A multiplicative ARIMA model was tested and applied to analyze the periodicity and trends of 168 monthly oxygen demand data from the Noryanggin water quality gauging station in the downstream Han River. ARIMA model was identified to fit to the data using ACF and PACF tests, and the parameters estimated using an unconditional least square method. The residuals between the observed and forecasted data were acceptable with the Porte-Manteau test. A forecast of DO changes was made for its applications.
물발자국은 인간의 활동을 통해 소비되는 직접수와 간접수의 총사용량을 산정함으로써 지속가능한 물이용을 유도하기 위한 효과적 수단으로 활용되고 있다. 본 연구는 서울시의 물이용 관리와 관련한 계획들의 문제점 분석을 통해 물발자국의 도입가능성을 분석하고 장단기적인 측면에서 도입 및 활용방안을 제시하고자 하였다. 또한 서울시 25개 자치구를 대상으로 시뮬레이션을 통해 청색 및 회색 물발자국을 산정하고, 지역별 물발자국의 차이점 분석과 이를 바탕으로 물발자국을 줄이기 위한 대안들을 모색하였다. 물발자국 측면에서의 서울시 물환경시스템에 대한 분석은 크게 청색물발자국과 회색물발자국으로 나누어 수행하였다. 개인이나 공동체가 제품이나 서비스를 생산 소비하기 위해 필요한 지표수와 지하수의 양을 의미하는 청색물발자국을 분석하기 위해서 서울시의 각 행정구역별 지하수의 사용량과 생활용수의 사용량을 합산하여 추정하였다. 각 행정구역별 청색물발자국을 인구수와 세대수 비율로 확인해 본 결과 중구, 종로구 강남구, 용산구, 서초구 등의 순으로 높게 나타났다. 회색물발자국은 각 행정구역별 BOD기준의 오 폐수발생부하량을 배출기준 수질(BOD기준 3.5ppm)로 정화하여 배출할 때 사용되는 물의 양을 추론하여 산출하였다. 각 행정구역별 회색물발자국을 인구수와 세대수 비율로 확인해 본 결과 중구, 종로구 강남구, 용산구, 서초구, 영등포구 등의 순으로 높게 나타났다. 본 연구 결과는 물관리 있어 공급중심의 양적 관리 정책의 한계를 극복하기 위한 일환으로 물발자국의 개념 및 방법의 도입을 제안하였으며 이는 환경적 경제적 사회적으로 보다 탄력적이고 지속가능한 물관리 정책을 모색하는데 중요한 기초자료가 될 것으로 기대된다.
This study was carried out to analyze the monthly runoff concentration on non rainfall days in order to prepare basic data to compare the runoff concentration on rainfall days in 7 forest watersheds in the Republic of Korea. Forest stream water has been collected through 15 times of sampling in each watershed and analyzed based on the changes in concentration of Biochemical Oxygen Demand(BOD), Chemical Oxygen Demand(COD), Total Organic Carbon(TOC), Total Nitrogen(TN), and Total Phosphorus(TP). The average concentration was 0.8 mg/L for BOD, 1.4 mg/L for COD, 0.8 mg/L for TOC, 1.85 mg/L for TN and 0.002 mg/L for TP during non rainfall days. Coniferous forested watersheds showed higher value of TN and TP concentration. Concentrations of BOD and TP in early March (p<0.01) were affected by melt water flow input in spring season. Significant differences (p<0.01) in concentrations were observed in BOD and TOC, indicating seasonal rainfall and vegetation growth impacts on forest stream quality. Concentration of TN and TP showed significant positive correlation, and weak negative correlation was found in the concentration of BOD and TOC. It is expected that result of forest stream water on non rainfall days could be basic information in managing non-point source from forest watersheds.
Groundwater monitoring data from the National Groundwater Monitoring Stations, a total of 320 stations, were analyzed to identify the response of water level and quality to the Odaesan earthquake (M4.9) occurred in January 2007. Among the total of eight stations responded to the earthquake, five wells showed water-level decline, and in three wells, water level rose. In terms of recovery, water levels in four stations had recovered to the original level in five days, but not in the rest four wells. The magnitude of water-level change shows weak relations to the distance between the earthquake epicenter and the groundwater monitoring station. However, the relations to the transmissivities of monitored aquifer in the station with the groundwater change were not significant. To implement the earthquake monitoring system through the groundwater monitoring network, we still need to accumulate the long-term monitoring data and geostatistically analyze those with hydrogeological and tectonic factors.
