• 한국농공학회논문집
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• 제61권1호
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• pp.21-29
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• 2019

This study analyzed the variability of drought risk based on trend analysis of dry-seasonal dam inflow located in upper river basins. To this, we used areal averaged precipitation and dam inflow of three upper river dams such as Soyang dam, Chungju dam, and Andong dam. We employed Mann-Kendall trend analysis and change point detection method to identify the significant trends and changing point in time series. Our results showed that significant decreasing trends (95% confidence interval) in dry-seasonal runoff rates (= dam inflow/precipitation) in three-dam basins. We investigated potential causes of decreasing runoff rates trends using changes in potential evapotranspiration (PET) and precipitation indices. However, there were no clear relation among changes in runoff rates, PET, and precipitation indices. Runoff rate reduction in the three dams may increase the risk of dam operational management and long-term water resource planning. Therefore, it will be necessary to perform a multilateral analysis to better understand decreasing runoff rates.

• 생태와환경
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• 제35권1호통권97호
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• pp.36-44
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• 2002

본 연구는 1993년부터 2000년까지 소양호의 총인, 총질소, 전기전도도, 엽록소의 시${\cdot}$공간적 경향을 통계기법을 적용하여 파악하였다. 호수내의 수질특성은 연간강우량 및 수계의 유입량에 의해 변동되었으나, 변동 정도는 조사지역에 따라 역동적인 차이를 보였다. 맨-켄달검정법 (Mann-Kendall test)으로 연별 수질변화를 분석한 　결과,　전기전도도, 총인, 엽록소-a는 8년 동안 모든 지점에서 증가 및 감소 경향이 없으나 TN은 극히 미약하게 감소하는 경향을 보였다. 총인은 유입량 및 강우에 의해 결정되는 것으로 밝혀졌다. 공간적 분석결과에 따르면, 전기전도도는 호수내 상류에서 하류로 감소하는 경향을 보였고 장마중 상류에서는 집중 강우동안 최소값을 보이고 하류에서는 수체류　현상으로 10월에 최소값을 나타냈다. 총인 및 총질소는 장마중에 최대값을 나타내면서 전기전도_도의 변화 양상과 역관계를 나타냈다. 호수내 1차 생산력의 척도로서 측정된 엽록소-a의 농도는 영양염류의 농도 및 계절에 따라 큰 차이를 보였다. 계절별 총인에 대한 엽록소 농도의 회귀 분석결과에 따르면, 장마 전 및 장마 중에는 $R^2$값이 0.003이하이지만 장마후 $R^2$값은 0.82로서 조류생장이 인의 농도에 의해 결정되는 것을 확인하였다. 반면 질소의 농도는 계절에 상관없이 엽록소의 농도와 극히 미약한 관계를 보였다.

• 생태와환경
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• 제42권1호
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• pp.39-47
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• 2009

본 연구에서는 계절적 변화가 뚜렷한 장기간 수질 자료의 특성을 고려하여 경향 분석을 위하여 계절 맨-켄달 검정법, LOWESS와 시 공간 그래프를 활용하였다. 이 방법들을 통하여 기존의 수질 경향 분석의 한계점을 보완하여 정량적이고 정성적으로 수질 경향을 파악할 수 있는 방안을 제시 및 적용하였다. 연구 대상 지역인 새만금 유역의 동진강에서 측정된 1995년부터 2004년까지 10년간의 계절 맨-켄달 검정법의 결과를 살펴보면, BOD와 TN 농도는 감소하거나 경향이 없는 것으로 나타났다. 이것은 유역 내 하수종말처리장의 처리효율 증가와 수질 대책 등의 효과로 판단된다. 반면 TP 농도는 11개 지점 중에서 6개 지점에서 증가하는 경향을 보였다. 지류인 정읍천의 수질 농도는 모든 항목에서 개선되는 경향을 보이면서 하천의 유하에 따른 자정작용의 효과와 하천주변정화 사업 등의 효과를 잘 보여주었다. 그러나 원평천과 고부천의 경우에는 연구 대상 기간 동안의 수질이 변화가 없거나 악화되는 현상을 보이기 때문에 향후 조성될 새만금 담수호에 악영향을 미칠 가능성이 있다. 이러한 경향은 시 공간 그래프에서도 동일하게 나타난다. 동진강 유역의 수질은 공간적으로 정읍천의 영향을 크게 받고 있지 않으며 전체적으로 동일한 경향을 보이고 있다. 또한 시간적으로는 연구 대상 기간 동안 BOD와 TN 농도는 연도별 변화가 거의 없는 반면에 TP 농도는 1997년 이후 수질이 악화되어 현재까지 비슷한 수준으로 유지되고 있다. 본 연구에서 적용한 정량적, 정성적 기법은 전문가들의 정책 효과 여부 및 향후 정책 결정 등의 기본 자료로 활용될 수 있으며, 일반인들도 쉽게 수질 변화 정도를 이해할 수 있기 때문에 해당 유역 이해관계자들의 유역 관리 활동을 유도하는 데 과학적인 근거자료로도 이용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 지질학회지
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• 제54권5호
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• pp.529-544
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• 2018

