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제수문 방류조건에 따른 새만금호의 수질변화 예측 (Prediction of Water Quality Change in Saemangeum Reservoir by Gate Operation at Upstream)

  • 김세민;박영기
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.546-546
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    • 2015
  • 현재 새만금 호 내로 유입되는 만경, 동진강 유역은 대규모 관개시스템을 통해 하천수의 대부분을 농업용수로 취수하고 있어 하천의 건천화가 심화되고 이에 따라 수질관리와 수생태계 보전에 어려움이 있다. 또한 새만금호는 방조제 완공 이후 배수갑문을 통한 해수유통이 줄어들어 호 내중 하류부에만 영향을 미치고 상류부인 만경, 동진강의 유입부는 유입되는 유량과 오염부하량의 지배적인 영향을 받는다. 이러한 새만금유역과 호에 대해 적정수질유지 및 합리적인 수질관리 대책 수립이 중요하며, 이를 위하여 상류하천 및 새만금호의 주요 지점에 대한 지속적인 모니터링 및 유역과 수역의 기작 등을 합리적으로 구현할 수 있는 수질예측 모델을 구축, 운영 할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 새만금유역에 대해 SWAT모형을 적용시켜 자료를 구축하였고, 그 결과를 토대로 3차원 수리?수질모델인 EFDC를 이용하여 2020년 호 내 수질을 모의하였다. 또한 제수문 방류조건(1cms방류, 65%방류, 전량방류)에 따른 수질 변화를 모의하여 호 내 수질변화와 영향범위를 추정하였다. 제수문에서의 1cms방류조건과 전량방류조건을 모의하여 연평균 농도를 비교 한 결과 M3지점에 서 COD 1.304mg/L 감소, T-N 1.207mg/L 감소, T-P 0.08mg/L 감소, Chl-a $5.095mg/m^3$ 감소, D3지점에서 COD 0.492mg/L 감소, T-N 0.205mg/L 감소, T-P 0.009mg/L 감소, Chl-a $2.117mg/m^3$ 감소하는 것으로 예측되어 수질이 개선되는 것으로 나타났다. 이는 만경강과 동진강 제수문의 증가된 방류량으로 인해 유황이 개선되고 호 내 오염부하농도가 감소하는 것으로 판단된다. 방류조건별 영향범위를 살펴본 결과, 65%방류조건에서는 호 내 상류구간에 영향을 미치는 것으로 나타났고, 전량방류조건에서는 호 내 중?상류구간이 지배적인 영향범위로 평가되었다. 따라서 유역 내 제수문 관리를 통한 방류량 조정은 새만금호의 효과적인 수질관리에 기여 할 것으로 예상되며, 향후 제수문의 체계화된 운영방안 수립대책이 필요하다.

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홍수예경보구축을 위한 수위관측망 설계:인도네시아 찌따룸강사례 (Design of a Water level Gauging Station Network in Flood Forecasting Warning System: Case Citarum River in Indonesa)

