• 상하수도학회지
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• 제27권6호
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• pp.761-770
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• 2013

This study was carried out to forecast the flow rate and water quality at the inlet of the Saemangeum bay in Korea using the SWMM(Storm Water Management Model) and the WASP(Water Analysis Simulation Program), and to analyze the impacts of pollutant loading from non-point source on the water quality of the bay. The calibration and validation of flow rate and water quality were performed using those from two monitoring points in the Mankyeong river administrated by Korean Ministry of Environment as part of the national water quality monitoring network. When the river flow rate was calibrated and validated using the rainfall intensities during 2011-2012, $R^2$ (i.e., coefficient of determination) was ranged from 0.91 to 0.96. For water qualities, it was shown that $R^2$ of BOD(Biochemical Oxygen Demand) was ranged from 0.56 to 0.86, and $R^2$ of T-N(Total Nitrogen) was from 0.64 to 0.75, and $R^2$ of T-P(Total Phosphorus) was from 0.67 to 0.89. The integrated modeling system showed significant advances in the accuracy to estimate the water quality. Finally, further simulations showed that annual average flow of the river running into the bay was estimated to be $1.439{\times}10^9m^3/year$. The discharged load of BOD, T-N, and T-P into the bay were anticipated to be 618.7 ton/year, 331.5 ton/year, and 40.4 ton/year, respectively.

• 대한환경공학회지
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• 제22권3호
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• pp.535-546
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• 2000

주암호는 광주 전남지역의 주민생활이나 공 농업활동에 기반이 되는 중요한 수자원의 역할을 하고 있으나, 주암호에 유입되는 오염물질로 말미암아 호수의 수질은 점점 악화되고 있는 실정이다. 주암호의 수질개선대책을 수립하기 위한 예비단계로서 호수의 수질모델링을 실시하여 수질이 장래에 어떻게 변화될 것인지를 확인할 필요성이 있다. 수질모델링 작업에 이용할 수 있는 컴퓨터 프로그램은 여러 종류가 있으나, 각 프로그램에서 요구하는 오염물질 유입량, 수리 수문 등의 압력자료(Input data)는 불확실성을 포함하고 있으며, 이러한 불확실성은 예측결과(장래수질)의 불확실성을 초래하게 된다. 수질모델링에서 불확실성이 발생하는 주요원인은 활용할 수 있는 정보의 부족, 미래상황 및 예측모델의 불확실, 그리고 전문가 지식의 한계 때문이다. 따라서 본 연구의 목적은 퍼지이론을 응용하여 수질예측 모델에서 요구하는 입력자료들의 불확실성 정도를 해석하고, 이를 수질예측 모델에 그대로 결합시킬 수 있는 방법을 개발하는 것이다. 이러한 방법의 적용은 불확실성을 고려하지 않는 방법들에 비해 합리적이고 현실성 있는 주암호의 장래수질을 예측하는데 도움이 될 것이다.

• 한국습지학회지
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• 제17권4호
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• pp.348-358
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• 2015

기후변화로 인한 영향은 한반도뿐만 아니라 전 지구적으로 관찰되고 있다. 지난 100년간(1911 ~ 2010년) 전 지구적으로 $0.75^{\circ}C$가 상승한 반면, 한반도의 평균기온은 약 $1.5^{\circ}C$가 상승하였다. IPCC(Intergovermental Panel on Climate Change)에서 발간한 5차 기술보고서에 수온의 증가와 홍수 및 가뭄을 포함하는 극한 수문 사상의 변화는 수질에 영향을 미쳐 여러 가지 형태의 수질 오염을 보다 악화시킬 것으로 전망되고 있다(KMA and MOLIT, 2009). 본 연구에서는 기후변화에 따른 강원도 북한강에 위치한 홍천강 유역의 수질 변화를 분석하기 위하여 기후변화 시나리오 자료를 적용하여 미래유량을 각 목표 기간별로(Obs : 2001 ~ 2010년, Target I : 2011 ~ 2040년, Target II : 2041 ~ 2070년, Target III : 2071 ~ 2100년) 산정하였다. 또한, 수질 변화를 예측하기 위하여 미래유량을 토대로 유황분석을 시행한 후 다중회귀분석모형과 인공신경망모형을 통해 미래 수질변화를 분석하였다. 홍천강 유역의 수질예측 결과, 21세기 말 여름철에 생물학적 산소요구량, 화학적 산소요구량, 부유물질이 최대 16%, 13%, 15% 증가할 것으로 예측되어, 지속적이며 장기적인 수질 모니터링과 관리가 필요할 것으로 판단된다. 또한, 본 연구에서 사용한 기후자료뿐만 아니라 사회적 시나리오를 고려한다면 보다 신뢰성 있는 미래 수질 모의가 이루어질 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권7호
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• pp.495-507
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• 2021

