• 제목/요약/키워드: Water quality analyze

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수계의 비점오염원 관리 - 대청호를 중심으로 (Management of Nonpoint Sources in Watershed - with reference to Daechong Reservoir in Korea)

  • 이종호
    • 환경영향평가
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    • 제9권3호
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    • pp.163-176
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    • 2000
  • The purpose of this study is to analyze the pollutant loads and its distribution, and to suggest the management of nonpoint sources in Daechong Reservoir. The loads from point and nonpoint sources such as population, industry, livestock and land use were calculated per stream or river with topography(1:25,000) of the watershed of Daechong Reservoir. The generating pollutant loads were obtained through multiplication of pollutant sources by generating pollutant quantity per unit pollutant source. The effluent point sources loads is defined as loads from wastewater treatment facilities such as domestic, industrial and livestock wastewater treatment facilities, which were calculated through multiplication of effluent flowrates by water quality constituents concentration. Untreated point sources loads were estimated to be 35 % of total point sources loads. The effluent nonpoint sources pollutant loads were obtained through the multiplication of generating nonpoint sources loads by effluent ratios based on previous studies. The effluent nonpoint sources loads have the ratio of 26.2% of total BOD effluent loadings, 20.1% of total T-N effluent loadings, and 10.5% of total T-P effluent loadings. For the reduction of nonpoint sources loads in Daechong Reservoir, silviculture, artificial wet land, and grassed waterways could be applied. And untreated livestock waste scattered can result in nonpoint loadings, so required the livestock wastes treatment facilities and purifying facilities together with the management of shed, pasture, livestock waste storage site and composting site. Finally, remote sensing and GIS should be applied to the identification of distribution of water quality, watershed, the location and scale of nonpoint sources, effluent process during rainfall, for more detailed analysis of nonpoint sources.

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장래 해수수질 변화에 따른 머신러닝 기반 해수담수 전력비 예측 모형 개발 (Prediction model for electric power consumption of seawater desalination based on machine learning by seawater quality change in future)

  • 심규대;고영희
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권spc1호
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    • pp.1023-1035
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    • 2021
  • 본 연구는 머신러닝 기반의 분석으로 해수담수화(Desalination) 시설의 전력비 예측모델의 가능성을 검토하였다. 해수담수화 주요 공정인 역삼투(Seawater Reverse Osmosis) 시설의 전력비 예측 모델을 개발하고, 전력비 산정에 영향을 미치는 인자를 분석하였으며, 해수 수질 중에서 선정된 수온 및 염분도 측정자료를 활용하여 검토하였다. 국립해양조사원(Korea Hydrographic and Oceanographic Agency, KHOA)의 2003년부터 2014년까지의 자료를 이용하였으며, 모형의 구조는 시행오차법(Trial & Error)으로 하이퍼파라미터를 최적화하여 머신러닝 기반의 예측 모델을 구축하고, 장래 해수 수질을 예측하였다. 해수 수온은 기존 패턴과 유사할 것으로 예측되었고, 염분도는 과거 측정자료 범위 이내로 최대값이 점차 감소되는 경향을 보여 해수담수화의 전력비가 약 0.80% 감소하는 것으로 검토되었다. 본 연구는 머신러닝 기반의 예측 모델을 구축하여 장래 수질 변화 예측하였으며, 해수 수질 변동의 영향 및 대안을 제시했다는데 의의가 있다.

대청호 홍수조절지 내 경작활동이 수질에 미치는 영향 (Effect of Cultivation Activity in Daecheong Lake Flood Control Site on Water Quality)

  • 최혜선;전민수;김이형
    • 한국습지학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.49-58
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    • 2020
  • 경작지의 과다 비료와 퇴비의 사용은 토양내 양분 축적을 증가시키며 잉여 양분은 지표유출 및 지하유출 과정을 통해 수질 오염과 녹조발생 등을 유발시킨다. 또한 토양내 과다 양분축적과 함께 지속적 작물 재배는 토양의 산성화를 초래하여 토양의 물리적 구조를 변화시켜 양분의 침출을 더욱 증가시킨다. 대청호 저수구역 내 경작은 대청호의 수질에 직접적 영향을 주기도 하며, 대청댐 수위상승시 침수되어 토양 내 양분이 용출되기도 한다. 본 연구는 대청댐 저수구역 내 경작지의 물리화학적 성상을 분석하여 대청호 수질관리 대책수립에 활용가능한 기초자료를 제공하고자 수행되었다. 대청호 저수구역 경작지 토양은 잉여양분이 이동 가능한 Sandy Loam 토양으로 분류되었다. 작물별 토양내 화학적 성상은 작물별 서로 다른 시비량에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 그러나 농민의 경작방식과 미기후 변화 등도 경작지 토양의 화학적 성상변화에 영향을 주는 것으로 평가되었다. 경작지 토양내 양분양은 지하수 및 인근 하천의 수질 및 대청호 주요 녹조발생에 영향을 주는 것으로 나타났다. 논에서의 양분유출은 봄철 강우시 집중되었으며, 밭에서의 양분유출은 여름에서 가을까지의 기저유출 및 멀칭으로 인한 지표유출 등이 영향을 주는 것으로 나타났다. 하천내부의 과다한 식생과 경작지의 유기성 농업잔재물도 하천의 유기물 및 영양염류 증가에 기여하는 것으로 평가되었다. 본 연구결과는 대청호 녹조발생 저감을 위한 저수구역내 경작지 관리를 위한 우선 관리지역 지정 및 관리기법 선정에 활용될 수 있다.

