• 한국물환경학회지
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• 제35권6호
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• pp.557-566
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• 2019

Paldang is a river reservoir in the Midwest of Korea, which is a drinking water source for the metropolitan area. Since the Paldang Reservoir is shallow, and has a short hydraulic residence time, its water quality is directly impacted by two incoming rivers, the north Han River (NHR) and the south Han River (SHR). The NHR has different seasonal patterns of water temperature from the SHR because the NHR is greatly impacted by the discharge water from upstream dams. The electrical conductivity (EC) and other material concentrations of the SHR are usually higher than those of the NHR because its basin is limestone-based. The difference in water temperature in the two rivers causes density flow, and the distribution of the EC within the reservoir can be an indicator for monitoring density flow. From the vertical gradient of the EC at the dam site, from spring to fall, it was confirmed that the SHR flowed into the upper layer, and the NHR flowed into the lower layer, and vice versa at other times. The relative difference (RD) of the EC between the upper layer and the lower layer at the dam site was used as an indicator for density flow. The RD of the EC showed a very significant correlation with the RD of total organic carbon (r = 0.70, p < 0.001) and the RD of total nitrogen (r = 0.58, p < 0.01). This relationship is based on the assumption that the difference in electrical conductivity and water quality between the SHR and the NHR is constant. However, in many cases this assumption is inconsistent. Thus, further study is needed on more suitable indicators to evaluate the impact of density flow on water quality.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권5호
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• pp.321-327
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• 2006

농업환경지표가 OECD 회원국간의 농업환경 비교와 이를 통한 농업환경 개선과 농업정책 수립에 대한 권고의 수단으로만 작용을 하지만 이것이 향후 통상 무역과 연계될 것은 추측 가능한 사실이다. OECD 농업환경지표를 우리나라에 그대로 적용했을 때 얻어진 지표 값이 우리나라의 농업환경을 사실대로 반영하지 못한다면 우리가 받을 피해는 미래에도 작용할 것이므로 이에 대한 새로운 제안을 통해 우리나라에 적합한 지표를 설정해야 한다. OECD에 의해 제안된 농업용수 사용 강도 지표는 논이나 밭에서 이용되거나 배수 유출되는 물의 특성을 모두 반영한 방법이 아니므로 몬순 기후지대에 속하는 한국에 적당하지 않다. 특히, 여름철 집중호우시기에 년 강우량의 2/3가 내리는 강우 특성은 이를 담수해 저장하는 능력을 가진 농경지의 수자원 보유능과 기타의 농업적 특성을 고려한 계산방법으로 농업용수를 산정해야 한다. 논의 경우 강우가 내리거나 관개가 되었을 때 담수나 침투를 통해 물을 지하로 배수해 지하수를 형성하거나 지표의 배수로나 하천을 통해 강이나 저수지로 상당량의 물을 흘려보내 다시 이용할 수 있도록 해준다. 즉, 농업용수로 계산되어 있는 물의 상당량은 다른 농경지나 생활용수 또는 공업용수나 하천 유지용수로 다시 이용된다. 따라서, 물 사용강도에 이용되는 농업용수는 농경지에서 소모되지 않고 지하수로 흘러 들어가거나 하천으로 유입되는 배출수를 고려하여 계산하는 것이 합리적이다. 이렇게 계산하면 22.9%(2001년)로 OECD 계산방법으로 얻어진 47%보다 24.1%가 낮아진다. 합리적인 농업용수 스트레스 지표를 산출하기 위해서는 각 나라마다 다른 나라와 강을 공유하고 있는지의 여부와 농업을 위한 주 취수원이 무엇인지를 살펴보아 그 나라에 적합한 스트레스 지표를 산출하도록 유도하는 것이 바람직할 것이다. 그러나, 실제 물에 대한 스트레스는 강우량, 수계별 수자원 부존량, 사용가능량, 농업용수 총공급수량, 환경 유지용수를 위한 기준 갈수량 확보 가능성, 농업용수 관리현황 및 저수율 분석, 수계별 농업용수 사용 가능량 및 기상 등이 복잡하게 작용할 것이므로 이 모든 인자들을 포함한 지표를 만들기는 쉬운 일이 아니다. 따라서, 우리나라는 OECD의 스트레스 지표와는 달리 환경 위해성 판단이 필요 없고, 계산이 복잡하지 않으며 우리의 환경에 적합하도록 주 취수원인 농업용 저수지의 저수율로 농업용수 스트레스 지표를 산정 했다. 농업용수 사용 기술적 효율지표는 작물의 재배 생리특성 및 이용특성과 지역마다 차이가 나는 기후의 특성을 반영하지 않은 계산의 결과이다. 그러므로 이러한 특성들을 반영하는 기술적 물 이용효율 지표를 만들기 위해서는 각 지역 또는 나라마다 작물별로 기준이 되는 물 소요량을 산정한 후 그 소요량에 대한 공급된 양의 비율로 WUTE를 결정하는 것이 합리적이다. 지역별, 작물별 특성을 포함해야 하는 농업용수 사용 경제적 효율 지표는 소비된 물을 분모로 삼아 계산에 이용하는 대신에 농업용수 사용 기술적 효율에서 제안한 각 지역 또는 나라마다 작물별로 기준이 되는 물 소요량을 산정한 후 그 소요량에 대한 공급된 양의 비율을 계산식의 분모에 적용하고, 벼의 경우는 생산물의 가격 대신에 지하수가 되는 양과 하천수가 되는 양에 대한 경제적 평가에 더해 논에 많은 양의 물이 관개됨으로서 발생하는 수변 생태계에 의한 환경유지 기능과 온도와 습도가 높은 한국의 기후 특성에서 전체 에너지 밸런스를 유지하는데 기여하는 관개수의 가치에 대한 평가와 더불어 생산물의 가격을 포함하는 것이 합리적일 것이다.

