• 한국물환경학회지
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• 제25권1호
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• pp.102-111
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• 2009

Turbid storm runoff from intensive highland agriculture area has emerged as the major problem of water quality deterioration in the upstream region of the Han River. High slope of the upland combined with high rate of fertilization and intensive plowing causes high rate of soil erosion, and subsequently high suspended sediment and phosphorus content in the runoff water. The variations of water quality during rain spells were surveyed for two years (2005 and 2006) in the Jawoon Stream that is one of hot spots of intensive horticulture discharging turbid storm runoff. SS and TP showed large increase according to the increase of flow rate, whereas TN and BOD showed less fluctuations. Mean EMCs of SS and TP measured for nine rain events were as high as $207mgSS{\cdot}L^{-1}$ and $0.27mgP{\cdot}L^{-1}$, respectively. The export coefficient of SS and TP per area of cultivated field were calculated as $11,912kgSS{\cdot}yr^{-1}{\cdot}km^{-2}$ and $785kgP{\cdot}yr^{-1}{\cdot}km^{-2}$, repectively, which are significantly higher than reports of other area. It can be concluded that SS and TP in the runoffs were high enough to impose major threat to aquatic habitats, and the highland agriculture should be the main target of water quality management or habitat conservation in the study area.

• 한국농공학회논문집
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• 제63권2호
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• pp.51-60
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• 2021

Effective nonpoint source (NPS) pollution management requires frequent water quality monitoring, which is, however, often costly to be implemented in practice. Statistical techniques and machine learning methods allow us to identify and focus on fundamental environmental variables that have close relationships with NPS pollutants of interest. This study developed surrogate models to predict the concentrations of suspended sediment (SS) and total phosphorus (T-P) from turbidity and runoff discharge rates using multiple linear regression (MLR) and random forest (RF) methods. The RF models provided acceptable performance in predicting SS and T-P, especially when runoff discharge rates were high. The RF models outperformed the MLR models in all the cases. Such finding highlights the potential of RF techniques and models as a tool to identify fundamental environmental variables that are measured in relatively inexpensive ways or freely available but still able to provide information required to quantify the concentrations of NP S pollutants. The analysis of relative importance rates showed that the temporal variations of SS and T-P concentrations could be more effectively explained by that of turbidity than runoff discharge rate. This study demonstrated that the advanced statistical techniques such as machine learning could help to improve the efficiency of NPS pollutants monitoring.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.1300-1304
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• 2008

The fact that soil loss causing to increase muddy water and devastate an ecosystem has been appearing upon a hot social and environmental issues which should be solved. Soil losses are occurring in most agricultural areas with rainfall-induced runoff. It makes hydraulic structure unstable, causing environmental and economical problems because muddy water destroys ecosystem and causes intake water deterioration. One of three severe muddy water source areas in Soyanggang-dam watershed is Jawoon-ri region, located in Hongcheon county. In this area, many cash-crops are planted at illegally cultivated agricultural fields, which were virgin forest areas. The purpose of this study is to estimate soil loss with current land uses (including illegal cash-crop cultivation) and soil loss reduction with land use conversion from illegal cultivation back to forest. In this study, the Sediment Assessment Tool for Effective Erosion Control (SATEEC) ArcView GIS system was utilized to assess soil erosion. If the illegally cultivated agricultural areas are converted back to forest, it is expected to 17.42% reduction in soil loss. At the Jawoon-ri region, illegally cultivated agricultural areas located at over 30% and 15% slopes take 47.48 ha (30.83%) and 103.64 ha (67.29%) of illegally cultivated agricultural fields respectively. If all illegally cultivated agricultural fields are converted back to forest, it is expected that 17.41% of soil erosion and sediment reduction, 10.86% reduction with forest conversion from 30% sloping illegally agricultural fields, and 16.15% reduction with forest conversion from 15% sloping illegally agricultural fields. Therefore, illegally cultivated agricultural fields located at these sloping areas need to be first converted back to forest to maximize reductions in soil loss reduction and muddy water outflow from the Jawoon-ri regions.

