• 한국산림과학회지
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• 제99권4호
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• pp.559-567
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• 2010

본 연구는 천성산 밀밭늪 지역의 고속철 터널공사에 따른 지하수위의 변동과 강우 유출의 특성을 밝히기 위하여 2004년 7월부터 2008년 5월에 걸쳐 수행하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 밀밭늪에서 단위 강우로 인해 발생하는 직접유출량의 발생시각은 일반 산지유역에서보다 다소 늦어지는 경향이 있었으며, 또한 강우로 인해 발생하는 유출량의 장 단기수문곡선은 대부분의 경우 강우에 대응하여 민감하게 반응하지 않았다. 연간 유출률은 2004년 0.26, 2005년 0.13, 2006년 0.16, 2007년 0.25, 2008년 0.27로 나타나 고속철 터널공사에 관계없이 매년 점진적으로 증가하였다. 이와 같이 밀밭늪에서 해마다 유출률이 증가함에 따라 향후 밀밭늪의 기능이 약화되어 점차 육화되어 갈 것으로 판단하였다. 또한 이들 각 연도의 유출률은 일반 산지유역의 유출률보다 크게 낮은 값으로 나타났으며, 4년간 평균 연간 유출률은 0.19으로 계산되었다. 단기수문곡선에서 직접유출의 감수계수는 0.89~0.97의 범위로 관측되어 일반 산지소유역의 값인 0.2~0.8보다 높게 나타났으며, 기저유출의 감수계수는 0.93~0.99의 범위로 관측되어 일반 산지 소유역의 값과 비슷하게 관측되었다. 밀밭늪의 지하수위는 강우강도에 비례하여 증감하였으며, 특히 지하수위가 정점(피크)에 도달한 후 하강 시에는 아주 완만하게 낮아지는 경향이 있었다. 또한 선행강우가 있었을 때의 지하수위의 변화는 비교적 높은 값을 유지하면서 증감하였다. 강우량이 많은 여름에 지하수위가 가장 높았으며, 겨울에는 아주 낮은 지하수위 값을 나타내었다. 연도별 평균 지하수위값은 2004년 -8.48 cm, 2005년 -14.60 cm, 2006년 -20.46 cm, 2007년 -20.11 cm, 2008년 -28.59 cm로 관측되어, 매년 평균 지하수위값이 점차 낮아지는 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.33-41
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• 2017

본 연구에서는 3차원 구조의 토목섬유인 지오셀을 사면 법면 보호공으로 설치 시 사면 지표면의 수평투수계수 증가에 따른 안전율 증가 효과에 대하여 분석하였다. 지오셀의 수평투수능력과 보강효과를 평가하기 위해 실내실험으로 각각 수평투수실험을 수행하였다. 지오셀을 설치한 지반이 무보강지반보다 수평투수계수가 증가되었으며, 다공율이 6.43%인 기존 지오셀(지오셀 B)보다 38.18%인 격자구조의 지오셀 A를 지반에 설치했을 때, 수평투수계수가 더 증가하는 것으로 나타났다. 사면안정해석 컴퓨터 프로그램인 Soilworks를 사용하여 실내실험 결과와 강우강도를 모델링한 성토사면에 적용 후 침투해석과 사면안정해석을 수행하였다. 사면안정해석 결과 강우시 지오셀 보강사면의 지하수위 상승 억제 및 지표의 강우 유출효과를 확인하였으며, 내부마찰각과 겉보기 점착력의 증가와 더불어 수평투수계수의 증가로 인하여 사면의 안전율이 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국농공학회논문집
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• 제54권2호
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• pp.95-102
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• 2012

