• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
• /
• v.27 no.5
• /
• pp.453-460
• /
• 2005

Since late 1970s, water quality monitoring had been performed in Korea by various agencies according to their own needs and objectives. Lacking of consistency in principles, such diverse operation has been producing difficulties in management of information on water quality parameters. These difficulties resulted from the fact that the expansion of monitoring networks had been based not on systematic methodology with considerations on scientifically established planning objectives but on personal experiences and subjective judgments in locating monitoring stations. This study aimed, therefore, to develop a selection methodology for locating monitoring stations to provide various informations on water quality to satisfy various monitoring objectives such as understanding short and long term trends of water quality, monitoring violations to water quality standards, identifying external causes and sources affecting water quality changes, supporting utilization of water resources, examining short-term variations in water quality through a concentrated investigation, estimating pollution loads from each unit watershed, supporting water quality modeling, and establishing informative systems for water resources management. Also, we applied the proposed methodology and presented an improved expansion plan for water quality monitoring networks in the Han River.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
• /
• v.32 no.5B
• /
• pp.273-285
• /
• 2012

Current TMDL based on the 'Polluter Pays Principle' in Republic of Korea is individually operated by each local government for the designed allocated pollution load of unit watershed and unit district. However, unlike the motion of the air contaminants, the polluted contaminants in a river move from upstream to downstream, and a river can affect to districts more than two. In addition, a decision making on the construction of a sewage treatment facilities follows the concept of 'economy of scale'. These reasons support the collaboration among local governments in order to reduce the costs in improving water quality. This study suggested a method to reduce water quality management cost by redistributing reduction load considering cost-effectiveness for an entire watershed. The assessment on the suggested method is conducted in Youngsan river watershed. Without variation in total load, reduction load assigned for unit watershed and unit district is retributed in the region where pollutant source is concentrated, and then water quality and cost reduction improved from the redistribution of reduction load is analyzed. The results show that the cost saved by the suggested method is KRW 124 billion for scenario-1 and 172 billion for scenario-2 considering total cost of KRW 788 billion for the existing plan. We expect that the suggested method is a good example to reduce water quality management cost in local governments for TMDL.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2011.05a
• /
• pp.457-457
• /
• 2011

저영향개발(LID, Low Impact Development)은 물순환체계 개선을 위해 녹색 공간의 확보, 자연형 공간 조성, 자연상태의 수문순환 기능의 유지 기법 등을 활용한 개발 대상지에서의 강우유출 및 비점오염원의 영향을 최소화할 수 있는 새로운 방법이다. LID는 강우 유출수의 지하침투, 강우 종료시 증발산량의 확보, 강우 유출수의 재이용 등을 통한 강우 유출량을 최소화하는 것에 그 목적이 있다. LID 방법은 우수저류 공원, 생태저류지, 지붕층 저류공원, 보도 저류공간, 인공습지, 완충녹지대, 수목 보존지대, 지붕층 배수관, 강우 저장조, 투수성 포장, 토양 개량, 불투수층 최소화, 비점오염원 저감 등으로 효율성, 경제성, 유연성, 합리성, 토지 가치증대 등의 장점이 있다. 영산강 수계의 BOD 배출부하량이 점오염원(21,019kg/일)과 비점오염원(50,047kg/일)의 비율이 3:7 로 비점오염원 배출부하량이 훨씬 큰 상태이다. 특히, 광주광역시, 농업용 토지, 축산계 등의 비점오염원이 영산강 수질에 크게 영향을 미치고 있다. 따라서 본 연구에서는 비점오염원의 영향이 큰 영산강 수계를 대상으로 앞으로 이루어지는 개발계획을 분석하여 LID 기법을 적용하였을 때 영산강 수질에 미치는 영향을 모델링을 통해 예측하고자 한다. 수질개선에 어느 정도의 효과가 있는지 검증하기 위해 국내 실정에 맞고 QUAL2E 모델을 근간으로 WASP5 모형의 장점들을 접목시켜 Bottle BOD의 반응기작 및 조류의 생산에 의한 유기물 증가, 탈질화 반응 등 정체수역에서 일어날 수 있는 반응기작을 모의할 수 있도록 보완한 QUALKO2 모형을 이용하여 그 효과를 모의하고자 한다. 본 연구를 통해 LID 기법이 도시화에 영향을 얼마나 덜 주는지, 수계의 비점오염원 효과를 통해 물순환 체계의 개선이 어느 정도로 어루어지는지에 대한 효과를 검증을 할 수 있는 계기가 될 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Korea Water Resources Association
• /
• v.33 no.S1
• /
• pp.762-767
• /
• 2000

