• 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.

• Proceedings of the Korean Society of Disaster Information Conference
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• 2016.11a
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• pp.223-225
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• 2016

최근 기후변화 및 도시화의 영향으로 홍수와 가뭄과 같은 자연재난이 점점 심화되고 있다. 습지는 유속과 수위를 낮추는 홍수조절 효과가 있으며 가뭄시에는 물을 저장하는 역할을 하여, 인공습지의 조성은 심각해지는 홍수 및 가뭄에 해결방안으로 활용될 수 있다. 기존의 인공습지에 관한 연구는 식생과 수질정화기능과 종 다양성 등 생태적 기능에 관한 연구가 주로 이루어져왔으며, 인공습지의 홍수조절 효과에 관한 연구는 미비한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 경안천 유역에 인공습지 조성에 따른 수문학적 홍수저감효과를 분석하였다. 이를 위해 수리모형인 HEC-RAS를 통하여 가상의 인공습지를 모형화 하여 인공습지 조성 전 후에 대한 홍수위를 비교 분석하였다. 또한 홍수범람을 모의하여 대상유역의 침수심 및 침수면적을 산정하고 이를 다차원홍수피해액산정법을 통하여 인공습지 조성 전 후에 대한 홍수피해액을 추정하였다. 본 연구결과를 바탕으로 인공습지 조성 사업 시 사업의 경제적 타당성을 평가하며, 인공습지 설계의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Wetlands Research
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• v.22 no.1
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• pp.39-48
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• 2020

The main function of artificial wetlands and the largest proportion of the purpose of artificial wetlands created is water purification. The public's interest and demand for water quality increased after the Four major rivers project, and the need for water quality improvement is expected to increase further as the use of waterfront increased due to the improvement of quality of life. Most of the projects focus on only one purpose, and research on the effects of one function is also being analyzed, which undervalues the actual creation of artificial wetlands. Therefore, in order to calculate the comprehensive benefits of artificial wetlands, the effects of flood reduction and water quality improvement were analyzed in this study among the various effects of artificial wetlands along riversides, and the benefits were calculated accordingly. In other words, the effects of flood mitigation and water quality improvement were calculated by comparing the artificial wetlands before and after the construction of artificial wetlands, and the benefits of each of them were calculated.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.220-220
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• 2020

영산강수계는 상류에 4개의 농업용 댐이 위치하여 환경대응용수 확보 및 하천유지유량이 절대적으로 부족하고, 갈수기 하천 유량의 약 67 %가 광주 제 1, 2 하수처리장 방류수가 차지하고 있어 하천의 수질과 수생태계를 위협하고 있다. 이에 최근에는 오염된 하천의 건강성을 회복하기 위한 방법으로 수생태계의 정화능력을 활용한 인공습지가 각광받고 있다. 영산강 유역에서도 자연의 정화능력을 활용하여 하천 오염원을 저감시키기 위한 사업의 일환으로 2016년 광주 제 2 하수처리장 방류구에 서창오미공원 습지를 조성하였다. 이 습지는 유입량이 적어 정상적 기능이 어려운 기존 습지를 재조성한 것으로 하수처리장 방류수 약 5만 ㎥/day을 습지로 유입시켜 수질정화용 식재식물을 이용하여 하수처리장 방류수 수질을 개선한 사업이다. 2016~2017년 모니터링 결과, 습지 유입 전·후 BOD는 평균 33.5 %, 최대 73.1 % 저감 되었으며, T-P 또한 평균 59.3 %, 최대 91.6 % 저감 되었다. 그러나 습지는 운영기간 경과 시 퇴적물 축적, 고사체로 인한 T-P 용출 등으로 인하여 처리수의 수질이 더 악화될 우려가 있기 때문에 습지 조성 후 지속적인 유지관리와 모니터링이 필요하다. 그 예로 하수처리장 방류수와 비점오염원 처리를 위해 주암호에 조성된 인공습지의 경우, 2001년 준공 후 지속적인 관리 및 모니터링을 통하여 약 17년이 지난 2018년에도 BOD 49.3 % T-N 65.1 %, T-P 19.2 % 로 저감되어 오염원 및 영양염류 제거에 큰 효과가 있는 것으로 나타났다. 따라서 본 조사에서는 서창오미공원과 주암호 인공습지 운영 결과를 토대로 습지 모니터링의 중요성과 적정 운영 방안을 제시하고자 하며, 영산강 하천의 점·비점오염원 저감을 위한 신규 인공습지 조성 사업에 기초자료로 활용하고자 한다.

