• 한국토양비료학회지
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• 제32권4호
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• pp.383-397
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• 1999

오염토양을 효과적으로 진단하고 경제적인 복원을 위해서는 오염토양의 오염원인, 오염정도, 주변 환경이나 인축에 대한 피해발생 유무, 오염물의 이동경로 등을 올바르게 평가하는 것이 대단히 중요하다. 이를 위해서는 오염토양과 토양내 가스, 주변 지하수 및 지표수, 침전물 등의 효율적 시료채취와 정확한 분석이 필수적이라 할 수 있다. 오염지역 토양의 오염도평가를 표준화하고 처리효율성을 높이기 위해서는 전문처리요원이 토양의 오염도와 위험성을 정확하게 판단 할 수 있도록 단순하면서도 경제적인 연속시험법을 필요로 한다. 이것은 오염토양의 조사와 복원시간 및 전치적일 기술의 진보를 가져오는데 상당한 시간절약을 꾀할 수 있다. 특히 효과적인 현장평가를 위해서는 오염특성을 포함한 많은 관련 요인들에 대한 표준화된 기준하에서 오염의 형태와 정도를 결정하는 것이 중요하다. 현장평가를 위한 일반적인 절차는 작업계획과 토양조사수준에 따라 Phase I, II, III의 단계적 방법으로 구성되어 있다. Phase I은 토양의 과거용도 및 오염물의 유입경로를 기초로 하여 현장의 환경여건을 파악하는 단계이다. Phase I에서 잠재적 오염물질에 의해 오염된 것이 확인되면 Phase II에서는 오염물의 존재여부와 존재정도를 파악하는 단계로 시료의 채취 및 분석과정이 여기에 포함된다. Phase III는 Phase I과 II의 결과를 바탕으로 오염토양을 복원하는 단계이다. 여기서 평가기준이 지역 특이적인 것인지 적당한 것인지를 결정하는 중요한 요인은 (1) 시료채취의 공간분포도와 지역의 크기, (2) 취해진 시료의 수, (3) 시료채취 방법, 그리고 (4) 자료를 분석요령 등이다. 선택된 분석방법이 추천할만한 것일지라도 정량방법의 선택여부는 현장조사방법에 대한 훈련이나 조사경험을 가진 사용자에 의해 결정되는 것이 바람직할 것이다.

• 한국농공학회지
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• 제13권2호
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• pp.2262-2275
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• 1971

조사대상은 전라북도 관내 토지개량 조합 저수지 14개소와 전라남도관내 토지개량 조합저수지 20개소에 대하여 저수량 및 토사매몰량을 실측조사하고 또한 두 도내에 산재하여 있는 소류지 3,347개소에 대하여는 해당 시군에 비치된 대장에 의하여 조사하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 저수지 유역의 임상이 저수지 설치당시에는 대부분 산림이 울창하여 양호하였든 것이 8.15 해방과 6.25동란으로 주민들의 도벌과 남벌로 인하여 거의 황폐되었으며 또 유역내의 토사유출과 저수지내에 유사침전이 심하게 되어 유역면적 1ha당 연평균 $10.63m^3$의 토사침적을 보게 되었다. 2. 이 결과는 평균 27.5%의 저수량 감소를 초래하게 된 것이다. 특히 소류지는 계획당시에는 단위 저수량이 평균 0.19hm로 판명되었는데 이는 원래부터 저수량이 부족한데다가 다년간의 토사 매몰로 인하여 더욱 부족하게 되었다. 3. 평소의 유지관리 상황이 매우 소홀하여서 제방누수 산지 불임부의 누수 통관누수 등이 있는데도 불구하고 개보수를 하지 않고 방치한 곳도 있다. 4. 한발시에 준설한 곳도 있기는 하나 그 준설토사를 저수지 안에 쌓두어 환원된 예도 있었다. 5. 일반농민이 용수를 낭비하는 경향이 많었다. 이상과 같은 실정이므로 수자원 보완책으로서 다음과 같은 방안을 채택할 것을 당국에 건의하는 바이다. (1) 벼가 생육기별로 요구하는 최소한의 용수량만을 관계하는 절수재배를 여행한 것. (2) 용수가 극히 부족한 지방에서는 답토양의 수분을 70% 정도로 유지시키도록 수일간에 한번씩 소량으로 관계하는 계획관개를 실행한 것. (3) 지하수 복류수를 최대한 이용할 수 있도록 지구안에 관정을 굴착할 것. (4) 지구안에 보가 설치되어 있는 곳에서는 집수정을 병설하여 한발시에는 복류수를 양수하여 관개에 이용할 것. (5) 저수지 유역내의 산림은 이를 일체 보안림에 편입시켜서 조림 사방 야계등 공사를 우선적으로 실시하여 수원함양에 주력할 것. (6) 못자리는 집단식을 채택하고 묘대용수는 자체 해경을 원칙으로 할 것. (7) 매몰된 토사는 될 수록 준설하여 계획 저수량을 확보한다. (8) 하천이 저수지로 흘러들어가는 어구에는 웨이어를 설치하여 유입토사를 사전에 처리할 것. (9) 물넘이의 표고는 입지 조건에 따라 자동식 구조로하여 올리되 홍수위는 올리지 않고 홍수시에는 수위가 강하되어 재방을 덧쌓거나 용지매수를 하지 않고서도 저수량을 증대하는 방안을 모색할 것.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권11호
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• pp.917-929
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• 2019