잔류마그마형 온천에 속하는 동래온천은 신라시대부터 목욕용으로 이용되어온 긴 역사를 가지는 온천이다. 긴 시간 동안 온천수 개발로 인하여 동래온천의 온천수 부존량 변화가 예상되고 있다. 본 연구에서는 동래온천의 수위 변동 자료를 분석하여 온천수위의 장기적 변화 특성을 규명하였다. 1992년 1월부터 2018년 7월까지 동래온천의 두 개의 관정에서 온천수위 변동을 분석한 결과, No. 27관정에서 연 평균 지표 하 수위는 최소 71.60 m, 최대 137.70 m, 평균은 103.39 m, No. 29관정에서 최소 71.70 m, 최대 137.80 m, 평균 103.49 m로서 동절기에 온천수위가 하강하고 하절기에 상승하는 변동 특성을 보이며, 최근으로 올수록 온천수위 하강율이 커지는 경향성을 보인다. 각 관정들의 자기 상관분석 결과, 상관계수는 0.919 ~ 0.991로서 계절적인 지하수위 변동이 지속되는 것으로 나타났다. 또한, 온천수위와 강수량 및 동래온천 이용량의 교차상관 분석 결과, 강수량과의 상관계수는 -0.280 ~ 0.256, 이용량과의 상관계수는 0.428 ~ 0.553으로서 온천수 이용량에 의해서 온천수위의 변동이 더 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 따라서, 1992년부터 2018년까지 동래온천 수위 자료를 이용하여 Mann-Kendall 검정과 Sen의 검정으로 경향성을 분석한 결과, 온천수위의 지속적인 하강은 여러 원인 중 온천수 이용량이 가장 주요한 원인으로 판단된다.

• Ocean and Polar Research
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• 제39권3호
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• pp.181-194
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• 2017

The long-term linear trend of global sea-to-air dimethyl sulfide (DMS) flux was analyzed over a 16-year time span (2000~2015), based on satellite observation data. The emission rates of DMS (i.e. DMS flux) in the global ocean were estimated from sea surface DMS concentrations, which were constructed with chlorophyll a (Chl-a) concentrations and mixed layer depths (MLD), and transfer velocity from sea to air, which was parameterized with sea surface wind (SSW) and sea surface temperature (SST). In general, the DMS flux in the global ocean exhibited a gradual decreasing pattern from 2000 (a total of 12.1 Tg/yr) to 2015 (10.7 Tg/yr). For the latitude band ($10^{\circ}$ interval between $0^{\circ}$ and $60^{\circ}$), the DMS flux at the low latitude of the Northern (NH) and Southern hemisphere (SH) was significantly higher than that at the middle latitude. The seasonal mean DMS flux was highest in winter followed by in summer in both hemispheres. From the long-term analysis with the Mann-Kendall (MK) statistical test, a clear downward trend of DMS flux was predicted to be broad over the global ocean during the study period (NH: $-0.001{\sim}-0.036{\mu}mol/m^2/day\;per\;year$, SH: $-0.011{\sim}-0.051{\mu}mol/m^2/day\;per\;year$). These trend values were statistically significant (p < 0.05) for most of the latitude bands. The magnitude of the downward trend of DMS flux at the low latitude in the NH was somewhat higher than that at the middle latitude during most seasons, and vice versa for the SH. The spatio-temporal characteristics of DMS flux and its long-term trend were likely to be primarily affected not only by the SSW (high positive correlation of r = 0.687) but also in part by the SST (r = 0.685).

