• 제목/요약/키워드: water budget analysis

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3차원 수리·수질 모델을 이용한 대청호 유기탄소 순환 및 물질수지 해석 (Analysis of Organic Carbon Cycle and Mass Balance in Daecheong Reservoir using Three-dimensional Hydrodynamic and Water Quality Model)

  • 안인경;박형석;정세웅;류인구;최정규;김지원
    • 한국물환경학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.284-299
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    • 2020
  • Dam reservoirs play a particularly crucial role in processing the allochthonous and the autochthonous dissolved (DOC) and the particulate (POC) organic carbon and in the budget of global carbon cycle. However, the complex physical and biogeochemical processes make it difficult to capture the temporal and spatial dynamics of the DOC and the POC in reservoirs. The purpose of this study was to simulate the dynamics of the DOC and the POC in Daecheong Reservoir using the 3-D hydrodynamics and water quality model (AEM3D), and to quantify the mass balance through the source and sink fluxes analysis. The AEM3D model was calibrated using field data collected in 2017 and showed reasonable performance in the water temperature and the water quality simulations. The results showed that the allochthonous and autochthonous proportions of the annual total organic carbon (TOC) loads in the reservoir were 55.5% and 44.5%, respectively. In season, the allochthonous loading was the highest (72.7%) in summer, while in autumn, the autochthonous loading was the majority (77.1%) because of the basal metabolism of the phytoplankton. The amount of the DOC discharged to downstream of the dam was similar to the allochthonous load into the reservoir. However, the POC was removed by approximately 96.6% in the reservoir mainly by the sedimentation. The POC sedimentation flux was 36.21 g-C/㎡/yr. In terms of space, the contribution rate of the autochthonous organic carbon loading was high in order of the riverine zone, the transitional zone, and the lacustrine zone. The results of the study provide important information on the TOC management in the watersheds with extensive stagnant water, such as dam reservoirs and weir pools.

학교건물의 신·재생에너지기반 복합시스템 간이평가 기법 연구 - 학급규모와 투자비 중심으로 - (A Study on Simplified Evaluation for Renewable Energy based Combination System in School - Considering the Size of Classroom and Capital Cost -)

  • 김지연
    • KIEAE Journal
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    • 제13권2호
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    • pp.77-84
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    • 2013
  • Schools are one of favorable public buildings for Renewable Energy(RE) systems due to site conditions and their energy demand profiles(e.g. daytime-based use of hot water and heating/cooling). Although the government encourages schools to be equipped with RE systems, the adoption of RE systems in existing energy supply systems faces technical and financial barriers. For example, when installing a RE-based combination system(RECS) to meet the energy demand at various school scales, identifying cost effective combination of capacities of the RECS is not trivial since it usually requires technically intensive work including detailed simulation and demand/supply analysis with extensive data. This kind of simulation-based approaches is hardly implementable in practice. To address this, a simpler and applicable decision-supporting method is suggested in this study. This paper presents a simplified model in support of decision-making for optimal capacities of RECS within given budget scales and schools sizes. The proposed model was derived from detailed simulation results and statistical data. Using this model, the optimal capacities of RECS can be induced from the number of classes in a school.

수자원사업 대안선정 및 투자우선순위결정을 위한 다기준의사결정모형 개발 (Development of MCDM for the Selection of Preferable Alternative and Determination of Investment Priority in Water Resource Projects)

  • 여규동;김길호;이상원;최승안
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권6B호
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    • pp.551-563
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    • 2011
  • 수자원사업은 대규모의 예산이 투입된다. 따라서 수자원사업은 합리적이고 신뢰성 있는 의사결정이 필요한데 그동안 주로 경제성분석에 의존하여 왔다. 본 연구목적은 경제성분석위주의 기존 의사결정이 아닌, 사업의 필요성과 투자의 타당성을 다양한 각도로 평가할 수 있는 수자원사업 대안선정과 투자우선순위결정을 위한 다기준의사결정방법을 도출하는 것이다. 본 논문은 경제성 분석, 정책적 분석, 취약성 분석과 각각의 하위평가항목으로 평가기준을 구성하였다. 또한, 전문가 설문을 통한 사전 가중치를 제시함으로써, 일관성 있는 평가가 이루어지도록 하였다. 그리고 전문가 설문을 통해 평가항목의 속성별로 위험성향을 고려한 효용함수를 도출하였다. 종합평가점수는 평가항목별 가중치와 속성별 효용점수로 산정된다. 적용결과, 평가기준은 취약성 기준에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 본 연구는 수자원사업에 대한 효율성과 취약지역에 대한 형평성을 제고하는데 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

