• Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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• v.57 no.6
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• pp.79-90
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• 2015

유사는 오염물질을 저장 또는 운반하는 매개체로 하류 수체의 물리적, 화학적, 생물학적 과정에 큰 영향을 미친다. 따라서 유사 발생 및 운송 양의 추정은 수질개선을 위한 유역관리계획을 수립하는데 중요한 자료가 된다. 이러한 유사량 및 운송과정은 주로 모형에 의해 계산되고 모의되는데, 많은 유사운송모형들이 유사이송용량 (sediment transport capacity)식을 이용하여 유사 발생량, 이송량 및 퇴적량을 산정한다. 유출에 의한 유사이송용량을 산정하기 위한 기존의 식들은 각기 다른 목적과 환경에서 개발되어 보편적으로 적용할 수 있는 식은 전무한 실정이다. 이에 본 연구는 유사이송용량을 계산하기 위해 사용되는 식들의 개발 목적과 환경을 검토하고, 경사, 유량, 유사입경 및 토성에 따른 민감도를 조사하여 각 식의 적용성을 평가하였다. 본 연구에서 적용한 8개의 유사이송용량 산정식은 모두 경사도에 가장 민감하게 변화하는 것으로 나타났다. Abraham과 Yalin식 이외의 산정식을 이용하여 계산된 유사이송용량은 경사도가 0.1 % 보다 작을 때는 0 mg/l, 경사도가 100 % 보다 클 때는 이론최대치인 2,650 mg/l 을 넘는 것으로 나타나, 이들 산정식의 적용 가능한 경사도 범위를 0.1 %-100 %로 추정할 수 있었다. Abrahams식은 유량에, Bagnold식은 유사입경 및 토성에 민감한 것으로 나타났다. Low, Rickenmann, 및 Schoklitsch식은 유량에 민감하게 반응하지 않았고, Low와 Schoklitsch식은 토성에도 민감하지 않은 것으로 나타나, 이들 식의 제한된 적용성을 확인하였다. 한편, Yang식은 계산식에 포함된 로그항으로 인해 그 적용범위가 제한되는 경우가 있었다. Abrahams과 Yalin식을 이용하여 산정된 유사운송용량은 모든 인자들에 민감하게 반응하는 것으로 나타났으며, Yalin과 Low식의 경우, silt와 clay에 적용되었을 때 유량이 클수록 유사운송용량이 다소 작아지는 경향을 보임에 따라, 전체적으로 Abraham식의 적용성이 가장 높은 것으로 평가되었다. 본 연구결과는 향후 모형을 이용한 유사량 모의 시 적용대상 지역의 특성에 가장 적합한 유사운송용량 산정식을 선정하는데 유용한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

• Journal of Environmental Health Sciences
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• v.35 no.3
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• pp.220-225
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• 2009

This study evaluates the water quality of the river near the alpine farmland in the upper Naerin stream, which is a typical stream of the upper Bukhan River with muddy water generation, by the flow examination, it aims to estimate the characteristics of nonpoint sources flowing out from the investigated area and figure out effective methods to reduce them. According to the result of water quality examination, the average BOD of the area not affected by the cultivated land among the areas of the upper Naerin River was 0.47mg/l, and total phosphorous was 0.007mg/l; thus, it maintained the cleanliness level of Ia. The average BOD of the area with the alpine farmland was 0.52mg/l, which was similar to the one of the non-cultivated land. But total phosphorous concentration was 0.023mg/l, which was more than three times higher than the area belonging to level II due to the effect of fertilizer ingredients discharged from the cultivated land. About the loadings of the investigated area generated from each of the pollution sources, BOD was 878.5kg/day and total phosphorous was 79.7kg/day. Moreover, for the load density, BOD was $2.22kg/day.km^2$ and total phosphorous was shown as $0.20kg/day.km^2$. Regarding the rates generated from nonpoint sources like land among the loadings per pollution sources, BOD was 54%, total nitrogen was 91%, and total phosphorous was 73.4%. Therefore, it was shown that most of the nutrients were produced from the nonpoint sources. The level of BOD runoff loading in the Jaun River area, where nonpoint sources were mainly generated, was 37.1kg/day and total phosphorous was 1.33kg/day. The flow rates to the generated amount were estimated as 10.5% and 4.7% each.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.551-555
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• 2015

