• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.1489-1493
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• 2008

신규 수자원개발을 위해서는 사회적으로 공감대를 형성해야 하며, 사업을 평가할 수 있는 기준과 방법이 객관성과 타당성을 가져야 한다. 이를 위해 수자원개발 사업시 대상이 되는 편익과 비용을 제시하여 계량화하는 것이 필요하다. 수자원사업에 따른 편익 및 비용의 대상 항목과 그 필요성은 기존에 이미 정립되어 있으나 용수공급과 홍수조절, 수력발전 등 일부 항목에 대한 계량화만이 비교적 실체적으로 연구되었을 뿐이다. 그러나 최근의 사회적 여건변화에 따라 환경개선, 관광 및 레크리에이션, 주운 등 다양한 편익항목의 계량화 방안 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 댐에 의한 환경개선용수공급에 따른 하천수질개선 편익의 계량화 방안을 제시하고자 한다. 댐에 의한 하천의 수질개선은 크게 두 가지 측면에서 바라볼 수 있는데 하천유량 증대에 따른 희석효과와 수처리 시설에 의한 정수효과가 그것이다. 본 연구는 댐으로부터 공급되는 풍부한 유량을 바탕으로 희석효과에 의한 하류 수질개선 편익을 계량화하기 위한 것이다. 즉, 풍부한 유량으로 유량감소에 따른 수질악화를 막고, 희석작용에 의한 자정작용의 향상 및 이에 따른 수질개선 효과에 대한 편익이다. 본 연구는 이를 위하여 낙동강수계 내에 신규댐 건설에 의한 하류 수질개선 편익을 산정하고자 한다. 기존에는 환경개선용수 공급을 위한 댐의 편익산정에 대체댐에 의한 대체시설비용법을 적용하였으나, '댐을 대체하는 또 다른 댐'에 의한 편익산정이 갖는 이론적 모순이 제기될 수 있어 설득력을 갖기 힘든 면이 있었다. 따라서 본 연구에서는 댐의 환경개선용수 공급을 통한 수질개선 효과를 산정한 후, 이에 상당하는 효과를 환경기초시설에 의해 구현하였을 때의 비용을 계산하여 환경개선용수 공급의 편익으로 가정하는 대체시설비용법을 제시하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.191-191
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• 2011

우리나라의 수질 관리는 점오염원 관리에 집중되어 왔다. 수계의 수질이 크게 향상되지 않는 이유는 점오염원의 관리가 엄격히 수행되고 있는 가운데 비점오염원의 영향이 큰 것으로 판단되었다. 본 연구에서는 수문수질 모의가 가능한 SWAT (Soil and Water Assessment Tool) 모형을 이용하여, 비점오염원 저감을 위한 BMP (Best Management Practice) 시나리오를 작성하여 비점오염 부하량의 저감효과를 모의하였다. SWAT 모형의 적용성 평가를 위해 충주댐 유역 ($6,585.1km^2$)을 대상으로 민감도 분석을 통해 최적의 유출 및 유사관련 매개 변수를 선정하였으며, 1998년 부터 2003년까지의 기간 동안 일별 유출, 월별 수질자료에 대한 보정 및 검증을 실시하였다. 전체 17개 소유역에 대한 검보정에 의해 산정된 수질자료인 TN (Total Nitrogen), TP (Total Phosphorus) 그리고 sediment의 부하량을 파악하여 소유역별 TN, TP, Sediment 오염부하특성을 파악하였고, 이에 대하여 선정한 7개의 BMP 시나리오를 소유역의 오염 특성에 맞게 적용하였다. 선정한 BMP 시나리오로는 Streambank stabilization, Porous gully plugs, Recharge structures, Conservation tillage, Terrace, Contour farming 그리고 Manure incorporation이 있고 각 시나리오는 흐름에서의 침전물 감소, 단기간의 토양침식 저감, 지하수양의 증가, 경작지의 침식감소, 지표유출 저하, 흐름에서의 영양물질 감소를 목적으로 최적의 매개변수를 설정하였다. 이상의 결과를 종합적으로 고찰해 볼 때 SWAT 모형은 실측자료를 바탕으로 비점오염에 의한 하천수질 모의가 가능하며, 이 결과를 가지고 BMP시나리오를 적용하여 비점오염 저감에 따른 하천수질 개선을 기대할 수 있다.