Coagulation process is one of the most important processes in water treatment procedures for stable and economical operation, and coagulant dosing of this process for most plants is generally determined by the jar test. However, this method does not only take a long time to analyze and get the result but also has difficulties in applying to automatic control. This paper shows the feasibility of applying neural network to control the coagulant dosing automatically in water treatment plant. To be specific, the predicted results of the neural network model is shown to be similar to that of jar test. The input variables for learning the neural network are turbidity, water temperature, pH, and alkalinity. Combining the neural network and SCD(Streaming Current Detector) for feedforward and feedback control of injecting coagulant, a rapid change of the raw water quality can be accommodated.
Nowadays, the high land use, mainly used for urbanization, is affecting runoff loads of non-point pollutants to increase. According to this fact, increasing runoff loads seems like to appear that it contributes to high ratio of pollution loads in the whole the pollution loads and that this non-point source is the main cause of water becoming worse quality. Especially, concentrated pollutants on the impermeable roads run off to the public water bodies. Also the coefficient of runoff from roads is high with a fast velocity of runoff, which ends up with consequence that a lot of pollutants runoff happens when it is raining. Therefore it is very important project to evaluate the quantity of pollutant loads. In this study, I computed the pollutant loadings depending on time and rainfall to analyze characteristics of runoff while first flush storm water and evaluated the runoff time while first flush storm water and rainfall based on the change in curves on the graph. I also computed contribution ratio to identify its impact on water quality of stream. I realized that the management and treatment of first flush storm water effluents is very important for the management of road's non-point source pollutants because runoff loads of non-point source pollution are over the 80% of whole loads of stream. Also according to the evaluation of runoff loads of first flush storm water for SS, run off time was shown under the 30 minute and rainfall was shown under the 5mm which is less than 20% of whole rainfall. These are under 5mm which is regarded amount of first flush storm water by the Ministry of Environment and it is judged to be because run off by rainfall is very fast on impermeable roads. Also, run off time and rainfall of BOD is higher than SS. Therefore I realized that the management of non-point source should be managed and done differently depending on each material. Finally, the contribution ratio of pollutants loads by rainfall-runoff was shown SS 12.7%, BOD 12.7%, COD 15.9%, T-N 4.9%, T-P 8.9%, however, the pollutants loads flowing into the steam was shown 4.4%. This represents that the concentration of non-point pollutants is relatively higher and we should find the methodical management and should be concerned about non-point source for improvement on water quality of streams.
조사 시기 동안 (2000~2004년) 주암호와 동복호에서는 겨울을 제외한 시기에 표층과 저층의 수온차이로 인해성층화가 발생하였지만 영산호에서는 나타나지 않았다. 투명도는 주암호>동복호>영산호 순으로 영산호에서 낮은 투명도를 보였으며 주암호와 동복호에서는 식물플랑크톤의 생물량이 높게 나타나는 가을 저층에는 저산소상태로 수질 악화를 나타내었다. 암모니아, 질산염, 인산염 TN, TP는 주암호와 동복호에 비해 영산호에서 높게 나타났으나 클로로필 a는 평균적으로 동복호에서 높았으며 영산호에서 낮았다. 3개호소의 여름, 가을 연평균 영양상태는 평균적으로 영산호>동복호>주암호 순으로 영산호에서 높았다. 주암호와 동복호에서는 TSI (CHL)>TSI (SD)>TSI (TP) 순으로 나타나 조류성장에 있어 인산염이 제한영양염으로 작용할 가능성을 나타내었으며 영산호에서는 TSI (TP)>TSI (SD)>TSI (CHL) 순으로 나타났다. 영산호에서는 인산염에 의한 제한보다는 탁도 즉 광량에 의한 제한이 식물플랑크톤의 성장에 영향을 미치는 것으로 판단된다. 주암호는 빈, 중영양을 보였으며, 동복호에서는 중, 부영양을 영산호에서는 부, 과영양을 보였다.