• Korean Journal of Environmental Agriculture
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• v.21 no.4
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• pp.269-273
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• 2002

A 0.19 hectare stream water purification demonstration wetland was constructed and planted with cattails from April 2001 to May 2001. Some portions of its bottom surfaces adjacent to levees have a variety of slope of 1:4 $\sim$ 1:15 and two small open water areas were installed in the wetland. These make its shape closer to a natural wetlant Nitrogen removal was a major objective of the wetlant Waters of Sinyang Stream flowing into Kohung Esturiane Lake located southern coastal region of Korean Peninsula were pumped and funneled into it. Volumes and water quality of inflow and outflow were analyzed from July 2001 through December 2001. Average inflow and outflow were 120 $m^3/d$ and 112 $m^3/d$, respectively. Hydraulic retention time was about 3.1 days. Average nitrate and total nitrogen removal rate for the early stage of the wetlands were 85.8 $mg/m^2/day$, 171.4 $mg/m^2/day$ respectively. Full establishment of cattails within a few years can develope litter-soil substrates and supply available carbon sources beneficial to the denitrification of nitrate. These can lead to increases of the nitrate retention rate. Short circuiting and dead zone areas which might be occurred due to the close-to-nature layout of the wetland were not observed during the monitoring period.

• Journal of Wetlands Research
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• v.12 no.1
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• pp.1-14
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• 2010

Changes in wetland soil properties of two constructed wetlands after their constructions were compared to those of a natural wetland to determine if they could be used for the evaluation of the success of constructed wetlands and the assessment of their functions. One natural wetland as a reference wetland and two constructed wetlands(treatment wetland and experimental wetland) with different contaminant inflow characteristics were selected for this study. Major physicochemical properties of wetland soil such as soil texture, water content, pH, CEC(cation exchange capacity), organic matter content, total nitrogen, and available phosphorus were monitored to investigate the effects of inundation and accumulation of organic matters and nutrients on the wetland soil development. There was a clear difference in soil texture between the natural wetland and the constructed ones, with the high sand content in the constructed wetlands as compared to the high clay content in the natural one. Gradual increases of silt and clay contents over time were observed in the constructed wetlands. The soil of the natural wetland was higher in water content and organic matter but lower in pH than those of the constructed wetlands. The pH of the constructed wetlands reached near neutral ranges after initial increase. CEC and nutrient concentrations of the constructed wetlands seemed to be affected mainly by outside inflows of organic matter and contaminants. Concentrations of organic matter and nutrients decreased over time in the experimental wetland where surface and deep soils with different characteristics were mixed during its construction, suggesting that changes in soil properties during wetland constructions may affect the development of wetland soils or wetland biogeochemistry. This study showed that changes in physicochemical properties of soils in constructed wetlands could be used to assess the success of constructed wetlands and their functions, and also the importance of reference wetlands for the appropriate assessment.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2007.05a
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• pp.312-314
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• 2007

준설토를 이용하여 인공습지를 조성하는 기술을 개발하기 위한 기초연구로 준설토를 이용하여 인공습지 시험구를 조성하고 조성된 시험구 내 환경변화를 모니터링 하였다. 약 4개월에 걸친 모니터링 결과 준설토에 함유된 유기물의 함량은 시간이 지남에 따라 감소되었으며 미생물의 생균수는 점차적으로 증가되어 준설토를 이용한 인공습지 환경조성의 가능성을 확인할 수 있었다. 하지만 앞으로 다양한 항목에 대한 보다 지속적인 모니터링이 필요한 것으로 판단되었다.

• Journal of Wetlands Research
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• v.17 no.4
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• pp.428-435
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• 2015

Constructed wetlands (CWs) have been accepted as an attractive and economic alternative to a variety of pollution control and provided potentially valuable wildlife habitat in urban and suburban areas, as well as esthetic value within the local natural environment. CWs are known eco-friendly technology to solve the problem of the climate change and urbanization issues. Numerous studies have been published on the various aspects of a CW. However, there are current limitations about the CW operations such as few design guidelines, poor performance results regarding the simple construction. Therefore, the objective of this research was to suggest an appropriate design and maintenance guidelines for a CW by thorough investigation of site monitoring results. The research also concentrated in redefining and reclassifying CWs, based on literatures made by the Ministry of Environment (MOE) and other organizations. Investigation at 43 CWs in Korea was performed by using collected data and by performing site survey from 2013 to 2014. Based on the results, the best practices among the investigated CWs provided water treatment, wildlife habitat, environmental education, and leisure. Also these CWs conducted a regular maintenance such as vegetation, sediment dredging and cleaning of facilities. Results obtained are intended for use by academics and any organizations involved in CW management.