본 연구에서는 금강유역전반에 걸친 수문 및 수질 현황을 조사 파악하였다. 또한 8회에 걸친 수질조사를 통하여 대청댐하류의 수질을 분석하였으며, 조사·분석된 자료를 바탕으로 일반수질항목에 대하여 기존의 수리·수질 모형을 개선하여 수질모의를 수행하였다. 또한 유해물질 유출사고시 조정지 댐에서의 적절한 방류시기를 결정하기 위한 주요지점에서의 도달시간을 산정하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2019.05a
• /
• pp.424-424
• /
• 2019

수질오염 저감을 위한 유기물질의 처리를 위해 생물학적 처리에 중점을 둔 하 폐수 처리시설의 증가에 따라 BOD로 대표되는 생분해성 유기물질은 꾸준히 감소하였으나, COD농도의 경우 뚜렷한 감소를 보이지 않고 있다. 유기물질 중 특히 난분해성 물질의 증가는 상수원으로 사용되는 하천의 경우 조류 증식 등을 유발하고 여과공정에 영향을 미쳐 상수처리의 효율을 떨어뜨리는 등의 환경적인 문제를 야기할 수 있다. 기존 BOD, COD로 대표되는 유기물질의 경우 각 유기물질별 상관관계 및 유출특성 등에 대한 연구는 많이 이루어졌으나, 난분해성 물질에 대한 조사는 상대적으로 미진한 실정이다. 특히 동진강수계는 '새만금 제2단계 수질개선종합대책' 등 장기적인 수질개선 대책들이 추진되면서 하천의 BOD5 및 TP는 감소추세를 보이고 있으나, COD는 개선되지 않고 증가하는 추세를 보이고 있다. 동진강의 말단부의 경우 COD/BOD5의 비율이 지속적으로 증가하는 추세를 보이고 있어 상대적으로 난분해성 유기물질에 대한 관리의 중요성이 대두되고 있다. 이러한 COD 및 COD/BOD5의 증가 추세는 국내 4대강에서 전반적으로 나타나고 있는 추세로서, 정부는 2013년부터 하천 및 호소의 생활환경기준에 TOC 항목을 도입하여 2016년부터 호소환경기준의 대표항목을 COD에서 TOC로 대체하였으며, 폐수배출시설에 대해서도 점차적으로 확대 적용할 계획으로, 난분해성물질을 포함하는 총유기물질 관리를 위해서 수질 및 수생태계 환경기준에서 유기물질에 대한 환경기준을 BOD5와 COD에서 TOC로 변경하는 정책을 추진 중에 있다. 본 연구에서는 동진강 유역의 본류 및 지류에서 TOC등 유기물질의 시공간적인 분포와 오염원별 배출특성을 현장조사를 통해 조사 분석하였다. 조사 시기는 건기시, 강우시로 구분하여 수행하였으며 조사항목은 일반수질항목, 유기물질 항목, 유기물질 성상 분석 등에 대하여 수행하였다. 난분해성물질 관리를 위한 기초자료확보를 통하여 새만금호의 수질개선 및 목표수질 달성에 기여 할 것으로 판단된다.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.34 no.5
• /
• pp.461-471
• /
• 2023