  • 이성수;피완섭;전계원;김기중
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.301-301
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    • 2019
  • 수위 관측 지점의 선정은 관측 기록의 목적, 지점의 접근성 등에 의해 결정되며, 수위는 유량을 계산하기 위한 필수 자료이므로 수위 관측 지점의 위치를 선정하는데 있어 수리조건은 매우 중요한 요소이다. 이에 수위관측소(WLS, Water Level Station)는 홍수예경보, 수해방지 등의 치수계획과 하천운영, 용수공급 등의 이수계획 및 생태계 보전을 위한 수질관리계획 등의 목적을 달성할 수 있는 지점에 WMO에서 제시한 수위관측소의 최소 밀도를 고려하여 설치된다. 한국의 경우 치수측면에서 홍수예경보시스템의 홍수예보 대상지점과 홍수유출 계산지점을 가장 중요한 요소로 판단한다. 이에 홍수통제소에서 운영하는 홍수예보 프로그램에 적절한 수위관측망을 고려하기 위하여 프로그램에서 사용되고 있는 소유역 출구점 또는 합류점을 모두 수위관측소 위치로 포함시키고 있다. 인도네시아 Citarum강 홍수예경보 모형의 실행 및 검정을 위해서는 주요 지류의 출구마다 수위관측소를 설치하는 것이 바람직하나, 수위관측소의 설치 및 운영에는 많은 비용이 소요되기 때문에 주어진 예산을 고려해야 하며, 홍수예보를 실시하는 이유는 홍수로 인한 피해를 경감시키기 위한 것이기 때문에 인구와 홍수피해 잠재성이 높은 지점을 위주로 설치를 계획하여야 한다. 사업 대상지역인 Citarum강에서 BBWSC가 운영 관리하는 WLS는 29개소이며, 이 중 대상지역인 Upper Citarum Basin(UCRB)에는 20개소의 WLS가 운영되고 있다. 본 설계에서는 $300km^2$당 1개소의 수위관측소를 설치하는 것을 기준으로 설정하여 홍수예경보가 필요한 WLS 8개소를 도출하였으며, 소유역의 출구점 또는 합류점 등을 고려하여 수위관측소 위치를 결정하였다. 또한 UCRB의 과거 홍수피해상황, 과거 홍수범람실적, 홍수범람도 등을 조사하였으며, 실시간 자료 전송을 위한 통신 환경, 차량의 접근 용이성 및 하천구역 대표성 등을 고려하여 홍수예경보 구축을 위한 최적의 수위관측망을 설계하였다.

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제주시와 부산시 해안변의 해안경관보전을 위한 경관평가 (The Landscape Estimation of Urban Coastal Area of Jeju and Busan Cities)

  • 조은일;이병걸
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2008년도 춘계학술발표회
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    • pp.177-180
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    • 2008
  • Litton(1974)과 Jacobs & Way(1968)의 이론에 따라 제주시와 부산시 해안변의 경관훼손부분에 대한 연구를 수행하였다. 이 이론에 따르면 해안경관은 초점경관과 경관흡수인자들에 의하여 영향을 받는 것으로 나타났다. 이 이론에 따라 부산시과 제주시의 해안경관을 조사한 결과 횟집수조 내 공급되는 해수를 인근 해역에 해수 파이프를 설치하여 이용하고 있으나 무질서하게 설치된 해수 인수관으로 인하여 아름다운 해안경관의 미관을 해치고 있으며 부산시나 제주시를 찾는 관광객들의 많은 불만을 야기시키고 있음을 알 수 있었다. 이러한 결과는 해수인수관의 색상과 질감 그리고 그것을 관찰하는 행인이나 관찰자에 의한 두 가지 정보에 의하여 해안경관이 결정됨을 알 수 있었다.

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그림자 제거와 색도 히스토그램 비교를 이용한 배회행위 검출 (Loitering Behavior Detection Using Shadow Removal and Chromaticity Histogram Matching)

  • 박은수;이형호;윤명규;김민규;곽종훈;김학일
    • 정보보호학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.171-181
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    • 2011
  • 본 논문에서는 감시영역을 벗어난 후 다시 돌아온 객체에 대한 배회행위를 효과적으로 인식 할 수 있는 지능형 배회행위 검출 시스템을 제안한다. 전경과 배경을 가우시안 혼합 모델을 이용하여 분리하고 그림자를 제거하여 객체를 인식한 후, 객체의 색도 히스토그램을 이용하여 감시영역을 벗어난 후 돌아온 객체들을 판단하고 감시영역에 존재하는 시간을 보전한다. 배회행위를 판단하기 위해 카메라 캘리브레이션을 통해 실세계 배회패턴과 같은 행태의 매크로 블록을 영상좌표에 도입한 후 배회궤적을 추출하고, 감시영역에 객체가 존재하는 시간을 함께 고려하여 배회행위를 판단한다. 제안하는 방법은 실험에 사용된 모든 배회행위 프레임에서 정확하게 배회행위를 검출하여 그 효과를 입증하였다.

