• Membrane and Water Treatment
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• 제7권2호
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• pp.127-141
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• 2016

Electrodialysis (ED) is known to be a useful membrane process for desalination, concentration, separation, and purification in many fields. In this process, it is desirable to work at high current density in order to achieve fast desalination with the lowest possible effective membrane area. In practice, however, operating currents are restricted by the occurrence of concentration polarization phenomena. Many studies showed the occurrence of a limiting current density (LCD). The limiting current density in the electrodialysis process is an important parameter which determines the electrical resistance and the current utilization. Therefore, its reliable determination is required for designing an efficient electrodialysis plant. The purpose of this study is the development of a predictive model of the limiting current density in an electrodialysis process using response surface methodology (RSM). A two-factor central composite design (CCD) of RSM was used to analyze the effect of operation conditions (the initial salt concentration (C) and the linear flow velocity of solution to be treated (u)) on the limiting current density and to establish a regression model. All experiments were carried out on synthetic brackish water solutions using a laboratory scale electrodialysis cell. The limiting current density for each experiment was determined using the Cowan-Brown method. A suitable regression model for predicting LCD within the ranges of variables used was developed based on experimental results. The proposed mathematical quadratic model was simple. Its quality was evaluated by regression analysis and by the Analysis Of Variance, popularly known as the ANOVA.

• 환경영향평가
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• 제23권3호
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• pp.187-196
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• 2014

The objective of this study is to evaluate and analyze Osu stream watershed water environment system. The data were collected from January 2009 to December 2011 including water temperature, pH, DO, EC, BOD, COD, TOC, SS, T-N, T-P and discharge. The data were used for principle component analysis and factor analysis. The results are as followes. The primary factors obtained from both the principal component analysis and the factor analysis were BOD, COD, TOC, SS and T-P. Once principal component analysis and factor analysis have been performed with the collected data and then the results will be applied to both simple regression model and multiple regression model. The regression model was developed into case 1 using concentrations of water quality parameters and case 2 using delivery loads. The value of the coefficient of determination on case 1 fell between 0.629 and 0.866; this was lower than case 2 value which fell between 0.946 and 0.998. Therefore, case 2 model would be a reliable choice.The coefficient of determination between the estimated figure using data which was developed to the regression model in 2012 and the actual measurement value was over 0.6, overall. It can be safely deduced that the correlation value between the two findings was high. The same model can be applied to get TOC concentrations in future.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제17권3호
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• pp.39-48
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• 2012

Visual MODFLOW, a three dimensional groundwater flow model, was used to analyze effects of a weir construction in an alluvial stream on the nearby groundwater flow system. A hypothetical conceptual model was developed to investigate how the groundwater level and the water budget could change after a weir construction depending on the location of tributary streams. A site example, dealing with the Juksan weir installed in the Yeongsan River, was also demonstrated to predict the effects of the weir construction. Model results show that impacts of a weir construction on the groundwater flow system greatly vary depending on how far a tributary is located and whether it is located downstream or upstream from the weir. Therefore, consideration of the location of tributaries in planning the location of a weir could effectively minimize the impacts of a weir construction on the groundwater flow system. It is also demonstrated that model results are highly dependent upon how the model is dealing with small tributaries and agricultural drainage channels, which can be easily found nearby the main streams, acting as major water bodies for groundwater discharge. The model for the Juksan area shows that the weir construction will change the direction of groundwater flow in some areas, leading to changes of groundwater quality and interaction of the Yeongsan River to the aquifer from a gaining to a losing stream. The model also predicted the areas where rise of groundwater level caused by the Juksan weir could adversely affect plant growth, and thereby suggested installing new drainage channels as a countermeasure to drawdown the groundwater level.

