• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.312-312
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• 2020

최근 우리나라의 계절적 강우변동폭이 점점 커져 홍수, 가뭄의 발생빈도와 심도가 증가하고 있다. 특히, 도시화에 따른 토지이용변화, 산업구조변화 등은 수자원의 수요량 및 공급량 불균형으로 이어져 수자원 관리에서 제약조건으로 작용하고 있다. 유역 내의 물순환을 평가에 있어서 물수지 모델 구축과 함께 정확한 강우-유출 분석은 매우 중요한 분석단계라 할 수 있다. 이러한 점에서 본 연구에서는 국내외 주요 연속강우-유출모형의 특성을 파악하고 모형 최적화를 통해 계측유역에 대해서 적합성을 평가하였다. 미계측유역의 불확실성을 고려한 유량 시나리오를 제시하기 위하여 다수의 모형을 활용하는 앙상블 개념을 도입하였으며, 향후 미계측유역으로 모형의 확장성을 고려하여 매개변수 개수 및 관측 유량에 대한 재현능력 특성 등을 종합적으로 평가하였다. 본 연구에서는 40개 이상의 국내외 연속강우-유출모형을 소양강댐에 적용하였으며, 통계적 지표를 이용하여 모형을 1차적으로 선정하였다. 선정된 모형을 대상으로 매개변수의 개수 및 저유량, 중간유량, 고유량으로 분리하여 재현성을 평가하고 최종적으로 앙상블모형을 제시하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권6호
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• pp.980-987
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• 2012

비점오염원은 세정에 의해 하수관 내로 유입되어 수계까지 흘러 수계의 오염부하를 가중시킬 뿐만 아니라, 관의 상태에 따라 누수 및 월류를 야기하여 오염을 일으킨다. 이에 따라 하수관거의 유지관리 및 환경오염 방지를 위한 관거내 하수의 유량, 수질, 불명수 및 월류 등을 효율적으로 관리하기 위한 모니터링의 필요성이 증가하고 있다. 그러나 하수관거의 경우, 지하에 설계되며 그 구조 및 연결이 복잡한 특성으로 인해 실제 하수관거에 대한 모니터링은 쉽지 않다. 본 연구에서는 시스템해석이론에 기초한 하수관망 오염제거 해석과 관망 모니터링 및 이상진단방법을 제시하였다. 먼저 하수관망 공정모사 프로그램인 Stormwater & Wastewater Management Model for expert (XP-SWMM)을 이용하여 관망 내의 오염물질의 거동패턴을 해석하였다. 둘째, 다변량 통계 모니터링을 이용하여 하수관망 내의 수질 모니터링 및 하수관망 유출을 탐지하는 관망 이상 진단을 수행하였다. 정적/동적 상태 시스템에 기초한 하수관망 오염 매카니즘 해석결과, 강우시 총질소와 총인 부하량이 비강우시보다 급격하게 증가함을 확인하였으며, 이는 수계의 오염부하를 가중시킬 것으로 판단되다. 이에 따라 하수관망 내 유출은 강우로 생긴 유량 및 유입오염물질의 농도 증가로 인한 관망이상으로 사료된다. 제안된 하수관망 모니터링 및 이상진단 기법은 도시 유역에서의 비점오염원 관리와 지속적인 모니터링에 있어 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.79-86
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• 2015

우리나라의 지형은 약 70% 이상이 산악지역으로 형성되어 있으며 평균 pH는 4 ~ 5로 산성화 정도가 심각한 수준이다. 현재 국내에는 약 1,000여개의 휴 폐광된 많은 금속광산이 오염 방지시설이나 처리시설이 갖춰지지 않은 채 중금속을 함유한 광미나 폐석이 장기간 환경 중에 노출되어 왔으며, 지속적인 관리 및 환경오염에 대한 모니터링이 미흡한 실정이다. 대부분의 휴 폐광산은 산림지역에 밀집하여 있어 경사지면으로 이루어진 곳이 많다. 경사지에서의 강우에 의한 토양유실은 작물의 생산성과 함께 수계의 부영양화 등에도 영향을 미치며 이로 인한 2차 오염원으로 발전할 수 있어 심각한 수준의 환경문제를 야기할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 실제 산성화경사지와 유사한 조건의 라이시미터를 조성하고 과거 기 수행된 연구의 산출물인 폐자원을 활용한 중화제를 이용하여 중화처리를 실시한 후, 계절별 특성에 따라 인공강우를 살포하여 토양과 유출수의 pH 용탈에 따른 2차 환경오염 여부를 가늠하고 중화처리 후 식물식재 방안을 모색하고자 한다. 실험은 산성토양만을 충진한 대조군과 중화처리를 실시한 실험구 1, 중화처리 후 식물식재를 조성한 실험구 2로 구성하였다. 실험결과, 모든 계절에서 중화처리를 실시한 실험구 1, 2가 낮은 pH 용탈결과를 나타내었으며, 특히 실험구 2에서는 pH 용탈률이 가장 낮은 것으로 나타났다. 강우강도와 강우빈도 등 계절별 특성에 따른 pH 용탈은 큰 영향이 없는 것으로 나타났다.

