• 한국수자원학회논문집
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• 제38권8호
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• pp.665-674
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• 2005

본 연구의 목적은 농업용 저수지 유입부에 설치된 3가지 유형(준설형, 차수막형, 보조댐형)의 침강지에 대한 수질정화효율 평가와 수질정화효율 면에서 유리한 침강지의 유형과 적정규모를 살펴보는데 있다. 이를 위해서 주요 수질 항목에 대한 정화효율과 침강지 설치전후의 퇴적물의 이화학적특성을 조사하였다. 수질정화효율은 침강지 유형, 수질항목 및 조사시기에 따라 $-87\%$에서 $92\%$사이의 넓은 변동을 보였다. 농도회귀법(ROC)으로 평가한 설계정화효율은 준설형이 $18\%$, 차수막형이 $29\%$, 보조댐형이 $42\%$로 나타났다. 보조댐형에서는 퇴적물의 이화학적특성 변화가 있었으나, 다른 두 유형에서는 미미하였다. 정화효율, 배수면적 대 유역면적비(SAR), 체류시간 측면에서 비교한 결과, 보조댐형 침강지가 가장 유리한 것으로 나타났다. 따라서 침강지는 저수지 수체와 완전히 분리되는 구조이면서 SAR가 $0.7{\sim}1.0\%$ 정도인 규모가 적절하다. 

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.339-339
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• 2020

도시화로 인한 불투수면적의 증가와 기후 변화로 인한 강우패턴의 변화 자연적 물순환 체계에 악영향을 미치며. 이를 해결하기 위하여 국내에서는 도시 내 빗물관리 및 비점오염원 저감이 가능한 저영향개발(Low Impact Development, LID)를 적용하고 있다. 건기시 도로, 주차장등 차량통행 및 유동인구가 많은 지역에서는 입자상 물질들이 많이 발생되어 노면에 축적되어 있다가 강우시 강우유출수를 통해 시설로 유입된다. 이로 인해 시설 내 오염물질 및 퇴적물이 축적되어 여재 공극막힘현상 및 침투율저하의 문제가 발생되어 시설 내 효율이 감소된다. 따라서, 레인가든의 장기 모니터링을 통해 시설 내 유입되는 오염물질의 성상 분석 및 시설 내부의 퇴적물 분석을 통해 LID시설 운영의 효율성 평가를 수행하였다. 모니터링은 강우시 모니터링과 건기시 집수구역, 침강지, 시설 상부, 중부, 하부 등 총 5곳에서 채취하여 분석을 수행하였다. 모니터링은 평균 선행건기 일수는 5.46±4.7 days, 평균 강우량은 14.31±11.4 mm, 평균 강우강도는 5.33±6.7 mm/hr의 강우사상에서 모니터링을 수행하였다. 시설 내 평균 유입수농도는 TSS 98.0 ± 32.7 mg / L, COD 133.6 ± 6.3 mg / L, TN 5.77 ± 4.05 mg, TP 0.54 ± 0.03 mg / L으로 분석되었다. 유입부 내 퇴적물 종류는 Sandy Clay Loam으로 나타났으며, Cr 0.36mg / kg, Cu 5.17 mg / kg and Pb 6.04 mg / kg으로 중금속의 함유량이 높은것으로 분석되었다. 퇴적물은 침강지 및 시설 유입부에서의 입자크기는 49-113㎛ 약 60%의 퇴적물이 축적되어 제거되는 것으로 나타났다. 시설 내 침강지에서 50㎛ 이상의 입자들이 여과, 흡착 및 침전으로 인하여 40% 이상의 입자들이 제거되는 것으로 분석되었으며, 50㎛ 미만의 입자들은 시설 내 중간부, 유출부에서 제거되는 것으로 분석되었다. 침강지에서 유입수 대부분의 입자상물질들이 흡착 및 여과로 인한 제거가 이루어지기에 침강지 여재부는 넓은 표면적, 우수한 흡착능 및 여과율을 고려하여 선정하영 하며, 잦은 교체를 위하여 중량성이 낮은 우드칩 등이 적당한 것으로 사료된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.123-129
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• 1993

기연구 발표된 수많은 세굴 예측공식들은 여수로나 관암거 하류의 침강지내에서 발생하는 실제 세굴 깊이나 세굴 방지에 필요한 최소 침강지수심을 예측하기가 불가능할 정도로 광범위한 예측치를 나타내고 있다. 이같은 광범위한 예측 세굴 깊이는 대부분 세굴 지배인자에 대한 심도깊은 연구의 부족에 따른 인자들의 지나친 단순화에 기인하고 있다는 것을 문헌조사를 통하여 알수 있었다. 따라서 본 연구는 실험을 통하여 세굴을 지배하는 주요 지배인자들의 영향을 검토하였다. 문헌조사로부터 찾을 수 있었던 세굴 지배인자는 침강지수심, ?의 크기와 폭기정도, 하상입자의 입도분포 및 노출도 등이었으며 본 연구에서는 ?의 수리학적 특성 및 침강지 수면에서의 입사각, 침강지의 기하학적 특성, 그리고 ?의 크기 및 하상입자 크기의 영향을 중점적으로 검토하였다. 그 결과 침강지 수심과 ?의 수리학적 특성 및 기하하적 특성, 그리고 하상입자의 크기 등이 세굴을 지배하는 주요인자임을 알 수 있었다. 특히 기존 실험연구들의 광범위한 세굴 예측치는 ?의 크기와 하상입자의 크기에 대한 기하학적 상사법칙을 무시함에 기인하였음을 발견하였다.