하천의 탈질은 수질 개선과 정확한 아산화질소($N_2O$) 발생량 추정에 관련해서 매우 중요한 역할을 한다. 탈질과정은 질소 산화물($NO_3{^-}$)을 다수의 단계를 걸쳐 기체 질소($N_2$ 또는 $N_2O$)로 변화시키는 호흡과정으로, 강력한 온난화기체인 $N_2O$의 주요한 생물학적 배출 또는 흡수 과정이다. 수생태계에서는, 물의 범람, 기질 공급과 유체역학적, 생지화학적 특성의 복잡한 상호작용이 탈질 과정과 다단계 반응의 정도에 따라 중간산물인 $N_2O$ 발생량(flux)을 조절한다. 이처럼 기질의 농도뿐만 아니라 하상의 물 흐름과 체류시간이 반응 산물에 영향을 미치지만, 하천에서 탈질 정도를 조절하는 유체역학적 특성과 지형학적, 생지 화학적 인자의 상호작용에 대한 연구 결과는 아직 제한적이다. 본 실험은 미세지형 변화의 영향을 모의하기 위해서 2차원 실험 수로에 사구를 형성하여 하상지형에 따라, 정지상태의 폐쇄형 챔버를 이용해 $N_2O$ 발생량을 측정하였다. 또한 기질과의 미세지형의 상호작용을 확인하기 위해서 두 독립된 실험은 같은 수로와 지형 구조를 가지지만 다른 용존 유기탄소(DOC) 농도로 설계하였다. 또한 얻어진 자료를 토대로 Random Forest 모델을 활용하여 $N_2O$ 발생량과 조절인자를 추정하였다. 높은 DOC 농도 실험에선, $N_2O$ 발생량이 흐름 방향을 따라 증가하다 사구 뒤쪽 경사에서 가장 높은 발생량($14.6{\pm}8.40{\mu}g\;N_2O-N/m^2\;hr$)이 측정되며, 그 이후로 감소하는 경향을 보인다. 또한 사구 뒤쪽 경사에서 암모늄 농도가 $31.0{\pm}6.24{\mu}g-N/g\;dry\;soil$로 가장 높으며 $N_2O$ 발생량과 유사한 경향을 나타낸다. 반면에, 낮은 DOC 토양은 지형학적 변화에 따른 $N_2O$ 발생량과 암모늄의 변화를 나타내지 않았으며 발생량과 농도 또한 낮게 나타났다. 따라서 본 실험을 통해 비록 지형적 변화는 $N_2O$ 발생량과 화학적 특성에 영향을 미쳤지만, 그 효과는 탄소 가용성에 의해 제한된다는 것을 확인하였다.