• 한국환경과학회지
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• 제18권9호
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• pp.1035-1043
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• 2009

High turbid water in the River has been one of the major concerns to the downstream residence. Especially in the Nakdong River basin severe turbid water problem occurred in year 2002 and 2003 due to the typhoon Rusa and Maemi consecutively. The main objective of this study is to develop turbid water management system in reservoir downstream of the Nakdong River combining physically based semi-distributed hydrologic simulation model SWAT with 1-dimensional dynamic water quality simulation model. SWAT model covers the area from the upstream of the Imha and Andong reservoir to the Gumi gage station for the purpose of estimating flow rates and suspended sediment of the tributaries. From year 1999 to 2007 runoff simulation for 8 years $R_{eff}$ and $R^2$ ranges $0.46{\sim}0.9$, $0.54{\sim}0.99$ respectively. Through the linkage of models, outputs of SWAT model such as suspended sediment and flow rates of the tributaries can be incorporated into the 1-dimensional dynamic water quality simulation model, KoRiv1 to support joint reservoir operation considering the turbidity released from Imha and Andong reservoir. The applicability of model simulation has been tested for year 2006 and compared with measured data.

• 한국해안해양공학회지
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• 제14권2호
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• pp.108-115
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• 2002

만경강·동진강 유역의 오염물질 유출모형을 수립·적용하였다. 모형의 입력자료인 유역정보 및 오염원 정보는 GIS도구를 이용하여 추출·분석한 자료를 이용하였으며, 월별 유출량 및 하천의 오염물질 농도 관측자료와 모형의 계산결과를 비교·분석하였다. 분석결과, 유역유출량은 여름철에 약간 과소 추정하고 있으나 전체적인 변화경향은 일치하고 있다. 또한 모형에서 계산된 오염물질 농도는 10년 평균 수질자료와 1999년도 월별 수질자료를 이용하여 비교하였다. 그 결과, 익산천에서는 크게 과소 추정하고 있으나, 전체적으로는 양호한 정도로 일치하고 있는 것으로 파악되었다 익산천에서 과소 추정하는 이유는 오염퇴적물에 의한 국지적 영향으로 사료되며, 오염퇴적물이 수층에 미치는 영향을 규명하기 위해서는 하천의 퇴적물 오염도 관측·분석을 통한 심도깊은 연구가 수행되어야 할 것이다

• 한국수자원학회논문집
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• 제40권11호
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• pp.887-898
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• 2007

본 연구에서는 분포형 모델링 기법인 SWAT 모형을 이용하여 유역내의 다양한 물리적 특성을 고려한 공간적인 유사량 해석을 통하여 충주댐 유역에 대한 유사 발생 특성을 살펴보았다. 먼저, SWAT 모형의 특성 및 모형내 유사량 모의방법에 대해서 검토하였으며, 대상유역에 대한 유출과 유사량 관련 보정 및 검증을 통해 유역 유사량 해석을 위한 모델링 시스템을 구축하고, 구축된 시스템을 통하여 유역 규모, 토지이용, 하도구간별, 월별 침식 및 유사량을 검토함으로써, 대상유역에 대한 시공간적인 유사 발생 특성을 분석하였다. 상류에서부터 배수면적 크기별로 비유사량을 도시한 결과, 일부 상류 소유역을 제외하고 $0.5{\sim}0.6ton/ha/yr$의 값을 보였으며, 배수면적이 $1,000km^2$ 이상에서는 약 0.51 ton/ha/yr의 비교적 일정한 값을 나타내었다. 토지이용별 단위면적당 연평균 유사 발생량은 밭에서 가장 크게 나타나고 논과 산림에서 작은 것으로 나타났으며, 기존 연구자들의 결과와 다소 차이는 있지만 경향은 비슷하게 나타났다. 하도구간별로는 상류 소유역 중 유역면적이 상대적으로 크고 밭의 비율이 높은 평창강과 주천강에서의 유사량이 많은 것으로 나타났으며, 월별로는 연 유사량의 62% 정도가 홍수기인 $7{\sim}8$월에 집중되고 있는 것으로 나타났다. 이상의 결과로부터 유역면적별 비유사량의 일정한 관계를 도출할 수 있었으며, 토지이용별로 침식 영향을 판단할 수 있는 개략적인 평가를 할 수 있었다. 또한 하도구간별 월별 유사량 비교를 통하여 시공간적인 유사 발생 특성을 파악할 수 있었다.$ 농도를 유지하여 상대적으로 작은 품질변화를 얻을 수 있는 것으로 평가되나 냄새유출과 외부로부터의 오염 문제의 해결을 필요로 한다. 6배 이상, 생체량 밀도는 3배 이상 높았다. 연간 종풍도지수(R)와 종다양성지수(H')는 2001-2002년에 R=0.0160, H'=2.47에 비하여 2006-2007년에는 R=0.0038, H'=1.11로 낮아졌다. 물막이 공사 후 새만금호의 해수역이 줄어들고 수질이 변하면서 어류 서식에 부적합한 환경이 조성되어 종풍도 지수와 종다양성지수가 낮아지고, 소수 기회종의 우점도가 높아진 것으로 보인다.의 표면양상이 관찰되었고, 군간 별다른 차이가 없었다. 즉, 활성형 BR인 CS은 $C_{27}-BRs$, $C_{28}-BRs$의 생합성 과정뿐만 아니라 $C_{29}-BRs$의 생합성 과정을 통하여 생성되는 과정이 식물체내에 존재함을 확인 할 수 있었다.한 one-bottle 접착 시스템과 통계학적으로 유의한 차이를 보이지 않았다.y tissue layer thinning은 3 군모두에서 관찰되었고 항암 3 일군이 가장 심하게 나타났다. 이상의 실험결과를 보면 술전 항암제투여가 초기에 시행한 경우에는 조직의 치유에 초기 5 일정도까지는 영향을 미치나 7 일이 지나면 정상범주로 회복함을 알수 있었고 실험결과 항암제 투여후 3 일째 피판 형성한 군에서 피판치유가 늦어진 것으로 관찰되어 인체에서 항암 투여후 수술시기는 인체면역계가 회복하는 시기를 3주이상 경과후 적어도 4주째 수술시기를 정하는 것이 유리하리라 생각되었다.한 복합레진은 개발의 초기단계이며, 물성의 증가를 위한

