• 한국물환경학회지
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• 제32권1호
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• pp.108-114
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• 2016

Sediment-laden water leads to water quality degradation in streams; therefore, best management practices must be implemented in the source area to control nonpoint source pollution. Field monitoring was implemented to measure precipitation, direct runoff, and sediment concentrations at a control plot and straw-applied plot to examine the effect on sediment reduction in this study. A hydrology model, which employs Curve Number (CN) to estimate direct runoff and the Universal Soil Loss Equation to estimate soil loss, was selected. Twenty-five storm events from October 2010 to July 2012 were observed at the control plot, and 14 storm events from April 2011 to July 2011 at the straw-applied plot. CN was calibrated for direct runoff, and the Nash-Sutcliffe efficiency and coefficient of determination were 0.66 and 0.68 at the control plot. Direct runoff at the straw-applied plot was calibrated using the percentage direct runoff reduction. The estimated reduction in sediment load by direct runoff reduction calibration alone was acceptable. Therefore, direct runoff-sediment load behaviors in a hydrology model should be considered to estimate sediment load and the reduction thereof.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권3B호
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• pp.221-232
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• 2011

산불 사면의 토양침식에 대하여 세 개의 토양침식 모형의 적용성을 평가하였다. 영동지역에서 발생한 2000년 대규모 산불지역 조사구에서 조사된 자료가 분석에 사용되었다. 본 연구에서 채택한 토양침식 모형은 경험적 모형인 RUSLE, 물리적 모형인 WEPP의 산림지역 적용 모드, 산불사면을 대상으로 개발된 SEMMA이다. 이들 모형으로 산정한 지표유출량과 토양 침식량을 관측치와 비교하였다. 적용결과 모든 모형들은 토사유출량의 최대치를 저평가 하였으며, RUSLE와 WEPP은 2배 이상의 차이를 보였다. SEMMA는 가장 좋은 모형반응계수, 결정계수, 모의효율을 나타내었다. 산불발생 경과연수에 따른 모형 적용 평가에서 산불에 의해 교란된 초기 단계에서는 모든 모형이 저평가하였다. 산불 사면에 대한 토양침식 모의 결과는 관측치가 크면 과소 예측하는 경향을 보였다. 산불직후 반발수력이 커진 고은입자 토양의 과대 노출로 작은 규모의 강우에도 많은 양의 토사유출이 발생할 수 있음에도 불구하고 이와 같이 과소 예측하는 것은 이들 모형이 산불의 영향으로 가중되는 토양침식 영향인자를 반영하는데 한계를 갖고 있기 때문으로 보인다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.89-93
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• 2010

유역의 급격한 도시화는 지체시간, 첨두유량 및 총 유출량 등 홍수 유출특성 뿐만 아니라 개발행위에 따른 토사유출특성 변화를 초래하여 배수관로내의 토사퇴적을 유발하여 도시홍수 발생 가능성 등 다양한 문제를 유발하고 있다. 본 연구에서는 도시화가 진행 중인 시험유역을 선정하여 지난 3년 동안 토지이용분포의 변화양상은 물론 강우 및 수위 자동계측기를 이용하여 연속적으로 유출수문 특성을 계측하였으며 유량-유사량 관계곡선을 유도하였다. 실측결과로부터 호우사상별 토지이용분포 변화에 따른 유출률과 첨두유출량의 변화를 정량적으로 분석하였으며 유역개발 건설과정에 따른 토사유출량의 변화특성을 정성적으로 분석하였다. 도시화가 진행될수록 합리식의 유출계수는 증가하였다. 토사의 경우 공사기간 중 유출량의 변화가 심하다는 사실과 특히, 공사기간 중 1 cms 미만의 유출을 유발하는 소규모 강우에 의한 부유사 유출은 약 10배 이상 증가한다는 사실을 확인하였다. 그러나 소류사의 경우 강우의 크기에 민감하지 않음을 확인할 수 있었다.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 2005년도 학술발표논문집
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• pp.241-246
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• 2005

