• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.32 no.3
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• pp.221-234
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• 2016

In Korea, most industrial parks and major cities are located in coastal areas, which results in serious environmental problems in both coastal land and ocean. In order to effectively manage such problems especially in coastal ocean, water quality should be monitored. As there are many factors that influence water quality, the Korean Government proposed an integrated Water Quality Index (WQI) based on in situmeasurements of ocean parameters(bottom dissolved oxygen, chlorophyll-a concentration, secchi disk depth, dissolved inorganic nitrogen, and dissolved inorganic phosphorus) by ocean division identified based on their ecological characteristics. Field-measured WQI, however, does not provide spatial continuity over vast areas. Satellite remote sensing can be an alternative for identifying WQI for surface water. In this study, two schemes were examined to estimate coastal WQI around Korea peninsula using in situ measurements data and Geostationary Ocean Color Imager (GOCI) satellite imagery from 2011 to 2013 based on machine learning approaches. Scheme 1 calculates WQI using estimated water quality-related factors using GOCI reflectance data, and scheme 2 estimates WQI using GOCI band reflectance data and basic products(chlorophyll-a, suspended sediment, colored dissolved organic matter). Three machine learning approaches including Random Forest (RF), Support Vector Regression (SVR), and a modified regression tree(Cubist) were used. Results show that estimation of secchi disk depth produced the highest accuracy among the ocean parameters, and RF performed best regardless of water quality-related factors. However, the accuracy of WQI from scheme 1 was lower than that from scheme 2 due to the estimation errors inherent from water quality-related factors and the uncertainty of bottom dissolved oxygen. In overall, scheme 2 appears more appropriate for estimating WQI for surface water in coastal areas and chlorophyll-a concentration was identified the most contributing factor to the estimation of WQI.

• Economic and Environmental Geology
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• v.37 no.1
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• pp.107-111
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• 2004

This study was undertaken to summarize of the efficiencies of the passive treatment system and suggest future studies for the solution of mine drainage problem. Flow rates of mine drainage from the abandoned coal mines are about 80,000 ton/day. Contaminated mine drainages over about 50 ton/day of flow rate were treated by passive treatment facilities such as Successive Alkalinity Producing Systems(SAPS), oxidation pond and oxic wetland. Chemical analysis for 13 passive coal mine treatment facilities showed that SAPS was the core of treatment facilities because the variation of Fe removal rates was relatively smaller than any other processes and re-leaching of Fe was not measured. The performance and life of SAPS depended on decrease in permeability and retention time due to accumulation of sludge. It is inferred that upgrade of design of the passive treatment system and in-situ treatment using underground void will be necessary for the amelioration of the mine drainage with high metal loading rates.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.467-471
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• 2006

At the current of the time, the ecologic stream is the most important concern of all the country. Daejeon metropolitan city performing the plan to secure the Daejeon cheon (stream) instream water as the 1st stage of the ecologic stream development plan for the Daejeon 3 main stream. During the performing the plan to secure the Daejeon cheon (stream) instream water, the water sources are decided to supply from Yudeng cheon and Daecheong Dam by the various water sources evaluation. For the investigation of flow and quality of instream water, I applicate the HEC-RAS and QUAL2EU. Instream water is proposed as the $10{\sim}30cm$ water depth and 2 degree water quality (lower the BOD 2.0 ppm) by the report of city. It is reasonable to the water depth objective, but the water quality objective is not reasonable because of the seasonal quality changes of supplied water. I suggest that the basin management plan include the non-point source elimination must comprised to the Daejeon ecologic stream project.

• Journal of Wetlands Research
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• v.13 no.3
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• pp.643-655
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• 2011

This study addresses the periphytons along the Bukhan river stream and examines the biological indices that represents the river and estimate water quality assessment. Bukhan river in 4 major watershed streams (Bukchon-Hangeychon, Narinchon, Inbukchon, and Soyang river) was selected in 9 points. Land use pattern along the streams showed marked differenced in agriculture areas and forest areas. Lower Soyang streams showed blue-green algae and green algae also appeared in evenly pattern. Thus, the pollution source, biomass and distribution are somewhat correlated, and BOD, SS, biodiversity, and evenness showed a similar pattern. This situation can lead to conclusion of oligotrophic lake with good condition. Therefore, current biological index and is not so desirable for stream degree standard water quality and nutrient level.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.2117-2121
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• 2009

