부를 검토하고자 한다. 도시 물순환 개선효과 모의는 최근 EPA(United States Environmental Protection Agency, 미국환경보호국)에서 LID 시설을 모의할 수 있도록 개선 개발한 SWMM5 모형을 이용하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제39권5호
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• pp.569-577
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• 2019

지구 온난화에 의한 이상강우, 도시개발 및 인구유입에 따른 저지대 개발로 인한 우수유출량의 증대로 도시침수가 빈번히 발생하고 있다. 도시에서 이상강우에 적극적으로 대비하기 위해서는 GWI (Green Water Infra) 효과 확인과 기존 설치된 우수저류조를 효과적으로 활용하고 국지적 침수를 방지하는 우수배수 방법이 필요하다. 본 연구에서는 EPA (United States Environmental Protection Agency)에서 제공하는 SWMM (Storm Water Management Model)의 동적파해석(Dynamic Wave Analysis)을 이용하여 이상강우에서 도시침수 방지방법으로서 월류형 우수배수방법을 적용 및 분석하였다. 그 결과 태풍 콩레이로 발생한 강우에서 월류형 우수저류조 설치가 최대홍수유출을 61 %, 총 홍수량을 56 % 감소시키는 것으로 분석되었으며, 태풍 솔릭의 강우에서는 월류형 우수저류조 및 자연-압송식 배수방법이 최대 홍수유출 20 % 감소 및 총 홍수량 67 % 감소하는 것으로 분석되었다. 따라서, 이상강우에 대한 대책으로 기존 우수저류조의 개량 및 추가 시설물 설치를 통해 제한된 조건에서 경제적인 우수배수가 가능한 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제50권5호
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• pp.335-346
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• 2017

본 연구에서는 공간규모분할 기법(SCDM)을 적용하여 레이더 예측강우를 산정하고, 도시홍수예보 관점에서 기상청 현업 레이더 예측강우(MAPLE 및 KONOS)와 함께 수문학적 활용성을 평가하였다. 본 연구에서 제시한 공간규모분할 기법은 강우를 층운형과 대류성 강우로 분리하여 각각의 이동속도를 고려하여 개별예측 및 재합성하는 것이다. 수도권 영역의 세 호우 사례를 대상으로 기상청 MAPLE 및 KONOS와의 예측강우 정확도를 평가한 결과, 본 연구에서 적용한 예측기법은 기법의 단순함에 비해 양호한 예측 정확도를 보였다. 또한, 강남유역을 대상으로 각 예측강우의 수심모의 정확도를 평가한 결과, MAPLE 및 SCDM에 비하여 KONOS가 첨두수심을 보다 정확하게 모의하였으나, 호우의 시간적 패턴 구현의 정확도가 높지 않았다. SCDM의 경우 정량적인 오차는 다소 크게 나타났지만, 전체적으로 관측수심과 유사한 모의 양상을 보였다. 추후 부족한 정량적 정확도를 보정 기법 및 수치예보자료와의 결합을 통해 개선한다면 SCDM의 예측강우가 홍수예보를 위한 입력자료로 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국물환경학회지
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• 제27권5호
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• pp.670-679
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• 2011

Chlorophyll-a is a major water quality indicator for an algal bloom in streams and lakes. The purpose of the study is to estimate chlorophyll-a concentration in tributaries of the Seonakdonggang by an artificial neural network (ANN). As the tributaries are ungauged streams, a watershed runoff and quality model was used to simulate water quality parameters. The tributary watersheds include urban area and thus Storm Water Management Model (SWMM) was used to simulate TN, TP, BOD, COD, and SS. SWMM, however, can not simulate chlorophyll-a. The chlorophyll-a series data from the tributaries were estimated by the ANN and the simulation results of water quality parameters using SWMM. An assumption used is as follows: the relation between water quality parameters and chlorophyll-a in the tributaries of the Seonakdonggang would be similar to that in the mainstream of the Seonakdonggang. On the assumption, the measurement data of water quality and chlorophyll-a in the mainstream of the Seonakdonggang were used as the learning data of the ANN. Through the sensitivity analysis, the learning data combination of water quality parameters was determined. Finally, chlorophyll-a series were estimated for tributaries of the Seonakdonggang by the ANN and TN, TP, BOD, COD, and temperature data from those streams. The relative errors between the estimated and measured chlorophyll-a were approximately 40 ~ 50%. Though the errors are somewhat large, the estimation process for chlorophyll-a may be useful in ungauged streams.