• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.338-338
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• 2015

하천으로 유입되어 수질 오염을 야기하는 오염원은 오염 배출원이 명확하여 하나의 점으로 나타낼 수 있는 점오염원(Point Source)과 오염원이 명확치 않은 비점오염원(Non-point)으로 구분된다. 생활하수, 축산폐수와 같이 오염원이 명확한 점오염원은 하천 유입 이전에 처리장을 거쳐 정화작업이 가능한 반면, 비점오염원은 오염원이 명확치 않아 처리에 어려움이 따른다. 또, 오염물의 양과 이동 경로가 예측이 불가능하고 강우시에는 특별한 처리 없이 하천으로 바로 유입된다. 비점 오염원의 종류는 토사, 영양물질, 유기물질, 농약, 바이러스 등 다양하다. 이 중에서 토양에 흡착되어 이동하는 질소와 인은 하천으로 유입되어 부영양화를 야기하는 특성이 있어 더욱 처리가 필수적이다. 이러한 비점오염원으로 인한 수질 오염을 줄이기 위해 여러 최적관리기법(Best Management Practices, BMPs)이 제시되어 있으며 오염 물질의 하천 유입을 차단하는 것에 중점을 둔다. 가장 널리 이용되는 방법으로는 비점오염원 저감시설 중 하천변에 식물체를 설치하여 토양의 유실을 막는 식생대(Vegetative Filter Strip, VFS)가 있다. 식생 밀집 지역의 설치를 통해 표면 유출을 차단하고 토양 유실 감소와 수체로의 오염물질 확산을 막을 수 있다. 이에 VFSMOD-w를 이용하여 강우시 식생대를 통한 토양 유실 감소 효율에 대한 연구를 수행하였다. 연구 대상 지역으로 비교적 수문 및 토양 자료가 풍부한 청미천 유역을 선정하였다. 그 결과, 식생대의 길이와 식생대 내 식물체의 파종간격이 가장 지배적인 영향을 미치는 것이 확인된다. 이때, 식물체의 종류는 식물체 파종으로 인해 변화되는 토양의 수정된 Manning의 조도계수로 구분한다. 모든 강우 및 식물체 조건이 동일할 때, 식생대 내 식물의 파종 간격이 좁고 식생대의 길이가 길수록 토사 저감 효율이 증가하는 결과가 도출되었다. 식물체의 높이, 식물체의 종류 및 식물의 파종간격이 입력 자료로 요구되나 이 중 식물체의 높이는 토사 저감 효율에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 또, 동일한 강우 조건에서 식생대의 길이가 0.5 m에서 1.0 m로 2배 증가하였을 때 토사 저감 효율이 두 경우 모두 95% 이상의 효율을 보이는 것이 나타났다. 이는 식생대의 길이가 증가할수록 토사 저감 효율이 증가하나 일정 길이 이상이 되면 대부분의 토사가 저감되는 것을 의미한다. 결론적으로 식생의 파종 간격이 좁을수록 토사 저감 효율이 증가하더라도 식물체의 성장을 고려한 적절한 파종 간격을 선정하여야 한다. 즉, 식생대의 설치는 적절한 파종 간격 및 식생대 길이를 식생대 설치지역의 강우 특성에 따라 결정지어야 한다고 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.472-472
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• 2023

In this study, the transport of pollutants was analyzed using the K-River and K-DRUM coupling model for water pollution accidents that occurred in the Nakdong River water system. In Korea, the necessity of a distribution model that accommodates the water circulation process and the importance of nonpoint pollution sources were emphasized in water quality management after the introduction of the total amount of water pollution. Therefore, in order to reflect the runoff characteristics of nonpoint sources, the K-DRUM distribution model, which can analyze pollution in the basin, was used. And the reproducibility of the model was improved by applying the operating rules of dams operating in the Nakdong River system. In addition, in order to analyze the movement of pollutants in the river, only the advection part of the advection-dispersion equation was applied to the 1D hydraulic model K-River to perform pollutant tracking. As a result of water pollution analysis, the peak concentration of the pollutant was underestimated, but the arrival time and the trend of the overall pollutant concentration were well reproduced.

• The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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• v.24 no.4
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• pp.535-547
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• 2019