본 연구는 수체 내 오염물질을 직접적으로 처리할 수 있는 친자연형 소재와 생물을 통한 처리의 다양한 기술 및 공법 중 식생을 이용한 수질의 정화효율에 대해 조사 하였다. 사용된 식생은 환경부 '하천식물자료집'을 바탕으로 수질정화능력이 있고 다년생으로 안정적인 생육특성을 갖는 식생으로 노랑꽃창포, 부들, 수크령, 질경이택사, 창포를 선정하여 약 13 L 크기의 원통형 반응조내에서 실험을 진행하였다. 선별된 식생들은 물가에 서식하는 식물로 15 cm 마사토를 식재 기반으로 하여 반침수 조건으로 실험을 진행하였다. 유입수는 경기도 용인시 기흥구에 위치한 기흥저수지 샘플과 경기도 화성시에 위치한 황구지천 샘플 혼합액 7 L를 주입하여 유입수 대비 유출수의 COD, T-N, T-P에 대한 저감 효율을 검토하였다. 노랑꽃 창포와 창포의 경우 침수된 부분에 플럭이 발생하여 투명도가 낮은 것으로 확인되었고, 수크령과 질경이택사의 경우 노랑꽃 창포와 창포에 비해 플럭의 발생은 적었지만 투명도는 비교적 높은 것으로 확인되었다. 특히 부들은 다른 식생에 비해 성장이 왕성한 것을 관찰할 수 있었으며, 수체의 탁도 또한 매우 낮아 투명한 것으로 확인되었다. 실험 종료 시점에는 창포의 경우 수체 내에서 잎 자체가 분해되어 식재기반 상부가 검정색으로 혐기화 된 것으로 나타났고, 부들의 경우 플럭이 약간 형성되었으나 투명도가 좋고 성장이 왕성한 특징을 나타내었다. 부들의 경우 COD, T-P의 평균 제거효율이 각각 47.1%, 46.0%로 조사되었고, 노랑꽃창포의 경우 T-N의 평균 제거효율이 63.9%로 선별 된 식생 중 가장 높게 조사되었다. 따라서 수질정화를 위한 공법으로는 부들과 노랑꽃창포가 적용 가능할 것으로 판단된다.

• Journal of Korean Society on Water Environment
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• v.27 no.6
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• pp.905-913
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• 2011

This study was conducted to characterize the discharge feature of pollutant load from the upper and lower watershed influencing on the water quality of South Han River using the empirical equation and Factor Analysis. The results of regression analysis between flow rate and pollutant load were as follows. In the streams of the upper watershed of South Han river, $BOD_5$ and $COD_{Mn}$ were increased as the flow rate was increased. Also, steep increases in SS and TP were observed with positive correlation with the flow rate while change in TN was slightly shown. On the other hand, in the streams of the lower watershed of South Han river, $BOD_5$ was negatively correlated with the flow rate, being decreased with the increase in the flow rate. However, changes in $COD_{Mn}$, TN, SS, and TP showed a similar trend with those observed in the upper watershed. With Factor Analysis of the water quality and various components, it was appeared that the flow rate, SS, and TP were significantly correlated each other and they were indicated as the principal component influencing on water quality in the streams of the upper watershed. In contrast, $BOD_5$, $COD_{Mn}$ and TOC were significantly correlated each other and they were included as the principal pollution component of the streams in the lower watershed. From these results, it was conclusive that the upper watershed of South Han River was mainly affected by non point source pollutants while the lower watershed was influenced by point source pollutants from the developed areas.

