• 한국물환경학회지
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• 제23권5호
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• pp.697-704
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• 2007

This study proposes an integrated technique of Genetic Algorishim (GA) and Geographic Information System (GIS) for designing the water quality monitoring networks. To develop solution scheme of the integrated system, fitness functions are defined by the linear combination of five criteria which stand for the operation objectives of water quality monitoring stations. The criteria include representativeness of a river system, compliance with water quality standards, supervision of water use, surveillance of pollution sources and examination of water quality changes. The fitness level is obtained through calculations of the fitness functions and input data from GIS. To find the most appropriate parameters for the problems, the sensitivity analysis is performed for four parameters such as number of generations, population sizes, probability of crossover, and probability of mutation. Using the parameters resulted from the sensitivity analysis, the developed system proposed 110 water quality monitoring stations in the Nakdong River. This study demonstrates that the integrated technique of GA and GIS can be utilized as a decision supporting tool in optimized design for a water quality monitoring network.

• Ocean and Polar Research
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• 제26권4호
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• pp.635-646
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• 2004

Chronic outbreaks of green tide in the Nakdong estuary toll a heavy socioeconomic cost. The paper investigates the influence of sediments on the nitrogen eutrophication, being claimed as the primary cause of green tide. To measure the flux of nitrate at the sediments-water interface, sediment cores were taken in Jan., Mar., May and Sep., 2000 at Noksan located in the West-Nakdong river estuary. The dissolved oxygen was profiled and then the pore water was extracted in situ. Core samples were analyzed for their textural characteristics. Cores were incubated by a novel technique to measure the fluxes of nitrate $(NO_3^-)$ and ammonia $(NH_4^+)$ at the sediment-water interface. The dissolved oxygen was depleted usually within several millimeters in the top sediments. Nitrate started to decrease drastically at the layer where dissolved oxygen was nearly depleted. Nitrate was also exhausted within several centimeters, followed by ammonia build up rapidly. The flux at the sediments-water interface calculated from the pore water concentrations revealed that nitrate was removed from the water column into the sediments. The sediment incubation experiment confirmed the above result. On the other hand ammonia were released from the sediment to the water column. As the incubation went on, however, the nitrate concentration in the overlying water was dropped below that of a top sediment. Then the flux is reversed, i.e., nitrate was released from the sediments to the water column. The implication is that the sediment can supply nitrate to the water column if it falls below a certain level. Thus it is likely that sediments in the eutrophicated river buffers the nitrate concentration in the water column, which leads to a prolonged green tide.

• 한국습지학회지
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• 제22권3호
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• pp.178-186
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• 2020

본 연구에서는 낙동강 주요 지류의 기온과 수온 자료를 이용하여 탄성도를 산정하고 수온의 민감도 분석을 수행하였다. 탄성도에 대한 신뢰구간 추정과 가설검증이 가능한 비모수 기반의 탄성도 해석기법을 개발하여 기존 중간값을 이용하는 기법과 비교하고 적용성을 검토하였다. 계절적으로 겨울의 탄성도가 낮고 여름과 가을의 탄성도가 높은 것으로 분석되어 기온의 변동에 따른 수온 및 수질의 변동이 클 것으로 분석되었다. 공간적으로 하수처리장 방류수, 중소 축사의 가축폐수, 소규모 공장의 오·폐수 등 인위적인 요인의 영향을 받는 금호강 지역의 탄성도가 낮은 경향을 나타내고 있다. 낙동강 주요 지류의 탄성도는 약 이상이고 유의수준 5%에서 타당하므로 기후변화에 따른 기온-수온 변동이 큰 것으로 분석되었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2002년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.351-356
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• 2002

Groundwater recharge rate was estimated by applying the groundwater level fluctuation method utilizing Theis (1937) approach with specific yield estimation technique of Shevenell (1996) and the temperature method using observed data from National Groundwater Observation Stations. Results based on analysis of water level observation data of 10 alluvium wells reveal that the recharge rates for 5 wells of Kum river area range 3.7~25.0% and those for 5 wells of Nakdong river area range 3.6~21.7%. Results obtained from the temperature method based on water temperature data indicated that the upward flow resulted from evapotranspiration is dominant for 4 wells of the Kum river area and 5 wells of the Nakdong river area. The other wells showed the downward flow which is related to groundwater recharge in these areas.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 2005년도 학술발표논문집
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• pp.278-283
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• 2005

In this study, following works have been carried out : division of Nakdong River Basin into 25 sub basins, development of a technique to evaluate spatial distribution of rainfall and analysis of rainfall data of 169 stations, selection of control points, and selection of a hydrologic model(SSARR). Analysis results were found that total volume of discharges at every control points have errors in a reasonable range, and the correlations between observed and calculated daily runoff discharges at every control points were well coincided.