육수학적 특성에 따른 국내 저수지의 부영양화 유형분석 -엽록소 a와 수심을 중심으로 (Analysis of Eutrophication Based on Chlorophyll-a, Depth and Limnological Characteristics in Korean Reservoirs)

  • 김호섭;황순진
    • 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.

GIS와 WASP5 수질모델의 유기적 통합에 관한 연구 (A Study on the Systematic Integration of WASP5 Water Quality Model with a GIS)

  • 최성규;김계현
    • Spatial Information Research
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    • 제9권2호
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    • pp.291-307
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    • 2001
  • 오늘날 환경공학분야에서는 지표상의 유체와 오염물질 흐름에 대한 화학적·생물학적 프로세스를 보다 정확하고 효과적으로 파악하기 위하여 GIS 기법을 적용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나, 공간적으로 표현되는 지표오염부하와 호수·하천 프로세스 간의 연계는 상대적으로 미흡한 실정이다. 이러한 연속성의 부재로 인하여 공간적인 오염원 특성과 수질모델의 연계 방안이 요구되고 있다. 본 연구의 목적은 GIS 소프트웨어인 Arcview와 USEPA의 수질 모델인 WASP5를 양방향으로 연계하여 오염부하와 수질모델의 입·출력 관계를 구현하는 것이다. 연구의 범위는 연구 동향 및 사례 분석, GIS를 이용한 점오염부하 및 비점오염부하 산출, WASP5 모델링, GIS와 모델의 연계 등을 포함한다. 본 연구는 GIS를 이용한 전처리(수질모델 입력 자료 생성), WASP5 수질 모델링, GIS를 이용한 후처리(수질 모델링 결과 출력)의 절차로 수행되었다. 전처리 단계에서는 소유역별 오염부하량을 산정한 후, 격자 분석 등을 통하여 모델링의 기본 단위가되는 세그먼트를 분할하고 각 세그먼트로 유입되는 경계농도를 산출하였다. 그리고 WASP5 수질 모델링 단계에서는 실측치를 이용하여 모델을 보정하고 모델링 결과를 분석하였다. 마지막으로 후처리 단계에서는 모델 결과를 GIS 형태의 자료로 변환하고, 이를 그래프나 주제도 형태로 표현하였다. 본 연구에서 구현된 인터페이스는 수질 관리를 위한 기본적인 환경을 제공하기 때문에 수질 정책 수립이나 의사 결정에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

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충남 지역 주민들의 약수 이용 실태 및 무기질 함량에 관한 조사 분석 (Survey on the Local Residental Utilization and the Mineral Content of Mineral Water in Chung Nam Area)

  • 송은승;김은경;우나리야
    • 한국식품영양학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.515-525
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    • 2006
  • Survey was done to total 250 people to analyze characteristics of water quality in 5 widely used mineral water springs-(Teajosan(a), Leechungmukong(b), Onju(c), Yeongin(d), Crown(e))-in Chung-nam area and local mineral water usage. And the content of mineral and physico-chemical properties were compared in 5 sites. The largest users of mineral water spring was $40{\sim}50's$ of ages. Among those mineral water spring users, 52.5% had regular dietary habit and 32% showed improvement in lift habit after using mineral water spring. The mineral water spring users were engaged in student, housewife, professional, self-employed, etc. Those who were highly interested in health were likely to use mineral spring water more often regardless of age and occupation. Five mineral water springs differed in contents of mineral. The average content of minerals was $Ca\;28.5mg/{\ell},\;K\;1.5mg/{\ell},\;Mg\;5.3mg/{\ell},\;Na\;14.3mg/{\ell}$. 'K index' was an indicator of healthy water, and 'O index' was an indicator of tasty water. According to K indek and O index, waters of a b, c and e area were classified as 'tasty and healthy water', and water of e area had the highest values in both K and O index d area was classified as 'tasty water.'