• Korean Journal of Ecology and Environment
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• v.38 no.3 s.113
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• pp.393-402
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• 2005

The field scale experiment was performed to examine the effect of plant coverage on the constructed wetland performance and recommend the optimum development and management of macrophyte communities. Four sets (each set of 0.88 ha) of wetland (0.8 ha) and pond (0.08 ha) systems were used. Water flowing into the Seokmoon estuarine reservoir from the Dangjin stream was pumped into wetland system. Water depth was maintained at 0.3 ${\sim}$ 0.5 m and hydraulic retention time was managed to about 2 ${\sim}$ 5 days; emergent plants were allowed to grow in the wetlands. After three growing seasons of the construction of wetlands, plant coverage was about 90%, even with no plantation, from bare soil surfaces at the initial stage. During the start up period of constructed wetlands, lower water levels should be maintained to avoid flooding newly plants, if wetland plants are to be started from germinating seeds. Effluent T-N concentration in low plant coverage wetland was higher in winter than high plant coverage wetland, whereas no T-P effluent concentration and removal efficiency difference was observed within 15% plant coverage. Dead vegetation affected nitrogen removal during winter because it is a source of organic carbon which is an essential parameter in denitrification. Biomass harvesting is not a realistic management option for most constructed wetland systems because it could only slightly increase the removal rate and provide a minor nitrogen removal pathway due to lack of organic carbon.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.457-457
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• 2021

인공습지는 자연이 가진 정화기작을 인위적으로 증가시키기 위하여 조성한 자연기반해법에 해당한다. 인공습지는 습지 내 식물, 미생물, 토양 등의 상호기작에 의하여 오염물질이 제거된다. 인공습지의 오염물질저감효율은 시설의 규모와 유량, 유입물질의 부하량 수리학적 부하량, 체류시간 등의 영향을 받게 된다. 일반적으로 인공습지 적정 규모는 유역 및 기상인자의 특성과 조성목적에 고려하여 산정된다. 본 연구는 전국 35개 지역에 설치된 54개 인공습지를 선정하여 모니터링을 수행하였으며, 2011년부터 2018년에 설치된 시설이다. 54개 시설 중 도심지역에 13개, 농업지역 25개, 공업지역 3개, 상업지역 3개, 축산 10개가 설치되어있다. 습지형태는 Cell형 자유수면형 인공습지(Free Water Surface, Cell-FWS), 유로형(Flow) 자유수면형 인공습지(Cell-FWS), Cell과 Flow형이 결합된 Hybrid-FWS, 수직흐름형 인공습지(vertical flow constructed wetland)와 수평지하흐름형 인공습지(vertical flow constructed wetland)가 결합된 HYBIRD 형 습지로 구분된다. 연구결과, 일반적으로 SA/CA 비율이 클수록 오염물질의 저감효율은 증가하는 것으로 나타났다. 오염 물질별 인공습지 규모를 비교할 경우 저감효율 60%에서 인공습지의 규모는 유기물>영양염류>입자상물질 순으로 나타났다. 목표 제거효율 60%에서 SA/CA 비는 BOD에서 약 3.2%, COD에서 2.5%, SS에서 1.9%, TN 2.5%, TP 2.3%로 나타났다. 입자상물질인 SS는 유기물 및 영양염류에 비하여 유역면적 대비 시설면적이 가장 적게 나타났으며, 유기물질 제거에 큰 시설규모가 필요한 것으로 나타났다. 따라서 인공습지 설계시 유역 토지이용 및 강우특성을 고려하여 적정한 수질과 유량모니터링이 필요하며, 이를 토대로 목표 오염물질 선정이 중요한 것으로 나타났다. 또한, 농업지역의 최적화된 인공습지 위치는 임야가 20~30%, 밭이 20% 이하, 논이 10~50%를 포함하는 곳이 적정한 것으로 평가되었다. 도시지역 인공습지는 도시면적이 증가할수록 효율이 크게 변하지 않기에 가용위치가 적정한 위치로 평가된다. 인공습지의 효율은 유역의 세부 토지이용에 크게 의존하는 것으로 평가되었다. 따라서 인공습지 설계시 농업지역에서는 임야, 밭 및 논의 적정면적을 고려하여 인공습지 위치가 결정되어야 하는 것으로 나타났다.