온대지역 부영양 저수지의 이산화탄소 배출량 산정 (Estimation of CO2 Emission from a Eutrophic Reservoir in Temperate Region)

  • 정세웅;유지수;박형석
    • 한국물환경학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.433-441
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    • 2016
  • Many large dams have been constructed for water supply, irrigation, flood control and hydropower in Korea for the last century. Meanwhile, recent studies indicated that the artificial reservoirs impounded by these dams are major sources of carbon dioxide (CO2) to the atmosphere and relevant to global budget of green house gases. However, limited information is available on the seasonal variations of CO2 evasion from the reservoirs located in the temperate monsoon regions including Korea. The objectives of this study were to estimate daily Net Atmospheric Flux (NAF) of CO2 in Daecheong Reservoir located in Geum River basin of Korea, and analyze the influencing parameters that characterize the variation of NAF. Daily pH and alkalinity (Alk) data collected in wet year (2012) and dry year (2013) were used for estimating the NAFs in the reservoir. The dissolved inorganic carbon (DIC) was computed using the pH and Alk measurements supposing an equilibrium state among the carbonate species. The results showed seasonal variations of NAF; negative NAFs from May to October when the primary production of the reservoir increased with water temperature increase, while positive NAF for the rest of the period. Overall the reservoir acted as sources of CO2 to the atmosphere. The estimated NAFs were 2,590 and 771 mg CO2 m-2d-1 in 2012 and 2013, respectively, indicating that the NAFs vary a large extent for different hydrological years. Statistical analysis indicated that the NAFs are negatively correlated to pH, water temperature, and Chl-a concentration of the reservoir.

WASP4 모형의 매개변수 추정 - 팔당호(八堂湖)를 중심으로 - (Calibration of the WASP4 Model Applied to Lake Paldang)

  • 조홍련;전경수;이길성;한광석
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.177-188
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    • 1993
  • WASP4 모형을 팔당호(八堂湖)에 적용하여 모형의 매개변수 추정을 수행하였다. 추정방법으로는 수질항목 및 매개변수들을 몇 개의 군으로 나누어, 각 군이 매개변수들을 시행착오법에 의하여 순차적으로 추정하는 방법을 사용하였다. 모의 수질항목으로서 엽록소 a, 질소 순환용소들, 인 순환요소들, BOD 및 DO 등을 포함하였으며, 복잡도 4에서 수질을 모의하였다. 1989년 및 1990년 월별 댐유입량 및 방류량 자료를 사용한 계절별 물수지 분석에 의하여 모형의 경계단에서의 유량 입력자료를 산정하여, 수질 측정자료의 계절별 평균치와 함께 계절별 매개변수의 추정 및 검증에 각각 사용하였다. 수질항목 및 관련 매개변수들을 계열별로 분류하여 추정하는 것이 많은 수의 매개변수 추정에 있어서 효율적인 방법임을 알 수 있었다. 모형의 보정 및 검증 결과, 유기물의 비점오염원(非點汚染源) 및 저면용출량(底面溶出量)에 대한 정량적 평가가 필요함을 알 수 있었다. 특히 경안천(慶安川) 유입수역에서의 저면용출량(底面溶出量)이 상당한 것으로 나타났다.

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새만금사업의 지속가능한 발전방안 연구: 전라북도 지자체를 중심으로 (A Study of Saemangeum Project's Sustainable Development: Focused on local governments of Jeollabukdo)