• 한국습지학회지
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• 제25권4호
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• pp.306-314
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• 2023

하천퇴적물은 유역내 다양한 오염원으로부터 발생하는 중금속, 유기물 등 오염물질의 수용체일 뿐만 아니라 수질 오염 및 수생태 악영향을 유발할 수 있는 2차적 오염원이기에 중요한 관리대상이라고 할 수 있다. 오염된 하천퇴적물의 효과적인 관리를 위해서는 오염원에 대한 식별과 이와 연계된 관리대책의 수립이 우선되어야 한다. 본 연구는 하천퇴적물내 측정된 다양한 이화학적 오염항목 분포 특성에 기반하여 퇴적물의 주요 오염원을 식별하기 위한 방법으로서 기계학습모델의 적용성을 평가하였다. 기계학습 모델의 성능 평가를 위해 전국 4대강 수계내 주요 폐금속광산 및 산업단지 인근에서 수집된 총 356개의 하천퇴적물에 대한 중금속 10개 항목(Cd, Cu, Pb, Ni, As, Zn, Cr, Hg, Li, Al)과 토양항목 3개(모래, 실트, 점토 비율) 수질항목 5개(함수율, 강열감량, 총유기탄소, 총질소, 총인)를 포함한 총 18개 오염항목에 대한 분석자료를 활용하였다. 기계학습 분류 모델로서 선형판별분석(linear discriminant analysis, LDA)과 서포트벡터머신(support vector machine, SVM) 분류기를 사용하여 폐금속광산('광산')과 산업단지('산단') 인근에서의 하천퇴적물 시료의 분류 성능을 평가한 결과, 채취 지점 및 시기별 4가지 경우(비강우시 광산, 강우시 광산, 비강우시 산단, 및 강우시 산단)에 대한 퇴적물 시료의 분류 성능이 우수하였으며, 특히 비선형 모델인 SVM(88.1%)이 선형모델인 LDA(79.5%) 보다 퇴적물을 분류하는데 있어 보다 우수한 성능을 나타냈다. SVM 앙상블 기반 비배타적 다중라벨분류기 모델을 이용하여 각 시료채취 지점 상류 유역 1km 반경 내 지배적인 토지이용 및 오염원을 다중 타겟값으로 다중분류 예측을 수행한 결과, 폐금속광산과 산업단지의 분류는 비교적 높은 정확도로 수행하였으나, 도시와 농업지역 등 다른 비점오염원에 대한 분류정확도는 56~60%범위로 비교적 낮게 나타났다. 이는 다중라벨 분류모델의 복잡성에 비해 데이터셋의 크기가 상대적으로 작아서 발생한 과적합에 기인한 것으로 향후 보다 많은 측정자료가 확보될 경우 기계학습 모델을 적용한 오염원 분류의 정확도를 보다 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국제4기학회지
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• 제17권2호
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• pp.167-168
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• 2003

The Upo wetland, the largest natural wetland in Korea, is located in Changnyeong-gun, Gyeongsannam Province ($35^{\circ}33'$ N, $128^{\circ}25'$ E), and 70 km upstream from the Nakdong River estuary. Unlike most other Korean wetlands that have been destroyed under the name of economic development, the Upo wetland has been able to preserve its precious ecosystem throughout the years. Thanks to increased public awareness about natural wetlands and environmental conservation, the Korean Ministry of Environment designated the Upo wetland an 'Ecological Conservation Area' on July 26th, 1997. On March 2nd of the following year, the Upo wetland (8.54 $\textrm{km}^2$) was designated a 'Protected Wetland' in accordance with the international Ramsar Treaty. A 4.49m long (from 9.73 to 5.24 m in altitude) UP-1 core ($35^{\circ}33'05"N$, $128^{\circ}25'17"E$), recovered in the marginal part of the Upo wetland, is divided into eight buried paleosol units of different ages on the basis of the abundance of color mottles and vertical color variations (Aslan et al., 1998). Radiocarbon datings suggested that the paleosol profile represent the last 5700 years. The entire section of the core was more or less subjected to pedogenetic processes, and shows very weak to moderate soil profile development. These Holocene paleosols are therefore regarded as synsedimentary soils of deluvium (deposits formed by floods) origin (Sycheva et al., 2003). Unit 1 to 5 paleosols are generally silt-rich and exhibit moderate profile development. The boundaries between the units are somewhat distinguishable, but not so clear cut. This is due to variable repeated combination of accumulation, denudation and soil forming processes within various periods. Mottle textures gradually decrease in abundance with increasing clay content in Unit 6, which results in weak profile development. The lower boundary of Unit 6 lies around about 2000 yrBP, the beginning of Subatlantic in Korea (Kim et al., 2001). Abrupt sediment textural change is detected in Unit 7, which is interpreted to indicate the human activities on the Upo wetland. Unit 8 represents the recent soil forming processes. The preliminary results of this ongoing study imply the primary factor for pedogenetic processes is the water table fluctuations related to the sedimentary textures like grain size distributions, and the geomorphological stability of the Upo wetland.o wetland.