• Journal of Korean Society on Water Environment
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• v.27 no.4
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• pp.391-396
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• 2011

Recently it revealed that urban runoff was one of the major source that contaminates the river, lake and estuary because it contains toxic compounds such as heavy metals and Poly Aromatic Hydrocarbons (PAHs) as well as suspended solids, organic compounds and nutrients. The engineered polymetric media in this research were developed for reducing pollutants in urban runoff and would be used to be charged in the storm water treatment equipment. The engineered media that were composed of the polypropylene was foamed to have the buoyancy and then shattered by mechanical for the efficient filtration. In this study, Spherical Expanded Polypropylene Media (SEPM), Crushed Polypropylene Media (CPM), Large Crushed Expanded Polypropylene Media (LCEPM), Small Crushed Expanded Polypropylene Media (SCEPM) were made from polypropylene. Surface characteristics of the developed media were determined by scanning electron microscopy analyses. Also, removal efficiencies of SS, $COD_{Cr}$ in the artificial road runoff and the bed headloss by media and particle pollutants captured by media were examined. Results on the surface characteristics of media indicated that SCEPM had the largest specific surface area, $0.80m^2/g$, the lowest specific gravity, 0.091, and the biggest porosity, 0.63, because of crushing the media at the process of manufacturing. And the SCEPM's removal efficiencies of TSS and $COD_{Cr}$ in the artificial road runoff were 92.9% and 83.6%, respectively and the headloss of SCEPM was the least of them.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.60 no.2
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• pp.289-294
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• 2022

Oil contained in domestic and industrial wastewater or marine spilled oil gives rise to severe environmental pollution issues such as water pollution and ecosystem destruction. The membrane filtration method as one of representative oil/water separation strategies has technological challenges such as membrane fouling and low separation rate. In this work, we devise a 3D-printed microhydrocyclone for oil/water separation by utilizing a digital lighting processing-based 3D printer. We demonstrate that the 3D-printed microhydrocyclone can effectively separate oil and water phases from oil-in-water emulsion.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.376-376
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• 2023

전 세계적으로 중요한 담수 자원인 지하수의 미세플라스틱 오염에 대한 우려가 커지고 있다. 지하수 환경에서 미세플라스틱의 오염을 예측하고 평가하기 위해 대수층 내 현장 실태조사가 수행 중에 있으며, 실험실 규모의 컬럼 실험을 통해 지하수에서 미세플라스틱 이동 메커니즘을 조사하는 연구들이 수행되고 있다. 이러한 연구들은 많은 개수의 분석 시료를 동반하며, 환경 중 미세플라스틱 정량분석을 위해서 고가의 분석기기(라만분광기, 푸리에 변환 적외선(FTIR) 분광기, 열분해 가스크로마토그래피 질량분석기)를 사용하여 플라스틱의 종류를 판별하고 개수를 측정하고 있다. 또한, 컬럼 실험을 수행한 대부분의 선행 연구에서는 미세플라스틱 정량분석을 위해 탁도 분석, 분광광도계를 이용한 흡광도 분석, 현미경을 이용한 계수 방법 등을 이용하여 고가의 분석기기를 사용하지 않고 연구를 수행하였다. 하지만, 이러한 방법들은 유체 속 다른 물질이 포함되어있을 경우에 민감하고 농도를 비율 혹은 개수로 표현하기 때문에 질량 측면에서 미세플라스틱의 농도를 과소·과대 평가할 수 있다. 특히, 현미경을 이용한 계수 방법의 경우에는 분석에 많은 시간이 소요된다는 단점이 있다. 위에 언급한 다양한 분석법들의 단점들을 보완하기 위하여, 본 연구에서는 대수층 내 미세플라스틱 이동 특성을 규명하기 위한 실내 실험에 사용될 수 있는 형광이미지 기반의 미세플라스틱 정량분석법을 개발하였다. Nile Red 형광염료를 이용하여 미세플라스틱을 염색하고 사진을 촬영하여 미세플라스틱 시료의 질량과 미세플라스틱 형광이미지의 형광강도 간 상관관계를 분석하였다. 또한, Nile Red로 염색된 미세플라스틱 입자의 수중 노출 테스트를 진행하여, 실내 대수층 모의실험 시 미세플라스틱 질량을 정량화할 수 있는 적용 가능성을 평가하였다. 상관 분석 결과, 미세플라스틱 질량과 이미지의 형광강도는 높은 상관관계를 보였으며, 수중 노출 실험 전과 후의 미세플라스틱 입자의 형광강도 차이는 미미한 것으로 나타났다. 이러한 연구결과를 통해 본 연구에서 개발된 미세플라스틱 정량분석 방법이 포화 다공성 매체로 구성된 컬럼실험 시 유출수의 미세플라스틱 질량 추정에 유용하게 사용될 것으로 생각되며, 대수층 내 미세플라스틱의 이동 특성 규명 연구에 많은 도움이 될 것으로 기대된다.

