• 한국습지학회지
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• 제19권1호
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• pp.16-29
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• 2017

북한에서는 1990년대 이후 경제실패로 인해 대규모의 산림파괴가 이루어 진 것으로 알려져 있으며, 이는 결과적으로 수문순환의 특성을 크게 변화시켰을 것으로 예측되고 있다. 본 연구에서는 이를 확인하기 위해 지표수문해석모형인 VIC 모형을 이용하여 한반도 전역을 대상으로 1981년부터 2013년까지 약 30여년의 기간에 대해 수문순환모의를 수행하였다. 모의 결과를 요약하면 다음과 같다. 먼저, 유출률의 경우, 남한에서는 55%~70%, 북한에서는 38%~56% 정도인 것으로 나타났다. 특히 유출률 자체가 작음에도 불구하고 그 변동폭은 남한의 15% 보다 큰 28% 정도임에 주목할 필요가 있다. 증발산률은 북한이 남한보다 크게 나타났다. 즉, 남한에서는 증발산률이 20~35%, 북한에서는 25%~46%로 나타났다. 그러나 그 변동폭은 북한의 경우가 21%로 남한의 15%에 비해 다소 크게 나타났다. 셋째, 토양수분량의 경우 남한의 평균이 34%, 북한의 평균은 27%로 남한이 높은 것으로 나타났다. 그러나 유출률과 증발산률의 모의 결과와는 달리 토양수분은 전 기간에 걸쳐 남한과 북한이 변동성 차이가 8% 내외로 유사한 것으로 나타났다. 이상과 같은 결과를 통해 특히 북한의 산림파괴가 본격적으로 이루어진 1990년대 이후 남한과 북한의 수문순환 특성의 차이가 확대되었음을 확인할 수 있었다. 남한의 경우에는 유역별 수문순환 특성의 차이가 미미한데 비해, 북한의 경우에는 확연히 다른 차이를 보여주고 있는데, 이 역시 산림파괴의 영향 차이가 반영된 결과로 추측된다.

• 한국농공학회논문집
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• 제52권4호
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• pp.19-26
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• 2010

To provide the basic information for the water quality management of the Sumjin River Basin, delivery ratios for flow duration were studied. Using the day-interval data set of discharge and water quality observed from the Chooryeong-cheon watershed, the flow-duration and discharge-load relation curves for the watershed were established, then the load-duration curve was constructed. Delivery ratios for flow duration were also developed. Delivery ratios showed wide variation according to flow conditions. In general, delivery ratio of high flow condition showed higher value reflecting nonpoint source pollution contribution from the forest dominating watershed. To resolve this problem, a regression model explaining the relation between flow rate and delivery ratio was suggested. The delivery ratios for different flow regime could be used for pollutant load estimation and TMDL (Total maximum daily load) development.

• 대한환경공학회지
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• 제31권4호
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• pp.256-262
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• 2009

도시지역 비점오염부하를 저감하는 장치 중에서 수리동력학적 분리장치(HDS)는 가장 많이 이용되고 있다. 본 연구에서는 HDS장치 유형 중에서 Vortex Screen 장치를 실험실 규모로 개발 및 제작하여 강우유출수 처리특성을 분석하였다. 강우유출수내 입자물질을 모의하기 위하여 실험에 사용한 시료는 합류식 하수관거의 맨홀 바닥 퇴적물질, 도로변 측구의 퇴적물질, 소각장 fly ash, polyvinyl chloride (PVC)분말 등의 시료를 대상으로 하였다. 유입유량의 변화를 주었을 때 처리장치 본체에서 약 2분이 경과한 후 안정된 상태에서 유입수와 유출수 시료를 동시에 채수하였다. 수면적부하율은 110∼1,550 $m^3/m^2$ day의 범위로 운전하였으며, 유입수 SS농도의 범위는 141~1,986 mg/L로 하였다. Vortex Screen을 이용하여 다양한 입경과 밀도들 가진 입자들을 대상으로 수면적부하율과 하부배출유량비를 운전조건으로 하여 처리특성을 분석한 결과 제거효율에 영향을 주는 인자 중, 월류유량에 대한 하부배출유량 비율($Q_U/Q_O$), $Q_U/Q_O$값이 10%에서 20% 증가 시 SS 제거효율은 6% 증가하는 특성을 나타내었다. 도시지역의 대표적인 입경을 가진 퇴적물질 125<$d_p$<300 ${\mu}m$를 대상으로 처리능을 분석한 결과 SS, COD 제거효율 범위는 각각 68.0~ 81.0%, 53.1~71.9%를 나타내었다. 수면적 부하율이 증가함에 따라 처리효율은 유입부 유도판을 설치한 경우가 설치하지 않은 경우보다 10~20% 향상되는 것으로 분석되었다.