• 대한환경공학회지
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• 제27권10호
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• pp.1090-1098
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• 2005

벤조일 퍼록사이드는 수서생물에 대해 매우 높은 독성을 나타냄에도 불구하고 환경 중 잔류 농도 및 노출영향에 대해 연구가 이루어지지 않아 OECD에서 추천하고 있는 대표적인 다매체 환경거동 모델인 EQC 모델을 이용하여 본 물질에 대한 환경중의 농도를 예측하고 위해성평가 및 화학물질의 관리를 수행하기 위한 기초자료로 활용코자 하였다. 평형, 정상상태에서 100,000 kg의 벤조일 퍼록사이드가 환경내로 유입된 상태를 나타내는 Level I과 평형, 정상상태 이류와 분해현상이 있고 일정한 속도 1,000 kg/h로 유입되었을 경우를 나타내는 Level II에서 벤조일 퍼록사이드는 주로 토양(68.3%)과 물(28.7%)로 배출되는 것으로 예측되었다. 비평형, 정상상태, 이류와 분해현상이 있고 다매체 이동을 하는 시스템에서 벤조일 퍼록사이드가 대기, 물, 토양, 침전물의 각각의 4개 매체에 연속적으로 1,000 kg/h로 유입될 경우인 Level III에서는 주로 토양(99.9%)으로 배출되었고 전체 잔류시간은 3.4년으로 예측되어 벤조일 퍼록사이드가 환경 중에 잔류성이 있는 물질로 평가되었다.

• 지질공학
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• 제21권4호
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• pp.349-359
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• 2011

점성토의 압밀거동은 투수성과 변형성에 영향을 받으며 그 중 투수성은 흙의 종류 및 상태, 특히, 이방성에 영향을 받는다. 연약지반의 투수계수는 피에조 콘 소산시험 및 실내압밀시험 (Oedometer test)에 의해 구할 수 있으며, 피에조 콘 시험으로 과잉간극수압 소산측정이 가능하여 수평압밀계수와 수평투수계수 평가에 유용하게 사용된다. 본 연구에서는 국내 서해안 및 남해안 지역의 해성 점성토층을 대상으로 피에조 콘 소산시험을 실시하였으며, 불교란 시료에 대한 실내시험(Oedometer, Rowe cell)을 실시하고 각 이론해 별로 비교 분석을 실시하였다. 연구결과 Jamiolkowski(M적용) 등(1985)의 해로 추정한 kh/kv가 이 연구 대상지반의 투수특성과 가장 유사하게 나타나 국내의 연약지반에서 피에조 콘 소산시험 및 실내시험 (Oedometer test)에 의하여 투수특성(kh/kv, kh)을 평가하는 방법으로서 이들 이론해의 적용을 추천한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권10호
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• pp.17-29
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• 2016