• 한국습지학회지
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• 제18권3호
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• pp.324-329
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• 2016

인공습지는 오염물질 저감기능을 포함하는 여러 가지 생태서비스 기능 때문에 다양하게 적용되고 있다. 그러나 인공습지에 많은 입자상 물질이 유입하게 되면 유지관리의 어려움과 기능의 저하를 초래한다. 따라서 본 연구는 인공습지 내입자상 물질의 제거효율 향상을 위한 침강지내 최적 baffle 설치방안을 도출하고자 수행되었다. 최적 저류판 설치방안은 침강지내 유체와 입자의 흐름을 해석함으로써 도출가능하며, 이를 위해 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD) 이론을 활용하였다. 연구결과는 baffle이 유속을 저하시키고 입자상 물질의 침강효율을 증가시키는 것으로 나타났으며, 경사각을 가진 저류판보다는 수직 저류판이 효과적인 것으로 나타났다. 이러한 연구결과를 활용하여 공공지역 비점오염저감시설로 설치된 소규모 하이브리드 인공습지의 침강지 효율개선 방안을 도출하였다. 수직각을 이용한 저류판을 설치할 경우 침강효율이 1.2~1.3배 정도 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 침강지 내 저류판의 설치에 따른 결과는 인공습지의 전반적인 저감 효율을 증가시킬 뿐만 아니라 유지관리 빈도를 줄임으로써 비용효율적 인공습지 설계에 기여할 것으로 평가된다.

• 한국습지학회지
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• 제19권4호
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• pp.451-458
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• 2017

본 연구에서는 비용효율적인 인공습지의 설계를 위하여 초기 침강지 내 다양한 도류벽형태에 따른 인공습지의 사수역 및 입자상 물질의 제거효율을 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD)을 통해 연구하였다. 그 결과, 초기 침강지에서 도류벽의 형태는 유입 유속에 영향을 미치며, 침전률에도 큰 영향을 미치는 것으로 분석되었다. $2{\mu}m$ 와 $5{\mu}m$와 같은 미세한 입자에서는 수평으로 설치한 도류벽에서 침전률이 높았으며, $10{\mu}m$와 $20{\mu}m$ 크기의 큰 입자는 수직형 도류벽에서도 높은 침전률을 나타내었다. 또한, 수직형 도류벽의 경우 좁은 면적에 침전이 집중적으로 이루어지기에 다른 형태에 비해 유지관리가 효율적일 것으로 판단되었다. 이에 인공습지의 설계 목적에 따라 가장 적절한 도류벽의 형태를 선정하여 설계해야 할 것으로 보여진다.

• 한국습지학회지
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• 제9권3호
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• pp.35-42
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• 2007

최근 환경부의 환경정책은 수질오염총량관리제도의 전국적인 확대를 앞두고 다양한 토지이용에서 발생되는 비점오염물질의 관리를 추진하고 있다. 이러한 환경정책의 변화와 함께 4대강 수계에 비점오염원 시범사업을 통해 다양한 비점오염저감시설의 효율평가 및 시설의 유지관리에 대하여 모니터링도 수행하고 있다. 따라서 본 연구는 한강수계에 설치된 비점오염 저감시설 중에서 전처리 시설로 설치되어 있는 침강지 또는 침사지 퇴적물의 물리화학적 성상을 연구함으로써 폐기물로써의 퇴적물 관리에 대한 기초자료를 제시하고자 한다. 일반적으로 비점저감시설의 전처리 시설로 사용되는 침강지는 일정한 체류시간을 제공함으로써 강우유출수내의 입자상 물질을 제거함과 동시에 비점저감시설 내의 여과재 및 침투재의 폐색을 예방하고자 설치되는 전처리 시설이다. 침강지 퇴적물의 물리화학적 특성 연구 결과에 의하면, 일반적으로 Zn과 Cd은 $75{\mu}m$이하의 퇴적물 입도분포에서 입자 표면적으로의 흡착농도가 높은 것으로 나타났다. 중금속 부하량을 살펴본 결과, 입자의 크기가 $425-850{\mu}m$범위 일 경우 중금속 농도가 가장 높게 나타났다. 전체 중금속에 대한 분석 결과, Cu, Zn, Pb의 중금속 함량이 입도분포 $425-850{\mu}m$ 사이에서 30% 이상을 나타내었다. 중금속 중에서 다른 항목에 비하여 Cu, Pb 및 Zn의 함량이 높게 나타났는데, 이는 차량의 타이어와 엔진파트에 이러한 중금속이 많이 함유되어 있기 때문이다. 또한 본 연 구결과 침강지는 퇴적물의 퇴적과 함께 다양한 중금속의 제거가 발생하는 것으로 나타났다.