고 CO2농도 기체조성으로 자동제어된 용기에 저장된 삼겹살의 품질특성 (Quality Characteristics of Pork Belly Meat Stored in a Container Automatically Controlled under High CO2 Atmosphere)

  • 정수연;이동선;안덕순
    • 한국포장학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.217-221
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    • 2022
  • 저온에서 신선육을 보관 저장하는 용기의 기체조성을 고CO2/저O2 농도로 자동적으로 제어하는 용기 시스템을 제작하고, 0℃에서 21일간 돼지고기 삼겹살을 담아 저장하면서 품질보전의 측면에서 진공 포장과 함기 대조구 조건과 비교하였다. CO2 주입 시간 프로그램에 의하여 CO2 농도는 47~60%, O2 농도는 7~10%로 유지될 수 있었고, 이는 호기적 세균 증식과 pH 증가의 억제의 효과와 함께 관능적 품질유지에 기여하였다. 진공포장은 함기 대조구에 비하여 낮은 미생물 성장과 pH 증가를 보여주었으나 높은 drip 손실의 단점을 보였다. 전체적 품질보존의 측면에서 고안된 고CO2 치환 용기는 육류의 품질유지에 효과적이며, 육류의 종류와 특성에 맞게 기체 농도 조건을 변경하여 활용범위를 확장할 수 있을 것이다.

만경강유역의 유량확보에 따른 수질개선 효과 분석 (Analysis of Water Quality Improvement by Securing the Flow in Mankyung Watershed)

  • 김세민;박영기
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.437-437
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    • 2021
  • 새만금유역의 용수이용체계는 농업용수를 중심으로 이루어져 있고, 대규모 관개시스템을 통해 하천수가 농업용수로 공급되고 있어 하천의 수질관리와 수생태계 보전에 어려움을 겪고 있다. 특히, 농업용수와 공업용수 대부분을 하천으로부터 확보하고 있는 만경강은 용담댐과 금강호와 같은 외부 공급원에 의존하고 있으며, 유역내 위치하고 있는 수원인 대아저수지와 경천저수지는 관개기에 대부분 유량을 농업용수로 공급하고 있어 하천유지유량 유지에 어려움을 겪고 있다. 본 연구는 만경강유역의 용수별 공급 및 이용체계에 따른 용수 확보방안을 검토하고 수질에 미치는 영향을 평가하고자 한다. 이를 위해 유역내에서 용수 확보방안에 따른 시나리오를 구성하였고, 수역의 기작 등을 합리적으로 구현할 수 있는 수질예측 모델을 구축하여 본류구간의 수질변화를 예측하였다. 수질모의시 유황조건은 하천수질환경기준의 설정근거인 저수량(Q275)과 평수량(Q185)을 기준으로 하였고, 각 구간별 수리입력계수와 수질입력계수를 입력하여 보정하였으며, 보정 및 검증자료는 환경부 자료에서 기준유량의 ±20 % 내에 측정된 시기의 값을 활용하였다. 수치해석 결과, 저수량 조건에서 시나리오별 확보되는 유량증가에 의해 주요지점에서의 수질개선율이 평균 BOD 12.1 %, T-N 4.9 %, T-P 10.1 %, 평수량 조건에서 평균 BOD 4.7 %, T-N 4.1 %, T-P 5.6 %로 평가되어 본류구간의 유량이 증가할수록 수질이 개선되는 것으로 나타났다. 따라서 유역내 용수별 공급 및 이용체계에 따라 확보되는 유량을 효율적으로 이용한다면, 외부 수자원에 의존하지 않고 유역내에서 자체적으로 만경강 및 새만금호의 유입량을 확보뿐만 아니라 수질개선에도 기여할 것으로 판단된다.

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한강하류 신곡수중보의 흐름특성 (Flow Characteristics through the Singok Submerged Weir in Downstream of the Han River)