• Wind and Structures
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• 제27권1호
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• pp.11-27
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• 2018

The straight-cone steel cooling tower is a novel type of structure, which has a distinct aerodynamic distribution on the internal surface of the tower cylinder compared with conventional hyperbolic concrete cooling towers. Especially in the extreme weather conditions of strong wind and heavy rain, heavy rain also has a direct impact on aerodynamic force on the internal surface and changes the turbulence effect of pulsating wind, but existing studies mainly focus on the impact effect brought by wind-driven rain to structure surface. In addition, for the indirect air cooled cooling tower, different additional ventilation rate of shutters produces a considerable interference to air movement inside the tower and also to the action mechanism of loads. To solve the problem, a straight-cone steel cooling towerstanding 189 m high and currently being constructed is taken as the research object in this study. The algorithm for two-way coupling between wind and rain is adopted. Simulation of wind field and raindrops is performed with continuous phase and discrete phase models, respectively, under the general principles of computational fluid dynamics (CFD). Firstly, the rule of influence of 9 combinations of wind sped and rainfall intensity on flow field mechanism, the volume of wind-driven rain, additional action force of raindrops and equivalent internal pressure coefficient of the tower cylinder is analyzed. On this basis, the internal pressures of the cooling tower under the most unfavorable working condition are compared between four ventilation rates of shutters (0%, 15%, 30% and 100%). The results show that the 3D effect of equivalent internal pressure coefficient is the most significant when considering two-way coupling between wind and rain. Additional load imposed by raindrops on the internal surface of the tower accounts for an extremely small proportion of total wind load, the maximum being only 0.245%. This occurs under the combination of 20 m/s wind velocity and 200 mm/h rainfall intensity. Ventilation rate of shutters not only changes the air movement inside the tower, but also affects the accumulated amount and distribution of raindrops on the internal surface.

• 한국수자원학회논문집
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• 제30권1호
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• pp.83-93
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• 1997

본 연구는 강우로 인한 도시 배수구역에서의 유출 및 수질 산정을 위한 주요인자들이 모의해석 결과치에 주는 영향을 분석하였다. 적용대상유역으로서 남가좌, 산본 배수구역과 미국의 Gray Haven, Kings Creek 배수구역 등의 4개 지역을 선택하였다. 실측치를 토대로 각 영향인자들의 최적치를 주요 유역영향인자들을 포괄적으로 수용하고 있는 SWMM모형으로 산정하고, 이를 기준값으로 하여 이들이 계산 결과치에 주는 민감도를 분석하였다. 유출영향 인자로서 불투수면적은 첨두유출량 및 유출용적에 가장 큰 영향을 줌을 알 수 있었다. 한편 지표면 저류 깊이는 완만한 경사의 유역에서 첨두유량 및 유출용적에 상당한 영향을 주었다. 한편, 오염농도 및 오탁부하량에 영향을 주는 주요매개변수로서는 단위면적, 오염축적의 정도를 나타내는 오염축적계수와 오염축적을 지속적으로 가능하게 하는 연속 무강우 일수 등이 큰 민감도를 보여주었다. 이는 비점원 오염물의 절대 축적량이 하천수질에 직접적인 영향을 주고 있음을 의미한다. 한편 강우초기의 수질에 영향을 주는 변수로서는 강우강도와 오염물질의 이송능력을 나타내는 이송계수 및 지수들의 영향이 상당하였다. 따라서 도시유역에서의 유출 및 수질 모의를 위하여서는 충분한 유역자료의 수집과 분석이 선행되어야 하며, 특히 불투수지역의 정확한 불리와 유역별 비점원 오염물의 축적량의 합리적 산정 과정에 많은 노력을 기울여야 할 것이다.