• 한국습지학회지
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• 제21권2호
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• pp.181-190
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• 2019

최근 강우유출수를 비용효율적으로 관리하기 위해 저영향개발 (Low Impact Development, LID)과 자연기반해법(Nature-based solution, NBS)를 도입하고 있다. 본 연구에서는 LID 시설 중 도심지 내 적용가능하고 유입부에 침강지가 조성된 침투도랑(IT)과 소규모 인공습지(SCW) 등 2개의 시설에 대해 효율성을 평가하였다. 효율성 평가는 장기간의 모니터링을 통한 자료를 이용하여 수행하였다. 분석결과 하절기 기간은 식생의 흡입 등의 생물학적 활동으로 인하여 SCW의 효율이 더 높았으나, 동절기 기간에는 식물의 고사로 인하여 IT의 효율이 더 높은것으로 분석되었다. 침강지 내 퇴적물의 분석결과 SCW 침강지 내 식생에 의한 정화작용 및 미생물등의 생물학적 처리기작으로 인하여 COD와 TN의 저감효율이 높은것으로 분석되었다. 본 연구에서는 침강지 시설을 조성한 LID 시설에 대해 비교하였으며, 자연과 유사한 자연기반해법을 LID 시설에 적용할 경우 기존 시설보다 처리효율이 우수한것으로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권6호
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• pp.1089-1094
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• 2011

주암호 상수원 상류지역인 송광천에 위치한 봉산 인공습지의 수생태학적 효율 향상을 위한 관리 방안을 제시하기 위하여 시기별, 처리단계별 및 오염물질 부하량별 수처리 효율을 평가하였다. 유입원수의 BOD, SS, T-N 및 T-P의 평균 함량은 $1.87mg\;L^{-1}$, $1.62mg\;L^{-1}$, $11.47mg\;L^{-1}$ 및 $4.40mg\;L^{-1}$이었으며, 연평균 처리효율은 BOD, SS, T-N 및 T-P가 각각 26%, 18%, 16% 및 9%로서 전반적으로 처리효율이 낮았으나 유입수 농도가 높아서 오염물질의 제거량은 매우 높은 편이었다. 인공습지 처리단계별 BOD, SS, T-N 및 T-P 변화를 조사한 결과는 모든 항목에서 침강지의 처리효율이 가장 높았고 BOD와 T-P는 습지 II > 습지 I, SS와 T-N은습지 I > 습지 II 순으로 처리효율이 높았다. 인공습지 구성 시스템별 오염물질 부하량에 따른 오염물질 처리량은 BOD는 침강지 > 습지 I > 습지 II, SS는 침강지 > 습지 II > 습지 I, T-N은 습지 I > 침강지 > 습지 II, T-P는 습지 II > 침강지 > 습지 I 순으로 높았다.

• 한국습지학회지
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• 제10권3호
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• pp.79-86
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• 2008

전형적인 농촌유역을 가지는 충남 아산시 마산저수지는 상류 유역으로부터 다량의 점, 비점오염물질이 유입되어 과영양 상태를 나타내는 농업용 저수지이다. 주요 유입하천인 황산천과 초사천의 수질('05년~'06년)은 TN과 TP 등 영양염류와 유기물의 농도가 매우 높은 수준을 유지하고 있으며, 이로 인해 마산저수지의 수질은 COD가 농업용수 기준을 초과하는 상태를 보여주고 있다. 이러한 저수지의 수질개선을 위해 저수지 유입부에 설치 및 관리가 용이한 조립식의 오염물질 침강장치를 개발하여 그 효과를 평가하고자 하였다. 그 결과 침강시설의 평균 정화효율은 부유물질(SS) 55.7%, 총질소(TN) 61.0%, 총인(TP) 55.9%로 장정렬등(2004)이 제시한 부댐형 침강지의 정화효율에 비해 안정적으로 높은 효율을 보였을 뿐 만 아니라 저비용으로 높은 수질개선 효과를 거둘 수 있는 경제적인 시설로서 저수지 수질개선에 효과적인 것으로 사료된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.59-65
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• 2017

해양 매립 공사는 해저의 해성점토를 해수와 함께 준설하여 매립지로 이동시켜 매립지를 형성시키는 공사이다. 매립지가 형성되는 과정에서 준설토는 침강-퇴적-압밀 과정이 진행되며 이 과정에서 압밀과정은 소요되는 시간과 침하량이 크기 때문에 매립지를 계획하는 해양 매립 공사에서 매우 중요한 결정인자로 사용하게 된다. 준설토의 침하량과 소요되는 시간을 예측하기 위한 방법으로 국내에선 Yano가 제안한 Column 실험이 보편적으로 사용되고 있다. 그러나 Yano의 Column 실험은 준설토의 침강압밀특성을 확인하기 위해 장시간이 필요한 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 장시간이 소요되는 Column 실험의 단점을 보완해 단시간에 준설토의 침강압밀특성을 확인하기 위한 방법으로 원심모형실험을 활용하였다. 그 결과 효율적으로 준설토의 침강압밀특성을 확인하기 위해 원심모형실험을 활용할 수 있는 것으로 사료된다.