  • 김수진
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.20-20
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    • 2020
  • 신곡수중보는 한강종합개발사업(1982년~1986년) 중 하도정비로 인하여 상시 수위가 저하됨으로써 조수의 과도한 역류 등으로 발생하는 이수상의 문제점을 해결하고 상류에 설치된 잠실수중 보 사이의 수위유지 및 하천 공간 이용의 극대화, 연안 농경지의 용수공급 및 하천환경 보전을 목적으로 건설되어, 「잠실 및 신곡수중보 관리규정(1986)」 및 「신곡수중보 운영 매뉴얼」에 의해 관리·운영되고 있다. 신곡수중보는 준공된 이래로 한강하류의 흐름 해석에 있어 중요한 기준과 경계로서 이와 관련한 다양한 연구가 진행되었다. 신곡수중보로 인한 흐름의 변화가 하상과 생태에 미치는 영향에 관한 연구와 하구역에서의 조위 및 흐름특성과 밀도류의 거동에 관한 1, 2차원 수치해석연구가 활발히 진행되었다. 본 연구에서는 그동안 1, 2차원 수치해석연구로 한정되었던 신곡수중보 흐름특성에 관련하여 실제 수문 운영 방식을 반영한 3차원 수치해석을 수행하여 구조물의 상·하류에서 발생하는 와류 및 이차류와 같은 3차원적 흐름 구조와 이에 따른 지형의 침식·퇴적 및 구조물에 미치는 영향 등을 구체적으로 분석하였다. 우선, 신곡수중보 운영 매뉴얼과 실제 가동보 운영시스템을 비교하여 수문개방 시기, 유량 기준의 수문 운영 방법, 수위 변화에 따른 수문 운영 방법, 수문개방 순서를 분석하고 신곡수중보 주변 흐름에 대한 3차원 수치해석모형 구축을 위한 경계조건을 산정하였다. 수치해석에는 상용프로그램인 FLOW-3D를 사용하였으며, 경계처리기법 및 난류해석을 위해 FAVOR 기법과 RNG k-ε 모델을 적용하였다. 수문 동시개방 개수, 수문 개방 위치 및 순서, 개방 높이에 대한 조건을 변화시켜 구성한 시나리오에 대해 수치해석 후, 유속, 난류에너지, 이차류 등의 흐름특성을 분석하고 상·하류 수위차에 따른 방류량을 산정하여 시설물의 관리안을 도출하고 운영 매뉴얼의 개정안을 제시하였다.

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수량과 수질 지표를 연계한 팔당유역 건전성 평가 (Analyzing Soundness of Paldang Watershed Considering to Water Quantity and Water Quality)

  • 박수희;김다예;맹승진
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.143-143
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    • 2020
  • 수도권에 용수를 공급하는 팔당유역은 경제, 사회, 환경적으로 매우 중요한 공공의 자산이며, 이러한 자산을 누리는 데에 이어 국민 모두가 공평한 혜택을 받을 필요가 있다. 수량과 수질의 만족도는 곧 지역민들의 복지이며, 복지는 삶의 질을 높여주는 것을 의미한다. 팔당유역에서는 인간의 개발행위로 인해 하천과 생태계의 지속적인 훼손과 방치가 발생하며, 팔당유역에 대한 수도권과 지역주민들의 사회적, 문화적 요구가 증가함에 따라 수자원의 안정적인 확보와 하천의 자연성 회복을 위해 유역 건전성 평가가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 팔당유역 수량과 수질의 평가지표에 대한 과거 10년 동안의 기초자료를 수집하여 SPSS를 통해 통계분석을 실시하였다. 통계분석을 통해 도출된 결과를 이용해 가중치를 산정한 후 각 하천에 대한 유역 건전성 지수산정과 등급평가를 하여 표준유역 규모의 하천 변화 정도에 대한 상세평가를 통해 지역별 현황을 쉽게 파악할 수 있도록 하였다. 수량에 대한 기초자료는 TANK모형을 통해 자연유출량을 산정 후 관측유량과의 차이를 이용하여 산출하였으며, 수질에 대한 기초자료는 물환경정보시스템을 통해 수집하였다. 기초자료를 기반으로 왜곡된 자료의 정규성 확보 및 표준화를 수행하고, SPSS 프로그램을 이용하여 요인분석을 실시한 후 적합성 검토를 통해 최종지표를 산정하였다. 산정된 지표를 주성분 분석에 의한 가중치, 엔트로피에 의한 가중치를 산정하여 비교 후 최종 가중치를 선정하였다. 유역 건전성의 최종평가를 위해 가중치와 지표를 이용하여 지수산정 및 등급화를 실시하였다. 유역 건전성의 등급화를 통해 연도별 하천환경의 변화를 모니터링 함으로써 하천의 가치 보전과 개발에 따른 영향을 최소화할 수 있으며, 하천기본계획 수립 시 기초정보로 이용될 수 있을 것이다.