• 상하수도학회지
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• 제34권3호
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• pp.211-220
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• 2020

When domestic sewage and rainwater runoff are discharged into a single sewer pipe, it is called a "combined sewer system." The sewage design standards in Korea specify the flow velocity based only on the volume of rainfall; therefore, sedimentation occurs on non-rainy days owing to the reduced flow rate and velocity. This sedimentation reduces the discharge capacity, causes unpleasant odors, and exacerbates the problem of combined sewer overflow concentration. To address this problem, the amount of sewage on non-rainy days, not just the volume of rainfall, should also be considered. There are various theories on sedimentation in sewer movement. This study introduces a self-cleansing velocity based on tractive force theory. By applying a self-cleansing velocity equivalent to the critical shear stress of a sand particle, sedimentation can be reduced on non-rainy days. The amount of sewage changes according to the water use pattern of citizens. The design hourly maximum wastewater flow was considered as a representative value, and the velocity of this flow should be more than the self-cleansing velocity. This design method requires a steeper gradient than existing design criteria. Therefore, the existing sewer pipelines need to be improved and repaired accordingly. In this study, five types of improvement and repair methods that can maximize the use of existing pipelines and minimize the depth of excavation are proposed. The key technologies utilized are trenchless sewer rehabilitation and complex cross-section pipes. Trenchless sewer rehabilitation is a popular sewage repair method. However, it is complex because the cross-section pipes do not have a universal design and require continuous research and development. In an old metropolis with a combined sewer system, it is difficult to carry out excavation work; hence, the methods presented in this study may be useful in the future.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권12호
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• pp.1031-1039
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• 2022

강우는 산사태와 밀접한 연관성을 지니는 수문 인자 중 하나로, 외력을 발생시켜 지반 안정성에 간접적으로 관여한다. 최근에는 지반 안정성에 직접적인 영향을 미치는 인자인 지하수위의 변동에 대한 관심이 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는 강우, 지하수위와 지반 변위의 변동을 통해 변수간 관계성을 분석하고자 하였다. PSInSAR 기법을 사용하여 도심과 산지에서의 지반 변위 모의 결과를 도출하였고, 위성 기반 강우와 지점 기반 지하 수위 자료와 연계하여 시계열 기반 분석을 실시하였다. 고강도 강우에 대해 도심과 산지에서 모두 급격한 지하수위의 상승이 나타났으며, 무강우 및 저강우 기간에 대해 도심에서는 지속적인 감소 경향이 나타났다. 지하수위의 증가에 대해 산지에서는 6 mm 수준의 지반 침하가 관측되었으며, 이는 표토층의 토사 유출로 인한 결과로 보인다. 한편 도심에서는 다양한 결과가 나타났는데 지하수위 상승에 대한 지반 변위의 증가와 토양 뼈대의 확장으로 인한 결과로 볼 수 있으나, 지반 변위의 감소는 인위적 영향에서 기인된 결과로 보인다. 전반적으로 지하수위와 지반 변위 간 관계성이 일관되게 나타나지 않았는데, 이는 수문인자 외의 다른 영향인자로 인한 결과로 보인다. 두 인자 간 관계성에 영향을 미치는 환경 인자들이 추가로 고려된다면 관계성을 보다 면밀히 파악하는 데 기여할 수 있을 것으로 보인다.

• 한국환경보건학회지
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• 제50권3호
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• pp.181-190
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• 2024

Background: Air pollutants have been reported to have harmful effects on human health. Busan is a vulnerable area in terms of air quality due to the installation of various industrial complexes, particularly the port industry. However there is limited research data on the ambient air quality of residential areas near ports and industrial complexes. Objectives: This study aimed to determine the quarterly levels of air pollutants near industrial complexes and ports and to identify trends and characteristics of air pollutant exceedances. Methods: Air measurements were conducted quarterly. The measured air pollutants included O₃, SO₂, CO, NO₂, PM₁₀, and PM_2.5. PM₁₀ and PM_2.5 were measured using BAM-1020 equipment, while O₃, SO₂, CO, and NO₂ were measured using AP-370 Series equipment. The quarterly concentration levels of air pollutants were determined, and the influence of precipitation and commuting hours on fine particulate matter was examined. Analysis of variance (ANOVA) was conducted to determine if there was significance between the concentrations of fine particulate matter during commuting hours and non-commuting hours. Results: The concentrations of air pollutants were generally higher in the first and second quarters. Furthermore, the concentrations of PM₁₀ and PM_2.5 tended to decrease continuously following consecutive rainfall, with concentrations at the end of rainfall periods lower than those observed at the beginning. The frequency of exceeding average concentrations of PM₁₀ and PM_2.5 was higher on weekdays. Moreover, the average concentrations of PM₁₀ and PM_2.5 during weekday commuting hours were higher compared to non-commuting hours. Conclusions: The concentrations of air pollutants in the survey area were found to be higher than the overall average in Busan. Based on this study, continuous air quality monitoring is necessary for residential areas near industrial complexes and ports. For further research, health biomonitoring of residents in these areas should be conducted to assess their exposure levels.

