• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.355-355
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• 2022

기후변화에 의한 이상가뭄 발생 등을 대비하기 위한 비상용수 또는 대체수자원으로서의 지하수 개발수요가 증가하는 추세에 따라 기저유량 확보 및 수질 개선 방안을 수립하는 것은 지속가능한 수자원 이용·관리 측면에 있어서 매우 중요하다. 지하수 및 기저유량 확보 및 수질 개선을 위해서는 지표-지하수 통합 관리가 필요하며 이를 기반으로 지하수 및 기저유량 변동에 대한 인과관계 파악 및 구체적인 조사가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 지표-지하수에 대한 계절적·시공간적 변동성을 잘 모의할 수 있는 통합 모델을 기반으로 지하수위 변동을 포함한 물수지 분석과 장·단기 유출해석이 정량적으로 분석하고자 하였으며, 평창군 대화면, 만대지구, 신둔천 유역을 대상으로 간벌, BMP, LID를 비롯한 다양한 시나리오에 따른 기저유량 및 수질변화 그리고 오염특성 파악을 수행하였다. 본 연구에서는 지표-지하수 통합 모델링을 위하여 SWAT-MODFLOW 모형을 활용하였으며, 간벌 시나리오의 경우 모형 Source code를 수정하여 간벌의 효과를 모의할 수 있도록 수정하였다. 또한 BMP와 LID의 경우 각 HRU별로 저감시설에 대한 효율 및 매개변수 조정을 통해 효율을 모의하였다. 모형의 입력자료 구축을 위하여 지표 모형의 경우 DEM, 토지이용도, 토양도를 활용하였으며, 지하수 모형의 경우 지하수기초조사자료에 수록된 수리전도도, 비산출율, 비보유율 조사결과를 활용하여 입력자료를 구축하였다. 그 결과 간벌시나리오의 경우 건기시 최소 6.7% 이상의 하천유량, 22.56% 이상의 기저유량, 그리고 0.3 m 이상의 지하수위 확보가 가능한 것으로 나타났다. BMP의 경우 유역면적의 약 7%에 BMP가 설치된 것으로 나타났으며, 이에 따른 하천 말단 SS저감효율은 6.7%로 나타났으나 유량에서는 큰 차이를 나타내지 못하였다. 마지막으로 LID시나리오의 경우 적용 소유역의 강우시 평균유량이 약 29% 감소하였으며 건기시 평균 기저유량이 약 44%이상, 평균 BFI는 약 0.13 증가한 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.105-105
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• 2022

섬진강댐은 100년빈도 홍수에 대응토록 설계되어 홍수조절 능력이 타 다목적댐 대비 상대적으로 취약함에 따라 댐운영 체계 개선이 필요하다. 이에따라 K-water는 홍수시 피해를 최소화 할 수 있도록 댐운영과 관련한 홍수대응 체계를 개선하였다. 주요 개선대책은 섬진강 홍수조절용량 추가확보, 홍수기 강우특성을 고려한 홍수조절, 하류주민 및 기관과 소통에 기반한 정보 공유체계 확립, 디지털 트윈 기반 댐 운영 의사결정시스템 구축이다. 섬진강댐의 건설홍수조절용량은 3천만m³으로, 타 다목적댐 설계빈도인 200년 대비 홍수대응 능력이 미흡하다. 이에따라, 섬진강댐은 '21.1월부터 '22.12월까지 홍수기 제한수위를 기존 197.7m에서 2.5m 낮춘 194.0m로 시범운영하고 있다. 이를통해 기존 3천만m³에서 9천만m³까지 6천만m³의 홍수조절용량을 추가 확보하였다. 이와 연계하여 홍수기 동안 섬진강댐 운영수위 기준을 별도 수립하여 홍수기 전·후반으로 나누었으며, 전반기(~7/31)는 '20년 홍수상황에서 발생한 더블피크 집중호우(360mm)에 대응가능한 홍수조절능력을 확보하고, 후반기(8/1~)는 홍수조절능력을 최대한 확보함과 동시에 차년도 용수공급을 대비할 수 있도록 운영수위를 개선하였다. 그간 수문방류 정보는 '댐 관리규정'에 따라 방류개시 3시간 전까지 방류계획을 하류지역의 지자체 및 주민에게 통보하였으나, 하류주민들이 충분히 사전준비하기에 시간적으로 부족하다는 의견을 제시함에 따라 수문방류 24시간전 사전 안내토록 '수문방류 예고제'를 도입, 시행하였다. '댐 홍수관리 소통회의'를 통해 댐 운영기관-정부기관-주민이 댐 운영에 대한 전반에 대해 함께 공유하고 운영 제약사항 및 개선사항을 공동 발굴하여 대책을 마련하는 체계를 구축하였다. 댐 운영 개선사항과 더불어 댐방류 의사결정시, 실시간 하류하천 상황에 대한 확인이 어려움에 따라, 3D기반 의사결정 지원시스템인 Digita Twin Platform을 개발 및 구축하여 '22년부터 섬진강댐 운영에 시범적용을 추진하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.291-291
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• 2022