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.9 no.6
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• pp.9-16
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• 2009

According to the construction of infrastructure for the water resource management services, the importance of the eco-friendly reservoir tank management is being spotlighted. In this paper, we proposed the eco-friendly reservoir tank management using prediction for improving the water quality and on-line managing efforts of reservoir tanks. The proposed method defined the context and environment of the reservoir tank and predicted the profited service according to the pump motion, the solar battery, the chemicals, the water level, the telephone line, and the modem using collaborative filtering. To evaluate the performance of the eco-friendly reservoir tank management system using prediction, we conducted sample T-tests so as to verify usefulness. This evaluation found that the difference of satisfaction by service was statistically meaningful, and showed high satisfaction. Accordingly, the satisfaction and the quality of services will be improved the efficient prediction by supporting the context information as well as the environment information.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.9 no.3
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• pp.771-778
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• 2008

Effects of establishments of more sewer systems on water quality in Nam River, Deokchun River, and Jinyang Lake were analyzed for various scenarios using QUAL2E, WASP 7 water quality model. Three different scenarios were tested: 1) 20.8% of sewer diffusion rate which is same to the existing condition. 2) Expansion of sewer system to 65.2% which would emit less pollutants, BOD 2350.5 kg/d, TN 216.0 kg/d, TP 44.0kg/d. 3) Pollutants emission to maintain first grade water quality in Nam River, Jinyang Lake, BOD and TN in the case 2 were 7.69%, 2.10% lower than those in the case 1 in the Nam River. And in the Jinyang Lake, BOD, TN, and TP in the case 2 were 10.25%, 1.37%, 2.94% lower than those in the case 1. However the simulations showed that water quality could not hold down first grade water quality standard level with the establishments of more sewer systems. To satisfy the criteria in the Nam River and Jinyang Lake, BOD emission must be reduced 27.2%, 37.05% compared to those in the case 1.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.57 no.2
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• pp.73-85
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• 2024

Predicting water quality of rivers and reservoirs is necessary for the management of water resources. Artificial Neural Networks (ANNs) have been used in many studies to predict water quality with high accuracy. Previous studies have used Gradient Descent (GD)-based optimizers as an optimizer, an operator of ANN that searches parameters. However, GD-based optimizers have the disadvantages of the possibility of local optimal convergence and absence of a solution storage and comparison structure. This study developed improved optimizers to overcome the disadvantages of GD-based optimizers. Proposed optimizers are optimizers that combine adaptive moments (Adam) and Nesterov-accelerated adaptive moments (Nadam), which have low learning errors among GD-based optimizers, with Harmony Search (HS) or Novel Self-adaptive Harmony Search (NSHS). To evaluate the performance of Long Short-Term Memory (LSTM) using improved optimizers, the water quality data from the Dasan water quality monitoring station were used for training and prediction. Comparing the learning results, Mean Squared Error (MSE) of LSTM using Nadam combined with NSHS (NadamNSHS) was the lowest at 0.002921. In addition, the prediction rankings according to MSE and R² for the four water quality indices for each optimizer were compared. Comparing the average of ranking for each optimizer, it was confirmed that LSTM using NadamNSHS was the highest at 2.25.

• Environmental and Resource Economics Review
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• v.9 no.1
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• pp.155-182
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• 1999

중국은 급속한 경제성장으로 인해서 에너지의 소비량이 급증하였으며 이는 석탄의 급증을 동시에 유발하였다 이러한 석탄 사용의 증가는 국내적으로는 대기오염의 악화를 초래하고 있으며, 국외적으로는 산성비의 원인이 되고 있다. 한편 수질오염도 심각하며 주원인으로는 도시폐기물이 약 40%, 산업폐기물로 인한 수질오염이 60% (1981 - 1995)을 차지하고 있으며 폐수처리물은 산업폐수가 77%이나 도시의 폐수처리는 7%에 불과한 것으로 알려져 있다. 이러한 환경오염으로 인한 총 사회적 비용은 1995년도의 경우 GDP의 8%로 추정되고 있으나 중국의 경제 성장이 현재와 같이 지속되고 청정생산, 에너지 효율 향상이 되면 2020년에 '95년의 사회적 비용의 75% 수준까지 저감시킬 것으로 세계은행은 예상하고 있다. (세계은행, 1998) 중국이 환경문제를 해결하기 위해서는 우선 에너지 효율 향상과 에너지 공급원의 다양화를 추진하는 것이며, 산업 보일러와 로에서 발생하는 배출량에 대한 저감에 대해서 노력해야 한다. 특히 수질오염의 방지를 위해서도 거의 무방지 지대인 중소기업에 대한 폐수처리 시설의 확충도 시급한 실정이며 자동차와 관련한 대기오염의 방지도 중요하다. 특히 시장 기능의 활성화를 유도하기 위해서는 공기업에게도 철저한 환경규제를 적용시켜야 하며, 환경비용의 내부화를 기하기 위해서 가격제도의 도입과 국제 무역의 자유화를 조기에 추진함으로서 환경기반산업을 육성할 수 있을 것이며 최소한 GDP의 1% 정도 되는 환경투자가 필요하다고 본다.