본 연구에서는 지반침식 및 연행작용을 고려한 토석류 해석을 위한 모델을 개발하였으며, 이를 대변형 3차원 유한요소 해석을 통해 거동을 분석하였다. 지반침식 및 연행작용을 고려한 토석류 해석 모델은 토석류에 의한 지반의 변형속도에 따른 전단강도 감소를 고려하였으며, 대변형 해석은 Coupled Eulerian-Lagrangian (CEL)기법을 이용하였다. 모델의 적정성을 확인하기 위하여 지반침식 및 연행작용을 고려한 실내실험(Mangeny et al., 2010)을 모사하여 거동을 비교하였으며, 또한 실제 발생한 우면산 래미안 유역의 토석류를 대상으로 연행작용을 고려한 해석과 고려하지 않은 해석 결과를 비교함으로써 연행작용에 따른 토석류의 거동 및 피해영향 범위를 분석하였다. 그 결과, 실내 모형실험의 결과를 적절히 모사할 수 있었으며, 실제 유역규모의 해석에서도 토석류의 흐름에 의해 원지반의 침식 및 연행작용을 모사할 수 있었으며 연행작용으로 인해 유하부로 흘러내려오는 토석류의 체적과 속도가 증가하는 것을 확인하였다. 이로 인하여 본 연구에서 제안한 해석 모델은 지반의 침식 및 연행작용을 고려하여 토석류의 속도, 토석류의 규모 및 피해 면적을 적절히 예측할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산림과학회지
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• 제108권4호
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• pp.552-561
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• 2019

우리나라에서는 매년 태풍 혹은 국지성 집중호우로 유발되는 산지토사재해로 인한 피해가 발생하고 있다. 특히, 국립공원 지역은 대부분 산악지로 이루어져 있고 지형의 경사가 가파르고 토심이 얕아 많은 피해가 발생하고 있다. 본 연구는 산악형 국립공원(설악산, 소백산, 지리산)지역에서 발생한 산사태 발생지 446개소를 대상지로 선정하여 다양한 산림환경 인자별로 조사하고 산사태발생지 특성을 분석하였다. 산사태 발생 평균면적, 평균 침식량, 평균 길이, 폭은 각각 1,212 ㎡, 1,389 ㎥, 75 m, 12.9 m로 나타났다. 산림환경 인자가 산사태 발생 빈도에 미치는 영향을 분석한 결과, 사면경사도 (31~40°), 사면방위 N(북사면), 종단·횡단사면 오목(凹), 표고(401~800 m), 사면위치 산복, 하천차수 1차, 임상 혼효림, 모암 화강암, 토심 (46 cm 이상)에서 발생빈도가 높은 것으로 조사되었다. 산사태가 발생한 피해지에서의 침식량과 산림환경 인자와의 상관관계를 분석한 결과는, 종단사면(복합), 표고(1,201 m 이상), 토심(46 cm 이상)에서 1% 수준 내에서 정의상관관계를 보였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제1권1호
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• pp.13-21
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• 2002

지오텍스타일 튜브를 활용한 해안 및 항만구조물은 해안침식방지 및 토사퇴적을 유도하는 구조물로 준설토를 수리학적 또는 기계적으로 채움을 실시하여 이안제(Detached brekwater), 돌제(Groin), 도류제(Jetty)등의 구조물을 축조한다. 일반적으로, 모래질 토사를 채움토사로 적용할 경우는 채움토사의 침강과 토목섬유의 배수특성을 효율적으로 만족하여 주입구의 간격이 가까우나, 점토질 토사 또는 오염된 슬러지를 채울 경우, 채움토사의 침강속도가 길며 토목섬유의 구멍막힘 현상으로 인하여 주입구의 간격을 넓게 하여 적용한다. 본 논문에서는 송도신도시 공유수면 매립공사 현장에서 점토질 토사를 채움토사로 적용한 지오텍스타일 튜브에 대하여 실대형 현장시험을 실시하였다. 지오텍스타일 튜브의 채움작업은 준설선을 이용한 수리학적 채움을 실시하였으며, 현장계측은 채움단계 및 시간에 따른 유효높이 변화, 내부 채움토사의 위치에 따른 단위중량 변화, 비배수 전단강도 등을 측정하였다. 본 실대형 현장시험에 따른 계측결과, 점토질 토사의 채움 시 침강 및 배수를 위한 단계별 채움 작업이 필요하며, 배수에 따른 최종 유효높이는 채움 작업 시 최고높이의 50%까지 감소하였다.