• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제10권1호
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• pp.29-43
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• 2007

한국 남해의 연안역(진해만에서 부산연안)에 있어서 효율적인 수질관리를 위해서, 3차원 생태-유체역학 모델을 적용하여 하계 수질을 예측하고, 목표 수질회복을 위한 오염부하 삭감량을 산정하였다. 현재의 오염부하량 조건하에서 연안해역의 수질(화학적 산소요구량과 영양염류 농도 등)은 설정된 해양환경수질기준을 초과하였고, 또한 부영양화 상태에 있기 때문에 유입하는 오염부하량의 저감이 필요하였다. 이러한 배경하에서, 모델이 적용되어 보정과 검증과정을 통해 연구해역의 유동장과 수질 분포를 유사하게 모의하였다. 시나리오 분석결과, 진해만 해역은 $Chl-{\alpha}\;10{\mu}g\;1^{-1}$와 $COD\;3\;mg\;1^{-1}$ 이하를 동시에 만족하기 위해서는 육상 점오염원으로부터 90% 정도의 오염물질 저감뿐만 아니라, 장기간 오염물질의 유입으로 인한 베이스 농도 자체가 높아서 이를 저감하기 위한 퇴적물로부터 용출되는 질소와 인도 약 70% 정도 삭감해야 하는 것으로 나타났다. 낙동강 하구해역은 $Chl-{\alpha}\;10{\mu}g\;1^{-1}$와 $COD\;2\;mg\;1^{-1}$ 이하를 만족하기 위해서는 낙동강 자체의 유입부하량을 약 80% 정도 저감해야 하며, 낙동강 하구해역을 제외한 부산 연안역은 $Chl-{\alpha}\;10{\mu}g\;1^{-1}$와 $COD\;1\;mg\;1^{-1}$ 이하를 만족하기 위해서는 유입부하의 70% 정도의 삭감이 이루어져야 하는 것으로 예측되었다. 연구해역의 수질이 공간적으로 차이가 있으나 대체적으로 상당히 오염된 상황이라 이러한 삭감량은 매우 커서 현실적으로 단기간에 달성하기는 어려울 것이다. 그러므로 장기적인 관점에서 지속적인 노력 즉, 해역으로 유입하는 미처리된 오염물질 차단, 수처리시설의 확충과 제거 능력 향상 및 오염된 퇴적물 정화 등이 필요하다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권2호
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• pp.151-163
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• 2018

본 연구에서는 미계측 유역에서 오염부하량 모의를 위해 LOADEST (LOAD Estimator) 기반 회귀모형의 최적 매개변수를 추정하고, 다중회귀분석 기법을 이용하여 유역특성에 따른 회귀 모의 모형의 매개변수 추정 방법을 개발하였으며, 개발된 모형의 적용성을 평가하였다. 오염부하량 모의모형으로, T-N (Total-Nitrogen)은 LOADEST의 5번 회귀모형을, T-P (Total-Phosphorous)는 3번 회귀모형을 선택하였다. 모의결과, T-N, T-P 모두 선택된 회귀모형이 실측치를 잘 반영하였으나, 두 물질 모두 오염부하량이 과소 모의되어 실측치와 편의가 발생하는 것으로 나타나, 분위사상법을 이용하여 모의치의 편의보정을 실시하였다. 보정결과, 모형의 정확도는 크게 변하지 않았으나, 오염부하량이 과소 모의 되는 경향이 감소하는 것으로 나타났다. 다중회귀분석을 이용하여 회귀모형 매개변수와 유역특성간의 회귀식을 개발하였으며, 개발된 식을 평가한 결과, 실측치를 잘 반영하여 모의할 수 있는 것으로 나타났으며, 기존 매개변수에 의한 모의치와 유사한 모의능력을 갖는 것으로 나타났다. 본 연구에서 개발된 매개변수 추정방법은 실측자료가 확보되지 않은 소유역에 대한 오염부하량 모의와 정책결정을 위한 스크린 모델로서 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국해양공학회지
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• 제22권5호
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• pp.75-82
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• 2008