  • 김강훈
    • 한국시스템다이내믹스연구
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    • 제11권4호
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    • pp.25-59
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    • 2010
  • The Korean government has operated various mega-development projects in order to help nation progress into the future. However, many problems and concerns have been raised on the mega-projects' delay and failure in South Korea. Moreover, there are many technical and executive problems; such as trial and error of development work, failure of validity test, complicated decision-making processes, and so on. With these concerns and problems to mega-development projects, finding a sustainable development from mega-projects is becoming a new issue in the field of mega-development projects. Therefore, the main purpose of this study is to investigate whether or not most mega-development projects conducted by the government exactly corresponds with sustainable development (such as environmental soundness, economic efficiency and social equity) focusing on Saemangeum project. Using causal loop analysis, this study gives some significant results to us. First, for environmental soundness, both central and local government should ensure water-purity control system for farming, industry, leisure, and others. Second, for economic efficiency, both governments not only have to secure a budget for completion of infrastructure of the Saemangeum project but also support financial assistance to Saemangeum project. Third, for social equity, three local governments (i.e., Gunsan, Gimje, and Buan) should stop debate and conflict with regard to an administrative district of Saemangeum region. Finally, most politicians should not use Saemangeum project for political means. Rather, they should recognize the project as a motive power for economic development of Jeollabukdo.

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북극해 지역의 위성 기반 복사 에너지 산출물의 비교 분석 (Comparative Analysis of Radiative Flux Based on Satellite over Arctic)

  • 서민지;이은경;이경상;최성원;진동현;성노훈;한현경;김현철;한경수
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제34권6_2호
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    • pp.1193-1202
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    • 2018
  • 북극의 장기간 기후 변화 관측을 위해서는 에너지 수지를 정량적으로 파악하는 것이 중요하다. 에너지 수지를 정량적으로 파악하기 위해서 고품질의 장기간 복사 에너지 변수들이 필요하지만 대부분 위성 기반 복사 에너지 변수 자료들은 제공되는 기간이 짧아 자료들을 연계하여 사용해야한다. 자료를 연계해서 사용하기 위해서는 사용되는 자료의 차이를 정확하게 파악하고 일치시키는 것이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 위성 기반 복사 에너지 자료인 Global Energy and Water Exchanges Project(GEWEX) 와 Clouds and the Earth's Radiant Energy System(CERES)를 비교 분석하여 자료 연계를 위한 기초자료를 제공하고자 한다. 두 자료를 비교 분석한 결과 CERES자료를 기준으로 했을 때, GEWEX 자료가 과소 추정되었다. 또한 두 자료는 약 $3{\sim}25W/m^2$의 차이가 발생하였으며, 고위도 지역이거나 해빙지역일수록 두 자료의 차이가 더 증가하였다. 또한 두 자료의 월별 평균을 비교하였을 때는 하향 장파 복사 에너지를 제외한 나머지 변수들은 봄과 여름철에 $9.26{\sim}26.71W/m^2$의 높은 차이를 보였다. 본 연구 결과는 북극지역에서 CERES와 GEWEX 자료를 합성하거나 선택할 때 좋은 기준 자료로 사용 가능하다.

소나무와 상수리나무림의 임내우 물수지 특성 (Characteristics of Water Budget on Throughfall and Stemflow in Pinus densiflora and Quercus acutissima)

  • 이헌호;박재철
    • 한국환경생태학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.259-270
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    • 1998
  • 본 연구는 산지의 수자원보전량 평가용 수문유출모형의 개발을 위한 중요한 기초연구로서 우리나라 주요 수종인 소나무와 상수리나무에 대한 수간류 및 수관통과우의 물수지식과 수문학적 특성을 밝히고자 수행하였다. 영남대학교 자연자원대학 부속 용성연습림과 영남대학교 교내 야산에 각각 수관통과우 및 수간류 관측용 야외 실험지를 설치하고, 1995년 9월에서 1998년 6월까지 약 2년 10개월 사이에 이 지역에 내린 다수의 단위강우에 대한 두 수종의 임내우 수량배분을 조사하였다. 그 결과 임외의 단위강우에 응답하는 두 수종의 수문학적 특성과 임내우 물수지식을 요약하면 다음과 같다. 1. 소나무에 있어서 수관통과우와 수간류의 총량은 각각 임외우의 73.8%와 0.8%이였으며 상수리나무는 각각 임외우의 76.9%와 3.8%로 관측되었다. 2. 소나무에 있어서 임외우(Gp)에 대한 수간류(S$_{f}$)와 수관통과우(T$_{f}$)의 회귀식은 각각 S$_{f}$ = 0.01GP -2.05 ($r^2$=0.54) T$_{f}$ = 0.79Gp - 26.04 ($r^2$=0.92)로, 임내우(N$_{r}$)와는 N$_{r}$ = 0.81Gp - 28.09 (r2=0.92)로 추정하였다. 이와 같이 소나무에 있어서 수간류와 수관통과우는 임외우의 양에 정비례하여 증가하였다. 3. 상수리나무에 있어서 임외우(Gp)에 대한 수간류(S$_{f}$)와 수관통과우(T$_{f}$)의 회귀식은 각각 S$_{f}$ = 0.03Gp + 12.25 ($r^2$=0.74) T$_{f}$ = 0.78Gp + 19.75 ($r^2$=0.96)로, 임내우(N$_{r}$)와는 N$_{r}$ = 0.81Gp + 31.99 ($r^2$=0.96)로 구해졌는데 소나무보다 상수리나무에 있어서 수간류와 수관통과우의 증가폭이 더 큰 것으로 나타났다. 4. 수간류 및 수관통과우와 그 영향인자로 평가된 수관투영면적(CA). 흉고직경(DBH), 임외우량(Gp)과의 내부상관분석을 한 결과, 소나무 수간류에는 임외우>수관투영면적>흉고직경의 순으로, 상수리나무 수간류에는 임외우>흉고직경>수관투영면적의 순으로 상관계수 값이 높았다. 그리고 소나무와 상수리나무의 수관통과우는 임외우>수관투영면적>흉고직경의 순으로 상관계수 값이 높았다.상관계수 값이 높았다.