• 한국해양학회지:바다
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• 제2권1호
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• pp.1-7
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• 1997

군산 하구역에서 해양학적 환경의 시간적 변화양상을 이해하고 하구언 축조 이후 갑문의 조작에 의한 환경의 변화를 알아보기 위하여 1995년 6월부터 1996년 9월까지 약 500일간 매일 관측을 하였다. 조사대상 항목은 해양환경의 일반적인 조사대상인 영양염, 엽록소, 부유현탁물질 그리고 염분이었으며, 이들 자료를 설명하기 위하여 일차적으로 조석자료를 이용하였고, 또한 보조자료로서 기온, 강우량, 풍속등 기상 자료와 금강 하구언의 담수 방출량과 같은 하구언의 갑문조작 효과도 그 관련성을 조사하였다. 조석 위상에 따른 변화를 조사하기 위하여 1996년 4월에 26시간, 7월에 19시간에 걸쳐 시간별로 연속조사를 병행하였다. 시간별 조사에서 염분의 변화양상은 조위에 비례관계를 보였으며, 부유현탁물질과 엽록소는 창 낙조 사이에서 높은 농도를 보였다. 영양염류는 염분에 반비례하는 경향을 보였다. 500일 연속 관측에서 염분은 당수 방출량과 반비례하며, 엽록소는 봄철에 높은 농도를 보였다. 각 영양염류는 변화양상이 유사하였고, 염분과는 반비례 관계를 나타내었다. 부유현탁물질은 15일 주기인 조석 주기(neap-spring tide cycle)와 유사한 양상을 보였으며, 홍수기에는 담수 방출량에 의하여 주로 결정되었다. 금강 하구언의 갑문을 조작하기 이전과 비교해 볼 때 담수의 방출은 우기에 집중되고 있으며, 조류의 감소, 부유물질의 감소, 영양염류와 엽록소의 증가를 보였다.

• 한국산림과학회지
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• 제78권2호
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• pp.228-241
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• 1989

1987년(年) 7월(月) 21일(日)에서 23일(日)까지 3일간(日間) 우리나라 중부지방(中部地方)에서 호우재해(豪雨災害)가 막심(莫甚)하였는데, 그중에서 충남(忠南) 부여(扶餘), 서천(舒川), 공주(公州), 보령(保寧), 청야지방(靑陽地方)에서 산사태(山沙汰)-토석유(土石流) 재해(災害)로 인명피해(人命被害)가 큰 곳을 조사(調査)하여 산사태재해(山沙汰災害)의 특성(特性)을 분석(分析)하고 또 재해대책면(災害對策面)에서의 예방대책(豫防對策)을 수립(樹立)함에 필요(必要)한 자료(資料)를 도출해 보고저 이 연구(硏究)를 수행하였다. 인명피해(人命被害)가 발생(發生)한 산사태(山沙汰)는 주로 7월(月)22일(日) 아침 6~8시 사이에 많이 발생(發生)되었는데, 그 주원인(主原因)은 집중호우(集中豪雨)(지역내(地域內) 3일(日) 연속강우량(連續降雨量) 300~673mm 정도)에 기인되었다. 산지(山地) 사면붕괴(斜面崩壞)를 방지(防止)하기 위해서는 지형적(地形的)으로 산지사면상부(山地斜面上部)의 곡두(谷頭)hollow 위치(位置)에 대한 붕괴억지대책(崩壞抑止對策)이 필요(必要)할 것이며, 위택(位宅)뒷산에서의 밤나무조성작업(造成作業)과 같은 토지이용변경목적(土地利用變更目的)에는 특히 사면배수계통(斜面排水系統)의 교란이 없도록 유의해야 될 것이다. 산사태재해예방(山沙汰災害豫防) 및 피난(避難)등에 대한 주민의식수준(住民認識水準)에서는 문제점이 많이 나타났음으로 민방위교육이나 반상회 등을 통하여 보다 몸에 닿는 풍수해예방대책홍보교육(風水害豫防對策弘報敎育)을 실시해야 될 것이다. 산사태재해대책상(山沙汰災害對策上)으로도 도로(各道) 치산사업소(治山事業所)를 축소하거나 사방전문직(砂防專門職) 기술인력자원(技術人力資源)을 감축해서는 아니될 것이며, 산림청(山林廳)의 "산사태위험지(山沙汰危險地)" 지정기준(指定基準) 및 조사방법(調査方法)에 대한 사방공학적(砂防工學的) 측면(側面)에서의 근본적인 연구(硏究) 검토(檢討)가 요망(要望)된다.