• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.319-319
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• 2016

최근 급격한 기후변화와 도시화로 인하여 강우량 및 강우강도는 약 20% 증가하고 강우일수는 14% 감소하며 도시 기온이 최대 $3^{\circ}C$까지 증가하는 등의 현실적인 문제가 발생하고 있다. 이로 인한 도시 물순환체계의 파괴는 도시물관리 여건의 악화로 이어지고 특히 불투수면적 증가로 인한 도시 홍수 및 침수의 증가, 잦은 도시 고온 현상, 도시하천의 건천화로 수질 악화를 야기하는 실정이다. 이에 국토의 자연자원을 보전하고 기후변화에 적응하면서 도시의 안전도와 가치를 높이기 위한 물관리 정책은 먼저 물을 순환을 보다 적극적으로 반영하고 통합적인 물관리 체계 확보를 요구한다. 이를 위해서는 발생원 관리를 포함한 소규모 분산관리 체계로 변화하여야 하며 이들 시설에 대한 네트워크화를 통해 기후변화에 강건하고 통합관리쳬계를 구축하는 것이 중요하다. 이를 위해서는 저영향개발(LID, Low Impact Development) 및 그린인프라(GI, Green Infrastructure) 기반의 분산식 빗물관리기법의 도입이 절실하다. 현재 국내에서는 제도적으로 기후변화 대비, 지속가능한 도시환경 구축을 위한 물순환 건전화를 위해 100대 국정화제에 포함시키는 등(2013.2) 도시계획 및 기반시설 설치 LID기법의 법제적 산업적 도입을 추진중에 있으나, LID 기술의 수자원 치수, 이수 및 환경 효율성에 대한 객관적인 정보의 부재, LID 기술에 대한 효율성 검증 및 인증시스템의 부재, LID 기술의 무분별한 국외기술 도입으로 인한 효과 저감, LID 기술의 설계, 시공, 관리를 위한 매뉴얼 및 가이드라인의 부재, LID 기술에 대한 지자체 지원 및 전문가 양성 시스템의 부재 등 복합적인 문제를 안고 있어 GI 및 LID 기술의 적용을 통한 새로운 도시 및 유역차원의 수자원확보와 재해경감기술 패러다임 확보가 용이하지 않다. 이를 위해 본 연구에서는 강우유출수 관리를 위한 LID기술 신뢰도 향상 및 단일화, 표준화된 효율성 검증 기술 개발과 더 나아가서 도시-건축-수자원-도로-조경 등의 종합적인 인프라를 바탕으로 LID기술 통합관리 및 기술 고도화를 위해 부산대학교 GI LID 물순환 실증단지의 계획 및 구축을 수행하였다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.42 no.12
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• pp.1103-1111
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• 2009

This study derived the analysis results of alternatives for integrated watershed management under urbanization and climate change scenarios. Climate change and urbanization scenarios were obtained by using SDSM (Statistical Downscaling Method) model and ICM (Impervious Cover Model), respectively. Alternatives for the Anyangcheon watershed are reuse of wastewater treatment plant effluent, and redevelopment of existing reservoir. Flow and BOD concentration duration curves were derived by using HSPF (Hydrological Simulation Program - Fortran) model. As a result, low flow ($Q_{99},\;Q_{95},\;Q_{90}$) and BOD concentration ($Q_{10},\;Q_5,\;Q_1$) were very sensitive to the alternatives comparing to high flow($C_{30},\;C_{10},\;C_1$). Although urbanization makes the hydrological cycle distorted, effective alternatives can reduce its damage. The numbers of days to satisfy the instreamflow requirements and target water quality were also sensitive to urbanization. This result showed that the climate change and urbanization should be considered in the water resources/watershed and environmental planning.

• Journal of Wetlands Research
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• v.24 no.4
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• pp.367-376
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• 2022

LID technologies are capable of mitigating the negative impacts of non-point source (NPS) pollution generated in different land uses. Apart from the increase in point and non-point pollutant generation, highly developed and paved areas generally affect microclimate conditions. This study evaluated both the efficiency of Low Impact Development (LID) facilities in treating NPS pollutant loads as well as the unit pollutant loads (UPL) generated in various urban features (such as parking lots and highways). This investigation also looked at how LID technology helped to alleviate Urban Heat Island (UHI) conditions. As compared to the typical unit pollutant loads in South Korea, the unit pollutant loads at Kongju National University were relatively low, because of no classes, limited vehicular transmission, and low anthropogenic activities during vacation. After receiving treatment from the LID facilities, the effluent pollutant loads were significantly decreased. The sedimentation in filtration mechanisms considerably reduced the pollutant fractions in the influent. Additionally, it was shown that LID facilities' mean surface temperatures are up to 7.2℃ lower than the nearby paved environment, demonstrating the LID systems reducing the UHI impact on an urban area.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.203-203
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• 2019