The objective of this research was to experimentally test the effect of rice straw mats on the reduction of runoff, sediment discharge and turbidity under a laboratory scale. We used the small runoff plots of 1 m ${\times}$ 1 m ${\times}$ 0.65 m ($L{\times}W{\times}H$) in size filled with loamy sand. Experimental treatments were bare (control), rice straw mat cover of straw mats + PAM + Gypsum (SPG), rice straw mats + Chaff + PAM + Gypsum (SCPG) and rice straw mats + Sawdust + PAM + Gypsum (SSPG); slope of 10 % or 20 %; and rainfall intensity of 30 mm/hr. Runoff volume and rate of covered plots were significantly lower than those of control plot. Average runoff rate of covered plots, slope of 10 % and 20 %, decreased 85.6 % and 72 % in respectively. Sediment reduction ratio was more than 99 % regardless of slope. The differences runoff and sediment discharge among different cover materials were not significant. It was also shown that even if runoff reduction by surface cover were low, sediment discharge reduction could be very significant and contribute to improve the water quality of streams in sloping agricultural regions. It was concluded that the use of straw mat and soil amendments (PAM and Gypsum) on sloping agricultural fields could reduce soil erosion and muddy runoff significantly and help improve the water quality and aquatic ecosystem in receiving waters. But mixing effect of PAM and Gypsum was minimal.

• 자원환경지질
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• 제41권4호
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• pp.443-451
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• 2008

지하수 함양은 수문학적으로 복잡한 프로세스로서 강우의 빈도, 강도, 지속시간, 계절적 분포 뿐 아니라 온도, 습도, 풍속과 같은 기상인자, 그리고 지하수위 상부에 존재하는 토양 및 암반층의 특성과 깊이, 지표의 지형과 식생분포 및 토지이용과도 관련된다(Memon, 1995). 이러한 지하수 함양량의 영향요소를 반영하기 위해 연속 유역수문모형인 SWAT-K를 이용하여 충주댐 상류 유역의 지하수 함양량을 계산하였다. 우리나라에서는 10년 빈도 갈수시 강수량에 함양계수를 곱하여 지역별 개발가능량을 산정한다. 본 연구에서는 빈도해석을 통한 10년 빈도 갈수시의 함양량을 추정, 이를 기존 개발가능량 값과 비교, 검토하는 방식으로 충주댐 상류유역의 지하수 개발가능량을 평가하였으며, 이같은 계산 절차를 통해 지하수 개발가능량을 산정하는 기존 절차의 문제점을 제시할 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제20권12호
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• pp.49-55
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• 2019

사면 붕괴에 대한 해석은 지반특성과 여러 가지 복합적인 인자들로 인해 정확한 해석은 어려운 것이 사실이다. 지속적으로 발생하는 사면재해로 인하여 사면재해 발생 원인을 규명하기 위한 많은 연구가 이루어지고 있지만, 사면 붕괴의 가장 중요한 요소인 강우특성 및 강우로 인한 침투능에 따른 사면 안정성 평가는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 주문진표준사를 이용하여 단위중량별 정수위 투수시험을 통한 투수계수를 산정하였으며, 투수계수와 강우강도의 영향을 고려하여 침투능 및 침투량을 산정할 수 있는 강우강도별 일차원 침투실험을 실시하였다. 실험결과를 바탕으로 사질토지반에서의 기존 경험식의 적용성을 분석하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권6_2호
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• pp.1859-1867
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• 2021