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영향계수(影響係數)를 이용한 QUAL2E 모형의 반응계수(反應係數) 추정(推定) (Calibration of QUAL2E Reaction Coefficients by the Influence Coefficient Algorithm)

  • 전경수;이길성
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.163-176
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    • 1993
  • 영향계수(影響係數)를 이용한 QUAL2E 반응계수(反應係數)의 최적추정 방법을 수립하여 충주댐부터 남한강수계 하류단까지의 하천구간에 적용하였다. 댐유입량 및 방류량 자료를 이용한 물수지 분석으로부터 1990년 월별 지천유입량을 산정하여 월별 수질 측정자료와 함께 반응계수(反應係數)의 추정에 사용하였다. 모의 수질항목으로서 chl.a, 질소 및 인순환 요소들, BOD 및 DO 등을 포함하였다. 수질변화에 영향이 큰 반응계수(反應係數)들을 선정하기 위하여 민감도(敏感度) 분석을 실시하였으며, 그 결과로서 11개의 추정 반응계수(反應係數)를 선정하였다. QUAL2E 반응계수(反應係數)의 추정에 사용된 영향계수법(影響係數法)에 의한 최적 추정방법은 계수들이 최적치에 빨리 수렴하도록 하는 유용한 방법임이 입증되었다. 모든 추정계수들이 3번 이내의 반복추정으로 최적치에 수렴하였다.

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장애인, 당신은 어떻게 생각하십니까? : Q방법론을 활용하여 (The Disabled, What do you think about them ? : Using the Q Methodology)

  • 이도희;주정아
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제21권9호
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    • pp.493-501
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    • 2021
  • 본 연구는 21세기 사회통합시대에 들어서, 2분법적 요소의 하나인, '장애인', '비장애인'에 대한 이해와 인식을 고찰하고자 출발하였다. 즉, 우리일상에서 함께 하고 있는 장애인에 대한 인식을 진단하고자, 본 연구의 응답자의 내면과 인식을 바탕으로 연구하는 'Q방법론(Q-methodology)'을 활용하였다. 분석을 위하여 32개의 Q-statements를 확보하고, 20명의 P표본 응답자를 대상으로한 결과, 다음과 같이 3개의 유형을 도출하였다. 즉, <유형I>은 '장애에 대한 올바른 인식이 필요하다', '장애는 누구에게나 일어날 수 있다' 등의 진술문이 강조하고 있어, 「올바른인식 강조형」으로 명명하였다. <유형II>는 '장애인의 삶은 힘들다', '장애인에게 사회참여기회가 필요하다'을 강조하고 있어, 「장애인 삶 이해형」으로 명명하였다. <유형III>은 '장애인에게 경제적 지원이 필요하다', '장애인복지예산이 충분히 확보되어야 한다' 등의 진술문을 강조하고 있어, 「제도적지원 강조형」으로 명명하였다. 따라서, 우리사회의 장애 및 장애인에 대한 올바른 인식의 필요성과 더불어, 본 연구결과가 장애인인식개선을 위한 마중물이 되기를 감히 기대한다.