북한의 황강댐은 우리나라와 북한이 공유하고 있는 대표적인 하천인 임진강 상류에 존재하는 댐으로서 팔당댐의 약 1.5배의 규모를 가지고 있으며, 하류로의 발전방류와 함께 유역 외 지역인 예성강 지역으로 방류량의 일부를 도수시키며 이를 통해 예성강 1, 2호 발전소에서의 발전을 실시하고, 생활, 공업, 농업용수를 예성강 유역에 공급하는 것으로 파악된다. 2009년 9월 6일 임진강 상류 황강댐에서의 대규모 방류로 인해 경기도 연천군 일대에 홍수가 발생하였으며 이로 인한 인명 및 재산피해가 발생한 바 있다. 이에 우리나라에서는 임진강 하류에 군남홍수조절지를 설치하고 상류의 필승교 수위표를 이용하여 홍수경보체제를 운용하고 레이더 강우와 수문모형을 이용한 감시체계를 유지하고 있으나 황강댐 운영현황이 불확실함에 따라 정확한 예보가 어려운 실정이다. 본 연구에서 미계측 지역의 홍수예보를 위해 산정한 상당상수량이란 저수지의 현재 수위로부터 특정 수위까지 도달하는데 요구되는 강우량을 말하며 강우예보 시점에서 저수지의 최대 수위를 신속하게 파악할 수 있는 홍수예경보 수단이다. 미계측 유역인 임진강 상류 황강댐 유역의 상당강우량을 산정하기 위해 인공위성영상에서 획득한 댐 수위의 시계열 자료를 활용하여 간접적으로 보정된 황강댐 상류의 수문모형을 이용하였으며 현재 댐 수위로부터 주요 수위(방류개시수위, 상시만수위, 계획홍수위)에 도달하게 되는 상당강우량을 산정하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.06a
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• pp.161-164
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• 2022

부유식 라이다는 해상풍력단지 조성시 필수적으로 수행하고 있는 풍황관측 업무에 새로운 패러다임을 제공하고 있는 시스템으로, 전통적으로 풍황관측을 수행하고 있던 해상기상관측탑을 대체하여 사업 초기의 대규모 공사를 획기적으로 축소하여 시간과 비용을 절약하고, 환경적 영향을 최소화 하며, 지역사회의 반발 요소까지 줄일 수 있어 해당 업계의 표준으로 자리잡고 있는 중이다. 다만 부표식의 동요에 따른 외란적 요소가 관측자료의 신뢰성에 영향을 미치는 만큼 안정적인 플랫폼의 설계 및 검증이 매우 중요한 상황이며, 국내에서는 해당기술에 대한 늦은 진입으로 인해 다수의 외산장비 제조사들이 국내시장까지 선점하고 있는 상황이다. 한국의 서해안은 천해 환경으로 조석차가 매우 커 지역에 따라 강한 조류가 반복적으로 나타나며, 계절별로 상이한 강한 에너지의 파랑이 형성되는 등 플랫폼에 안정도에 많은 영향을 미치는 바다 환경을 갖고 있다. 본 논문에서는 이러한 복잡한 환경적 특성을 갖고 있는 우리나라의 해역에 라이다 운영에 적합한 부표식에 대한 연구를 수행하며, 우선적으로 적용하였던 선박형 부표식의 최적화 설계 및 검증 사례를 소개하고, 향후 다양한 플랫폼 개발에 토대가 되는 중요 개념을 도출하고자 한다.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2022.09a
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• pp.42-42
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• 2022