• 한국토양환경학회지
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• 제3권1호
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• pp.83-92
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• 1998

본 연구는 가스 포집관을 설치한 쓰레기 매립지에서의 가스 유동에 따른 모델 해석으로 부터 다음의 결과를 얻었다. 1) 저항이 없는 유량 계측기의 오차는, 투기계수 $10^{-14}$ $m^{2}$(실트; 포화투수계수 $10^{-7}$ m/s)보다 작은 복토를 쓰고 가스 발생량을 계측한다면, \circled1 직경 l0m 내에서는 0.5 mL/s 이상, \circled2 직경 20m 내에서는 2mL/s 이상, \circled3 직경 50m 내에서는 10 mL/s 이상의 유량범위에서, 정확한 계측치를 얻을 수 있다. 2)복토층의 \circled1투기계수가 $10^{-16}$$m^{2}$(점토; 포화투수계수 $10^{-9}$( m/s)에서는, 3종(bubblemeter, water head indicator and rotor meter)의 유량 계측기 모두 50m까지 유효한 계측이 가능하다. \circled2투기계수가 1$10^{-14}$$m^{2}$에서는, bubble meter and water head indicator는 5m 이하, rotor meter는 15m 내의 범위에서 유효한 계측이 가능하다. \circled3투기계수가 $10^{12}$$m^{2}$에서는 가스 포집관의 2m범위 이내에서만 유효히 계측된다. 3) 가스 포집관에 유량 계측기를 설치하면, 계측조건의 변화로 정상조건까지의 도달시간은 bubble meter와 water head indicator는 약 1일, roter meter는 약 1시간 정도가 소요된다.

• 한국물환경학회지
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• 제27권2호
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• pp.228-234
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• 2011

The goal of water quality management on stream and watershed is to focus not on discharged loads management but on a water quality management. Discharged loads management is not goal of water quality management but way for perform with total maximum daily loads management. It is necessary to estimate the relation between non-point source with stromwater runoff (NPSSR) and water quality to select a watershed where it is required to manage NPSSR for water quality improvement. To evaluate the effects of NPSSR on stream's water quality, we compare the aspects of water quality in dry and wet seasons using flow duration curve analysis based on flow rate variation data by actual surveying. In this study we attempt to quantify the variation characteristic of water quality and estimate the Inflow characteristic of pollution source with water quality and flow rate monitoring on 10 watersheds. We try to estimate water quality and flow rate by regression analysis and try again regression analysis with each high and low water quality data more than estimations. An analysis of relation between water quality and flow rate of 10 watersheds shows that the water quality of the Nonsan and the Ganggyeong streams had been polluted by NPSSR pollutants. Other eight streams were important point source more than NPSSR. It is wide variation range of $BOD_5$ also high average concentration of $BOD_5$. We have to quantify water quality variation by cv1 in wet season and cv365 in dry season with comparing the estimate of high water quality and low water quality. This method can be used to indicator for water quality variation according to flow rate.