As a basic study for establishing a countermeasure for an oxygen deficient water mass (ODW), we investigated the variation of ODW volume according to the enforced total pollution load management in Jinhae Bay. This study estimated the inflowing pollutant loads into Jinhae Bay and predicted the reduction in ODW by using a sediment-water ecological model (SWEM). The result obtained in this study are summarized as follows: 1) The daily average pollutant loads of COD, SS, TN, TP, DIN, and DIP inflowing into Jinhae bay in 2005 were estimated to be about 12,218 kg-COD/day, 91,884 kg-SS/day, 5,292 kg-TN/day, 182 kg-TP/day, 4,236 kg-DIN/day, and 130 kg-DIP/day. 2) The calculated results of the tidal current by the hydrodynamic model showed good agreement with the observed currents. Also, an ecological model well reproduced the spatial distribution of the water quality in the bay. 3) This study defined the ODWDI (ODW decreasing index) in order to estimate the ODW decreasing volume caused by a reduction in the inflowing pollutant loads. As a result, the ODWDI was predicted to be about 0.91 (COD 30% reduction), 0.87 (COD 50% reduction), 0.79 (COD 70% reduction), 0.85 (ALL 30% reduction), 0.66 (ALL 50% reduction), and 0.45 (ALL 70% reduction). The ODW volume was decreased 1.5 $\sim$ 2.6 times with a reduction in the COD, TN, and TP inflowing pollutant loads compared to a reduction in just the COD inflowing pollutant load. Therefore, it is necessary to enforce total pollution load management, not only for COD, but also fm TN and TP.

• 한국물환경학회지
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• 제25권1호
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• pp.125-135
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• 2009

Reliable long-term flows by SWAT-K model were applied to the relationship between stream flow and pollutant load derived from 8-day measured data of Ministry of Environment (MOE) in order to obtain continuous loadograph and evaluate accuracy in water quality modeling for the Chungju dam watershed. The measured flow were compared with flow duration curve from the model, and it showed that measured values corresponded to the almost full range of stream flow conditions except at Odae A. And there was significant relationship ($R^2=0.60{\sim}0.97$) between measured flow and water quality load at all unit-watersheds. Applying this relationship to simulated flows, continuous loadograph was obtained and compared with modeled pollutant loads. Although there were some differences during some dry and flood seasons, those were not significant and overall trend showed a good agreement. From the results, we would be able to derive a continuous loadograph based on measured data at total maximum daily loads (TMDLs) unit-watersheds on a national scale, in which stream flow and water quality have been measured at 8-day intervals since 2004, and this could be helpful to utilize distributed water quality models with difficulty in calibrating and validating parameters from lack of measured data at present.

• 한국물환경학회지
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• 제30권1호
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• pp.8-15
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• 2014

In this study, regression equation was analyzed to estimate non-point source (NPS) pollutant loads in orchard area. Many factors affecting the runoff of NPS pollutant as precipitation, storm duration time, antecedent dry weather period, total runoff density, average storm intensity and average runoff intensity were used as independent variables, NPS pollutant was used as a dependent variable to estimate multiple regression equation. Based on the real measurement data from 2008 to 2012, we performed correlation analysis among the environmental variables related to the rainfall NPS pollutant runoff. Significance test was confirmed that T-P ($R^2=0.89$) and BOD ($R^2=0.79$) showed the highest similarity with the estimated regression equations according to the NPS pollutant followed by SS and T-N with good similarity ($R^2$ >0.5). In the case of regression equation to estimate the NPS pollutant loads, regression equations of multiplied independent variables by exponential function and the logarithmic function model represented optimum with the experimented value.

• Water Engineering Research
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• 제1권3호
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• pp.223-231
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• 2000

The purpose of this study is the development of a system for estimating non-point sources pollutant loads from a watershed, which enables users to get insights of pollutant load distribution in the watershed during rain as well. Based on the Geographic Information System, this non-point source pollutant loading estimation system(NSPLES) consists of three distinct models such as a distributed rainfall-runoff model, a soil loss and delivery model, and a non-point source pollutant model. It also includes GIS modules for preprocessing the input data for the models and graphical postprocessing of the model outputs. The system output aren't only the hydrograph, sedimentograph, and pollutograph at the watershed outlet, but also various maps that show the distribution of soil loss over the watershed. The developed system was applied to the two upper stream areas of Sumjin river basin, Ssangchi and Gwanchon basins, and three rainfall events for respective subbasins during 1992 and 1998 were selected for the system application. The results of this showed relatively higher corelation between observed data and simulated data, and proved the applicability of the system.

• 해양환경안전학회지
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• 제14권1호
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• pp.29-37
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• 2008