• 한국농공학회논문집
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• 제47권6호
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• pp.83-92
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• 2005

Natural environment of the Wolgokri stream watershed, located in Chuncheon, Gangwon province, Korea, has been well preserved as a traditional agricultural watershed. To analyze characteristics of NPS pollution generated from an mountainous agricultural watershed, the flow and water qualities of the study watershed were monitored and were analyzed to estimate pollution loads. Annual runoff volume ratio was $70.4\%$. Concentrations of T-N, T-p, COD, and TOC were higher when monthly rainfall was between $0\~30mm$ than those when monthly rainfall was between $30\~70mm$. However, the concentrations varied considerably when monthly rainfall was higher than 100mm. The flow weighted mean concentrations(mg/L) of BOD, COD, TOC, $NO_3-N$, T-N, T-P and SS were 1.96, 2.72, 3.32, 1.41, 4.70, 0.187 and 13.36, respectively. The BOD, SS, T-N and T-P loads of July, 2004 were $48\%,\;17\%,\;51\%\;and\;32\%$ of annual load, respectively. The BOD, COD, TOC, $NO_3-N$, T-N, T-p, and SS loads (kg/ha) from Mar. 2004 to Apr. 2005 were 19.09, 26.55, 32.39, 13.85, 45.92, 1.887 and 130.18, respectively. The highest concentrations of BOD, NO3-N, T-N, T-p, SS, COD and TOC were found before the flow reached the peak runoff, possibly due to the first flushing effect. Generally, pollution loads of the Wolgokri watershed were not that significant. Phosphorus load, however, was higher enough to cause eutrophication in the receiving water body It was recommended that best management practices need to be implemented to reduce phosphorus sources.

• 문화기술의 융합
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• 제6권4호
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• pp.739-745
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• 2020

막걸리는 우리나라를 대표하는 주류로 전분질을 원료로 하며 누룩과 물을 혼합하여 만드는 술이다. 막걸리의 이화학적 특성 및 항산화활성을 분석한 결과는 다음과 같다. 막걸리의 알코올 함량은 6.76~14.56%였으며, 환원당의 경우 1.17~1.68g/L이 측정되었고, M5번과 M6번의 실험군의 경우 1.68g/L와 2.43g/L의 높은 수치를 보였다. M1~M9 실험군의 평균 pH는 3.56±0.02였고, 총산의 경우 0.45~0.83%의 값을 보였다. 막걸리의 총 페놀 함량은 평균 966.38mg/L이고 ABTS는 0.77mM TEAC의 값을 보였다. FRAP 및 ABTS의 항산화능 측정은 총 페놀 함량과 유사한 상관관계를 보이는데 막걸리는 r GAE / PRequiv=0.8582와 r GAE / TEAC=0.9769 의 높은 상관계수를 보였다. 막걸리의 전통적 방식을 바탕으로 쌀과 누룩, 양조용수, 발효기간을 달리하여 이화학적특성과 항산화활성을 측정하여 발효진행의 상관관계에 대해 분석함으로써 막걸리제조의 발효과정을 이해하고 해석하는데 기초자료 활용에 도움이 될수 있을 것이라고 생각되어진다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제39권12호
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• pp.1031-1042
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• 2006

최근 유역과 하천개발사업에 대한 관심이 높아지고 있다. 이러한 배경하에서 본 논문은 실험선택법(choice experiment)을 적용하여 안양천의 속성별 가치를 추정하고 추정된 가치를 적용하여 안양천 물순환 건전화를 위한 대안의 경제적 가치를 추정하였다. 실험선택법은 여러 속성으로 구성된 환경재의 가치추정방법으로 응답자의 선호체계에 명확하게 초점을 둔 지불의사 유도방법이다. 예비조사를 통해 안양천이 가진 속성을 홍수피해위험, 유지유량, 수질, 하천형태, 안양천 개선분담금으로 설정하였다. 서울시와 경기도 지역 거주민 200명을 설문조사하였고 조건부로짓 모형을 적용하여 각 속성에 따른 수준별 가구당 매월 잠재가치를 추정하였다. 본 논문은 정책결정자들에게 하천개발 사업과 관련한 의사결정과정에 유용한 방법론적 체계와 정량적 정보를 제공할 것으로 기대된다.