최근 도시와 산업의 발달과 함께 하천, 호소 등 수환경에서의 수질 오염사고가 빈번하게 일어나고 있어 어류폐사, 취수중단, 친수활동 저해 등 심각한 수생태계 및 사회경제적 피해가 발생하고 있다. 따라서 이에 대한 대응책으로 수질모델링을 통한 오염물질의 이동 및 확산에 대한 사전 예측이 필요하다. 본 연구에서는 2차원 하천흐름/수질해석 프로그램인 RAMS+의 현장 적용성 및 예측 정확도를 검증하기 위해 만곡하천인 섬강에서 현장실험을 수행하였다. 모의결과 흐름해석모형 HDM-2Di와 수질해석모형 CTM-2D-TX는 현장실험에서 관측된 2차원 흐름 특성과 오염물질의 거동 및 혼합 양상을 정확하게 재현하였다. 특히 하천의 양안과 만곡부에서 국부적으로 발생하는 저유속 흐름에 의해 오염물질의 거동이 지체되는 저장대 효과를 정확하게 모의하였다. 나아가서 하천 만곡부에서 이차류가 야기하는 오염물질 3차원적 혼합 양상을 2차원 분산계수를 통해 효과적으로 재현하였다. 오염물질의 위험농도 체류시간은 취수중단 기간을 결정하는데 있어 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 CTM-2D-TX 모의결과를 기반으로 오염물질 위험농도 체류시간을 계산하였고, 위험농도 체류시간의 공간적 분포가 하폭방향으로 큰 편차를 지니고 있음을 확인하였다. 이러한 오염물질의 2차원적 체류 특성은 1차원 수질모형을 통해서는 예측이 불가능하기 때문에 효율적이고 정확한 수질사고대응을 위해 2차원 수질모형의 활용이 필요함을 본 연구의 결과는 시사하고 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.145-151
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• 2017

본 논문은 선박 평형수 처리 시스템에서 여러 센서 장치들이 원격으로 전송한 데이터 특성을 토대로 장치의 고장 예측과 목적지 운항경로 상의 수리지점 대상 가장 효율적인 지점 선정 및 수리 예약하는 시스템의 설계 및 구현을 제시하였다. 이러한 데이터는 선박에 평형수를 채우거나 비울 시에 실시간으로 수집되며, 정상과 비정상의 테이타 특성을 분석하여 비 안정적 특성을 보이는 장치에 대한 사전 수리가 필수적이다. 선박이 다음 목적지를 향한 항로 운항 중 이네비게이션을 기반한 가장 효율적인 수리 센터를 선택하여 예약하는 고장 예측 및 수리 예약을 위한 소프트웨어 플랫폼을 제시하였다. 본 시스템의 적용은, 해양 오염 방지를 위한 IMO의 협약이 2017년도에 발표됨에 따라, 선박들의 안정적인 입출항과 해양 생태계 보호하며, 또한 안정적 화물 운항으로 인한 경제적 효과가 매우 높다.

• 환경영향평가
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• 제9권1호
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• pp.25-37
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• 2000

This paper presents a study of hydrological and hydraulic model applications in environmental impact statements which were submitted during recent years in Korea. In many cases (almost 70 %), the hydrological and hydraulic changes were neglected from the impact identification processes, even if the proposed actions would cause significant impacts on those environmental items. In most cases where the hydrological and hydraulic impacts were predicted, simple equations were used as an impact prediction tool. Computer models were used in very few cases(5%). Even in these few cases, models were improperly applied and thus the predicted impacts would not be reliable. The improper applications and the impact neglections are attributed to the fact that there are no available model application guidelines as well as no requirements by the review agency. The effects of mitigation measures were not analyzed in most cases. Again, these can be attributed to no formal guidelines available for impact predictions until now. A brief guideline is presented in this paper. This study suggested that the model application should be required and guided in detail by the review agency. It is also suggested that the hydrological and hydraulic items shoud be integrated with the water quality predictions in future, since the non-point source pollution runoff is based on the hydrologic phenomena and the water quality reactions on the hydraulic nature.