• 한국수자원학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.447-459
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• 2000

수자원 개발이 인문 사회적 여건으로 날로 어려워짐에 따라 공급위주의 물 관리 정책이 한계에 달하고 이어 수요관리개념에 따른 적용 가능한 수자원관리 기법의 개발이 필요해지고 있다. 무효방류량을 최소화하여 한정된 물 자원 배분을 합리적으로 이룰 수 있는 실제 적용 가능한 수요관리기법은 수자원의 효율적 이용과 유역물관리 시스템의 방법론적 완성을 위해 반드시 필요하다. 본 연구는 기존의 물수지분석 기법을 댐 연계운영 모형과 조합하여 MIP 기법에 의해 이수목적 다목적댐 최적연계운영모형을 개발하고 낙동강 수계를 대상으로 모형의 적용성에 대한 검증을 실시하였으며 낙동강 수계의 용수공급능력을 재평가하였다. 이 결과를 계획 당시 자료 및 다른 모형에 의한 운영결과와 비교한 바 개발된 모형은 훌륭히 물 부족량 공급방식으로 수계의 물 공급을 보장할 수 있고 기존 모형등에 의한 방식보다 물배분과 관리에 효율적으로 활용 될 수 있음이 평가되었다.

• 한국환경과학회지
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• 제18권9호
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• pp.971-981
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• 2009

An objective of this study is as follows: 1) performing sensitivity analysis and parameter estimation of RMA2 and RMA4 models for the West-Nakdong River, 2) drawing up alternatives of gates-operation for water-quality enhancement, and 3) quantitative evaluation of methodology of 'flow-restoration by gates-operation' among 'Comprehensive Plan Improving Water-Quality in the West-Nakdong River(WNR)' with the target water-quality(BOD at Nakbon-N point: below 4.3 mg/L). The parameters for the RMA2 (depth-averaged two-dimensional flow model) and RMA4 (depth-averaged two-dimensional water-quality model) were determined by sensitivity analysis. Result of parameter estimation for RMA2 and RMA4 models is $1,000\;Pa{\cdot}s$ of the eddy viscosity, 20 of the Peclet number, 0.025 of the Manning coefficient, and $1.0\;m^2/s$ of the diffusion coefficient. We have evaluated the effects of water-quality enhancement of the selected alternatives by numerical simulation technique with the models under the steady-state flow condition and the time-variant transport condition. Because of no-resuspension from river bottom and considering BOD as conservative matter, these simulation results slightly differ from real phenomena. In the case of $50\;m^3/s$ of Daejeo-gate inflow, two-dimensional flow pn results result represents that small velocity occurs in the Pyungkang Stream and no flow in the Maekdo River. In the WNR, there occurs the most rapid flow near timhae-bridge. In the WNR, changes of water-quality for the four selected simulation cases(6, 10, 30, $50\;m^3/s$ of the Daejeo-gate inflow) were predicted. Since the Daejeo-Gate and the Noksan-Gate can be opened up to 7 days, it would be found that sustainable inflow of $30\;m^3/s$ at the Daejeo-gate makes BOD in the WNR to be under the target of water-quality.

• 한국물환경학회지
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• 제37권1호
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• pp.32-46
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• 2021

South Korea has been divided into quantities and water quality, and due to a revision of the Government Organization law in June 2018, the controversial water management system was integrated into the Ministry of Environment. The total Maximum Daily Loads System has been called the flower of water quality control, and since 2004, all three major river systems which have been introduced into the Han River system, despite its various difficult environments, and subsequently leading to all of the four major rivers undergoing obligatory implementation since 2013. Currently, the target TMDL (Han River Phase 1 and Other Water Systems Phase 3) for the 2020 stage has been implemented. The domestic TMDL established a basic plan for calculating the load which complies with the unit watershed's target water quality, as well as an implementation plan for annual load management, both which have been institutionalized in order to evaluate load compliance on a repeated annual basis. Local governments ask external organizations to conduct investigations every year in order to assess the transition, which thereby requires tens of millions of won every year. Therefore, an assessment and management model that can be easily operated at the TMDL personnel level is required. In this study, when the Han river Water System TMDL was implemented in earnest, we confirmed the the water quality improvement effect when TMDL was introduced to major inflow tributaries (TancheonA, JungnangA, AnyangA) under the Seoul City's jurisdiction through the use of the total amount control unit basin evaluation technique. By presenting customized management measures, we propose the guidelines that are necessary for determining more effective water environmental policies.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권6_1호
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• pp.1589-1597
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• 2021