• 한국측량학회지
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• 제26권1호
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• pp.41-50
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• 2008

최근 지형정보 취득을 위한 다양한 신기술의 개발로 수치지도, LiDAR(Light Detection And Ranging), 고해상도 위성영상 등의 Digital Elevation Model(DEM) 자료원이 다양해졌다. 이러한 DEM은 효율적인 유역관리를 위해 수문지형 특성인자 추출에 필요한 주요 자료원이다. 특히 DEM을 이용한 유역 추출은 최근의 오염총량관리 계획의 수립에 필요한 당해 지역의 수계환경자료조사, 오염원조사, 오 폐수량 및 오염부하량 산정, 수질모델링 등의 공간적 경계를 구분 짓는 매우 중요한 공간자료이다. 지금까지의 DEM을 이용한 유역추출 연구가 격자크기나 전처리 방법에 따른 인자추출이 주를 이뤘으나, 이 연구에서는 LiDAR와 수치지도를 통해 작성한 DEM별 격자크기와 전처리방법에 따른 유역 추출의 정확도를 분석하였으며, 2m 격자의 LiDAR DEM을 Agree burn으로 전처리한 것이 가장 적합한 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.172-172
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• 2020

In recent years, soil erosion has come to be regarded as an essential environmental problem in human life. Soil erosion causes various on- and off-site problems such as ecosystem destruction, decreased agricultural productivity, increased riverbed deposition, and deterioration of water quality in streams. To solve these problems caused by soil erosion, it is necessary to quantify where, when, how much soil erosion occurs. Empirical erosion models such as the Universal Soil Loss Equation (USLE) family models have been widely used to make spatially distributed soil erosion vulnerability maps. Even if the models detect vulnerable sites relatively well by utilizing big data related to climate, geography, geology, land use, etc. within study domains, they do not adequately describe the physical process of soil erosion on the ground surface caused by rainfall or overland flow. In other words, such models remain powerful tools to distinguish erosion-prone areas at the macro scale but physics-based models are necessary to better analyze soil erosion and deposition and eroded particle transport. In this study, the physics-based Surface Soil Erosion Model (SSEM) was upgraded based on field survey information to produce sediment yield at the watershed scale. The modified model (hereafter MoSE) adopted new algorithms on rainfall kinematic energy and surface flow transport capacity to simulate soil erosion more reliably. For model validation, we applied the model to the Doam dam watershed in Gangwon-do and compared the simulation results with the USLE outputs. The results showed that the revised physics-based soil erosion model provided more improved and reliable simulation results than the USLE in terms of the spatial distribution of soil erosion and deposition.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권2호
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• pp.103-113
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• 2023

