• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.458-458
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• 2021

하천의 환경기능과 생태에 관한 관심이 증가하며 생태를 고려한 하천 유지 유량의 산정이 필요하다. 수문 특성의 물리적 서식처에 관한 연구는 PHABSIM, River2D 등의 소프트웨어 적용을 통한 유지유량증분법(IFIM), 수문 인자별 서식처적합도지수(HSI)를 기반으로 연구되고 있지만, 하천의 수질을 고려한 서식처 연구는 각 수질 인자별 서식처적합도지수 자료의 부족으로 하천유지유량 산정에 반영이 어려운 실정이다. 본 연구는 국내 하천의 수질·생태 모니터링 자료를 바탕으로 수온, DO 등의 수질 인자에 대한 피라미의 서식처적합도지수를 권역 단위로 산정했다. 수질 및 어류조사 자료는 물환경정보시스템의 최근 10년 수질측정망, 생물측정망 조사자료를 이용해 구축하였다. 피라미의 수질별 서식 적합도는 일반화가법모형(GAM)을 적용하여 수질 인자별 어류 개체 밀도 분포의 상관관계를 분석하여 지수화하였다. 특히, 어류의 서식 특성은 수계별로 상이할 수 있어 가용 데이터의 범위를 고려하여 권역별 수질 인자에 따른 피라미의 서식 특성을 분석하였다. 본 연구로 제시된 권역단위 피라미의 수질 서식처 적합도 지수는 생태를 고려한 하천사업의 계획, 평가의 기초자료를 제시할 수 있을 것이다. 또한, 피라미 외 각 하천의 주요 생태 어종 평가를 위한 수질 서식처 적합도지수 산정의 자동화를 위한 알고리즘 개발에 적용가능할 것으로 예상된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제28권6호
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• pp.862-869
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• 2015

The current study was designed to estimate the pork quality traits using metabolites from exsanguination blood and postmortem muscle simultaneously under the Korean standard pre- and post-slaughter conditions. A total of 111 Yorkshire (pure breed and castrated male) pigs were evaluated under the Korean standard conditions. Measurements were taken of the levels of blood glucose and lactate at exsanguination, and muscle glycogen and lactate content at 45 min and 24 h postmortem. Certain pork quality traits were also evaluated. Correlation analysis and multiple regression analysis including stepwise regression were performed. Exsanguination blood glucose and lactate levels were positively correlated with each other, negatively related to postmortem muscle glycogen content and positively associated with postmortem muscle lactate content. A rapid and extended postmortem glycolysis was associated with high levels of blood glucose and lactate, with high muscle lactate content, and with low muscle glycogen content during postmortem. In addition, these were also correlated with paler meat color and reduced water holding capacity. The results of multiple regression analyses also showed that metabolites in exsanguination blood and postmortem muscle explained variations in pork quality traits. Especially, levels of blood glucose and lactate and content of muscle glycogen at early postmortem were significantly associated with an elevated early glycolytic rate. Furthermore, muscle lactate content at 24 h postmortem alone accounted for a considerable portion of the variation in pork quality traits. Based on these results, the current study confirmed that the main factor influencing pork quality traits is the ultimate lactate content in muscle via postmortem glycolysis, and that levels of blood glucose and lactate at exsanguination and contents of muscle glycogen and lactate at postmortem can explain a large portion of the variation in pork quality even under the standard slaughter conditions.

• 한국물환경학회지
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• 제26권4호
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• pp.557-565
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• 2010

Recently, regulations on toxic compounds in aquatic environment have been strengthened in korea due to the increasing public awareness of the water quality. Typically, these regulations include introduction of emerging toxic compounds and stricter effluent limitations for the already regulated compounds. However, too strict regulations may cause excessive burden on the industry. Therefore it is also important to assess the economic impacts when the new effluent limitation guidelines are introduced. The estimation of the additional cost for the wastewater dischargers to meet the new guidelines are based on the selected treatment technology to handle the hazardous substances and the regulatory levels for effluent limitations. To explore the procedures for cost estimation in enforcing new effluent limitations, a case study was performed specially for 1,4-dichlorobenzene. The pollutants of concern are surveyed for different industrial categories and various treatment technologies. For a given pollutant, the general performances of the treatment technologies are surveyed and a representative technology is selected. For a given technology, the capital cost and annual Operation and Maintenance (O&M) cost was calculated. The calculation of baseline costs to operate ordinary treatment technologies is also important. The ratio between the cost for introducing new treatment process and the baseline cost required for conventional technology was used to evaluate the economic impact on the industry. For 1,4-dichlorobenzene, steam stripping and activated carbon processes were selected as the specific treatment technologies. The cost effects to the regulation of the compound were found to be 6.4% and 14.5% increase in capital cost and O&M cost, respectively, at the flow rate over $2,000m^3/d$ for the categories of synthetic resin and other plastics manufacturing industry. For the case of petrochemical basic compounds manufacturing industry, the cost increases were 5.8% and 12.4%, respectively. It was suggested that cost effect analysis to evaluate the economic impacts of new effluent limitations on the industry is crucial to establish more balanced and reasonable effluent limitations to manage the industrial wastewater containing emerging toxic compounds in the wastewater.