본 연구는 한반도의 중심 생태 축인 백두대간의 최북단이자 산림유전자원보호구역인 향로봉(1296m) 및 칠절봉(1172m), 둥굴봉(1305m)의 관속식물상을 조사하여 생태적 가치를 연구하고 생물 종 다양성 보전을 위해 진행하였다. 향로봉을 중심으로 2021년 6월부터 2022년 8월까지 총 5회 현장 조사를 실시한 결과, 총 70과 181속 237종 12아종 21변종 1품종 등 총 271분류군으로 확인되었다. 산림청 지정 희귀식물은 총 7분류군으로, 멸종위기(CR) 등급은 날개하늘나리, 끈끈이장구채, 봉래꼬리풀로 3분류군, 취약(VU) 등급은 만삼, 금강초롱꽃 등 2분류군, 위기(EN) 등급은 두메닥나무, 국화방망이로 2분류군이 확인되었다. 북방계식물은 껍질용수염, 개시호, 만삼 등 80분류군으로, 전체 분류군 중 28.8%를 차지하는 것으로 확인되었다. 한국특산식물은 한라사초, 할미밀망, 토현삼 등 17분류군이 확인되었다. 외래식물은 서양민들레, 애기수영, 토끼풀 등 11분류군이 확인되어 전체 분류군 중 3.9%를 차지하는 것으로 나타났다. 확인된 식물구계학적 특정식물 중 V급은 날개하늘나리, 솜다리 등 2분류군으로 나타났으며, 그 외 IV급 15분류군, III급 25분류군, II급 38분류군, I급 14분류군이 확인되었다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.56 no.11
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• pp.729-735
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• 2023

The Moderate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) is a multispectral sensor that has been actively researched in various fields using diverse land and atmospheric products. MODIS was first launched over 20 years ago, and the demand for novel sensors that can produce data comparable to that obtained using MODIS has continuously increased. In this study, land products obtained using the Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) of the Suomi National Polar-orbiting Partnership (Suomi NPP) satellite launched in 2011 were introduced, including land surface temperature and vegetation indices such as the normalized difference vegetation index and enhanced vegetation index. These land products were compared with existing data obtained using MODIS to verify their local applicability in South Korea. Based on spatiotemporal monitoring of an extreme drought period in South Korea and the application of VIIRS land products, our results indicate that VIIRS can effectively replace MODIS multispectral sensors for agricultural drought monitoring.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.35 no.1
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• pp.34-39
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• 2024

Korea government is trying to supply liquid hydrogen from another country to domestic The research for liquid hydrogen transportation and liquefaction plant of hydrogen underway for several years, and empirical research is also planned in the future. Along with the development of liquid hydrogen transport ship/liquefaction plant technology, the development of liquid hydrogen reception base technology must be carried out. In this study, a concept level liquid hydrogen receiving terminal is constructed based on the process of the LNG receiving terminal. Based on this, a study is conducted on the development of analysis technology for the amount of BOG (pipe, tank) generated during cooldown and unloading in the liquid hydrogen unloading line (loading arm to storage tank). The research results are intended to be used as basic data for the design and liquid hydrogen receiving terminal in the future.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.45 no.6
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• pp.1173-1178
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• 2012