• Journal of Digital Convergence
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• v.12 no.8
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• pp.283-288
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• 2014

The underground water quality of petroleum products storage cavern is influenced by that of dumping and landfill sites adjacent to cavern. From the chemical analysis of underground water sampled from landfill site, insignificant amounts of As, Cu and Pb were detected in a half of test samples while Cd, Hg, $Cr^{6+}$, $CN^-$, TCE, PCE and Phenol were not detected in all samples. All measurements of $COD^{Mn}$ were below $8.0mg/{\ell}$ that can be negligible for the contamination by organic matters. The total bacteria counted from 1st and 2nd microbiological analysis were $94.84{\times}10^4cells/m{\ell}$ and $146.26{\times}10^{-4}cells/m{\ell}$, respectively, and all counts of the sulfate reducing bacteria were less than $2cells/m{\ell}$. It can be suggested that the water quality adjacent to storage cavern can also be studied to improve the reliability of hydrogeologic stability of storage cavern.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• v.3 no.1
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• pp.70-75
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• 2016

The purpose of this study was to develop water-purification vegetation mats consisting of the eco-friendly materials and to validate their water purification capabilities with the objective of reducing nonpoint pollution into streams. The developed vegetation mats are made of coconut fiber shell and filling consisted of zeolite, diatomaceous earth or a mixture of calcinated foam media. The bench scale assessment of the water purification capability of the three filling materials showed that the removal efficiencies of suspended solid (SS), total nitrogen (T-N) and total phosphorus (T-P) were higher in the foam media than in zeolite or diatomaceous earth. From the results of the field experiment, the removal efficiencies of the vegetation mats filled with the foam media were 60.1% in SS, 32.2% in T-N and 20.2% in T-P. Therefore the vegetation mats filled with the foam media calcinated from zeolite and diatomaceous earth should have higher efficiencies in controlling the nonpoint source pollutions in streams.

• Spatial Information Research
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• v.18 no.4
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• pp.13-22
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• 2010

For implementing TMDL(Total Maximum Daily Loading) to adopt more effective management of water pollution, water quality modeling is pre-requisite and such modeling requires the extraction of stream centerline. The institutes responsible for the water quality modeling, however, generates the stream centerline with their own criteria and this lead to low accuracy of the extracted centerline as well as different modeling results for the same watershed. Therefore, this study mainly focused on the development of extraction method of the stream centerline. For that, an automated method has been developed through the integration of the centerline extraction method using a maximum inscribed circle with GIS. The result has shown that the newly developed method could enable to represent more details of the stream topography along with enhanced accuracy compared with conventional extraction method. Furthermore, the new method can afford centerline extraction for the island areas which has been the limitation of the conventional method thereby supporting water quality modeling in a detailed level.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.91-91
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• 2017

전 세계적으로 인공습지는 도시화, 기후변화 및 생활수준 향상으로 인한 홍수와 가뭄, 하천생태계 변화, 수질오염과 같은 환경문제의 해결방안으로 제시되고 있다. 이에 따라 국내에서도 여러 목적과 형태의 인공습지가 조성되고 있다. 인공습지의 경우 특정 기능을 목적으로 하여 조성하더라도 인공적 생태계가 조성되므로 복합적 기능을 갖게 된다. 하지만 현재까지의 인공습지 조성 효과에 관한 연구는 한가지 기능에만 초점을 맞추어서 실제 인공습지 조성의 가치가 저평가되고 있다. 본 연구에서는 하천변 인공습지 조성에 따른 여러 효과 중 가장 주가 되는 홍수저감 및 수질개선 기능에 대한 효과를 분석하고 이에 따른 편익을 산정하였다. 먼저 인공습지의 적용 대상 유역을 선정하고 유역 내에 입지를 결정하여 이에 맞는 인공습지를 설계 및 적용하였다. 인공습지 조성에 따른 홍수저감 효과 및 수질개선효과를 각각 분석하였다. 분석 결과에 대해 MD-FDA를 통해 홍수피해액을 산정하였고 대체비용법을 통하여 동일한 수질개선 효과를 갖는 하수처리시설의 하수처리비 및 운영관리비에 해당하는 수질개선 편익을 산정하였다. 본 연구를 통해 인공습지의 홍수저감 효과뿐만 아니라 수질개선 효과를 확인하였으며 정량적인 분석방법을 통해 두 가지 기능에 대한 효과를 분석하여 보았다. 또한 산정된 홍수저감 및 수질개선 효과를 경제적 가치로 환산하여 보다 객관적인 지표로 나타내었다. 본 인공습지 조성에 따른 종합적 편익 산정 연구 결과는 다목적의 인공습지를 적재적소에 적용하는데 기여할 것이다. 추후 생태적 기능, 레크레이션 기능 등에 따른 기타 편익 산정 방법론 조사를 통해 각 기능의 편익을 추가한다면 인공습지 조성에 따른 편익을 종합적으로 고려할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 인공습지 조성의 소요사업비 및 유지관리비를 산정하여 인공습지 조성에 대한 경제성분석을 한다면, 실제 인공습지 조성 사업 시 사업의 타당성을 평가하는 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.