• 한국습지학회지
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• 제21권3호
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• pp.191-198
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• 2019

도시지역의 높은 불투수면은 강우시 지표 유출량을 증가시키고 지하침투량을 줄이면서 물순환을 왜곡시킨다. 왜곡된 물순환은 도시침수와 가뭄, 비점오염유출로 인한 수질오염 및 수생태계 훼손 등의 다양한 도시환경 문제 등을 유발시킨다. 기후변화는 도시강우의 계절적 편중현상을 더욱 심화시키고 도시 미기후에 영향을 줌으로써 도시침수와 가뭄의 강도 및 빈도를 증가시킨다. LID(Low Impact Development) 기법은 도시내 자연적 물순환 체계를 회복함으로써 물로 인하여 발생하는 도시환경문제를 줄일 수 있는 기법으로 다양하게 적용되고 있다. 본 연구에서는 도시지역 내 적용된 다양한 LID 기법의 장기 모니터링 결과를 활용하여 LID 적용 이후 수문특성의 변화와 물순환 회복에 기여도를 평가하기 위하여 수행되었다. LID 시설의 높은 저류량과 침투능력은 강우시 첨두유출 저감과 유출지연에 크게 기여하는 것으로 나타났다. LID 시설에서 강우시 평균 유출저감효과는 60% 이상으로 나타났으며, 유역면적 대비 LID 시설 면적비(Surface area of Catuchment area, SA/CA)와 LID 저류 용량은 첨두유출 저감과 유출지연 효과에 영향을 끼치는 중요한 인자로 평가되었다.

• 한국농공학회논문집
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• 제62권1호
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• pp.39-50
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• 2020

The objective of this study was to assess the livestock nonpoint source pollutant impact on water quality in Namgang dam watershed using the HSPF (Hydrological Simulation Program-Fortran) model. The input data for the HSPF model was established using the landcover, digital elevation, and watershed and river maps. In order to apply the pollutant load to the HSPF model, the delivery load of the livestock nonpoint source in the Namgang dam watershed was calculated and used as a point pollutant input data for the HSPF model. The hydrologic and water quality parameters of HSPF model were calibrated and validated using the observed runoff data from 2007 to 2015 at Sancheong station. The R² (Determination Coefficient), RMSE (Root Mean Square Error), NSE (Nash-Sutcliffe efficiency coefficient), and RMAE (Relative Mean Absolute Error) were used to evaluate the model performance. The simulation results for annual mean runoff showed that R² ranged 0.79~0.81, RMSE 1.91~2.73 mm/day, NSE 0.7~0.71 and RMAE 0.37~0.49 mm/day for daily runoff. The simulation results for annual mean BOD for RMSE ranged 0.99~1.13 mg/L and RMAE 0.49~0.55 mg/L, annual mean TN for RMSE ranged 1.65~1.72 mg/L and RMAE 0.55 mg/L, and annual mean TP for RMSE ranged 0.043~0.055 mg/L and RMAE 0.552~0.570 mg/L. As a result of livestock nonpoint pollutant loading simulation for each sub-watersehd using the HSPF model, the BOD ranged 16.6~163 kg/day, TN ranged 27.5~337 kg/day, TP ranged 1.22~14.1 kg/day.

• 한국농공학회논문집
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• 제54권4호
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• pp.9-17
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• 2012

This study was aimed to characterize non-point source (NPS) pollutant runoff and estimate event mean concentrations (EMCs) from a small rural watershed located at the headwater area of the Gyeongan stream. The study watershed consists of the two major landuse, forest (72 %) and paddy field (28 %). The nine rainfall events ranging from 18.5 to 192.6 mm in amount were monitored in this study. Stream flow was measured at the watershed outlet using a water level gauge, while a number of water samples for each event were collected and analysed for water quality. Event pollutant loads varied greatly depending on rainfall events varying from 22.6 to 3,134.2 mg/L, 0.32 to 24.56 mg/L, 0.090 to 1.320 mg/L, and 2.3 to 149.8 mg/L for SS, TN, TP, and COD, correspondently. The respective mean EMCs were estimated by 104.2, 1.00, 0.168, and 7.9 mg/L. The Pearson correlation analysis showed that COD EMC was significantly correlated with those of SS, TN, and TP. Rainfall runoff ratio appeared to be negatively correlated with EMCs of SS, TP, and COD, although not statistically significant. The event loads from the largest rainfall was greater than the sum of those from the remaining eight events. The study results suggest that the appropriate management of intensified storm events are of greater importance in curbing NPS loads, while the estimated EMCs provide base data for the unit pollutant loads determination for the forest-paddy composite upstream watershed.