• 상하수도학회지
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• 제23권6호
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• pp.871-879
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• 2009

The Korea has high population density, so the precipitation per capita is only one tenth to world average. The water resource in Korea is insufficient. But the leakage in the water distribution system is about 25%, and it is lower than other countries where water utilities are managed well. The pipelines' management also is getting worse because the leakage in the pipelines lower the ground density surrounding pipes. So, managing the leakage in the water distribution system is very important in the view of increasing the water resources and doing the efficient management of the pipeline system. Accordingly this study aimed to conduct a cause-analysis with scientific approaches considering key local factor related to water loss of distribution system and derive better performance indicators which are able to evaluate the real state of water loss management reasonably. Also this research aimed to develop a methodology capable of judging condition of infrastructure of water distribution system.

• 한국수자원학회논문집
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• 제40권2호
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• pp.101-112
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• 2007

본 연구에서는 댐군을 연계운영할 경우 발생하는 효과를 이수측면에서 평가할 수 있는 방법을 개발하여 한강수계 댐군 운영 실적의 평가에 적용하였다. 개발된 평가방법에서는 용수공급과 유황개선 부분에서 연계운영의 효과를 평가하기 위하여 평가지점에서 필요수량에 대한 충족률과 유황안정도를 평가지표로 사용하였다 발전 부분에서 연계운영의 효과는 댐군에 의해 생산된 총발전량을 평가지표로 사용하였다. 실제 운영실적은 공칭공급량을 공급하는 단독운영과 최적화 모형에 의한 평가지표들과 비교하여 평가되었다. 한강수계의 2001년부터 2004년까지의 실제 연계운영 실적을 단독운영과 최적화 모형의 결과와 각 연도별로 비교해 보면, 용수공급 측면에서 필요수량 충족률은 단독운영은 $94.36{\sim}99.68%$, 실제운영은 $97.16{\sim}99.90%$, 최적화 모형은 4개년 모두 100.0 %를 나타냈다. 댐 운영 방법별로 하상계수와 유황계수를 사용하여 유황안정도를 평가해 보면, 유황이 단독운영 보다 실제운영과 최적화 모형이 더 안정적인 결과를 나타냈다. 실제 총발전량을 다른 운영방법의 결과와 비교해 보면, 최적화 모형은 실제 총발전량 보다 $-3.47{\sim}6.54%$ 증가된 결과를 나타냈으며, 단독운영은 실제 총발전량 보다 $12.68{\sim}38.94%$ 감소된 결과를 나타냈다.

• 한국환경과학회지
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• 제22권7호
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• pp.863-871
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• 2013

Dielectric discharges are an emerging technique in environmental pollutant degradation, which that are characterized by the production of hydroxyl radicals as the primary degradation species. For practical application of the plasma reactor, reactor that can handle large amounts of water are needed. Plasma research to date has focused on small-scale water treatment. This study was carried out basic study for scale-up of a single DBD (dielectric barrier discharge) plasma reactor. The degradation of N, N-Dimethyl-4-nitrosoaniline (RNO, indicator of the generation of OH radical) was used as a performance indicator of multi-plasma reactor. The experiments is divided into two parts: design parameters [effect of distance of single plasma module (1~14 cm), arrangement of ground electrode (single and multi), rector number (1~5) and power number (1~5)]; operation parameter [effect of applied voltage (60~220 V), air flow rate (1~5 L/min), electric conductivity of solution ($1.4{\mu}S/cm$, deionized water)~18.8 mS/cm (addition of NaCl 10 g/L) and pH (5~9)]. Considering the electric stability of the plasma reactor, optimum spacing between the single plasma module was 2 cm. Multi discharge electrodes - single ground electrode array was selected. Combination of power 3-plasma module 5 was the optimal combination for maximum RNO degradation. The optimum 1st voltage and air flow rate for RNO degradation were 180 V and 4 L/min, respectively. The pH and conductivity of the solution was not influencing the RNO degradation.

