• 대한환경공학회지
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• 제34권6호
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• pp.430-437
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• 2012

홍수터여과에서 집수관의 설계에 대한 자료를 얻기 위해 실험실 규모의 모래통 실험을 수행하였으며, 집수관의 직경, 모래의 투수계수, 집수정의 수위 그리고 지표에서의 원수공급률 등의 변화에 따른 집수관에서의 수두분포와 지하수면 분포를 측정하였다. 측정결과를 수치해석코드에 적용하여 집수관 각 부위에서의 여과수 유입률도 파악하였다. 이들 자료로부터 홍수터여과에서 집수정의 운영수위를 낮춤으로 인한 부작용은 없을 것으로 예상되었으며, 적절한 회수능력에 비해 원수공급률이 큰 경우 대수층에서의 수평방향의 흐름이 발달하여 수평집수관의 통수능 부족을 보완함을 알 수 있었다. 이 경우 여과수의 토양중 이동거리가 늘어나므로 여과수의 수질개선에도 도움이 될 것으로 판단되었고, 따라서 홍수터여과에서는 강변/하상여과에서보다 더 작은 직경의 수평집수관을 사용할 수 있음을 알 수 있었다. 전체 수두손실중 수평집수관에서의 수두손실이 차지하는 비율이 수평집수관 출구유속과 비례함을 알 수 있었으며, 이를 이용하면 홍수터여과에서 수평집수관의 설계와 평가가 가능할 것으로 판단되었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제45권2호
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• pp.84-91
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• 2002

유기물과 질소 함량이 높은 하천수가 대하천에 유입되기전 소하천의 잡초가 자라는 홍수터에 살포하여 사질 토층을 수직 이동하는 동안 잡초의 근권에서 유기물의 분해와 함께 탈질에 의해 질소가 제거되도록 하는 홍수터 여과공법을 개발하였다. 직경 15cm, 길이 150cm의 PVC pipe에 실제 홍수터에서 채취한 사질의 토양을 충진하여 제작된 홍수터 모형에 하천수를 27.2, 40.8, $68.0\;ml/day/m_2$의 유량으로 연속적으로 살포하고 정상상태에 이른 후 토양 깊이별로 토양 용액을 채취하여 유기물과 $NO_3-N$을 비롯한 무기질소의 이동과 제거 현상을 조사하였고 토양 기체를 채취하여 $N_2$와 $N_20$의 발생 현상을 측정하였다. 포화상태에 가까운 수준으로 유량을 조절할 경우 하천수에 포함된 유기물만을 이용하더라도 매우 효과적인 탈질 환경이 5cm깊이 부근의 표층 토양에서부터 형성되었으며 유기물의 제거와 함께 질소도 효과적으로 제거할 수 있는 것으로 나타났다. 90cm깊이의 홍수터 토양을 통과하는 동안 평균적으로 COD는 18.7에서 5mg/l로 무기질소함량은 2.7에서 0.4mg/l로 정화되었다. 탈질 기체는 대부분 $N_2$ 형태로 발생되었으며 온실효과와 오존층 파괴를 유발하는 $N_2O$ 발생량은 매우 적었다. 표층 토양에 잡초의 근권이 형성되어 있는 실제 홍수터에 이와 같은 기법을 적용할 경우 모형 실험에서 나타난 결과보다 더욱 활발한 탈질 현상이 유발될 수 있을 것으로 판단된다. 이러한 홍수터 여과는 부지가 따로 필요하지 않으므로 시설 및 운영비가 경쟁기술에 비해 싸고, 화학약품 처리나 슬러지 발생이 없는 환경친화적인 하천수 처리방법이 될 것으로 기대되며, 하천수 외에도 도시하수나 산업폐수의 3차 처리에도 응용되어 하폐수의 재활용을 통한 수자원의 절약과 하천수량의 증대에도 기여할 수 있을 것이다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.438-442
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• 2004

국가적인 수자원 다변화 정책의 일환으로 충적층을 활용한 강변여과, 지하수댐, 직접 함양 등의 다양한 충적층 지하수 인공함양 활용 가능성이 점차적으로 증대되고 있지만, 국내에서는 이를 구체적으로 활용하기 위하여 필요한 충적층 지하수의 개발 및 관리를 위한 충적층 수문지질도를 찾아보기 힘든 실정이다. 따라서, 본 발표에서는 부여 군수리 지역을 시범 대상 지역으로 선정하여 수자원 개발을 위한 충적층 활용 가능성을 평가하기 위해 기본적으로 필요한 지형적, 지질학적, 수리적 및 환경적 요소들을 포함하는 시범 충적층 수문지질도를 작성하였다. 본 충적층 수문지질도에는 지하수위 및 수질 변화, 지표 토양조건 및 지하 대수층 분포 등를 추정할 수 있는 다양한 자료들을 포함하고 있으며, 대부분의 이들 자료는 직접 현장 조사를 통해 획득되었다. 이러한 시범 충적층 수문지질도의 작성은 향후 충적층 지하수의 개발 및 관리시에 기본 자료로 활용될 것이다. 그러나, 앞으로 보다 정밀하고 효용성 있는 충적층 수문지질도 작성을 위해서는 이번 시범 작성을 참조하여 보다 많은 개선과 표준화가 요구된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제17권3호
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• pp.10-20
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• 2012

