• 한국수자원학회논문집
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• 제49권12호
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• pp.1027-1034
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• 2016

다목적댐을 건설하는 중요한 기능 중 하나는 대량의 수자원을 저수하여 건기에 적절하게 활용하는 것이다. 그러나 건설 당시 제한된 수문정보를 이용하여 건설된 다목적댐은 기후변화로 인한 유입량 감소와 같은 문제에 직면할 수 있어 물 부족이 발생할 경우 대처하는데 어려움이 있다. 국토교통부에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 2015년 댐 용수부족 대비 용수공급 조정기준을 제시하였으나 아직 충분한 검토가 진행되지 않아 이에 대한 결과를 논하기엔 어려움이 있다. 또한 국내의 다목적댐은 비상용량을 확보하고 있으나 이를 활용할 수 있는 기준이 없다. 하지만 이를 효과적으로 사용한다면 가뭄에 대비할 수 있는 방안이 될 수 있을 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 댐 용수부족 대비 용수공급 조정기준과 다목적댐의 비상용량을 활용하는 방안을 검토하였다. 이수안전도 지표를 이용하여 대안들을 평가한 결과 대안별 용수공급능력이 다소 증가하지만 한계가 나타났다. 그러나 두 가지 대안을 복합적으로 활용할 경우 기존에 나타나던 문제를 보완하여 더욱 효과적인 용수공급을 할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권spc1호
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• pp.1127-1134
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• 2018

기후변화에 관한 정부 간 협의체의 5차 평가보고서에 기술된 바와 같이 기후변화로 인해 이상기후 현상의 발생빈도가 증가하고 있다. 이에 홍수, 가뭄 등 수자원과 관련된 재해의 발생빈도 또한 증가하고 있다. 이 중 가뭄은 용수공급에 가장 큰 영향을 미치는 재해이다. 최근 우리나라의 가뭄피해 사례를 보면 가뭄의 강도와 발생빈도가 증가하는 것을 확인할 수 있다. 따라서 안정적인 용수공급을 위한 수자원 확보 기술이 필요한 시점이다. 수자원장기종합계획에서는 수자원에도 예비율 개념의 대책 도입이 필요하다고 언급한 바 있다. 현재 국내 대부분의 다목적댐들은 평상시 용수공급에 이용되는 이수용량 외에 비상시 활용 가능한 비상용량을 확보하고 있지만 명확한 활용 기준이 없어 이를 활용하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 안정적인 용수공급을 위해 비상용량을 예비량으로 활용하는 방안에 대해 연구하였다. 기후변화의 영향을 고려하기 위해 AR5 기반 수문시나리오를 저수지 모의운영 모형의 유입량 자료로 이용하였다. 비상용량과 용수공급 조정기준의 활용 조건에 따라 저수지 모의 운영을 실시하였고 모의 결과를 이용하여 다목적댐별 적정 예비율을 산정하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.155-155
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• 2016

화석연료 사용으로 인한 지구온난화는 평균 기온 및 해수면 상승과 함께 기후변화를 야기하여 수자원 관리에 어려움을 증대시키고 있다. 우리나라도 기후변화로 인한 홍수 및 가뭄의 피해가 커지고 있으며 심도 또한 증대되고 있는 추세이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 수자원 시설물을 건설하여 대비하고 있지만 설계 당시 이용할 수 있었던 수문자료의 한계로 인해 최근 발생하고 있는 문제를 해결하기엔 어려움이 있다. 또한 대부분의 다목적댐은 가뭄과 같은 비상 상황에 활용할 수 있도록 비상용량을 확보하고 있음에도 불구하고 사용에 관한 명확한 기준이 없어 거의 활용되지 않고 있는 실정이다. 본 연구에서는 가뭄에 취약한 낙동강 유역 중 이수용량 대비 비상용량이 가장 큰 합천댐을 대상으로 HEC-ResSim 모형을 이용하여 실제 다목적댐에 적용된 용수공급조정 기준을 고려한 비상용량 활용에 따른 용수공급능력 변화를 모의하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제42권4호
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• pp.350-357
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• 2017