In this study, the heavy metal analysis in sediments (surface sediments, sediments cores and settling particles) from Shihwa Lake has been carried out to evaluate the changes of metal pollution levels in sediments after the operation of Tidal Power Plant (TPP). The average concentrations of metals in surface sediments sampled in 2015 were 8% (Cd)~31% (Zn, Hg) lower than in 2009 before TPP operation. Results of calculating the pollution load index (PLI) with 8 metals, the PLI value in 2015 showed a 18% decrease compared to 2009. However, Cu, Zn, Pb concentrations of surface sediments in 2015 at the upper region around industrial complex still exceeded the TEL (threshold effect level) values for sediment quality guideline in Korea. After the operation of TPP, the metal contaminated depths were increasing from 15 cm to 30 cm at S6 site and from 8 cm to 20 cm at S7 site, respectively. Our data showed that the mean concentration of heavy metals in core samples decreased but the contaminated depth increased. The average of the total sedimentation flux for particulate matter increased by 3.2 times from 32.5 g/㎡/d in 2009 to 103.5 g/㎡/d in 2015. This showed that the bottom sediments were resuspended by the operation of TPP, resulting in an increase of particulate matter in the water column. These results suggest that the sediments contaminated with heavy metals seem to be resuspended and relocated due to the water current caused by the operation of TPP. Cr, Cu, Zn, Pb and Cd were highly exceeding the TEL values in the upstream region and accumulated more than 40 cm of sediment depth, indicating that heavy metal contamination through industrial activity were still a serious environmental problem of Shihwa Lake. Although the metal pollution of Shihwa Lake has been slightly reduced, the contaminated sediments with heavy metals inside of Shihwa Lake might be discharged to outer sea after the resuspension by TPP operation. It is necessary for the advanced scientific approach and political decision to drastically reduce the heavy metal pollution of the study region.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.301-301
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• 2020

물은 보다 나은 삶을 살아가는데 있어 매우 중요한 자원이며, 안전하고 깨끗한 물을 공급받는 것은 국민 생활 영위에 반드시 필요한 부분이다. 국내 주요 수자원은 하천수를 통해 확보하고 있으며, 안전한 수자원 공급을 위해서는 하천관리를 통한 수질오염사고에 대비한 대책 수립이 필요하다. 국내에서는 페놀, 황산 등 독성오염물질 유출로 인한 수질오염사고가 발생한 바 있고, 그 피해액이 수백억에 달한다. 이러한 수질오염사고로 인한 피해액을 감소시키고 안전한 수자원 공급을 유지하기 위해서는 오염물질의 거동을 이해하고 예측하는 것이 매우 중요하다. 국내하천의 경우, 대부분 하폭 대비 수심비가 크기 때문에 오염물질이 2차원 혼합특성을 나타낸다. 따라서 본 연구에서는 하천 내 오염물질의 2차원적 혼합거동을 해석할 수 있는 수치모형을 개발하고자 하며, 현장에 적합한 해석기법을 검토하고 모형 개발 방향을 결정하고자 한다. 본 연구에서는 하천 내 수질오염사고 발생 시 신속하고 정확한 수질 분석 및 예측을 목표로 오염물질 혼합해석에 주로 활용되는 격자기반 모형과 입자추적 기반 모형의 프로토타입을 개발했다. 용존성 오염물질을 대상으로 격자 기반 및 입자 기반 혼합해석 모형을 개발했으며, 오염물질의 주입형태와 하천 내 유속 분포를 가정해 혼합해석을 수행했다. 격자 기반 모형의 경우, 경계조건과 분산계수의 결정이 필요하고 수렴/발산 문제로 인해 모형의 안정적 실행을 위한 조건 수립이 필요하다. 입자 기반 모형의 경우에도 입자 수에 따른 계산시간 개선이 필요하지만, 입력조건 결정이 간편하고 분산계수 입력이 필요 없어 신속한 모의조건 설정이 가능하다. 오염물질 혼합해석 모형 개발을 위한 해석기법 검토 결과, 신속한 수질 분석 및 예측 결과를 제공하기 위해서는 계산시간 개선을 전제로 모의조건 설정이 용이한 입자 기반 모형이 가장 적합한 것으로 판단된다.

• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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• v.10 no.4
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• pp.255-262
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• 2012

Numerical simulations were performed to evaluate the dispersion characteristics of the pollutant around a Wolsung coastal area at located nuclear power plants. Numerical experiments by using EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code) showed good agreements by comparison with the time series and harmonic analysis of the tidal elevations. The released pollutants moved in north direction at flood tide and in south direction at ebb tide. The calculated salinity and temperatures showed good agreements with the observed results by NFRDI(National Fisheries Research & Development Institute). The water circulation due to the variations of the temperature, salinity and tidal components were analyzed to estimate the dispersion characteristics of the pollutant.

• Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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• v.51 no.2
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• pp.15-27
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• 2009