• 환경영향평가
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• 제23권6호
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• pp.417-431
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• 2014

본 연구에서는 인천광역시 소하천인 굴포천, 장수천, 승기천, 공촌천의 자연형 하천복원 사업에 따른 환경가치를 추정하기 위하여 컨조인트 분석을 이용하였다. 또한 지불용의액을 추정하여 최소의 비용으로 최대의 행복감을 줄 수 있는 조건을 분석하였다. 분석결과, 지불용의액은 15,000원 정도면 수긍할 수 있는 것으로 나타났다. 하천형태에서는 '자연형', 수변공간에서는 '홍수터+산책로+편의시설'이, 수심에서는 10 cm이상이 가장 수긍할 수 있는 요인으로 나타났다. 그러나 15,000원으로는 모든 조건을 충족할 수 없을 것이다. 소요 비용을 높게 책정하게 될 경우 지역 주민의 조세 저항에 부딪치게 될 확률이 매우 높다. 따라서 속성 수준의 분석결과를 고려하여 5가지의 대안을 도출하였다. 본 연구의결과는 인천시 주민의 설문결과로서, 인천시 자연형 하천사업의 환경가치를 추정하는데 컨조인트 분석을 시도하였다는 점에서 의미 있다. 향후 추정하고자 하는 연구 대상의 특성화된 요인을 반영하고, 하천이 가진 보다 다양한 속성을 다각적 분석을 통하여 정확한 환경가치를 추정한다면, 활용성이 높은 연구가 될 수 있을 것으로 판단한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.523-527
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• 2017

우리나라의 수질오염총량관리제는 지역의 발전 계획과 하천의 수질을 연계시켜 목표수질을 달성하는 범위 내에서 개발을 허용한다는 것을 기본으로 하여 1999년 "한강수계상수원수질개선및주민지원등에관한법률"에 의해 처음 시행되었다. 그러나 한강수계보다 늦게 2004년에 도입된 낙동강, 금강, 영산강 섬진강 수계에서는 의무제 총량으로 우리나라에서 처음 도입되어 지난 12년간 시행되었으며 충청북도와 강원도를 제외한 한강수계에서도 2013년 6월부터 의무제 총량이 도입되었다. 1단계 수질오염총량관리제는 BOD만을 관리항목으로 설정하여 관리한 반면 2011년부터 2015년까지 시행하는 2단계 수질오염총량관리제는 부영양화 방지를 위해 총인항목을 포함하여 관리항목을 설정하여 관리하였으며, 2016년에 시작하여 2020년까지 시행하는 3단계수질오염총량관리제는 2단계에서와 같은 관리항목을 설정하여 시행하고 있다. 본 연구에서는 3단계 영산강수계의 수질오염총량관리제 목표수질의 달성전망을 평가하기 위하여 3단계 기본계획에서 활용한 QUAL-MEV 모델을 이용하였으며, 2012년 수질자료를 보정자료로, 2015년 수질자료를 검증자료로 활용하여 구축하고 2020년의 영산강수계 8개 단위유역의 말단지점에 대하여 목표수질의 달성을 평가하였다. 그 결과 BOD는 영본A, 영본B지점에서 각각 목표수질을 21%, 8%를 초과하며 T-P는 영본A지점에서 30%를 초과하여 목표수질을 달성하지 못할 것으로 예측되었다. 영산강수계 3단계 수질오염총량관리제의 성공을 위하여 영본A, 영본B지점의 목표수질 달성을 위한 추가 수질개선계획의 수립이 필요한 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.491-491
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• 2023