• 대한토목학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.159-171
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• 1990

본 연구의 목적은 담수호에 적합한 Multiple Box모형을 개발, 적용하여 장기 수질예측을 할 수 있도록 하므로써 담수호에서의 수질관리 방안을 제시하는데 있다. 모형은 수문 부모형과 수질 부모형으로 구성되어 있으며, 수질 부모형에서 고려한 수질항목은 수온, Chlorophyll-a, BOD, DO, N과 P 등이었다. 본 모형의 적용은 아산호를 대상으로 시행하였으며, 호의 수문환경조건을 고려하여 호를 상층은 2개의 Box, 하층은 1개의 Box 등 총 3개의 box로 분할하였다. 수질예측모형을 아산호에 적용한 결과 대체로 장기적 수질변화추세를 잘 나타내고 있는 것으로 평가되었다. 개발된 수질모형의 미래의 오염부하량을 입력하여 수질개선 방안들을 비교한 결과, Chlorophyll-a의 경우 무린세제의 도입이, BOD와 T-N의 경우 고도하수처리시, T-P의 경우 축산폐수의 저감시 각각 효과가 큰 것으로 평가되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권11호
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• pp.1228-1237
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• 2005

퇴적물 내에 포함되어 있는 오염물질이 장기적으로 수질에 미치는 영향을 예측하고, 준설에 따른 수질개선 효과를 예측하여 준설규모나 위치를 선정하는데 적용할 수 있는 수환경 모형을 개발하였다. 대상수역의 수질수문자료를 중심으로 구역을 분획하고 매개변수를 추정하여 모의한 후, 변수에 대한 민감도 분석을 통하여 최적의 값들을 결정하였다. 이를 토대로 시범수역 A의 PCBs 농도를 장기간 모니터링 한 결과, 가장 오염되어 있는 구간의 수층 PCBs 농도는 30년 후 $3.1\;{\mu}g/L$에서 $2.4\;{\mu}g/L$로 감소하는 것으로 예측되었다. 이는 퇴적층의 오염물질이 수층의 오염공급원으로 존재하는 한, 장시간이 지나더라도 수층의 농도는 크게 감소하지 않아 퇴적물로부터의 오염원의 공급을 원천적으로 차단하지 않고는 수질개선효과는 기대하기 어려울 것으로 나타났다. 따라서 심각한 오염지역의 오염물질을 선택적으로 준설함으로써 수층의 수질개선 효과를 얻을 수 있을 것으로 판단되었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.104-110
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• 1997

연안해역에서의 해상 운송량이 늘어남과 함께 유조선의 충돌 및 좌초 등의 해난사고에 의해 해양환경에 막대한 피해를 끼치는 원유 유출사고도 대폭 증가하고 있다. 누유의 효율적인 수거와 환경피해를 최소화 하기 위해서는 oil map 즉, 누유오염지역의 시간영역에서 정확한 예측이 매우 중요하다. 이러한 예측은 정수면위 누유의 초기확산과 조류, 바람 파도에 기인한 표층류에 의한 이동이라는 중요한 두가지 과정을 고려하여 이루어진다. 본 논문에서는 초기확산만을 고려하였다. 누유의 초기확산 추정을 위해 새로운 수치모델과 기법이 제안되었다. 본 모델의 타당성을 검증하기 위해 간단한 실험이 이루어졌다. 또한, 가상누유사고에 대해 수치 시뮬레이션을 수행하였는데 본 모델로 부터 기름층두께를 포함하는 매우 현실적인 oil map을 얻을 수 있었다.

• 한국물환경학회지
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• 제39권2호
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• pp.162-174
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• 2023

In order to prevent water pollution caused by organic matter, Total Organic Carbon(TOC) has been adopted indicator and monitored. TOC can be divided into Dissolved Organic Carbon(DOC) and Particulate Organic Carbon(POC). POC is largely precipitated and removed during stream flow, which making DOC environmentally significant. However, there are lack of studies to define spatio-temporal distributions of DOC in stream affected by various land use. Therefore, it is necessary to estimate the past DOC concentration using other water quality indicators to evaluate status of watershed management. In this study, DOC was estimated by correlation and regression analysis using three different organic matter indicators monitored in mixed land-use watersheds. The results of correlation analysis showed that DOC has the highest correlation with TOC. Based on the results of the correlation analysis, the single- and multiple-regression models were developed using Biochemical Oxygen Demand(BOD), Chemical Oxygen Demand(COD), and TOC. The results of the prediction accuracy for three different regression models showed that the single-regression model with TOC was better than those of the other multiple-regression models. The trend analysis using extended average concentration DOC data shows that DOC tends to decrease reflecting watershed management. This study could contribute to assessment and management of organic water pollution in mixed land-use watershed by suggesting methods for assessment of unmeasured DOC concentration.