• 한국물환경학회지
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• 제37권2호
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• pp.75-91
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• 2021

Ocean dumping manure was prohibited in Korea until the end of 2012. Undumped manure was treated by resourcification, purification, and public process in a facility. But poor storage of untreated manure and overproduced compost can pollute river water. In this study, linear regression, Mann-Kendall, Seasonal Mann-Kendall, LOWESS trend, and Spearman's correlation analysis were conducted for investigating the changes in the water quality of Bukhan and Imjin river before and after the prohibition of ocean dumping. In 2017, the Imjin Riv er basin had more than 5.7 times liv estock breeding heads than the Bukhan Riv er basin and more than 3.5 times livestock manure. The areas of land, farmland, and nutrient balance were also higher in the Imjin River basin. Since the two basins have different environments, it is expected that the characteristics of changes in water quality due to the increase in livestock manure generation and treatment methods will be different when comparing the water quality trends before and after the ban. The result of the trend analysis revealed a decrease in EC before the ban but an increase afterward. T-N and BOD of Imjin river increased slightly before the ban but demonstrated great enhancement thereafter. Other sites and T-P exhibited no trend. The correlation analysis result showed that the increase in the number of livestock rearing was correlated with the increase in T-P of Bukhan River and BOD of Imjin River. The increase in livestock manure production was not correlated with the Imjin River basin, while a correlation was observed with the Bukhan River with an increase in T-N and EC and the decrease in T-P.

• 생태와환경
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• 제47권3호
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• pp.146-159
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• 2014

In this study, we evaluated the temporal changes of water quality in the 90 reservoirs in Korea and the relationships between water quality and their environmental factors in the reservoirs for effective management of reservoirs. The majority of study reservoirs were categorized as the eutrophic state based on Carlson's trophic index. Among 90 reservoirs, more than 55.0% were nutrient-rich based on $TSI_{TP}$ in each month, where more than 50.0% were nutrient-rich based on $TSI_{Chl-a}$ from June to November. Seasonal Mann-Kendall test was used to analyze temporal variation of water quality in the selected 60 reservoirs using monthly data from 2004 to 2008. The results showed that 27 (45.0%) reservoirs showed the improvement of water quality based on TP and Chl-a concentrations, while 14 (23.3%) and 11 (18.3%) reservoirs displayed the degradation of water quality based on TP and Chl-a concentrations, respectively. Meanwhile, a self-organizing map classified the study reservoirs into five groups based on differences of hydrogeomorphology (altitude, catchment area, bank height, lake age, etc.). Physicochemical factors and land use/cover types showed clear differences among groups. Finally, hydrogeomorphology of reservoirs were related to water quality, indicating that the hydrogeomorphological characters strongly affect water quality of reservoirs.

• Spatial Information Research
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• 제20권3호
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• pp.39-50
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• 2012