환경기초시설은 인간의 활동으로 인하여 발생하는 오염물질에 대한 적극적인 대응시설이다. 이는 환경기초시설로 유입되는 오염물의 경우 농도와 양적인 측면에서 부하가 상당히 크다는 것을 알 수 있으며 이러한 오염물질들이 제대로 처리되지 못하면 심각한 환경오염문제를 초래함은 자명한 사실이다. 환경기초시설 중 하폐수처리장은 수계관리에 있어 대표적인 점오염원으로 해당 방류수역의 적절한 수질을 유지하기 위해 하폐수처리장의 방류수는 수질기준을 엄격하게 준수함을 넘어 수질기준보다 훨씬 낮은 수준으로 방류수의 농도를 유지함이 바람직하다. 재난 등으로 인하여 이러한 하폐수처리장의 정상운영에 문제가 발생하였을 때 해당 방류수역에 심각한 영향을 주게 된다. 실제 경주 및 포항지진, 태풍 매미 등 자연재해로 인한 하폐수처리장의 피해가 다수 발생하여 해당 방류수역에 많은 영향을 미쳤을 것으로 추정되나 과거 피해를 입은 환경기초시설의 경우 시설 자체에 대한 피해정도나 복구상황에 대한 조사 및 후속보고는 있었으나 하페수처리장의 기능상실에 따른 해당 수역의 오염정도나 피해에 대한 보고는 없었다. 이는 하폐수처리장의 기능상실이 해당 수역에 미치는 영향을 정확하게 파악하지 못함으로 실질적인 피해 정도를 가늠할 수 없게 만들었을 뿐만 아니라 향후 비슷한 피해가 발생하였을 때 어떠한 대처가 필요한지에 대한 계획수립에 도움을 줄 수 없게 되는 결과를 초래하였다. 본 연구에서는 폐수처리시설이 여러변수에 의해 피해를 입어 정상적인 가동이 어려운 상황이 발생하여 유입수가 처리되지 않고 방류되었을 때 방류수역에 미치는 영향을 모의하였다. 낙동강으로 처리수를 직접 방류하는 달성2차 산업단지 폐수처리장을 대상으로 모의를 진행하였고 모의결과는 하폐수처리장의 미처리수 방류에 있어 가장 중요한 점은 방류수의 수질상태 보다는 유량이었음을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 하폐수처리장의 기능상실에 따른 피해정도를 가늠함으로 향후 하폐수처리장의 기능상실에 대처할 수 있는 적절한 대응대책 수립에 기초적인 자료를 제공할 것으로 기대된다.

• 생태와환경
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• 제35권1호통권97호
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• pp.28-35
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• 2002

이상으로 농업기반공사에서 운영중인 193개소의 농업용 저수지에 있어서 저수지의 물리적 인자가 저수지의 수질에 미치는 영향에 대하여 고찰해 본 결과, 우리나라의 농업용 저수지는 외국의 자연호수에 비하여 유역면적이 상대적으로 크기 때문에 많은 영양염류의 유입가능성이 큰 것으로 나타났으며, 유역면적에 대한 호소 표면적 비율이 비슷한 외국호소와 비교하여 볼 때 체류기간이 작은 것으로 나타났다. 유역면적에 대한 저수지 면적 비율(DA/SA)과 수리학적 체류기간(td)과의 회귀분석 결과 관계식은 $t_d\;=\;42.21(TA/ST)^{-1.0}\;(R^2\;=\;0.89)$로써 역비례의 관계를 나타내었다. 유효저수량을 $t-d$로 나누어 일유출량을 구한 결과 관계식은 $Q_d\;TA/42.21$로써 일 평균 유입량은 총 면적에 선형적인 비례관계를 나타내었으며, Modified Tank 모형에 의한 예측치와 매우 유사한 값을 나타내었다. 연간 표면적당 인 부하율은$4\;gT-Pm^{-2}yr^{-1}$ 이하가 전체 농업용 저수지의 52%를 차지하여 가장 일반적인 연간 표면적당 인 부하율이었으나, DA/SA의 비율이 100 이상의 경우에는 $4\;gT-Pm^{-2}yr^{-1}$이하가 차지하는 비율이 0%, $10\;gT-Pm^{-2}yr^{-1}$ 이상이 차지하는 비율이 100%로서, DA/SA의 비율이 커질수록 연간표면적당 인 부하율은 일반적으로 증가하는 것으로 나타났다. 수심은 Chl-a의 농도에 영향을 주는 물리적인자인데 일반적으로 수심이 깊을수록 Chl-a의 농도는　감소하는 경향을 나타내었다. 이러한 경향은 Chl-a의　농도가 $10\;{\mu}g/l$이하와 $40\;{\mu}g/l$이상에서 뚜렷하게 구분이　되었으며, 일반적으로 우리 나라의 농업용 저수지 계획시 수심을 깊게 할수록 저수지 부영양화 관리에는 유리할 것으로 나타났다. 호소내에서의 총인 농도를 종속변수로 하고 배출부하량과 유효저수량,　저수지 표면적,　유역면적에 대한 저수지 표면적을 독립변수로 하여 회귀분석한 결과 관계식은 $C\;=\;6.03{\times}W^{0.68}{\times}V^{-0.53}{\times}SA^{-0.21}{\times}(DA/SA)^{-0.50}$이며 $R^2$가 61%의 설명력을 나타내어 농업용 저수지의 인 농도 경향을 예측하는데 사용 가능할　것으로 생각된다. 이상의 결과로서 우리 나라 농업용 저수지의 수질예측에 있어는 복잡한 유출모형이나 유역모형, 호소수질모형 등을 사용하기보다는 본 연구에서와　같이 기존자료를 분석하여 도출한 경험적 관계식을 사용하면 비교적 적은 노력으로도 상당히 신뢰성있게 예측하여 수질관리에 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제53권5호
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• pp.619-629
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• 2020