기수역 인공하천에서 시공간적 수질분포 특성 연구 (A study on Spatiotemporal Variations of distribution characteristics in Artificial Rivers of the Brackish Water Zone)

  • 김윤정;최옥연;한인섭
    • 한국수처리학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.89-97
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    • 2018
  • The purpose of this reaserch is to analyze the charateristics of water quality in space through the operation of ARA River in Artificial Rivers of the Brackish Water Zone. The spatial distribution measured water temperature and salt levels for the surface, middle and deep layers by dividing the four areas of Incheon, Sicheon, Gyeyang and Gimpo. Water temperature did not vary much by water depth and branch, and its purpose is to maintain stable water environment through correlation analysis and operation. To examine the temporal and spatial distribution patterns of the Arachon, we measured DO on the Incheon branch, Sicheon, Gyeyang and Gimpo branch twice a month, and on the surface, the temperature level, The water temperature did not vary much by depth and location, and the water temperature in January and March tended to rise from Incheon to Gimpo, with the average difference of 1.1 degrees during the same period. The salinity difference between Incheon and Gimpo sites was 3.3 psu deep and 5.4 psu deep. In particular, floodgates from July to September are found to be less than 10psu overall, which is considered to be a gas due to the effects of floods and the inflow of Gulpo Stream. D.O. is located in some areas due to summer rains. The hypoxic layer has been identified.Analysis of seasonal data shows that water temperature and DO are strongly correlated in autumn. It was found that the water temperature and salt levels in the fall showed a weak correlation.

논문 - HSPF를 이용한 새만금 유역의 오염부하 특성 (Characteristics of Pollutant Loads in Saemangeum Watershed Using HSPF)

  • 정지연;신유리;최정훈;최인규;윤춘경;손영권
    • 한국관개배수논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.54-65
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    • 2011
  • This study was performed to analyze the influence of pollutant loads characteristics on the point and non-point sources in Saemangeum watershed area using Hydrological Simulation Program, Fortran (HSPF). The simulation items were flow, BOD, T-N, and T-P(2007~2010). The pollutant loads trend reflects the precipitation. Specifically, the point source loads were almost constant, but the non-point source loads were influenced in the precipitation. It was found that the effect of non-point source is larger than point source. The water quality had a clear trend by the season. However, pollutant loads did not show distinct seasonal changes. The reason is that the pollutant concentration is diluted by the increased flow at summer season. Therefore, it is important to control the non-point source in order to manage water quality in the region. For the management of Saemangeum lake, it is need to control of supplied pollutant loads from Saemangeum watershed.

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새만금유역의 배출부하 특성 (Characteristics of Discharged Loads from Saemangeum Watershed)

  • 정재운;장정렬;최강원;임병진;이영재;강재홍;박혜린;조소현
    • 한국관개배수논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.35-41
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    • 2010
  • For efficient water quality management of Saemangeum lake, it is very important to accurately analyze discharged load characteristics using investigated pollution sources data from Saemangeum watershed. Investigation of pollution sources was conducted from 2003 to 2007. In this study, pollution sources are largely classified into human population, livestock, industry, and land use. Discharged loads of BOD, T-N and T-P from classified pollution sources were calculated by Korea TMDL (Total Maximum Daily Load) technical guideline. The calculated results showed that the major sources of BOD and T-N were land use, human population, livestock, and industry in order. However, the major sources of T-P were livestock, land use, human population, and industry in order. Our results clearly show that pollution sources of the priority management for water quality enhancement in the Saemangeum lake has represented land use and livestock.

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군산 연안 해역에서의 부영양화 제어에 관한 연구 (A study on Eutrophication control in coastal area of Gunsan)

  • 김종구;정태주
    • 한국환경과학회지
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    • 제12권9호
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    • pp.957-966
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    • 2003
  • Gunsan coastal area is one of region increasing pollution problems. To improve water quality, the reduction of these nutrients loads should be indispensible. In this study, the three-dimensional numerical hydrodynamic and ecosystem model were applied to analyze the processes affecting the eutrophication. In field survey, the average concentrations of dissolved inorganic nitrogen (DIN) and dissolved inorganic phosphorus(DIP) at surface waters were found to be 0.43mg/$\ell$ and 0.03mg/$\ell$ respectively, which were exceeding second grade of water quality criteria. In hydrodynamic modelling, the comparison between the simulated and observed tidal ellipses showed fairly good agreement. The ecosystem model was calibrated with the observed data in study area. The simulated results of DIN were fairly good coincided with the observed values within relative error of 32.39%, correlation coefficient(r) of 0.99. In the case of DIP, the simulated results were fairly good coincided with the observed values within relative error of 24.26%, correlation coefficient(r) of 0.82. The simulations of DIN and DIP concentrations using ecosystem model were performed under the conditions of 20∼80% reductions for pollutant loading. At simulation results, concentration of DIN and DIP were reduced to 20∼80% and under 10% in case of the 80% reduction of pollutant loading, respectively.