Water pollution is one of the serious global issues caused by expanding urbanization and industrialization. Over the last few decades, various adsorbents have been developed to improve water quality and address future challenges of water pollution. Among them, the development of hydrogel-based adsorbents has received significant attention due to their hydrophilic nature, 3D formation, high porosity, non-toxic properties, reusability, and multifunctionality. Therefore, this review provides various types and characterizations of hydrogel and summarizes recent progress in the use of hydrogel adsorbents for the removal of water contaminants. Further, we introduced the preparation of hydrogel-based adsorbents, their adsorption capacity, and the development of multifunctional adsorbents for discussing the future direction of advanced adsorbents.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2023.05a
• /
• pp.467-467
• /
• 2023

강우에 의해 발생하는 비점오염물질의 수질 데이터가 충분하지 않아 비점오염원이 문제가 되고 있는 유역의 수질개선을 위한 대책마련이 어려운 실정이다. 기존에 환경부에서 운영하고 있는 자동측정망은 1시간 간격으로 데이터를 축적하고 있으나, 비점오염원이 문제가 되는 유역에 설치되어 있지 않거나 수온, DO, pH 등 현장항목만을 측정하고 있어 하천의 수질오염을 대표할 수 있는 T-P나 SS 등의 수질분석 항목의 부재하다. 이로인해 유역의 수질개선 대책을 수립하기 위한 오염원의 현황을 파악하기 어려운 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 비점오염원관리지역 중 골지천 유역을 대상으로 수질항목별 상관성을 분석하고, 실측자료를 기반으로 DT, MLP, SVM, RF, GB, XGB 등의 머신러닝 기법을 통해 수질 예측 가능성을 연구하였다. 상관관계 분석결과 입력변수인 탁도 항목이 예측 수질과 뚜렷한 상관관계를 보이는 것으로 나타났으나, 그 외 항목에서는 약한 상관관계를 보이거나 상관관계가 없는 것으로 나타났다. 머신러닝 기법을 활용한 수질 예측 분석 결과, 검무교와 태봉2교, 제1여량교는 RF 기법에서 결정계수(R²) 0.57~0.86, RMSE 16.49~175.60으로 예측성이 우수한 것으로 나타났다. 관말교는 SVM 기법에서 R² 0.65, RMSE 57.69로, 송계교는 XGB 기법에서 R² 0.74, RMSE 282.86으로 가장 예측성이 우수한 것으로 나타났다. 분석결과와 같이 머신러닝 기법을 활용한 수질 예측은 가능하나, 예측성이 우수한 머신러닝 기법의 R² 비교 결과, 유역면적이 큰 제1여량교와 작은 관말교에서 0.57과 0.65로 다른 지점에 비해 낮은 것으로 나타났다. RMSE 비교 결과, 상류 산간지역에 발생한 국지성 호우의 영향으로 흙탕물이 가장 자주 발생하는 태봉2교 지점과 우선관리지역이 합류되는 송계교 지점에서 175.60과 282.86으로 예측값과 실측값의 오차가 큰 것으로 나타났다. 연구결과와 같이 하천 수질을 예측하기 위해서는 유역면적 혹은 유역특성과 관련한 기초자료를 추가로 적용하여 머신러닝 기법을 적용 해야할 것으로 판단된다. 또한, 본 연구에서 예측한 수질 항목 이외에 입력변수를 추가로 확보하여 수질의 예측 가능성을 검토해야 할 것으로 보여진다.