본 연구는 금강유역을 대상으로 과거 약 30년간의 기상 수문시계열자료들을 수집해 다양한 통계분석을 수행하여 기후변화의 영향을 정량적으로 파악하고자 하였다. 기상자료로 금강유역 기상관측소 8개소의 37개년(1973~2009)의 기온, 강수량, 상대습도 자료를 수집하였고, 하천수위자료는 수위자료와 수위-유량관계곡선의 신뢰성 문제, 이후 수행될 장기유출분석을 고려하여 공주, 규암 수위관측소의 36개년(1973~2008)의 자료를 이용하였다. 수집된 자료의 평균, 표준편차, 왜곡도, 변동계수를 산출하여 연 계절별로 수문기상인자의 경년변화를 파악한 결과 기상인자 중 강수량의 변동성이 가장 크게 나타나 경년별 변화가 큰 것으로 분석되었다. 수문학적 지속성 분석을 위해 Run 검정, Turning Point 검정, Anderson Exact검정을 이용하여 시계열자료에 주기성이 있는지 분석한 결과 기온과 강수는 무작위성, 상대습도, 하천수위는 지속성을 가지는 인자로 분석되었고 지하수위는 관측소별, 기간별로 무작위성과 지 속성이 혼재되어 있는 것으로 나타났다. 또한, 경향성 분석을 위해 단순 선형 회귀분석과 Mann-Kendall 검정법을 이용한 결과 기온은 연 계절 모두 증가경향이 나타났고, 강수량은 여름에만 증가경향이 나타났으며, 상대습도는 뚜렷한 감소경향을 보였다. 본 연구의 결과는 기후변화로 인해 발생될 수 있는 수자원의 영향을 평가하고 미래 물 관리 적응기술 개발 및 계획 수립을 위한 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 생태와환경
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• 제45권3호
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• pp.302-313
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• 2012

영산강을 대상으로 1992년부터 2009년까지 18년 동안 수집된 환경부 물환경정보시스템의 수질측정망 자료를 이용하여 수질 변동에 대한 장기적 경향을 통계 분석하였다. 영산강 본류에 위치한 9개 지점(우치, 광주1, 광주2, 광산, 나주, 영산포, 함평, 무안1, 무안2)에서 월별로 표층수에서 수질항목에 대해 측정하였고, 클로로필 a, 전기전도도, BOD, TN, TP 자료를 시계열 형태로 정리, 분석하였다. 경향분석은 MYSYSTAT 12 통계패키지를 이용하여 계절 맨-켄달 검정법과 LOWESS 검정법을 실시하였다. 경향분석 결과, 최상류 지점인 우치 정점에서 수질 항목들의 수치가 증가하는 것으로 나타났으나 나머지 정점에서는 전체적으로 클로로필 a와 더불어 수질이 개선되고 있는 것으로 확인되었다. 다만 클로로필 a (조류 발생), BOD, COD 등은 2007년 이후인 최근에 다시 수치가 증가하는 것으로 나타나 이에 대한 원인조사와 대책마련이 필요할 것으로 사료된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권3B호
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• pp.243-255
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• 2010

본 연구에서는 pan 증발량 분포와 추세를 분석하였다. 이를 위하여 전국 56개 기후관측지점에서 1973년부터 1990년까지 의 pan 증발량 자료를 수집하여 분석을 실시하였다. 분석을 위하여 계절적 영향을 고려하여 1월, 4월, 7월 그리고 10월의 월평균 일별과 연평균 일별 pan 증발량 추세를 분석하였다. 연구결과 연평균 일별 pan 증발량은 56개 연구지역 중에서 38개 연구지역에서 감소추세를 보이고 있고, 1월 평균 일별 pan 증발량의 경우 33개 연구지역에서 pan 증발량 감소추세를 보이고 있다. 4월의 경우 38개 지역에서 증가추세를 보이고, 7월의 경우 47개 지역에서 감소추세를 보여서, 전반적으로 감소추세를 보이고 있다. 10월의 경우 35개 지역에서 증가추세를 보여서 전반적으로 증가추세를 보이고 있다. 따라서 전반적으로 연별과 1월, 7월은 pan 증발량이 감소추세를 보이고, 4월과 10월은 증가추세를 보이고 있다. 또한 인근에 위치한 권역별로도 다른 추세를 보이는 것으로 나타나서 지리지형적 요인이 pan 증발량 추세에 영향을 미치는 것으로 판단된다. 11개 기후관측지점에서 1973년부터 2006년까지의 pan 증발량 자료와 기후요소자료를 수집하여 추세분석을 실시한 결과, 기온, 상대습도 그리고 풍속추세는 연별이나 월별 pan 증발량 추세와 서로 같거나 또는 상이한 경향을 보이나, 일사량 추세는 연 및 월별 모두에서 pan 증발량 추세와 동일한 경향을 보이고, 강수량 추세는 연 및 월별 모두에서 pan 증발량 추세와 상반된 경향을 보였다.