The pumping capacity of riverbank filtration using radial collector wells at the Geum, Yeongsan, Seomjin, and Nakdong rivers was evaluated using Milojevic's equation. Assessment of the radial collector wells' pumping capacity in riverbank filtration was carried out using a case study in which one set of collector wells is installed in the watershed of each river. Nakdong River was evaluated to have the highest pumping capacity for riverbank filtration. The areas capable of producing over 10,000 $m^3$ per day were found mostly in the Nakdong River.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.120-120
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• 2017

최근 국내 소비자들의 안전한 음식과 환경문제에 대한 관심이 높아지면서 재배작물과 경작지 토양의 물리 화학적 특성 등에 맞추어 적정 시비 및 재배관리를 적용하는 정밀농업이 시도되고 있다. 정밀농업은 농약 및 비료 등의 양을 적절하게 사용하여 생산 비용을 절감할 수 있으며, 과다사용을 막아 환경오염을 줄일 수 있다. 현재 토양의 수분, EC, pH등과 같은 항목은 신속하고 간단하게 분석이 가능하지만 토양의 필수 원소인 N, P, K 성분을 분석하는 제품은 상용화 되지 않았거나 가격이 비싸 일반 농가에서는 사용이 어렵다. 특히, 토양의 인을 현장에서 분석하기 위한 연구가 많이 수행되고 있으나 실제로 현장에서 사용되는 경우 또한 없는 상황이다. 일반적으로 토양에 포함되어 있는 인을 측정하기 위해서 많은 실험실에서는 이화학적 분석법을 사용하고 있다. 하지만 이 분석법은 오랜 시간과 전문적인 인력이 필요하며 주변 환경변화에 민감하여 실시간으로 분석하기에는 어렵다고 한다. 따라서 본 연구에서는 현장에서 실시간으로 토양의 인을 분석하기 위해 반자동 분석시스템을 제작하고 이를 검증하고자 하였다. 이전 연구에서 현장 토양을 이용한 신속측정법의 가능성($R^2>0.7$)을 확인하여 이 분석법을 바탕으로 반자동 분석시스템을 제작하였고 표준결과 값의 약 70% 이상의 수준을 목표로 하였다. 진주 지역의 현장 토양 20개 샘플과 반자동 침출 장치, 여과 장치, 발색 장치 그리고 통합 반자동 시스템을 이용하여 분석한 후 표준 분석 결과와 비교하였을 때 $R^2$ 값이 각각 0.985, 0.817, 0.893, 0.837로 약 70% 이상의 수준을 달성하였다. 추후, 반자동 토양 인 신속측정시스템을 완전 자동화 시스템으로 개발하고 주행 장치를 부착시켜 현장에서 실시간으로 원하는 위치의 인을 측정 할 수 있을 것으로 판단된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제38권3호
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• pp.263-268
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• 1995

침투성 살충제의 일종인 carbofuran을 대상으로 수분조건을 달리한 논과 밭상태의 토양중 분해경로상 차이점과 비추출성 잔류분의 특성을 비교, 검토하였다. 침수 및 습윤상태로 수분조건을 조절한 토양에 [$3-^{14}C$]Carbofuran을 정상적 포장살포약량인 1.0mg/kg (87.8kBq/50g 토양)수준으로 처리하고 경시적으로 특성별 방사능과 분해산물의 분포를 조사하였다. 토양중 carbofuran의 초기분해경로는 수분조건에 따라 차이를 보여 침수상태에서는 가수분해가 우세하였던 반면 습윤상태에서는 산화가 주된 초기분해반응으로 나타났다. 또한 분해속도에 있어서도 토양중 반감기가 각각 34일 및 50일로 수분조건에 따라 차이를 보였다. 토양중에 처리한 carbofuran 및 분해산물중 상당량이 비추출성으로 전환, 처리 60일후 $24{\sim}39%$에 달하였으며 주로 토양유기물에 분포하였다. 비추출성 방사능의 토양유기물중 분포를 조사한 결과 처리후 시간이 경과함에 따라 carbofuran 및 그 분해산물들은 fulvic acid, humic acid 및 humin분획에 혼입되었으며 겔여과크로마토그래피에 의하여 분자량 $10^4$ 이상의 혼입고분자화합물이 존재함을 밝혔다.