연안지역의 해저지하수 유출(SGD)은 하천과 함께 영양염류와 미량금속 등을 해양으로 유입시키는 주요 수송로 역할로써 중요성이 대두되고 있다. 이에 우리나라 육상의 연안지역인 낙동강 대권역 유역에 대해 1986년부터 2020년까지 35개년의 월별 SGD를 추정하고 계절적 변화와 시공간적 특성을 분석하였다. SGD 산출지점인 낙동강 연안유역은 SRTM(Shuttle Radar Topography Mission) DEM(Digital Elevation Model) 자료를 이용하여 210개의 유역을 추출하였으며, 우리나라에 적용가능한 가장 높은 해상도의 전지구 모델인 FLDAS(Famine Early Warning Systems Network Land Data Assimilation System) 10 km recharge를 통해 추정한 낙동강 연안유역의 연평균 SGD는 466.7 m²/yr 로 나타났다. 낙동강 연안유역 SGD는 시계열적으로 큰 변동성은 없었으나 여름에 집중되던 SGD유출이 가을철로 주요유출 시기가 확대되는 경향을 보였다. 또한 공간적으로는 큰 수계와 인접한 연안지역에서 계절에 관계없이 SGD 유출이 많고 1980년대 이후로 시간적 변화에 따라 다소 증가하고 있는 경향을 확인하였다. 이러한 결과는 낙동강 지역의 강수패턴의 시기가 확대되며, 기저유량이 많은 지역의 집수량이 높은 데에 따른 것으로 사료된다. 본 연구는 우리나라의 SGD 특성을 탐구하기 위한 모델링 기법을 제시한 선행적 연구이며 우리나라 해저지하수 유출이 해양에 미치는 영향과 연안관리를 위한 기초자료로 활용성이 기대된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제18권2호
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• pp.174-189
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• 2015

본 연구는 낙동강 유역의 수생태계 건강성 조사지점에서 생물 및 서식환경, 수질에 대한 건강성을 조사 및 평가한 결과자료를 이용하여 공간정보로 재구축하고 공간분석기법을 활용하여 낙동강 유역의 수생태계 보전 및 복원 정책의 합리적인 의사결정을 지원하고 효율적인 관리방안을 제시하는데 목적이 있다. 낙동강 유역의 수생태계 건강성을 분석하기 위하여 250개 조사구간의 수생태계 건강성 조사 및 평가 결과자료를 각 지점별 위치정보를 기반으로 점형 자료로 구축하였다. 그리고 공간적인 분석기법의 적용을 위해 면형 자료로 재구축 할 필요성이 있으며, 이를 위해 Kriging 보간법(ArcGIS 10.1, Geostatistical Analysis)을 활용하여 공간적 영향력 및 트랜드를 분석하였고 면형 자료로 재구축 하였다. 이를 바탕으로 낙동강 유역 건강성의 공간분포 특성을 분석하기 위해 Hotspot(Getis-Ord Gi, $G^*_i$)과 LISA(Local Indicator of Spatial Association), 표준편차타원체(Standard deviational ellipse) 분석을 활용하였다. Hotspot 분석 결과 생물지수(TDI, BMI, FAI)의 Hotspot 유역은 안동댐 상류, 왕피천, 임하댐 유역으로 생물지수의 건강성 등급이 양호한 것으로 분석되었으며, Coldspot 유역은 낙동강 남해, 낙동강 하구, 수영강 등의 유역으로 나타났다. LISA 분석 결과 이례지역은 가화천, 합천댐 상류, 영강 상류 유역으로 분석되었으며 이 지역은 생물 건강성 지수가 높은 유역이지만 주변 유역의 건강성이 낮아 수생태계 건강성에 대한 관리가 필요한 유역으로 분석되었다. 이화학적 요인(BOD)의 Hotspot 유역은 낙동강하류 유역과 수영강, 회야강, 낙동강남해 유역으로 나타났으며, Coldspot 유역은 안동댐, 임하댐, 영강 등 낙동강 지류의 상류 유역으로 분석되었다. 서식 및 수변환경(HRI)요인의 Hotspot과 LISA 분석결과 요인별 Hotspot과 Coldspot이 다르게 분석되었으나 일반적으로 낙동강 상류, 안동댐, 임하댐, 합천댐 유역 등 낙동강 본류와 지류의 상류 유역 서식 및 수변환경 건강성이 좋은 것으로 분석되었다. 서식 및 수변환경 요인이 Coldspot으로 나타난 유역들은 생물지수와 이화학적 요인의 건강성 지수도 낮게 나타나 서식 및 수변환경의 관리가 필요한 유역으로 판단할 수 있다. 표준편차타원체로 분석한 시계열 분석결과 생물과 서식 및 수변환경에 의한 수생태계 건강성이 좋은 지역이 점점 북쪽으로 이동하는 경향을 나타내고 있으며 BOD 결과는 조사년도에 따라 방향과 집중도가 각각 다르게 나타나는 것으로 분석되었다. 이러한 수생태계 건강성 분석 결과는 조사지점별 건강성 관리정보뿐만 아니라 향후 공간정보 기술기반 수환경 연구와 실무연구진을 위한 집수구역 단위 수생태계를 관리할 수 있는 정보를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.