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E-GIS 기반의 습지분포 및 규모예측 (A Prediction and Distribution of Wetland Based on an E-GIS)

  • 장용구;김상석
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권6D호
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    • pp.1011-1017
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    • 2006
  • 습지 생태계는 환경의 변화에 민감하여 인위적 간섭에 매우 취약하다. 습지는 육상과 수상생태계의 전이지대이며 인간생활에 매우 중요하다. 따라서 습지의 보전과 관리대책 마련이 필수적이다. 습지 분포지역의 명확한 위치정보, 속성자료를 포함하는 수치지도와 지리정보시스템(GIS)을 이용한 Environment-GIS(E-GIS)의 개선이 필요하다. 본 연구에서는 산지습원에 대한 통합 DB로서 습지관리의 기초자료를 구축하는 방법의 표준안을 제시하였다. 기준점 측량방식을 이용하여 수치지도를 이용한 정확한 위치를 규정하였고 습지분포 수치지도 영역을 표현하였다. 이로써 지리정보를 이용한 GIS DB로 전환하여 도형, 속성정보를 수치화 하였다. 본 연구에서 구축된 습지정보를 기반으로 연구범위 내 환경부 지정 대표 보존습지의 구성인자인 지형, 지질, 동 식물상 분포를 분석하여 발견되지 않은 습지 분포지역을 예측 할 수 있는 활용방안을 제시하였다.

도시하천 수생태계 관리를 위한 환경생태유량 산정 (Estimation of Environmental Ecological Flow for the Aquatic Ecosystem Management in Urban Rivers)

  • 김기욱;백경훈;권동운;김진희;강지윤
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.467-467
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    • 2022
  • 1990년대 후반부터 시작된 자연형 하천정비 사업은 기존의 수질보전정책 외에도 하천생태계에 대한 관심이 부각되는 계기로 작용하고 있다. 이 중 환경생태유량은 기존의 하천유지유량보다 확대된 개념으로 수생태계 건강성 회복을 위한 중요한 요소이다. 본 연구에서는 도시하천 수생태계 건강성 회복방안 마련을 위한 기초자료 마련을 위해 부산의 대표적인 도시하천인 온천천과 학장천을 대상으로 환경생태유량을 산정하였다. 환경생태유량은 하천의 물리적 특성 및 어류·유량을 조사하는 하천현장조사, 서식지적합도지수 산정의 과정을 통해 산정된다. 온천천과 학장천에서 각각 3개의 대표지점을 선정하고 각 지점별로 2회의 현장조사를 통해 각 지점에서의 수심, 유속, 하상재료, 어류 조성을 조사하였다. 조사결과를 바탕으로 붕어와 참갈겨니를 대표어종으로 선정하고 Instream Flow and Aquatic Systems Group(IFASG, 1986)에서 제시한 방법을 이용하여 서식지적합도지수를 산정한 후, 미국지질조사국의 물리적서식지모의시스템(PHABSIM)을 이용하여 하천별, 어종별 환경생태유량을 산정하였다. 온천천의 경우, 붕어와 참갈겨니 모두 약 0.7~0.8m3/s에서 가용서식지면적이 가장 크게 산정되어 일 60,000~70,000m3 가량의 환경생태유량 공급이 필요한 것으로 나타났다. 학장천의 경우, 붕어는 약 0.6~0.7m3/s, 참갈겨니는 약 0.3~0.4m3/s에서 가용서식지면적이 가장 크게 산정되어, 각각 일 50,000~60,000m3, 25,000~35,000m3 가량의 환경생태유량이 필요한 것으로 나타났다. 본 연구로부터 산정된 환경생태유량을 금번 관측유량 및 현재의 하천유지용수 공급계획량과 비교해보면 온천천에서는 일 15,000m3 이상, 학장천에서는 어종에 따라 일 7,000m3 이상의 추가유량 확보가 필요한 것을 알 수 있었다. 특히 학장천의 경우, 어종에 따른 환경생태유량의 차이가 크게 나타나 하천 구간별 유량조사를 통해 어종별 주요 서식지 구간 설정 및 관리가 필요할 것으로 판단된다.

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