Doam watershed is located at alpine areas in the Kangwon province. The annual average precipitation, including snow accumulation during the winter, at the Doam watershed is significantly higher than other areas. Thus, pollutant laden runoff and sediment discharge from the alpine agricultural fields are causing water quality degradation at the Doam watershed. To estimate soil erosion from the agricultural fields, the Universal Soil Loss Equation (USLE) has been widely used because of its simplicity to use. The USLE rainfall erosivity (R) factor is responsible for impacts of rainfall on soil erosion. Thus, use of constant R factor for the Doam watershed cannot reflect variations in precipitation patterns, consequently soil erosion estimation. In the early spring at the Doam watershed, the stream flow increases because of snow melt, which results in erosion of loosened soil experiencing freezing and thaw during the winter. However, the USLE model cannot consider the impacts on soil erosion of freezing and thaw of the soil. Also, it cannot simulate temporal changes in USLE input parameters. Thus, the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model was investigated for its applicability to estimate soil erosion at the Doam watershed, instead of the widely used USLE model. The SWAT hydrology and erosion/sediment components were validated after calibration of the hydrologic component. The $R^2$ and Nash-Sutcliffe coefficient values are higher enough, thus it was found the SWAT model can be efficiently used to simulate hydrology and sediment yield at the Doam watershed. The effects of snow melt on SWAT estimated stream flow and sediment were investigated using long-term precipitation and temperature data at the Doam watershed. It was found significant amount of flow and sediment in the spring are contributed by melting snow accumulated during the winter. Thus, it is recommend that the SWAT model capable of simulating snow melt and long-term weather data needs to be used in estimating soil erosion at alpine agricultural land instead of the USLE model for successful soil erosion management at the Doam watershed.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권2호
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• pp.33-42
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• 2010

본 연구는 부산시에 위치한 하천퇴적물에 대한 현재의 오염상태와 혐기성 상태에서의 잠재메탄발생량을 평가하기 위해 실시하였다. 먼저 부산시 하천중 총 5곳을 선정하였고 대상하천의 퇴적물을 채집하였다. 그리고 퇴적물특성을 알아보기 위해 퇴적물의 화학적산소요구량, 강열감량, 총 유기탄소에 대해서 분석을 실시하였고 그 결과 각각 15.20~75.07mg $15.20{\sim}75.07mg\;g^{-1}$, 2.34~11.54%, 1.28~34.21%로 나타났다. 또한 실험실규모의 BMP Test를 실시하였고 그 결과 pH가 약간 증가하다가 약 7.11~7.35에서 평형을 이루었으며, C/N, 최종메탄 및 이산화탄소수율 그리고 생분해도는 각각 1.05~10.27, 10.1~179.4, 10.3~34.4, 4.0~30.1을 나타내었다. 그리고 최종메탄수율과 C/N비, 최종이산화탄소수율, COD, 강열감량, 총유기탄소와의 상관관계를 알아보기 위해 선형모델에 최소자승법을 적용해 평가하였고 그 결과, COD($r^2=0.7586$)와 강열감량($r^2=0.7876$)을 제외한 나머지 모든 항목에서 최종메탄수율과 높은 상관관계를 띔을 알 수 있었다($r^2=0.9795{\sim}0.9858$). 따라서 C/N 또는 TOC 분석결과를 통해 메탄발생수율을 예측 가능할 것으로 판단된다.

• 한국물환경학회지
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• 제24권2호
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• pp.185-194
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• 2008