• 대한환경공학회지
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• 제29권3호
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• pp.332-340
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• 2007

강우 시 도로에서의 초기 유출수는 유 무기물질, 중금속 등 유해물질이 부유물질에 흡착되어 거동되는 비율이 높으므로 부유물질을 분리할 수 있다면 상당량의 오염부하를 줄일 수가 있다. 따라서 본 연구의 목적은 도로에서 배출되는 강우유출수의 오염저감을 위해 필터를 이용한 수리동력학적 필터분리기를 이용하여 부유물질을 처리함에 있어 필터별 오염물질 처리효율을 비교 평가함으로서 도로유출수에 대한 오염물질 저감을 위한 현장에의 적용 방안을 모색함에 있다. 사용한 여재는 perlite, 활성탄, zeolite와 이들의 혼합소재를 대상으로 하여 칼럼여과실험과 필터분리기를 이용한 현장에서의 처리실험을 통해 여재별 처리정도 및 처리효율을 비교하였다. 칼럼여과실험결과 대체로 SS는 활성탄과 perlite, 활성탄, 소성한 zeolite의 혼합여재가, 중금속은 zeolite 및 활성탄이 양호하였다. HDFS에 의한 처리실험은 perlite와 활성탄 혼합여재가 도로유출수 처리에 적합할 것으로 조사되었다. 혼합여재에 대한 평균 처리 효율은 여재층이 9 cm, 수면적부하율 192-1,469 $m^3/m^2/d$의 범위에서 SS 48.1%, BOD 31.9%, COD 32.6%, TN 15.5%, TP 17.3%의 제거율을 나타내었고, 중금속인 경우 Fe 26.0%, Cu 19.4%, Cr 25.7, Zn 16.6%, Pb 15.0%로 조사되었다. 도로유출수의 처리를 위한 HDFS의 여재로서는 perlite와 활성탄을 혼합한 여재가 적절하였다.

• 환경영향평가
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• 제16권2호
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• pp.143-156
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• 2007