국가지하수관측망은 지하수 장해 예방과 지하수자원의 효율적 관리를 위해 유역별로 암반 대수층 또는 충적과 암반 대수층 모두에 설치·운영되고 있다. 본 연구에서는 수리지질학적 유형인 자유면과 피압 대수층으로 재분류하여 국내 지하수의 수위와 수질 특성을 재평가하고, 모니터링 자료의 활용방안을 모색하고자 하였다. 충적-암반 쌍으로 구성된 관측소에서 산출된 지하수위 관측자료의 주성분 분석(PCA) 결과, 충적-암반 대수층의 수위변동 주성분은 유사한 변동 패턴을 보였다. 강수량에 따른 수위 상승율과 질산성질소 농도에서도 유의미한 차이가 없었다. 반면, 수리지질학적 유형으로 분류한 경우, 자유면 대수층과 피압 대수층의 지하수위 변동 주성분이 서로 다른 특성을 보였다. 강수에 대한 지하수위 반응에서도 차이가 나타났는데, 수위 상승률은 자유면 대수층과 피압 대수층에서 각각 4.6 (R²=0.8)과 2.1 (R²=0.4)로 산정되어 피압 대수층에서는 강수 함양의 영향을 덜 받는 것으로 판단된다. 피압 대수층으로 분류된 관정들에서는 질산성질소 평균 농도가 3 mg/L 이하로, 인위적 오염의 영향을 거의 받지 않은 자연배경농도로 판단된다. 결과적으로, 국가지하수관측망의 대수층을 수리지질학적 유형으로 재분류했을 때, 수위변동 패턴과 질산성 질소 농도 분포에서 유형별 차이가 구분되어 대수층 유형 분류의 타당성을 검증할 수 있었다. 이러한 대수층의 수리지질학적 상태는 함양량 평가에 따른 지하수자원의 양적 관리와 잠재오염원으로부터의 수질 관리에 필요한 핵심정보를 제공함으로 지하수자원 관리에 기여할 수 있다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제33권6호
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• pp.430-437
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• 2008

Optical diffuse reflectance sensing in visible and near-infrared wavelength ranges is one approach to rapidly quantify soil properties for site-specific management. The objectives of this study were to investigate effects of preprocessing of reflectance data and determine the accuracy of the reflectance approach for estimating physical and chemical properties of selected Missouri and Illinois, USA surface soils encompassing a wide range of soil types and textures. Diffuse reflectance spectra of air-dried, sieved samples were obtained in the laboratory. Calibrations relating spectra to soil properties determined by standard methods were developed using partial least squares (PLS) regression. The best data preprocessing, consisting of absorbance transformation and mean centering, reduced estimation errors by up to 20% compared to raw reflectance data. Good estimates ($R^2=0.83$ to 0.92) were obtained using spectral data for soil texture fractions, organic matter, and CEC. Estimates of pH, P, and K were not good ($R^2$ < 0.7), and other approaches to estimating these soil chemical properties should be investigated. Overall, the ability of diffuse reflectance spectroscopy to accurately estimate multiple soil properties across a wide range of soils makes it a good candidate technology for providing at least a portion of the data needed in site-specific management of agriculture.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제33권4호
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• pp.260-268
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• 2008

Optical diffuse reflectance sensing has potential for rapid and reliable on-site estimation of soil properties. For good results, proper calibration to measured soil properties is required. One issue is whether it is necessary to develop calibrations using samples from the specific area or areas (e.g., field, soil series) in which the sensor will be applied, or whether a general "factory" calibration is sufficient. A further question is if specific calibration is required, how many sample points are needed. In this study, these issues were addressed using data from 42 paddy fields representing 14 distinct soil series accounting for 74% of the total Korean paddy field area. Partial least squares (PLS) regression was used to develop calibrations between soil properties and reflectance spectra. Model evaluation was based on coefficient of determination ($R^2$) root mean square error of prediction (RMSEP), and RPD, the ratio of standard deviation to RMSEP. When sample data from a soil series were included in the calibration stage (full information calibration), RPD values of prediction models were increased by 0.03 to 3.32, compared with results from calibration models not including data from the test soil series (calibration without site-specific information). Higher $R^2$ values were also obtained in most cases. Including some samples from the test soil series (hybrid calibration) generally increased RPD rapidly up to a certain number of sample points. A large portion of the potential improvement could be obtained by adding about 8 to 22 points, depending on the soil properties to be estimated, where the numbers were 10 to 18 for pH, 18-22 for EC, and 8 to 22 for total C. These results provide guidance on sampling and calibration requirements for NIR soil property estimation.