• Journal of Korean Society on Water Environment
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• v.39 no.4
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• pp.316-328
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• 2023

In this study, the characteristics of nonpoint pollutant outflow and contribution rate of pollution in Songya-stream mainstream and tributaries were analyzed. Further, water pollution management and improvement measures for pollution-oriented rivers were proposed. An on-site investigation was conducted to determine the inflow of major pollutants into the basin, and it was found that pollutants generated from agricultural land and livestock facilities flowed into the river, resulting in a high concentration of turbid water. Based on the analysis results of the pollution load data calculated through actual measurement monitoring (flow and water quality) and the occurrence and emission load data calculated using the national pollution source survey data, the S3 and S6 were selected as the concerned pollution tributaries in the Songya-stream basin. Results of cluster analysis using Pearson correlation coefficient evaluation and Density based spatial clustering of applications with noise (DBSCAN) technique showed that the S3 and S6 were most consistent with the C2 cluster (a cluster of Songya-stream mainstream owned area) corresponding to the mainstream of Songya-stream. The analysis results of the major pollutants in the concerned pollution tributaries showed that livestock and land pollutants were the major pollutants. Consequently, optimal management techniques such as fertilizer management, water gate management in paddy, vegetated filter strip and livestock manure public treatment were proposed to reduce livestock and land pollutants.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.1860-1864
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• 2006