Purpose: In-situ monitoring of water quality is fundamental to most environmental applications. The high cost and long delays of conventional laboratory methods used to determine water quality, including on-site sampling and chemical analysis, have limited their use in efficiently managing water sources while preventing environmental pollution. The objective of this study was to develop an on-site water monitoring system consisting mainly of an Arduino board and a sensor array of multiple ion selective electrodes (ISEs) to measure the concentration of $NO_3$ ions. Methods: The developed system includes a combination of three ISEs, double-junction reference electrode, solution container, sampling system consisting of three pumps and solenoid valves, signal processing circuit, and an Arduino board for data acquisition and system control. Prior to each sample measurement, a two-point normalization method was applied for a sensitivity adjustment followed by an offset adjustment to minimize the potential drift that could occur during continuous measurement and standardize the response of multiple electrodes. To investigate its utility in on-site nitrate monitoring, the prototype was tested in a facility where drinking water was collected from a water supply source. Results: Differences in the electric potentials of the $NO_3$ ISEs between 10 and $100mg{\cdot}L^{-1}$ $NO_3$ concentration levels were nearly constant with negative sensitivities of 58 to 62 mV during the period of sample measurement, which is representative of a stable electrode response. The $NO_3$ concentrations determined by the ISEs were almost comparable to those obtained with standard instruments within 15% relative errors. Conclusions: The use of the developed on-site nitrate monitoring system based on automatic sampling and two-point normalization was feasible for detecting abrupt changes in nitrate concentration at various water supply sites, showing a maximum difference of $4.2mg{\cdot}L^{-1}$ from an actual concentration of $14mg{\cdot}L^{-1}$.

• 대한환경공학회지
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• 제35권1호
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• pp.17-22
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• 2013

본 연구는 조류 개체 수 증가로 pH가 급격하게 상승한 원수가 정수장으로 유입될 때 pH 조정을 위해 사용하는 이산화탄소($CO_2$) 주입이 응집효율 및 용존 알루미늄 농도변화에 미치는 영향을 고찰하였다. 응집제 1 mg/L에 주입에 따른 pH 감소는 LAS -0.0384, PAC -0.0254, A-PAC -0.0201, PACS2 -0.0135로 나타났다. 용존 알루미늄 농도는 pH 7.44에서 0.02 mg/L, pH 7.96에서 0.07 mg/L, pH 8.16에서 0.12 mg/L, pH 8.38에서 0.39 mg/L로 응집공정의 pH 증가에 따라 용존 알루미늄 농도가 증가하는 것으로 나타났다. 여기서 주목할 점은 급속 교반 후 pH 8.0을 초과할 때부터 용존 알루미늄 농도는 급격하게 증가하는 것이다. 그러므로 높은 pH의 원수가 유입되는 정수장에서 알루미늄 농도가 먹는 물 수질 기준 만족하기 위해서는 응집공정의 pH가 7.8 이하로 유지되도록 공정관리가 필요하며, 원수 pH가 8.0 이상 유입되는 경우 이산화탄소($CO_2$) 주입으로 pH를 7.3 내외로 일정하게 유지할 수 있었다. 또한 이산화탄소($CO_2$) 주입으로 응집공정에서 pH를 조정함으로써 탁도 및 응집제 절감, 용존 알루미늄 농도 감소 효과를 확인할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.491-491
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• 2017

K-water에서는 가뭄으로 인한 피해를 완화시키기 위해 '댐 용수공급 조정 기준'을 만들어 전국 다목적 댐들을 대상으로 시범적으로 적용하고 있다. 그런데 가뭄 기간(2008~2009)에 대하여 합천댐의 용수공급 조정기준을 이용해 저수지를 모의운영한 결과, 이 기준은 가뭄에 효과적으로 대응하지 못할 수도 있다고 판단되었고, 그에 따라 대안 기준을 제시하고자 한다. 용수공급 조정기준은 가뭄 대응 단계를 4단계(관심, 주의, 경계, 심각)로 나누고 있으며, 순단위로 각 단계별 감량공급 실행 저수량과 감량 공급량을 제시하고 있다. 이기준을 이용한 합천댐의 모의 운영 결과, 가뭄기간동안 용수공급에 실패한 경우가 발생하였다. 이는 K-water의 합천댐 용수공급 조정 기준이 가뭄 대응에 적합하지 못할 수도 있다는 것을 의미한다. 본 연구에서 제시하고자 하는 대안은 이산화 용수 감량공급 기법에서 도출된 용수 감량공급 현 저수량 기준곡선이다. 과거 심각한 가뭄이 발생한 1994년과 1995년을 대상으로 하여 기준곡선을 도출하였으며, 각 단계별 감량공급 실행 저수량은 혼합정수계획법을 이용해 결정하였다. 또한, 이 기준곡선을 이용하여 동일한 가뭄 기간 (2008~2009)에 대해 저수지 모의운영을 실시하였다. 그 결과 K-water의 합천댐 용수공급 조정 기준을 적용한 모의운영 결과에서는 용수공급 실패가 발생한데 비해 대안으로 제시하는 기준곡선을 적용한 모의운영 결과에서는 용수공급을 실패한 경우가 없었다. 이는 대안으로 제시한 기준곡선이 K-water의 기준곡선에 비해 가뭄 대응에 보다 적합한 것을 의미한다. 그 이유로는 대안으로 제시한 기준곡선의 감량공급 실행 저수량이 댐 용수공급 조정 기준의 값들보다 커 미리 감량공급이 이루어지기 때문이다.