This study has researched the management status and the pollution level of water, soil, stream sediments of 11 abandoned coal mines out of a total of 12 within Obong-Dam area except Bukyung mine, which was submerged when constructing Obong-Dam, and selected areas which are in needs to have pollution control facilities in the first place. From the results of examination on the runoff at the waste rock pile and mineheads, the runoff from Sueun mine (pH, Fe, Al), Samwon mine (pH, Al), Wangdo mine (pH, Al), Mose mine (pH, Fe, Al) and Daeryeong mine (pH) exceeded the permissible discharge standards of the water quality, but the water at merging point with Obong-Dam after joined with Doma branch satisfied both Water Quality Standards and Drinking Water Quality Standards. In regard to groundwater contamination, it is found that areas where exceeded the Drinking Water Quality Standards are Wangdo mine (pH), Jangjae mine (pH, Zn), Daeryeong mine (pH) whereas all areas satisfied Soil Contamination Warning Standards of Soil Environmental Conservation Law. When comparing a research result on underwater sediments of branches of abandoned mines to the EPA Guidelines for classification of great lakes harbor sediments, Dongguk Gaerim (Fe), Jungwon mine (Fe), Daebo mine (Mn), Samwon mine (Mn) and Daeryeong mine (Mn) showed mid-level of contamination, whereas Sueun (Fe, Mn), Daebo mine (Fe), Woosung mine (Fe, Mn), Wangdo mine (Fe, Mn), Mose mine (Fe) and Daeryeong mine (Fe) showed high-level of contamination. In addition, contamination levels of underwater sediments in Wangsan and Doma branch where abandoned mine's branches merge together, Wangsan branch showed no contamination at all whereas Doma branch shows mid-level of contamination which reflect the Doma branch is affected by waste rock pile and minehead runoff of the abandoned mines in the Doma branch area. It is concluded that Mose mine and Sueun mine required treatment of acid mine drainage. and Wangdo, Jungwon, and Samwon mines were in need of mine tailing and erosion control work. The Samwon mine additionally required a control system for closed minehead runoff. Although the Samwon mine reached a high concentration of Al, Mn $Ca^{2+}$, $SO{_4}^{2-}$ in the runoff, the levels decreased after it was combined with a tributary. It has been concluded that after further monitoring of the cause of pollution, a preventive measure system may be needed to be built.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제2권4호
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• pp.305-310
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• 2015

서울시는 2014년 기존의 서울시 물순환 조례에 저영향개발 (low impact development, LID)을 포함하는 조례개정을 통해 빗물관리의 토대를 마련하였다. 새롭게 개정된 조례에서는 2050년까지 연 강수량의 약 630 mm를 저류 및 침투시킬 것을 계획하고 있으며, 침투, 저류 및 식생을 활용하는 빗물관리시스템을 도입하여 관리하고자 한다. 저영향개발기법은 개발사업에서 생태, 물순환, 환경 등의 목표를 달성하고자 할 때 적용할 수 있는 중요한 기법이다. 본 연구에서는 서울시에 적용한 침투형 빗물받이, 생태저류형 배수로 및 투수성 포장 등의 다양한 물순환 시설 (LID)의 효과를 평가하기 위하여 수행되었다. 모니터링 결과 다른 시설에 비하여 투수성 포장에서 강우유출 저감효과가 가장 높게 나타났으나, 공극막힘현상을 줄이기 위한 방안이 설계에 반영되어야 하는 것으로 나타났다. 비점오염물질 유출저감의 경우 자동차 운행정도에 의한 오염물질 축적이 큰 영향을 끼친 침투형 빗물받이, 물리 및 생물학적 기작의 영향을 받은 생태저류형 배수로에서 높게 분석되었다. 다양한 목적으로의 저영향개발 기법 적용은 물순환 효과뿐만 아니라 환경오염저감, 생태복원, 심미적 효과 등의 다양한 효과를 보이는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권6호
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• pp.535-542
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• 2018

본 연구에서는 VFSMOD-W 모형을 활용하여 새만금 유역의 초생대 기법 적용에 따른 유사저감효과를 예측하고자 하였다. 먼저 모형의 신뢰도 확보를 위해 새만금 유역 내 초생대 실측치를 활용하여 매개변수를 보정하였으며, 새만금 유역 내 밭경지 특성을 파악하여 이를 토대로 모의 시나리오를 개발하였다. 다양한 밭경지 특성을 반영하기 위해 개발된 모의시나리오는 밭경지 규모 1 ha, 5 ha, 10 ha로 밭의 폭과 길이 비는 1 : 1를 적용하였으며, 밭의 경사는 7%, 15%를 고려하였다. 또한 강우조건은 50 mm, 100 mm, 150 mm, 200 mm 일강우량을 적용하였다. 그 결과, 초생대의 유출저감효과는 밭경사 7%와 15%에 대해 2.9~13.5%, 2.9~12.1%로 각각 나타났으며, 유사저감효과는 33.8~97.0%, 27.1~85.9%로 각각 나타나 유출저감효과에 비해 상대적으로 높은 저감효과를 나타내었다. 유출 및 유사 발생에 영향을 미치는 밭규모, 경사 및 강우량 인자에 따라 초생대 효과는 큰 차이를 나타내었다. 본 모의 결과를 바탕으로 새만금 유역내 밭경지 규모 10 ha 미만, 경사 15% 이내의 조건에서 밭면적 10% 규모로 초생대를 조성할 경우 유사저감 효과를 기대할 수 있을 것으로 사료된다.