본 연구는 연안의 수질개선과 오염제어의 관점에서 효율적인 수질관리의 원리와 기법, 연안오염총량관리제 및 선진사례를 검토하였고, 현재 오염총량 산정시 나타나는 문제점 및 개선사항을 지적하였다. 또한, 오염총량제와 환경용량과의 관계, 해양환경 예측 모델로 활용되고 있는 생태계모델의 연구접근에서 중점적으로 검토해야 하는 사항을 토의하고, 나아가서 연안수질 관련 제도와 정책에서 반영하고 흡수해야 할 수질관리 내용과 개선방안을 제시하였다. 연안오염총량제의 대상이 되는 연안에서는 환경영향평가와 사전환경성검토에서 해당하는 개발사업이나 계획 중 신규 오염원에 대해서는 오염부하삭감량과 할당량을 산정해서 평가서에 구체적으로 제시할 필요가 있고, 연안관리지역계획에서는 환경관리계획에 좀 더 중심을 옮겨 기본적으로 관할 해역으로 유입하는 오염원과 오염부하량 자료를 구축할 필요가 있다. 특별관리해역 등 향후 연안오염총량제 적용대상이 되는 지자체에서는 하수도관리계획 등 도시계획을 수립할 때 이러할 점을 고려해서 장기적이고 일관성있는 하수도정책이 수립되어야 할 것이다. 연안오염총량제도는 다른 환경관리해역으로 점진적으로 확대 시행되어야 할 것이로, 그 외의 지역은 지자체장이 주부장관과의 협의를 통해 자발적으로 시행하고 인센티브를 주는 것도 검토해야 할 것이다. 해역의 수질개선을 위해서는 생태계모델링에 의한 환경용량(수질적 차원의 총허용오염부하량) 산정이 필수적이며, 이와 관련한 적용모델의 신뢰성과 과학적 타당성 확보는 환경영향평가 관련 협의시 매우 중요한 검토항목으로 고려되고 있다 연안 육역에 존재하는 오염원에 대해서는 연안환경을 관리하는 주무부처가 주도적으로 감시 감독하고 관리체제에 환한 법적 거를 마련하거나 관련 법률을 정비해서 통합 운영해야 할 것으로 사료되었다.

• 한국습지학회지
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• 제10권1호
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• pp.69-75
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• 2008

토지이용의 고도화는 다양한 비점오염물질의 축적을 야기하며 강우 시 유역에 존재하는 수계로 유출되어 수생태계에 악영향을 끼치게 된다. 현재 환경부는 이러한 비점오염물질의 유출을 저감하기 위하여 다양한 토지이용별 비점오염물질 유출원단위를 제정하여 유역관리에 적용하고 있다. 그러나, 현재 적용되고 있는 토지이용별 원단위는 논, 밭, 대지, 목장, 임야, 골프장 및 기타와 같이 7개로 분류하고 있다. 이러한 원인으로 인하여 실제로 비점오염물질의 유출이 매우 높은 상업지역, 주거지역, 도로, 고속도로, 주차장, 산업지역, 공공지역 등과 같은 토지이용에 대하여 명확한 토지이용별 유출원단위를 제시하지 못하여 수질오염총량관리제 시행에 큰 애로사항으로 남아있다. 따라서 본 연구에서는 포장지역중 불투수율이 높은 고속도로 영업소 지역의 토지 이용에 대하여 2006부터 2007년까지 약 2년에 걸친 모니터링 자료를 활용하여, 비점오염 저감시설 설치와 계획수립 시 적합한 원단위를 제시하고자 한다.

• 한국습지학회지
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• 제24권4호
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• pp.367-376
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• 2022

LID 기술은 다양한 토지이용에서 발생되는 비점오염원(NPS)을 저감하는 기술이다. 점오염과 비점오염원의 증가와는 별도로 불투수지역 내 도심지는 일반적으로 도시기후에 영향을 준다. 본 연구에서는 LID 기술이 도시열섬현상(UHI)을 저감에 대한 영향분석을 공주대학교를 대상으로 수행하였다. 공공부지인 학교는 보행자의 통향량, 차량운행이 특정시기에 증가되기에 일반적인 원단위 부하량보다 낮은것으로 나타났다. LID 시설은 강우유출수 내 오염물질을 여재부 내 흡착, 여과 등을 통해 오염물질이 저감되는 것으로 분석되었다. 또한 LID 시설 내 강우유출수 저감 및 저류를 통해 유역 내 불투수면적보다 최대 7.2 ℃ 낮은것으로 나타났다. 따라서 LID 시설은 비점오염물질 저감 및 도시열섬 현상을 완화시키는 것으로 분석되었다.

• 한국물환경학회지
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• 제28권3호
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• pp.409-417
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• 2012

SWAT model was applied for the Nakdong River Basin to characterize water quality variability and assess the feasibility of using the load duration curve to water quality management. The basin was divided into 67 sub-basins considering various watershed environment, and rainfall runoff and pollutant loading were simulated based on 6 year measurements of meteo-hydrological data, discharge data of treatment plants, and water quality data (SS, T-N and T-P). The results demonstrate that non-point source loads during wet season increase by 80 ~ 95% of total loads. Although the rate of water flow governs the amount of SS that is transported to the main streams, nutrient concentrations are highly elevated during dry season by being concentrated. This phenomenon is more pronounced in the lower basin, receiving large amounts of urban point source discharges such as treated sewages. Also, the load duration curves (LDC) demonstrate dominant source problems based on the load exceedances, showing that SS concentrations are associated with the rainy season and nutrients, such as T-P, may be more concentrated at low flow and more diluted at higher flow. Overall, the LDC method could be used conveniently to assess watershed characteristics and pollutant loads in watershed scale.