본 연구는 부산지역의 봄철과 여름철 대기 중 미세먼지(particulate matter, PM) 농도 및 빗물 수질을 정량화하고 다변량 통계분석을 이용하여 계절(봄, 여름) 특성에 따른 대기 중 PM 농도가 빗물 수질에 미치는 영향을 평가하였다. 연구기간(2020년 3월-8월)동안 기상청 AWS (automatic weather system)에서 측정된 대기 중 PM 농도와 총 68번의 강우 특성 자료를 이용하였으며, 총 68번의 강우 이벤트 중 13회 강우를 대상으로 부산 부경대학교 캠퍼스에 집수장치를 설치하여 총 216개의 빗물 샘플을 수집하였다. 빗물의 pH와 전기전도도(electrical conductivity, EC)는 실시간 측정되었으며, 빗물 내 양이온(Na⁺, Mg²⁺, K⁺, Ca²⁺, and NH₄⁺) 및 음이온(Cl^-, NO₃^-, and SO₄^2-) 농도를 분석하였다. 또한, 자체 제작한 미세먼지 센서를 이용하여 강우 전후로 대기 중 PM₁₀ 농도를 측정하였으며, 측정된 데이터를 바탕으로 주성분 분석(principal component analysis, PCA)과 피어슨 상관분석(Person correlation analysis)을 실시하여 대기 중 PM₁₀ 농도와 빗물 수질 간 상관관계를 규명하였다. 연구결과, 부산지역의 일평균 대기 중 PM 농도 및 강우 특성은 계절적 차이가 존재하였으며, 대기 중 PM₁₀ 농도와 빗물 수질간 상관성 또한 상이하게 나타났다. 봄철의 경우, 일평균 대기 중 PM₁₀ (34.11 ㎍/m³) 및 PM_2.5 (19.23 ㎍/m³)의 평균 농도는 상대적으로 높게 나타났고 일평균 누적 강우량 및 강우 강도는 상대적으로 낮게 나타났다. 또한, 대기 중 PM₁₀ 농도는 빗물 수질과 유의미한 상관관계를 보였으며 대기 중 PM₁₀ 농도는 pH (r = -0.84)는 감소시키고 EC (r = 0.95) 및 수용성 음이온(r = 0.99) 농도는 증가시키는 요인으로 작용하였다. 여름철의 경우에는 일 평균 PM₁₀ (27.79 ㎍/m³) 및 PM_2.5 (17.41 ㎍/m³)의 평균 농도가 상대적으로 낮은 농도 분포를 보였으며, 최대 일 평균 강우 강도는 81.6 mm/h로 오랜 시간 많은 양의 비를 기록하였다. 상대적으로 낮은 대기 중 PM 농도와 높은 강우 강도로 인해 대기 중 PM₁₀ 농도가 빗물 수질에 미치는 영향을 확인할 수 없었다.

• Water Engineering Research
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• 제5권2호
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• pp.55-68
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• 2004

The GLEAMS (Groundwater Loading Effects of Agricultural Management System, version 3.0) water quality model was used to predict hydrology and water quality and to evaluate the effects of soil types from a cattle-grazed pasture field of Bermuda-Rye grass rotation with poultry litter application as a fertilizer in North Alabama. The model was applied and evaluated by using four years (1999-2002) of field-measured data to compare the simulated results for the 2.71- ha Summerford watershed. $R^2$ values between observed and simulated runoff, sediment yields, TN, and TP were 0.91, 0.86, 0.95, and 0.69, respectively. EI (Efficiency Index) of these parameters were 0.86, 0.67, 0.70, and 0.48, respectively. The statistical parameters indicated that GLEAMS provided a reasonable estimation of the runoff, sediment yield, and nutrient losses at the studied watershed. The soil infiltration rates were compared with the rainfall events. Only high intensity rainfall events generated runoff from the watershed. The measured and predicted infiltration rates were higher during dry soil conditions than wet soil conditions. The ratio of runoff to precipitation was ranging from 2.2% to 8.8% with average of 4.3%. This shows that the project site had high infiltration and evapotranspiration which generated the low runoff. The ratio of runoff to precipitation according to soil types by the GLEAMS model appeared that Sa (Sequatchie fine sandy loam) soil type was higher and Wc (Waynesboro fine sandy loam, severely eroded rolling phase) soil type relatively lower than the weighted average of the soil types in the watershed. The model under-predicted runoff, sediment yields, TN, and TP in Wb (Waynesboro fine sandy loam, eroded undulating phase) and Wc soil types. General tendency of the predicted data was similar for all soil types. The model predicted the highest runoff in Sa soil type by 105% of the weighted average and the lowest runoff in Wc soil type by 87% of the weighted average

• 대기
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• 제21권3호
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• pp.257-271
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• 2011