• 상하수도학회지
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• 제29권5호
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• pp.551-557
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• 2015

The TMDL (Total Maximum Daily Load) has been used to determine the water quality target. LDC (Load Duration Curve) based on hydrology has been used to support water quality assessments and development of TMDL. Also FDC (Flow Duration Curve) analysis can be used as a general indicator of hydrologic condition. The LDC is developed by multiplying FDC with the numeric water quality target of the factor for the pollutant of concern. Therefore, this study was to create LDC using the stream flow data and numeric water quality target of BOD and T-P in order to evaluate the pollutant load characterization by flow conditions in Heukcheon stream. When it is to be a high-flows condition, BOD and T-P are necessary to manage. BOD and T-P did not satisfy the numeric water quality target for both seasons (spring and summer). In order to meet the numeric water quality target in Heukcheon stream, management of non point source pollutant is much more important than that of point source pollutant control.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.260-266
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• 2009

본 연구는 지방상수도 배급수 관망의 유수율을 향상시키기 위하여 수량관리를 위한 블록시스템 구축을 통한 구역화 계량, 누수의 정량화를 위한 야간최소유량 측정을 통한 누수평가지표 및 국제 누수지수ILI(Infrastructure Leakage Index)의 도입, 압력제어를 통한 누수저감 효과분석, 장기적인 계획수립을 위하여 노후수도관의 잔존수명 예측 등 누수를 평가 관리할 수 있는 기술을 개발, 제안하였다. N시 야간최소유량 측정을 통하여 주거지역과 상업지역에서 정량적인 누수평가지표로 관길이당, 급수전당의 허용기준누수량을 산정하였다. 이는 관망정비가 완료된 주거, 상업지역을 각각 대상으로 UK water industry에서 제안한 방법을 이용하여 실측을 통한 야간최소유량을 분석함으로써 유수율을 대신할 수 있는 허용누수량 산정식을 개발하였다. 압력제어를 통한 누수저감효과는 감압변의 설치를 통하여 수행되는데, 사천시 우티 배수구역을 대상으로 압력관리 구역을 4개로 분할하고 감압밸브 3개소, 가압펌프 1개소를 설치하여 압력을 조절한 결과 약 $466\;m^3/day$의 누수를 저감시킬 수 있을 것으로 나타나 압력관리를 통하여 연간 113백만의 비용절감효과가 기대되었다. 노후 상수관로의 부식속도 및 잔존수명 예측 연구에서는 매설년도, 토양 또는 수질특성에 따른 관체의 부식속도를 평가함으로써 잔존두께를 예측할 수 있는 모델을 개발하였으며 또한 부식으로 인한 공식특성에 따른 잔존강도 등을 평가할 수 있는 비선형회귀 모형을 개발, 수도관의 잔존수명예측에 활용하여 장단기 노후관 개대체 계획수립에 활용할 수 있도록 제안하였다. 본 연구의 결과들은 지방상수도의 유수율 제고 및 관망정비사업에 적극적으로 활용할 수 있는 누수평가 및 관리기법을 제안할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국환경과학회지
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• 제27권8호
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• pp.621-629
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• 2018

Many chemically active species such as ${\cdot}H$, ${\cdot}OH$, $O_3$, $H_2O_2$, hydrated $e^-$, as well as ultraviolet rays, are produced by Dielectric Barrier Discharge (DBD) plasma in water and are widely use to remove non-biodegradable materials and deactivate microorganisms. As the plasma gas containing chemically active species that is generated from the plasma reaction has a short lifetime and low solubility in water, increasing the dissolution rate of this gas is an important challenge. To this end, the plasma gas and water within reactor were mixed using the air-automizing nozzle, and then, water-gas mixture was injected into water. The dissolving effect of plasma gas was indirectly confirmed by measuring the RNO (N-Dimethyl-4-nitrosoaniline, indicator of the formation of OH radical) solution. The plasma system consisted of an oxygen generator, a high-voltage power supply, a plasma generator and a liquid-gas mixing reactor. Experiments were conducted to examine the effects of location of air-automizing nozzle, flow rate of plasma gas, water circulation rate, and high-voltage on RNO degradation. The experimental results showed that the RNO removal efficiency of the air-automizing nozzle is 29.8% higher than the conventional diffuser. The nozzle position from water surface was not considered to be a major factor in the design and operation of the plasma reactor. The plasma gas flow rate and water circulation rate with the highest RNO removal rate were 3.5 L/min and 1.5 L/min, respectively. The ratio of the plasma gas flow rate to the water circulation rate for obtaining an RNO removal rate of over 95% was 1.67 ~ 4.00.