There is increased soil erosion potential at highland agricultural crop fields because of its topographic characteristics and site-specific agricultural management practices performed at these areas. The agricultural upland fields are usually located at the sloping areas, resulting in higher soil loss, pesticides, and nutrients in case of torrential rainfall events or typhoon, such as 2002 Rusa and 2003 MaeMi. At the highland agricultural fields, the soil reconditioning have been performed every year to decrease damage by continuous cropping and pests. Also it has been done to increase crop productivity and soil fertility. The increased amounts of soil used for soil reconditioning are increasing over the years, causing significant impacts on water quality at the receiving water bodies. In this study, the field investigation was done to check soil reconditioning status for potato, carrot, and cabbage at the Doam-dam watershed. With these data obtained from the field investigation, the Soil and Water Assesment Tool (SWAT) model was used to simulate the soil loss reduction with environment-friendly and agronomically enough soil reconditioning. The average soil reconditioning depth for potato was 34.3 cm, 48.3 cm for carrot, and 31.2 cm for cabbage at the Doam-dam watershed. These data were used for SWAT model runs. Before the SWAT simulation, the SWAT ArcView GIS Patch, developed by the Kangwon National University, was applied because of proper simulation of soil erosion and sediment yield at the sloping watershed, such as the Doam-dam watershed. With this patch applied, the Coefficient of Determination ($R^2$) value was 0.85 and the Nash-Sutcliffe Model Efficiency (EI) was 0.75 for flow calibration. The $R^2$ value was 0.87 and the EI was 0.85 for flow validation. For sediment simulation, the $R^2$ value was 0.91 and the EI was 0.70, indicating the SWAT model predicts the soil erosion processes and sediment yield at the Doam-dam watershed. With the calibrated and validated SWAT for the Doam-dam watershed, the soil erosion reduction was investigated for potato, carrot, and cabbage. For potato, around 19.3 cm of soil were over applied to the agricultural field, causing 146% of more soil erosion rate, approximately 33.3 cm, causing 146% of more soil erosion for carrot, and approximately 16.2 cm, causing 44% of more soil erosion. The results obtained in this study showed that excessive soil reconditioning are performed at the highland agricultural fields, causing severe muddy water issues and water quality degradation at the Doam-water watershed. The results can be used to develop soil reconditioning standard policy for various crops at the highland agricultural fields, without causing problems agronomically and environmentally.

• 지질공학
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• 제27권4호
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• pp.439-449
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• 2017

경기도 안성천 유역에 설치된 강변여과수 시설의 취수량 감소 원인에 대하여 4개 수평정(1, 4, 6, 7번) 주변의 대수층 매질 특성, 수리전도도의 분포 등을 토대로 검토하였다. 시험 양수 기간 동안 1번 수평정은 $12.4m^3/d/d$, 4번은 $2.3m^3/d/d$, 6번은 $24.4m^3/d/d$, 7번은 $187.3m^3/d/d$의 경향으로 7번 수평정의 취수량 감소가 뚜렷하였다. 7번 수평정 주변은 국지적으로 수리전도도가 매우 낮은 구간이 존재하며, 전체적으로 균등 계수가 크고 수평 깊이별로 균등계수의 차이가 심하여 세립분의 이동에 의한 공극 막힘이 발생한 것으로 평가된다. 또한, 철 이온($Fe^{2+}$) 농도가 높아 양수 및 주입시 철산화물이 형성되면서 clogging을 야기하는 것으로 보인다. 향후 장기 양수 과정에서 대수층의 물리특성 및 수질 특성 변화를 분석한다면 취수량 감소에 대한 정확한 원인 규명이 가능할 것이다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제6권4호
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• pp.155-159
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• 1978

분리된 효모에 의한 aromatic ring compound의 전환반응 실험에 앞서 phenol 자화능에 대한 환경 인자의 영향을 조사하기 위하여 phenol을 유일한 탄소원으로 사용하여 분리된 효모균을 30시간, 3$0^{\circ}C$에서 진탕배양하여 균체증식량을 측정하였다. 1) pH3.5~4.5 온도 35$^{\circ}C$에서 가장 자화능이 우수하였으며 phenol의 처음 농도 1000ppm 까지 는 쉽게 이용할 수 있었고 2000ppm에서는 5 일간 배양시켰을 때 비로소 균체증식이 나타났다. 2) pH 5.0, 배양온도 3$0^{\circ}C$에서 본 균의 maximum specific growth rate는 0.27hr-1 이었으며, phenol 을 1000ppm씩 단계적으로 첨가하면서 phenol 소비율에 대한 균체수율 정수 Y값을 구한 결과 Y=3.2였다. 3) Yeast extract를 필수영양원으로 첨가할 때 0.005~0.01% 농도에서 가장 효과적이었으며, 또 산화환원소 효소 조해제인 HgCl$_2$, phenylhydrazine 을 명명 $10^{-5}$M, $10^{-3}$M을 배지내에 첨가하면 분리된 효모균의 증식을 거의 볼 수 없었다. 4) Phenol의 자화에 명종 실소원의 효과를 비교 해 본 결과 urea가 가장 효과적이었고, 이 효모균은 phenol 외에 catechol, resorcinol, benzidine 을 자화할 수 있다