• 한국농공학회논문집
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• 제54권2호
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• pp.103-113
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• 2012

본 연구에서는 하수재이용에 따른 논에서의 토양염분 변화를 추정하기 위하여 경기도 화성시 수원환경사업소 인근에 위치한 병점지구를 대상으로 수문순환과 작물성장과의 관계를 고려한 SWAP (Soil-Water-Atmosphere-Plant) 모형을 이용하여 평가하였다. 실험에 사용한 관개용수는 지하수 (TR#1), 하수처리장 방류수+여과+UV (TR#3)로 분류하여 모형에 사용하였다. 유입관개수의 EC (Electrical Conductivity)는 지하수 관개수인 TR#1이 다른 처리구에 비해 작았고, TR#3의 경우 0.442~0.698 dS $m^{-1}$의 범위를 보였다. 모형의 보정과 검정을 위해서 대상지구에 FDR (Frequency Domain Reflection)을 설치하여 토양수분함유량과 염분농도를 토심에 따라 일단위로 모니터링 하였다. 토심 (50, 100, 140 cm)에 따른 토양함수량의 RMSE는 검정기간 중 TR#1에서 0.003~0.064 $cm^3\;cm^{-3}$, TR#3에서 0.001 $cm^3\;cm^{-3}$ 범위를 보여 주었고, 토양염분의 보정기간 중 토심별 RMSE는 TR#1에서 0.018~0.037 dS $m^{-1}$, TR#3에서 0.004~0.014 dS $m^{-1}$ 범위를 보여 적용성이 있는 것으로 나타났다. 토양내의 염분수지 분석 결과, 토양에서의 염분저장량이 (-)로 나타나 토양내로 침출되는 것으로 나타났으며, WMRI (Water Management Response Indicators)을 이용한 분석 결과, 높은 침투능으로 인하여 토양에서의 염분 집적 영향은 낮은 것으로 평가되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제16권6호
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• pp.19-26
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• 2011

In this research, soil analysis and adsorption were conducted, and compared with the water quality of bank filtration and river in terms of TS, TDS, SS, $NH_4$-N, $NO_3$-N, $NO_2$-N, Fe, Mn, BOD and $KMnO_4$ consumption for the development of bank filtration in Gimhae city. Analysis of soil showed high levels of Fe (470 mg/kg), Mn (80 mg/kg) and $NH_4$-N (15 mg/kg). Also, adsorption coefficient values (k and 1/n) were 0.00159 and 0.8714, respectively. This implies that the adsorption of the soil depends on organic matter. Water qualitiy of the river and the bank filtration revealed that the concentrations of TS and TDS almost didn't change but the concentration of SS decreased 84% through the bank filtration. $NH_4$-N in the bank filtration was detected more than 1 mg/L which might be due to agricultural activities in the research area. $NO_3$-N was close to the detection limit owing to the removal by the adsorption. $KMnO_4$ consumption and BOD of the river were decreased by the bank filtration 250% and 350%, respectively, while Fe and Mn were significantly increased by the bank filtration.

• 한국물환경학회지
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• 제29권4호
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• pp.489-496
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• 2013

지하수계의 근간을 이루는 토양시스템은 유기화학물질에 오염되기 쉬운 환경에 놓인다. 이러한 토양의 유기화학물질 침투 거동을 평가하기 위해 점토, 실트 및 모래로 구성된 실험장치에 유기화학 물질 이동실험을 하였다. Chloroform, 1,1,1-trichloroethane 및 trichloroethylene은 토양을 통해 이동이 쉽게 이루어지며, 투과된 오염물질의 질량은 전체 질량의 최소 4.6에서 최대 19.2% 범위를 보였다. Tetrachloroethylene Tetrachloroethylene, 1,2-dichlorobenzene 및 1,3-dichlorobenzene은 토양 흡착에 의해 이동이 지연되어졌으며, 각 매개체의 0.6 ~ 4.8%가 표층에서 여과되는데 이용되었다. Carbon tetrachloride는 거의 투과되지 못하였고, 단지 0.1 ~ 0.4% 질량만이 침투거동에 도달하였다. Bromoform은 거의 투과되지 못하였으며, 브롬화(Br) 화합물의 중간 전환물질로도 확인되었다. 유기화학오염물들의 이동은 토양입자크기 및 수리전도도 등에 따라 달라진다고 여겨지나 본 연구에서는 유기화학오염물들의 이동은 점토, 실트 토양보다 모래 토양에서 더욱 빠르게 나타났다.

• 지질공학
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• 제14권4호
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• pp.391-400
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• 2004

강변여과수의 과도한 취수는 제내지 지하수위 하강을 발생하게 하며 이로 인해서 제내지 농경지의 토양 건조도가 증가되어 과도한 관계용수의 보충이 필요할 뿐만 아니라 지하수위 하강으로 인한 기존 관정사용이 어려워져 더 깊은 새로운 관정을 개발해야만 한다. 본 연구에서는 지하수위 하강을 저감시키기 위한 방안으로 제내지 측에 인공함양우물을 설치하는 방법을 제안하였다. 창원시 강변여과 시설에 적용한 결과 인공함양우물의 최적 위치는 취수정으로부터 제내지 측으로 200m 지점에 위치하며, 함양량을 취수량의 $5\%$를 유지하는 것이 지하수위하강을 저감하기위한 효과적인 조건으로 판단되었다.