토지이용변화가 수질에 미치는 영향을 평가하기 위하여 비점오염모형이 광범위하게 사용되고 있다. 본 연구에서는 최적관리기법이 수문 수질에 미치는 영향을 평가하기위한 통합모형시스템을 개발하였다. 통합모형시스템은 DANSAT (Dynamic Agricultural Non-point Source Assessment Tool)과 사용자 인터페이스로 구성되어 있다. DANSAT은 분포형 연속 강우사상 모형으로서 농업소유역에서의 유출량, 유사량, 농약 물질의 이동기작 등을 모의한다. DANSAT은 크게 동적변수 부모형, 수문 부모형, 유사 이용 부모형, 농약 물질 이동 부모형등 4개의 부모형으로 구성되어있다. 동적변수 부모형은 토양의 특성, 작물의 생장 및 작물 잔여물질의 분해 등을 모의하는 하부모형으로 구성되어있으며, 토지 이용 변화에 관계되는 내부 변수들의 시간적 변화를 모의한다. 수문 부모형은 차단, 증발산량, 침투량, 침루량 등을 모의하는 격자 단위 프로세스와 지표유출, 중간유출, 기저유출 및 하천에서의 물의 이동을 모의하는 유역 단위 프로세스로 구성되어있다. 유사 이동 부모형은 세류간 (interrill) 토양입자의 분리, 세류 (rill) 및 하천내의 토양분리, 운송가능량 등을 모의하며, 농약 물질 이동 부모형은 농약의 분해, 평형, 식물에 의한 흡수, 침출 등을 고려하여 농약 물질의 이동을 모의한다. 입력변수는 최적관리기법의 시 공간적인 변화를 고려할 수 있도록 계층구조로 구성하였다. 유역출구에서의 결과 출력 뿐만 아니라, 유역전체에 걸쳐 지표면과 지하수면 사이에서 물 및 오염물질의 이동량 분석을 위한 출력 및 격자단위의 상세 결과 출력을 통하여 최적관리기법을 평가하고 분석할 수 있다. 한편, 사용자 인터페이스는 모형의 구동을 위해 요구되는 광범위한 시 공간 입력 자료를 기존에 존재하는 데이터베이스를 이용하여 생성할 수 있도록 개발되었다.

• Journal of Radiation Industry
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• v.4 no.4
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• pp.391-395
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• 2010

The characteristics for pollutant transport in tidal influenced area was investigated using tidal wave hydraulic scale model. Hydraulic scale model was composed of the tidal generator, attenuation area and channel. Also, wave height, current meter and conductivity meter were used with the measured instruments in hydraulic scale model. NaCl with a tracer was used to evaluate the advection phenomena under the different velocity profiles. The arrival time of the maximum concentration in the condition of the relatively fast velocity was measured about 30 seconds faster than ones in the conditions of low velocity. The measured concentrations of the tracer were shown in the detection points of the flow direction consecutively.

• Journal of the Korean Geosynthetics Society
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• v.14 no.4
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• pp.139-146
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• 2015

This paper describes a effect of nano-bubble on removal of complex heavy metals, in order to remove pollutants of soil with copper (Cu) and lead (Pb) based on column test. It was conducted column test considering inflow and fine soil contents condition, and then it was analyzed removal effect of nano-bubble on Cu and Cu/Pb. The test result showed that the removal effect of the nano-bubble was higher than that of distilled water regardless of fine soil contents in case of Cu pollutant, and the removal effect of nano-bubble on heavy metals was found to have a significant impact on Pb than Cu in case of Cu/Pb pollutants. It was also analyzed that engineering properties (like a flow path and permeability) of soil due to void ratio has influenced a significant impact the pollutants removal of nano-bubble. The test results determined that nano-bubble can be applied as a flushing agent for priority target pollutant in complex heavy metals.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.31 no.4
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• pp.300-307
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• 2009

The transport of landfill leachate in the subsurface formations of unlined landfill sites is considered. The impacts of hydrogeological and chemical heterogeneities on the leachate transport are assessed by examining the results from a series of Monte-Carlo simulations. The landfill system simulated in this study is hypothetically represented with three levels of spatial variability for the hydrogeological and chemical parameter; (1) homogeneous hydraulic conductivity (K) and distribution coefficient ($K_d$), (2) K heterogeneity only, and (3) combined heterogeneities of K and $K_d$. To calculate the transport of leachate through negatively-correlated random hypothetical K-$K_d$ fields generated using geostatistical input parameters, a saturated flow model is linked with a contaminant transport model. Point statistic values such as mean, standard deviation, and coefficient of variation of the concentration were obtained from 100 Monte-Carlo trials. Results of point statistics show that the heterogeneities of K and $K_d$ in the landfill site prove to be an important parameter in controlling leachate concentrations. Consideration of combined K and $K_d$ heterogeneities results in enhancing the variability of contaminant transport. The variability in the leachate concentration for different realizations also increases as the distance between source and monitoring well increase.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2008.02a
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• pp.795-798
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• 2008

An estuary is very important that the seawater and the freshwater meet and they formed wide foreshore and estuarine which is used as the habitat of various living thing and spawning bed of fish. Masan bay is typical closing bay in Korea. It is located 9 km from the open sea and most inside of Jinhae bay. The width of bay entrance is less than 1 km, where the flow velocity is very low. The large scale industrial complex of Masan bay is located in near Masan and Changwon city whose population is about 100 million. Because of low tidal velocity, the pollutants from the land are accumulated, which makes the water quality worse in Masan bay. The purpose of this study is to analyze the various hydraulic characteristics using RMA-2 model. The advection and diffusion of pollutant is also simulated using RMA-4 model according to the inflow of Changwon-stream and Nam-stream. The hydraulic simulations include the effect of tide which can be characterized by the tide data of Masan bay tide observatory.