• 한국농공학회논문집
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• 제55권4호
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• pp.21-28
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• 2013

The objective of the study was to investigate the effect of rice straw mat, rice straw mat with PAM (Polyacrylamide) and gypsum addition on surface runoff and sediment discharge in field. Six experimental plots of $5{\times}22m$ in size and 3 % in slope prepared on gravelly sandy loam soil were treated with control, rice straw mat cover with gypsum and rice straw mat cover with gypsum and PAM. Radish in Spring and Chinese cabbage in autumn growing seasons were cultivated. Non point source (NPS) pollution discharge was monitored and compared among the treatments. Rainfall of the 10 monitored events ranged from 17.0 mm to 93.5 mm. Runoff coefficient of the events was 0.005~0.239 in control plot, 0~0.176 in rice straw plot with gypsum and 0~0.046 in rice straw mat plot with gypsum and PAM. When compared to the control plot, the runoff amount was reduced by 10.4~100 % (Ave. 60.8) in rice straw plot with gypsum and 80.7~100 % (Ave. 96.7 %) in rice straw mat plot with gypsum and PAM. The reduction of NPS pollution load was 54.6 % for BOD5, 71.5 % for SS, 41.6 % for TN and 61.4 % for T-P in rice straw with gypsum plot and 91.9 % for BOD5, 92.0 % for SS, 88.0 % for TN and 88.5 % for T-P in rice straw mat with gypsum and PAM plot. This research revealed that rice straw mat cover with soil amendments on the soil surface could not only increase the crop yield but also reduce the NPS pollution loads substantially.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.965-974
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• 2013

2011년 7월 27일 우면산 유역에서 일련의 토석류가 발생하여 많은 인명과 재산 피해를 야기했다. 이러한 토석류 피해를 저감하기 위해서는 토석류가 어떻게 이동하고 퇴적되어 하류부에 피해를 주는지를 예측할 수 있는 기술이 필요하다. 이 연구에서는 우면산 토석류에 대해서 FLO-2D 수치모형을 적용하여, 모형의 성능을 평가하고, 이들 토석류의 유동 매개변수를 분석하였다. 우면산 북측사면에서 발생한 토석류의 현장 관측자료와 FLO-2D 모의 결과 분석을 통해서 역산된 우면산 토석류의 대표 항복응력은 1,022 Pa 그리고 대표 동점성은 652 $Pa{\cdot}s$ 인 것으로 나타났다. 선정된 매개변수를 이용하여 우면산 토석류의 퇴적영역을 산정한 결과, 래미안 유역의 경우 63 - 85% 정확도의 피해유역을 재현됨으로서 FLO-2D 모형은 피해유역 산정에 적합한 것으로 나타났다. 하지만, FLO-2D 모형이 침식물질과 우수의 연행작용을 고려할 수 없는 고유의 한계 때문에 연행작용이 현저한 래미안 및 신동아 유역 토석류의 유하속도는 과소평가하는 것으로 나타났다. 유하부에서 침식에 의한 연행작용이 활발하지 않은 형촌마을 유역 토석류는 수로와 저수지 상부 부근에서의 퇴적을 우수한 정확도로 모의되었다. 민감도 분석 결과 유사체적농도와 바닥조도계수 모두 토석류의 흐름두께와 유속 모두에 상당한 영향을 미치는 것으로 나났으므로, 이들 매개변수의 선정에 신중해야 함을 보여주었다.