Water competition among domestic, industrial and agricultural sectors has been gradually heightened recently in Korea as the lack of water supply is expected in the near future. About 46% of nation's water use is consumed in paddy farming to produce rice. And the conservation of water resource and quality in agricultural sector is a pending issue in the nation's long term water management plan. New paddy rice farming techniques that use significantly less irrigation water are urgently required. System of Rice Intensification (SRI) that is now well known to produce more rice with less water consumption has not been tried in Korea yet. And environmental effect of SRI on greenhouse gases (GHGs) has not been well investigated. The objective of this study was to measure the effect of SRI on GHGs as well as water use and rice yield in a Korean paddy condition. Three experimental runoff plots $5{\times}15m$ in size were prepared at an existing paddy field. Runoff, GHGs emission and water quality were measured during the 2011 growing seasons while a Japonica rice variety was cultivated. Rice plants grew better and healthier in SRI plots than in continuously flooded (CF) and intermittently drained (ID) plots. Rice yield from SRI plots increased 112.8 (ID)~116.1 (CF)% compared with CF and ID plots. Irrigation requirement of SRI plots compared to CF plot reduced by 52.6% and ID plot reduced by 62.0%, meaning that about 37.9~47.4% of irrigation water could be saved. GHGs emission from SRI plots reduced by 71.8% compared to that from CF plot and by 18.4% compared to that from ID plot, meaning that SRI could help contribute to ease the greenhouse gas accumulation in the atmosphere. It was believed that SRI is a promising paddy farming technique that could increase rice yield, and reduce irrigation water requirement and GHGs emission not just in Korea but also other rice farming countries all over the world. However, it was recommended that long term studies under different conditions including rice variety, soil texture, water source, climate need to be conducted for reliable data for the development of environmental policies related to GHGs emission control and management.

• Korean Journal of Environmental Agriculture
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• v.31 no.2
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• pp.122-128
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• 2012

BACKGROUND: Mine drainage from metal mining districts is a well-recognized source of environmental contamination. Oxidation of metal sulfides in mines, mine dumps and tailing impoundments produces acidic, metal-rich waters that can contaminate the local surface water and soil. METHODS AND RESULTS: This experiment was carried out to investigate the pollution assessment of heavy metal on the water quality of mine drainage, paddy soils and sediment in lower watershed affected by mine drainage of the Sambo mine. The average concentrations of dissolved Cd (0.018~0.035 mg/L) in mine drainage discharged from the main waste rock dumps(WRD) was higher than the water quality standards (0.01 mg/L) for agricultural water in Korea. Also, the average concentrations of dissolved Zn, Fe and Mn were higher than those of recommended maximum concentrations (Zn 2.0, Fe 5.0, Mn 0.2 mg/L) of trace metal in irrigation water proposed by FAO (1994). The average contents of Pb and Zn in paddy soils was higher than those of standard level for soil contamination(Pb 200, Zn 300 mg/kg) in agricultural soil by Soil Environmental Conservation Act in Korea. Also, the concentrations of Cd, Pb and Zn in sediment were higher than those of standard level for soil contamination (Cd 10, Pb 400, Zn 600 mg/L) in waterway soil by Soil Environmental Conservation Act in Korea. The enrichment factor (EFc) of heavy metals in stream sediments were in the order as Cd>Pb>Zn> As>Cu>Cr>Ni. Also, the geoaccumulation index (Igeo) of heavy metals in stream sediments were in the order as Zn>Cd>Pb>Cu>As>Cr>Ni, specially, the geoaccumulation index (Igeo) of Zn (Igeo 3.1~6.2) were relatively higher than that of other metals in sediment. CONCLUSION(s): The results indicate that stream water and sediment were affected by mine drainage discharged from the Sambo mine at least to a distance of 1 km downstream (SN-1, SN-2) of the mine water discharge point.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.43 no.6
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• pp.1024-1034
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• 2010

In order to select the demonstration farm site for agricultural investment by Korean fund, 14 sites were investigated by soil morphological characteristics and were evaluated by rating method in the Oudomxai province of Laos. Land evaluation was carried out by using eight factors, such as site accessibility, soil erosion susceptibility, easiness of farm mechanization, irrigation water obtainability, suitability of soil physical and chemical properties for crop growth, cost for establishment of farm foundation and land obtainability. In addition, one site to have been highly ranked was soil physico-chemically studied for farm planning. The site of heavy clayey soil has hydraulic conductivity of 26.27~40.64 cm $day^{-1}$, organic content of lower than 14 g $kg^{-1}$, available phosphate content of lower than 3 mg $kg^{-1}$, exchangeable cations of lower than 0.38, 11 and 3.1 cmolc $kg^{-1}$ in K, Ca and Mg, respectively. Major important limitations for establishment of demonstration farm were concluded as heavy soil-texture, high soil erodibility, low organic matter and phosphate contents, and insufficient irrigation water in the Oudomxai province of Laos.