• 한국환경과학회지
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• 제9권1호
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• pp.1-11
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• 2000

A study on the variational characteristics of water quality and phytoplankton biomass by principal component analysis(PCA) was carried out in Kogum-sudo from February to October in 1993. We analyzed PCA on biological factors such as chlorophyll a and phytoplankton cell numbers for centric and pennate diatoms, phytoflagellates, and total phytoplankton as well as physico-chemical factors as water temperature, salinity, transparency, dissolved oxygen(DO), saturation of DO, apparent oxygen utilization (AOU), chemical oxygen demand(COD), nutrient (ammonia, nitrite, nitrate, phosphate and silicate), N/P ratio and suspended solid(SS). The source of nutrients supply depended on the mineralization of organic matters and inputs of seawater from outside rather than runoff of freshwater. The phytoplankton biomass was changed within short interval period by nutrients change. And it was controlled by the combination of several environmental factors, especially of light intensity, ammonia and phosphate. The marine environmental characteristics were determined by the mineralization of organic matters in winter, by runoff of freshwater including high nutrients concentration in spring, by ammonia uptake and high phytoplankton productivity in summer, and phosphate supplied input seawater from outside of Kogeum-sudo in autumn. And Kogum-sudo was separated with 2 regions by score distributions of PCA. That is to say, one region was middle parts of straits which was characterized by the mixing seawater and the accumulated organic matters, other one region was Pungnam Bay and the water around Kogum Island which was done by high phytoplankyon biomass and productivity year-round.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.930-934
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• 2006

홍제천 유역의 평창 배수분구를 대상으로 강우시 발생하수의 특성을 파악하기 위해 유량 및 수질 조사를 수행하였고, 강우유출수를 기저하수, 강우, 지붕유출수, 도로유출수, 관내 퇴적물 등 오염원별로 분석하여 기원별 초염기여도를 파악하였다. 강우시 발생초기의 오염물질의 농도는 초기세척현상에 의해 비강우시 농도의 3-10배 이상 높게 나타났으나, 강우 후반기에는 희석에 의해 비강우시 평균 농도 보다 오히려 낮은 농도를 보이는 것으로 나타났다. 오염부하의 오염원별 기여도 분석에서 관거 퇴적물에 의한 오염도가 전체 오염도에서 COD의 경우 54.6%를, SS은 73.3%를 차지하여, 가장 높은 기여도를 보여 관거 내 퇴적물의 준설과 세정을 통하여 상당량의 오염부하를 저감시킬 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권6호
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• pp.449-460
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• 2005

본 연구에서는 전형적인 도시하천으로 왜곡된 물순환을 보이는 도림천 유역에 대해서 WEP(Water and Energy transfer Processes) 모형을 이용하여 물순환 모의를 수행하였다. 과거(l975년)와 현재(2000년)의 토지이용도를 이용한 모의를 통해 도시화에 의한 불투수율 증가가 유출특성에 미치는 영향을 분석하였으며, 모의결과 도시의 개발로 인해 과거보다 첨두 도달시간은 감소하고, 첨두 및 총유출량이 증가한 것으로 나타났으며, 침투량과 기저유출량이 감소한 것을 확인할 수 있었다. 또한 왜곡된 물순환을 회복하기 위한 대안으로 침투트랜치와 투수성 포장재의 설치 효과에 대한 모의를 수행하였으며, 모의결과 두 가지 대안을 함께 적용했을 경우에 도시개발 이전의 유출특성에 근접하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.217-229
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• 2001

댐에 의한 환경의 변화는 생태계의 변화나 댐 주변의 안개일수 증가와 같은 국지기상의 변화도 있으나 본 연구에서는 수문환경의 변화에 초점을 맞추어 댐 건설이후 어떤 수문환경의 변화가 발생하며, 이러한 수문환경의 변화가 유역의 유출특성에 어떤 식으로 영향을 주는지에 대해 정량적으로 살펴보았다. 수분환경의 변화를 살펴보기 위해서 대청댐 건설 전후의 댐 상류에서의 토지이용과 식생의 변화를 비교하였으며, 물수지 방정식을 이용하여 증발산량, 유출량 및 토양 함수비 등을 산정하고 댐 건설에 따른 변화 양상을 분석하였다. 댐의 건설로 인해 댐 상류에서는 삼림의 증사와 초지의 감소로 알베도가 감소하였고 잠재증발산량과 토양수분량이 증가하였으며, 이로인해 실제증발산량이 증가하였다. 또한 댐 건설 후의 유출율이 약간 증가하였다. 이상의 분석을 통해 댐 건설에 따른 수문환경의 변화를 정량적으로 파악할 수 있었다.