하천 합류부는 서로 다른 지형학적 특성과 수리학적 특성을 가지는 두 개의 하천이 하나로 합쳐지는 구간으로 급격한 흐름의 변화 및 퇴적물의 유입과 수리학적 지형변화가 발생하는 구간이다. 합류부 구간에서는 물질의 종류 또는 온도 차로 유체의 흐름이 밀도 차이로 발생하게 되는데 이것을 밀도류라고 한다. 밀도 차이에 의해 성층이 생긴 수체혼합거동을 파악하기 위해서는 본류 및 지류의 일정 구간을 포함하는 합류부 구간에 대한 정밀한 계측 및 관찰이 필요하다. 이러한 수체 혼합에 대한 종합적인 분석은 유속장 및 유량 정보를 취득하여 파악할 수 있지만, 성층류가 흐르는 하천의 서로 상이한 물리적 특성과 수질특성을 가지는 수체의 혼합양상 및 그에 따른 물질혼합양상을 파악하는데 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 합류부 구간에서의 수온 분포를 통하여 밀도류를 파악하고자 한다. 하천의 광범위한 데이터 중 연직 자료와 수표면 자료를 취득하였고, 이를 통해 합류부의 성층현상을 확인하고자 하였다. ADCP를 보트 측면에 설치하여 저속운행으로 수리량을 측정하는 방식과 YSI를 이용해 측선설치 없이 측선 선정 후 보트를 이용하여 흐름에 직각인 방향으로 이동하며 실시간 농도를 측정하는 방식으로 얻은 연직자료 중 수온, 전도도(Conductivity) 등의 직독식 센서 데이터 값을 사용하여 수온 차에 따른 수체혼합 패턴을 분석하여 합류부의 혼합양상을 분석하고자 하였다. 본 연구는 기존 수질 측정의 한계였던 1차원적인 측정결과가 나타내는 분석결과를 2차원적으로 보완이 가능하며, 비교 분석한 결과를 토대로 밀도류에 따른 혼합양상 결과가 지니는 혼합패턴을 분석한다면 향후 하천 하류구간의 취수 시스템에 많은 도움을 줄 뿐만 아니라 합류부 구간의 혼합패턴에 따라 수층 내 성층구간의 현황조사와 하천 합류부의 혼합특성 파악하여 합류구간의 수질 관리방안이나 수체 흐름특성을 제시할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제30권6호
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• pp.986-995
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• 2016

본 연구에서는 금강 대권역에 서식하는 멸종위기 담수어류의 분포, 이들 종에 대한 화학적 지표와의 관계 및 물리적 서식지 특성을 분석하였다. 금강 대권역에 서식하는 멸종위기종의 개체수는 감돌고기(Pseudopungtungia nigra), 꾸구리(Gobiobotia macrocephala), 돌상어(Gobiobotia brevibarba), 퉁사리(Liobagrus obesus), 미호종개(Iksookimia choii) 순으로 나타났다. 멸종위기 야생생물 I급 어류인 감돌고기는 금강 대권역 내 18개 하천에서 가장 광범위하게 분포하여, 향후 감돌고기의 I급 어종 선정에 대한 재평가가 필요한 것으로 사료되었다. 또한 초강 중권역에서 멸종위기어종이 총 4종 384개체가 채집되어 종수 및 개체수가 풍부하였다. 멸종위기어종 서식지에서 이화학적 수질내성도 분석에 따르면, 생물학적 산소요구량(BOD) 및 총인(TP)은 각각 매우 좋음(Ia), 좋음(Ib)으로 평가 되었으며. 암모니아성 질소($NH_{4+}$), 총질소(TN), 인산염 인($PO_{4^-}P$) 등의 수질 항목도 멸종위기종 비 출현지점에 비해 훨씬 양호한 것으로 분석되었다. 한편, 미호종개의 경우 수질의 내성범위가 다른 어종에 비해서 광범위하게 나타나, 화학적 수질특성이 크게 악화되지 않을 경우 수질특성 보다는 미소서식처의 하상구조, 수리수문학적 특성 등의 물리적 서식지 조건이 더 중요한 것으로 나타났다. 또한, 멸종위기종의 분포는 1~3차의 소형하천보다 4~6차 대형하천에서 높게 나타났으며, 주로하천의 상류 및 중상류에 작은 무리를 이루며 서식하는 것으로 나타났다. 멸종위기종 미출현지역과 출현지역의 생태건강도 다변수 평가모델 값은 각각 21.6 "보통상태(Fair)" 및 30.5 "양호상태(Good)"로 나타나 뚜렷한 차이를 보여, 생태건강도가 잘 유지된 곳에서 멸종위기종이 잘 서식하는 것으로 나타났다. 본 연구를 요약해 보면, 감돌고기와 같은 어종의 멸종위기종 선정에 대한 재평가가 향후 필요하며, 수질오염 및 서식지교란이 가속화되고 있어 멸종위기종에 대한 체계적인 보호 및 관리가 필요하다.