• Journal of Environmental Policy
• /
• v.8 no.4
• /
• pp.25-36
• /
• 2009

The Total Pollutant Load Management System(TPLMS) in the Han River basin is being changed from a voluntary to a mandatory system. Accordingly, this study suggests directions and priorities for research that can support implementation of TPLMS through an objective approach that deploys gap analysis and analytic hierarchy processes (AHP). Gap analysis indicated that TPLMS in Korea is still focused on compliance with regulations, and that implementation of TPLMS is still in its early stage. Improvements are thus needed in flexibility and effectiveness, including introduction of emissions rights trading, and upgrading to a renewable emissions permit system. The AHP study indicated that R&D will need to proceed in parallel in multiple areas to improve systems and resolve scientific uncertainties. Balanced R&D will be needed in both the institutional and technical groups. Subgroup analysis indicated that developing a reasonable process to establish water quality management targets is of the highest priority in the institutional group. In the technical group, higher priority will need to be given to improving model reliability and developing innovative pollution load reduction technologies.

• Journal of Wetlands Research
• /
• v.18 no.3
• /
• pp.292-300
• /
• 2016

Diverse and comprehensive countermeasures were established to prevent water pollution in coastal areas such as constructed wetlands(CW).This study was conducted to assess the water quality improvement through CW constructed along the shoreline of Hwaseong coastal reservoir. The CW is located in Hwaseong-si, Gyeonggi-do and consisted of a forebay and a wetland. The CW was monitored twice during rainy days and 10 times during dry days. The monitoring results indicated that in and out flowrates were highly correlated with COD and TN loads. COD, TN and TP concentrations in the forebay was lower during dry days than rainy days. However, concentration and mass removal efficiencies of COD, TN and TP were greater during rainy days. In addition, the volume flowing into the CW was less compared to the outflow during rainy days indicating that the CW efficiently reduced the runoff volume. The overall pollutant removal efficiency of the CW were at least 50% for TSS, 20 to 35% for TP, and 26 to 94% for TN. The data gathered may be used to improve the pollutant removal efficiency of the system in the future.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2020.06a
• /
• pp.93-93
• /
• 2020

미래 기후변화로 인해 집중 호우, 가뭄의 발생 빈도가 증가하고, 물 부족, 수질 오염 등으로 인해 합리적인 수자원 계획 및 관리의 중요성이 증가하고 있다. 기후변화는 유역간 물 이동량 뿐만 아니라 유역의 하천 유량 및 수질에 영향을 미치기 때문에, 물 이동량이 많은 유역에서는 기후변화 시나리오를 고려한 하천 유량 및 수질 변화를 정량적으로 평가해야 한다. 만경강 유역(1,602 ㎢)은 하류 지역에 비옥한 평야가 분포되어 있어 농업이 발달한 유역이나, 유역 내 가용 용수가 부족하여 인근에 위치한 금강 용담댐의 발전용수를 공급받아 사용하고 있다. 발달된 농경지로부터 발생되는 비점오염, 축산 점오염원으로 인한 수질 문제가 심각할 뿐만 아니라, 만경강의 수질은 궁극적으로 새만금호에 영향을 미치기 때문에 더욱 엄격한 관리가 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 유역간 물이동량, 취수량 등을 고려하여 Soil and Water Assessment Tool(SWAT) 모형을 구축하였다. 2개의 수위-유량 관측소의 일자료와 2개의 수질관측소 월자료를 이용하여 보정(2012~2014) 및 검증(2016~2018)을 수행한 결과 유출량의 평균 Nash-Sutcliffe model Efficiency (NSE)는 0.49 ~ 0.51, SS, T-N, 그리고 T-P에 대한 평균 결정계수(Coefficient of determination, R²)는 0.73, 0.78, 0.72였다. 미래 기후변화에 따른 유역의 수문 및 수질 변화 분석을 위해 증발산량 산정이 가능한 RCP 8.5 기후변화 시나리오에 STARDEX를 활용하여 가장 습윤한 시나리오 및 가장 건조한 기후변화 시나리오를 각각 1개를 선정할 것이다. 선정된 시나리오를 구축된 SWAT 모형에 적용하여 미래 유역간 물이동이 유역의 하천 유량 및 수질에 미치는 영향을 미래 평가기간(S1:2011~2040, S2:2041~2070, S3:2071~2100)으로 구분하여 분석할 것이다.