기후변화는 예측할 수 없는 변동성이 매우 커지고 있다. 이로인해 생태계, 인류의 생활, 수문학적 순환 등 다양한 시스템에 변화를 가져오고 있다. 특히 최근 예측할 수 없는 기후변화로 인해 극한가뭄 및 집중호우가 자주 발생하며 그로 인해 1차적 재해가 아닌 침수, 퇴사로 인한 수질오염을 유발하는 복합적인 수자원재해가 발생하고 있다. 유역모델로 SWAT를 이용하여 장래 유출량 및 오염부하량을 분석하고 기후시나리오는 기상청 표준 시나리오(HadGEM3-RA)의 RCP4.5 기후시나리오를 정상성 분위사상법을 적용하여 분석하였다. 기후시나리오와 유역모델의 연계모의로 유출량 및 오염부하량 분석을 수행하였고 연계모형의 적용 및 검증과 기후변화에 따른 미래 수질 변화 분석 결과를 최종적으로 제시하였다. 본 연구에서는 인공신경망을 이용하여 기후변화 시나리오를 모의하여 저수지 수질모형인 W2모델을 통한 댐 저수지의 변화와 인공신경망에서의 수온과 탁도의 결과를 비교하였다. 본 연구의 결과로 신경망모형의 장점인 비선형성 및 간편성을 기후변화를 적용한 합천댐 저수지에서의 수온과 탁도 예측에 적용 가능성을 제시하고자 한다.
1970~1980년대 준공된 우리나라의 다목적댐 저수지에는 발전방류를 위한 고정식 취수구가 심층에 설치되어 있어 일부 댐 하류에서는 냉수 방류에 의한 농작물 냉해, 안개 일수 증가 등의 문제점이 제기된 바 있다. 본 연구에서는 고정식 취수구를 통해 심층 취수가 이루어지고 있는 합천호를 대상으로 취수 수심이 저수지의 수온 성층 구조와 방류 수온에 미치는 영향을 분석하였다. 3차원 수리수질모형인 AEM3D를 이용하여 합천호의 연직 수온 분포를 재현하고 계절별 수온성층 구조를 분석하였으며, 수문 조건에 따른 수온성층 변화를 비교 분석하기 위하여 풍수해와 갈수해를 대상으로 모델링 하였다. 또한 취수심 변경 시나리오를 적용함으로써 취수 수심이 수온성층 구조에 미치는 영향을 분석하였다. 모의 결과 심층 취수를 표층 취수로 변경할 경우 수온약층의 형성 위치가 풍수해 6.5 m, 갈수해 6.8 m 감소하여 더 얕은 수심에 형성될 것으로 분석되었다. 또한 수체 안정도 지수인 Schmidt Stability Index (SSI)와 Buoyancy frequency (N2)가 증가하여 수온성층 강도가 증가하는 것으로 나타났다. 표층 취수시 연평균 방류수온이 풍수해 3.5℃, 갈수해 5.0℃ 증가하여 하류하천의 영향은 감소하나, 호내의 저수온층 수체적과 수온성층 강도가 증가하므로 추후 수질관리를 위해 취수심을 댐 운영의 주요인자로 고려해야 할 것으로 판단된다.
The significance of maintaining the soil environment is gradually increasing owing to soil and underground water contamination by petroleum leak accidents. However, the purification of soil is an expensive and more time-consuming process than the purification of contaminated water and air. Moreover, determining the source and people responsible for soil pollution gets often embroiled in legal conflicts, further delaying the cleanup process of the contaminate site. Generally, TPH (total petroleum hydrocarbon) pattern analysis is used to determine the petroleum species and polluter responsible for soil contamination. However, this process has limited application for petroleum products with a similar TPH pattern. In this study, we analyze the TPH pattern and specific sectional ratio (${\sim}C_{10}$, $C_{10}-C_{12}$, $C_{12}-C_{36}$, and $C_{36}{\sim}$) of various domestic petroleum products to identify the petroleum product responsible for soil contamination. Also, we perform BTEX (benzene, toluene, ethyl benzene, xylene) quantitative analysis and determine B:T:E:X ratio using GC-MS. The results show that gasoline grade 1 and 2 have a similar TPH pattern but different BTEX values and ratios. This means that BTEX analysis can be used as a new method to purify soil pollution. This complementary TPH and BTEX method proposed in this study can be used to identify the petroleum species and polluters present in the contaminated soil.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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