The aim of this study is to examine weather modification by urbanization and human activities. The characteristics of the urban heat island (UHI) and precipitation in Seoul metropolitan area of Korea are investigated to demonstrate that cities can change or modify local and nearby weather and climate, and to confirm that cities can initiate convection, change the behavior of convective precipitation, and enhance downstream precipitation. The data used in this study are surface meteorological station data observed in Seoul and its nearby 5 cities for the period of 1960 to 2009, and 162 Automatic Weather System stations data observed in the Seoul metropolitan area from 1998 to 2009. Air temperature and precipitation amount tend to increase with time, and relative humidity decreases because of urbanization. Similar to previous studies for other cities, the average maximum UHI is weakest in summer and is strong in autumn and winter, and the maximum UHI intensity is more frequently observed in the nighttime than in the daytime, decreases with increasing wind speed, and is enhanced for clear skies. Relatively warm regions extend in the east-west direction and relatively cold regions are located near the northern and southern mountains inside Seoul. The satellite cities in the outskirts of Seoul have been rapidly built up in recent years, thus exhibiting increases in near-surface air temperature. The yearly precipitation amount during the last 50 years is increased with time but rainy days are decreased. The heavy rainfall events of more than $20mm\;hr^{-1}$ increases with time. The substantial changes observed in precipitation in Seoul seem to be linked with the accelerated increase in the urban sprawl in recent decades which in turn has induced an intensification of the UHI effect and enhanced downstream precipitation. We also found that the frequency of intense rain showers has increased in Seoul metropolitan area.

• 한국물환경학회지
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• 제37권5호
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• pp.344-354
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• 2021

Optical methods such as UV and fluorescence spectrophotometers can be applied not only in the qualitative analysis of dissolved organic matter (DOM), but also in real-time quantitative DOM monitoring for wastewater and natural water. In this study, we measure the UV₂₅₄ and fluorescence excitation emission spectra for a sewage treatment plant influent and effluent, and river water before and after sewage effluent flows into the river to examine the composition and origin of DOM. In addition, a correlation analysis between quantified DOM characteristics and dissolved organic carbon (DOC) was conducted. Based on the fluorescence excitation emission spectra analysis, it was confirmed that the protein-type tryptophan-like DOM was the dominant substance in the influent, and that the organic matter exhibited relatively more humic properties after biological treatment. However, DOM in river water showed the fluorescence characteristics of terrestrial humic-like and algal tyrosine-like (protein-like) organic matter. In addition, a correlation analysis was conducted between the DOC and optical indices such as UV₂₅₄, the fluorescence intensity of protein-like and humic-like organic matter, then DOC prediction models were suggested for wastewater and river monitoring during non-rainfall and rainfall events. This study provides basic information that can improve the understanding of the contribution of DOC concentration by DOM components, and can be used for organic carbon concentration management in wastewater and natural water.

• 한국물환경학회지
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• 제29권2호
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• pp.184-195
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• 2013

Urbanization from agricultural/forest areas has been causing increased runoff and pollutant loads from it. Thus, numerous models have been developed to estimate NPS loading from urban area and Long-Term Hydrologic Impact Analysis (L-THIA) model has been used to evaluate effects of landuse changes on runoff and pollutant loads. However, the L-THIA model could not consider rainfall intensity in runoff evaluation. Therefore, the L-THIA model, capable of simulating runoff using 10-minute rainfall data, was applied to the study areas for evaluation of estimated runoff and NPS. The estimated Nash-Sutcliffe coefficient (NSE) values were over 0.6 for runoff, BOD, TN, and TP for most sites and watershed. The calibrated model was further extended to other counties for pollutant load potential evaluation. Pollutant load potential maps were developed and target areas were identified. As shown in this study, the L-THIA 2012 can be used for evaluation runoff and pollutant loads with limited data sets and its estimation could be used in identifying pollutant load hot spot areas for implementation of site-specific Best Management Practices.