본 연구는 강우시 발생되는 강우유출수와 합류식하수관거월류수에 의해 하천으로 유입되는 오염부하를 저감시키기 위한 공법으로, 고수부지 및 제방사면부와 둔치부를 형상화하여 pilot를 제작하였고, 연속적으로 시운전을 한 SRTS(Stormwater Runoff Treatment System)에 관한 것이다. SRT system 내부의 사면수처리부와 평면수처리부에는 다공성 콘크리트를 충진하였다. system 상부에는 식생을 조성하여 뿌리가 수면에 닿아 영양물질을 흡수하는 목적으로 사면수처리부와 평면수처리부에 각각 정육각형과 직사각형인 식생포트를 탈.부착이 가능하도록 고안하였다. 내부에서는 토양과 수처리조 사이에 연결관을 부착하였고, 모세관현상에 의해 토양이 수분을 흡수하도록 구성하였다. pilot plant는 유입부, 사면 수처리부, 평면 수처리부, 유출부로 나누었다. 유입부는 유입펌프와 V-notch로 구성하였고, 유입펌프는 2대를 설치하여 1시간 간격으로 연속적 유입으로 유량조절이 가능하도록 상호교대 운전을 하였다. 평면 수처리부$(W(1.0m){\times}(L(2.4m){\times}H(0.6m))$는 장방형의 접촉산화조로서 하부에 슬러지 침전 및 저류를 위한 hopper를 설치하여 슬러지의 원활한 수집 및 인발이 가능하도록 하였다. 유출부는 사각weir를 설치하였다. 강우유출수의 pH는 $7.27{\sim}7.92$이고, DO농도는 $7.12{\sim}7.88mg/l$로 관측되었다. 2차처리수의 pH는 평균7.4이고 DO농도는 최저 4.5 mg/l에서 최고 8.9 mg/l로 평균 6.8 mg/l로 관측되었다. 또한 강우유출수의 유입수의 T-N, T-P 농도는 각각 $17.5{\sim}22.5mg/l,\;8.9{\sim}11.4mg/l$의 범위이고, 2차 처리수의 유입수의 T-N, T-P 농도와 유사하였다.적인 방법론을 제시할 수 있을 것으로 사료된다.첨두홍수량을 저류하기 위해서 상대적으로 넓은 저류면적이 필요한 것으로 나타난다. 대등한 수위감소값의 홍수저감효과를 발휘하기 위해서 본 연구에서는 On-Line 저류지 면적은 Off-Line 저류지에 비 두배 이상이 필요한 것으로 보여졌다.들에 관한 정보는 종종 현장관측에서 조차 무시되는 경우가 많다. 이에 본 연구에서는 수질모형의 매개변수 중 특히 수리특성에 관련된 매개변수들이 수질에 미치는 영향을 파악하는 것을 목적으로 하고 있다. 이를 위해 적용된 수질모형은 QualKo를 사용하였으며, 대상 하천은 낙동강 본류 경남구간 시점 부근인 회천 합류 전부터 낙동강 본류 경남구간 종점 부근인 밀양강 합류 전까지의 경남 오염총량관리 기본계획 시 구축된 모형 매개변수를 바탕으로 분석을 수행하였다. 일차오차분석을 이용하여 수리매개변수와 수질매개변수의 수질항목별 상대적 기여도를 파악해 본 결과, 수리매개변수는 DO, BOD, 유기질소, 유기인 모든 항목에 일정 정도의 상대적 기여도를 가지고 있는 것을 알 수 있었다. 이로부터 수질 모형의 적용 시 수리 매개변수 또한 수질 매개변수의 추정 시와 같이 보다 세심한 주의를 기울여 추정할 필요가 있을 것으로 판단된다.변화와 기흉 발생과의 인과관계를 확인하고 좀 더 구체화하기 위한 연구가 필요할 것이다.게 이루어질 수 있을 것으로 기대된다.는 초과수익률이 상승하지만, 이후로는 감소하므로, 반전거래전략을 활용하는 경우 주식투자기간은 24개월이하의 중단기가 적합함을 발견하였다. 이상의 행태적 측면과 투자성과측면의 실증결과를 통하여 한국주식시장에 있어서 시장수익률을 평균적으로 초과할 수 있는 거래전략은 존재하므로 이러한 전략을 개발 및 활용할 수 있으며, 특히, 한국주식시장에 적합한 거래전략은 반전거래전략이고, 이 전략의 유용성은 투자자가 설정한 투자기간보다 더욱 긴 분석기간의 주식가격정보에 의하여 최대한 발휘될 수 있음을 확인하

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• v.9 no.1
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• pp.1-14
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• 2022

The total maximum daily load (TMDL) implemented in Korea mainly manages the mainstream considering a single common pollutant and river discharge, and the river system is divided into unit watersheds. Changes in the water quality of managed rivers owing to the water quality management in tributaries and unit watersheds are not considered when implementing the TMDL. In addition, it is difficult to consider the difference in the load of pollutants generated in the tributary depending on the conditions of the water quality change in each unit watershed, even if the target water quality was maintained in the managed water system. Therefore, it is necessary to introduce the total maximum load management at tributaries to manage the pollution load of tributaries with a high degree of pollution. In this study, the HSPF model, a watershed runoff model, was applied to the target areas consisting of 53 sub-watersheds to analyze the effect of water quality changes the in tributaries on the mainstream. Sub-watersheds were selected from the three major areas of the Paldang water system, including the drainage basins of the downstream of the South Han-River, Gyeongan stream, and North Han-River. As a result, BOD ranged from 0.17 mg/L to 4.30 mg/L, and was generally high in tributaries and decreased in the downstream watershed. TP ranged from 0.02 mg/L - 0.22 mg/L, and the watersheds that had a large impact on urbanization and livestock industry were high, and the North Han-River basin was generally low. In addition, a pollution source reduction scenario was selected to analyze the change in water quality by the amount of pollution load discharged at each unit watershed. The reduction rate of BOD and TP according to the scenario changes was simulated higher in the watershed of the downstream of the North Han-River and downstream and midstream of the Gyeongan stream. It was found that the benefits of water quality reduction from each sub-watershed efforts to improve water quality are greatest in the middle and downstream of each main stream, and it is judged that it can be served as basic data for the management of total tributaries.