우리나라는 도시화, 산업화로 하천의 환경적인 기능을 고려하지 못하고 심각한 수질오염을 유발하여 왔다. 특히 기술개발로 점오염원에 관리는 어느정도 효과를 보고있으나 정량화가 힘든 비점오염원 관리는 제대로 이루어지고 있지 않다. 우리나라의 강우시 수자원관리를 위한 기초자료로서 활용하기 위하여 본 연구에서는 강우시 수질특성을 파악하고자 하였다. 비점오염원의 특성상 유역별, 강우사상별 특징이 매우 다르므로 대표 유역에 대하여 장기적인 모니터링을 통하여 대표유역의 특성을 반영한 제한적인 누가유량-누가오염부하량의 관계식을 도출하여 좀더 정밀한 유역오염부하량을 산정하는 데 기여하고자 하였다. 연구 지점은 수도권 및 인근지역 주민의 식수원인 팔당호로 직 유입되고 정확한 유량자료 확보가 가능한 경안수위관측소 지점으로 선정하였다. 연구기간은 2007년 6월$^{\sim}$2008년 12월이었으며 이 기간에 나타난 강우 중 4개의 강우사상에 대하여 수질측정 및 실시간 수위관측을 실시하였다. 수위-유량관계곡선식으로 산정한 유량자료와 실측한 수질자료를 바탕으로 누가유량-누가오염부하량의 단순회귀식을 도출하였다. 수질항목은 수온, DO, pH, EC, SS, BOD, $COD_{Mn}$, $COD_{Cr}$, T-N, T-P 등이며 단, BOD는 2개의 강우사상에서만 측정되었다. 현장에서 휴대용미터를 이용하여 수온, DO, pH, EC를 측정하였고 나머지 항목은 한국건설 기술연구원내 환경정밀분석센타에 의뢰하여 분석하였다. 각 항목별 실측치를 이용한 누가유량-누가오염부하량 관계식을 도출한 결과 각 도출된 식의 상관계수 값은 전 항목에서 0.9 이상으로 1에 가깝게 나타나 높은 상관관계을 가지는 것으로 분석되었다. 항목별로 보면 BOD는 0.95, SS는 0.96, $COD_{Mn}$은 0.98, $COD_{Cr}$은 0.95, T-N은 0.97, T-P는 0.92의 값을 가졌다. 앞으로 장기적인 모니터링이 지속적으로 이루어져 다양한 강우사상별 자료가 축적된다면 좀더 정밀한 유량-부하량 관계식을 도출할 수 있을 것으로 판단되며 이는 수자원관리에 중요한 자료가 될 것으로 기대된다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2009.12a
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• pp.1042-1045
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• 2009

역삼투식 해수담수화 (Sea Water Reverse Osmosis, SWRO) 공정에 의한 생산수는 pH가 낮고, 해수 내 존재하는 경도성분인 Ca, Mg 이온이 대부분 제거되기 때문에 상대적으로 매우 강한 부식성을 지니고 있다. 이를 음용수 및 공업용수로 이용 시 설비 및 배관계통에 심각한 부식문제를 유발할 수 있으며, 이를 방지하기 위한 처리공정과 부식성 제어 기술의 지속적인 개발이 요구되는 실정이다. SWRO 1단으로 처리 시 생산수의 전기전도도는 $150{\mu}S/cm$ 정도의 범위를 보이며, 2단 SWRO 과정을 거칠 시 전기전도도는 $100{\mu}S/cm$ 이하의 범위를 나타내는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 SWRO 2단 처리수를 가정한 $20{\mu}S/cm{\sim}25{\mu}S/cm$ 범위의 전기전도도를 지닌 물을 실험 원수로 사용하여, 기존 방식제의 성분과 생산수의 특성을 고려한 효율적인 알칼리성 수처리제를 적용하고 그에 대한 부식성 제어 연구를 수행하였다. SWRO 생산수를 대상으로 부식방지기술을 개발하기 위해서는 부식제어와 관련된 수질 인자인 pH, 칼슘경도, 알칼리도의 조절과 LSI(Langelier Saturation Index)를 설정하는 것이 무엇보다도 중요하다. 본 연구에서는 해수담수화 공정의 생산수를 음용수 및 공업용수로 이용하기 위한 목표 수질을 pH 7.5~7.8, LSI 0 이상, 부가적으로 전기전도도는 $250{\mu}S/cm$ 이하로 설정하였으며, 연구목표 수질을 달성할 수 있는 부식억제제 및 알칼리성 수처리제의 적용을 통해 목표 수질에 대한 설정 근거를 마련하고자 하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.92-96
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• 2008