도시화로 인한 불투수면의 증가는 물순환 왜곡, 비점오염원 발생 및 수생태계 건상성 훼손 등을 야기시키며, 이를 해결하기 위하여 다양한 LID 기법을 적용하고 있다. 일반적으로 LID 내 적용 되는 여재들은 무기성여재로 중량이 크고 미세공극의 부재로 물리화학적 및 생물학적 저감기능이 제한적이다. 따라서 본 연구에서는 중량성이 낮은 생물폐자원을 선정하여 LID 시설 적용성평가를 수행하고자 한다. 생물폐자원은 발생량, 경량성 및 용이성을 고려하여 꼬막껍질(CS)과 호두껍질(WS)을 선정하였다. 생물폐자원의 산화부식을 고려하여 무기성 여재인 화산석과 혼합하여 Bioretention 시설에 적용하였으며, 여재 혼합비율에 따라 총 3가지의 Case 로 구성하였다. 식생은 구절초와 꽃댕강나무를 식재하였으며, 여재의 물리적 특성 분석을 위하여 적용 전과 후의 SEM(Scanning Electronic Microscope)을 수행하였다. 모니터링은 도로퇴적물 100g과 물 110L를 제조하여 인공강우유출수를 이용하여 수행하였으며, $0.0003{\sim}0.007m^3/sec$의 유속으로 주입하였다. 시설의 유입 및 유출부에서 유량 측정 및 수질 시료를 채취하였으며, 채취된 시료는 수질오염공정 시험법에 준하여 입자상 물질, 유기물, 영양물질 및 중금속 등을 분석하였다. Bioretention 시설의 모니터링 결과를 이용하여 물수지 및 TSS 저감 효율을 산정하였으며. 물수지 분석결과 시설의 저류율은 Case 1(soil) > Case 3(WS+RV) > Case 2(CS+RV) 순으로 나타났다. 시설 내 공극률이 가장 낮았던 Case 1에서 저류율이 약 55%로 가장 높게 것으로 분석되었다. Case 3(WS+RV)은 Case 2(WS+RV)와 시설 내 공극률이 유사함에도 불구하고 저류율이 약 10% 높은 것으로 분석되었다. 오염물질 저감효율 분석 결과, TSS와 TP의 제거효율은 모든 Case에서 약 75% 이상으로 높게 나타났으며, COD의 경우 모래를 적용한 Case 1에 비해 생물폐자원인 꼬막껍질과 호두껍질을 적용한 Case에서 약 1.3배 이상 높게 나타났다. 호두껍질과 꼬막껍질의 SEM 분석 결과 표면에 다공성이 형성되어 있는 것으로 조사되었다. 이는 여과 및 저류기작으로 인한 물순환 효과증대와 다공성과 돌기사이로 인한 입자상의 물질 여과 및 흡착으로 인하여 오염물질의 제거효율이 증대 된 것으로 평가된다. LID시설 내 생물폐자원과 무기성여재를 적절히 배합하여 복합여재로 조성할 경우 침하현상을 방지할 뿐만 아니라 저류 및 침투기능 향상과 미생물의 서식환경을 제공하기에 물순환 회복 및 비점오염물질 저감에 기여할 것으로 평가된다.

• Clean Technology
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• v.26 no.2
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• pp.151-157
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• 2020

Rapid urbanization has elevated the risk of urban flooding due to the increase in the impervious surface, causing environmental disasters and environmental pollution problems, such as lowering the groundwater level and increasing water pollution. In Korea, low impact development (LID) techniques have been introduced to minimize these environmental impacts and maintain the water cycle soundness. However, most small-scale development projects are in blind spots because there is no legal basis for rainfall runoff management. Small-scale development projects that increase the surface runoff of rainwater are required to mandate the application of LID facilities in accordance with the polluters' responsibility principle. Therefore, it is necessary to implement a preliminary consultation system for water cycle recovery. This study focuses on the cost-benefit analysis on the application of LID techniques for small-scale development projects. The scale of nationwide small-scale development projects used for cost-benefit analysis were defined as buildings with a land area of more than 1,000 ㎡ or a total floor area of 1,500 ㎡. As a result of analyzing the cost-benefits from the installation of LID facilities, they were found to be much lower than the economic standard value of 1. This might be due to the high cost of facilities compared to the scale of the project. However, considering the overall environmental value of improving the water environment and air quality by the installation of LID facilities and the publicity of reducing the operating cost of sewage treatment facilities, the introduction of a prior consultation for small-scale development projects is inevitable. In the future, institutional and financial support from local governments is required to improve the cost-benefits with the introduction of a prior consultation for small-scale development projects.

• Journal of the Korean Institute of Landscape Architecture
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• v.48 no.1
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• pp.25-34
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• 2020

Land use in watersheds has been shown to be a major driving factor in determining the status of the water quality of streams. In this light, scientists have been investigating the roles of riparian vegetation on the relationships between land use in watersheds and the associated stream water quality. Numerous studies reported that riparian vegetation could alleviate the adverse effects caused by land use in watersheds and on stream water quality through various hydrological, biochemical and ecological mechanisms. However, this concept has been criticized as the true effects of riparian vegetation must be assessed by comprehensive models that mimic real environmental settings. This study aimed to estimate a comprehensive structural equation model integrating topography, land use, and characteristics of riparian vegetation. We used water quality data from the Nakdong River system monitored under the National Aquatic Ecosystem Monitoring Program (NAEMP) of the Korean Ministry of Environment (MOE). Also, riparian vegetation data and land use data were extracted from the Land Use/Land Cover map (LULC) produced by the MOE. The number of structural equation models (SEMs) were estimated in Amos of IBM SPSS. Study results revealed that land use was determined by elevation, and developed areas within a watershed significantly increased the concentration of Total Nitrogen (TN) in streams and LDI in riparian vegetation. On the contrary, developed areas significantly reduced LPI and PLAND. At the same time, PLAND and LDI significantly reduced the concentration of TN in streams. Thus, it was clear that developed areas in watersheds had both a direct and an indirect impact on the concentration of TN in streams, and spatial pattern and the amount of vegetation of riparian vegetation could significantly alleviate the negative impacts of developed areas on TN concentration in streams. To enhance stream water quality, reducing developed areas in a watershed is critical for long-term watershed management plans, restoration patterns for riparian vegetation could be immediately implemented since riparian areas were less developed than most other watersheds.