최근에 이상기후로 인한 집중호우는 단시간의 높은 강우 강도의 발생을 증가시켜 재해 유발의 측면에서 뿐만 아니라 유역 내 비점오염원이 합류식 관거의 월류수인 CSOs(Combined Sewer Overflows)의 형태로 강우와 함께 유입되어 수질 및 환경을 오염시키는 문제점이 발생한다. 이에 따라 월류수의 유출특성에 대한 정량적인 분석을 통하여 유량 및 수질 등의 오염부하량에 대한 적절한 저감 방안이 요구되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 비점오염원의 농도가 상대적으로 높은 도시유역에 강우로 인한 월류수의 유출 특성 변화를 분석함과 동시에 월류수가 하천에 방류되었을 때의 하천에 미치는 영향 분석을 통하여 하천의 효율적인 수질 관리 방안을 제시하고자 한다. 경기도 구리시를 대상유역으로 선정하였으며, 도시 강우-유출 모델인 SWMM을 사용하여 유역의 유출량 및 월류수의 수질 모의를 수행하였으며, 유역의 최종 방류구에 비점오염 저감을 위해 설치된 저류지를 통해 하천으로 배출되는 유출수와의 연계는 미국 환경청에서 개발된 WASP 모델을 적용하여 왕숙천 본류에 대한 월류수 변화가 하천에 미치는 영향을 분석하였다. 저류지 설치 전 후의 하천에 월류수가 미치는 영향을 BOD 농도를 중심으로 비교 분석하였다. 분석 결과 저류지 설치 후 BOD 농도의 저감율은 설치 전 보다 최소 1.9%, 최대 81.2%의 저감 효과가 있는 것으로 분석되었다. 향후 신뢰도 높은 수질모의를 위해서는 월류수 발생시 월류수와 하천의 지속적인 모니터링을 통해 현장 여건을 반영할 수 있는 입력변수의 도출이 매우 중요한 것으로 나타났다.

• Analytical Science and Technology
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• v.13 no.5
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• pp.616-623
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• 2000

The most common phthalate acid esters (8 compounds) and adipate were determined from water and sediment simultaneously. After liquid-liquid extraction with n-hexane for water and sonication extraction with dichloromethane for sediment, these were determined by the GC/MS with SIM mode. There were good linearities (above $R^2=0.993$) on the range of the 0.1-20 ng/ml (water) and 10-500 ng/g (sediment), and the detection limits of method were below 0.1 ng/ml and 10 ng/g for water samples and sediment samples, respectively. The method shows a good precision and accuracy for measurement of phthalates and adipate.

• Analytical Science and Technology
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• v.13 no.6
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• pp.802-809
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• 2000

Concentrations of polychlorinated biphenyl congeners (PCBs) in samples collected from 43 kindss of water, 35 kinds of soil and 11 kinds of sediment in various place of Korea have been monitored using GC/MS/SIM analytical method. In our investigation, mean recoveries were $83.8{\pm}10.4%$ for water, $94.9{\pm}12.2%$ for soil and sediment samples and $80.2{\pm}8.7%$ for the spiked $^{13}C{_{12}}$-PCBs. Detection limits of PCBs for water, soil and sediment samples are 0.01 ng/ml and 0.05 ng/g. PCB congeners in water samples were not detected within quantitation limit, but trace amounts were detected in most of soil and sediment samples. The contamination level of PCBs in Korea was evaluated to be lower than in advanced countries like USA, Europe and Japan.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.938-942
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• 2010

현재 기후변화가 심화되면서 기상변동성이 커지고 이에 따라 사막화 현상의 심화, 엘니뇨(El Nino), 라니냐(La Nina), 태풍, 집중호우 등의 이상기후 현상이 전 지구상에 걸쳐 광역적으로 나타나고 있는 실정이다. 이러한 기후변화는 앞서 말한 것과 같이 여러 기후인자들을 변화시켜 수자원의 양적변화 등 지속가능한 수자원 개발 관리에 큰 영향을 미치므로 이에 대한 연구가 국내외에서 활발히 진행되고 있다. 대표적으로 여러 가지 2CO2 시나리오에 대한 대기 순환 모형의 적용 결과를 이용하여, 이러한 기후변화가 수문순환에 영향을 미치는 기후인자인 기온, 강수량, 습도 및 풍속, 그리고 물의 수량 및 수질 등에 미치는 영향을 분석하고, 이를 기반으로 기후변화와 관련된 환경 및 수자원의 정책 개발에 대한 연구들이 주로 수행되고 있다. 국내 역시 기후 변화와 관련된 연구들이 수행되고는 있으나, 기후변화와 연계된 유량과 수질 예측에 대한 연구가 절실히 요구되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 IPCC의 배출 시나리오(Special Report on Emissions Scenarios, 이하 SRES) 중 인구증가율이 높고 경제발달과 기술변화가 느리고 환경에 무관심한 극한현상을 나타내는 A2 시나리오와 청정 및 자원 효율적인 기술 등 급격히 발전하고 조사대상 유역특성과 유사한 B1 시나리오를 선정하고, 이에 대한 유역의 기온과 강우량을 GCM을 적용하여 모의하였다. 또한 향후의 기후변화가 유출 수질(BOD, TN, TP)에 미치는 영향을 2020년, 2050년, 2080년에 대하여 평가하기 위하여 GIS 기반의 유역 모형인 SWAT을 대상모형으로 선정하였다. 신뢰성 평가를 위해 현재 상태에서의 모의를 검 보정 하여 실제 A2, B1 기후변화 시나리오에 따른 기온 및 강우량 변화 등에 대한 영향을 평가하여 보았다.