• 한국수자원학회논문집
• /
• 제35권3호
• /
• pp.261-274
• /
• 2002

본 연구의 목적은 유한요소법에 의한 이차원 오염물 이송에 대한 등수역학적 수치모형을 개발하는 것으로서 개발된 모형을 이용하여 지류와 폐수처리장으로부터의 오염물이 주하도로 유입되는 경우에 대한 수질해석을 수행하였다. 본 연구에서는, 합리적인 매개변수산출을 위한 보정과 모형의 신뢰성과 정확도를 위한 검증을 수행하였다. 또한, 실제 유역인 한강하류부에 본 모형을 적용한 결과 하도를 따라서 실제적인 오염물 분포양상을 재현하였으며 계산값과 실측값의 비교에서 잘 일치하고 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
• /
• pp.208-208
• /
• 2023

북한강 유역은 대한민국을 대표하는 한강의 제1지류로 상류에 북한산이 위치하여 풍부한 자연환경과 생태계를 보유하고 있다. 해당 유역은 수력 및 다목적댐이 위치하여 수력발전과 수도권 물공급에 있어 중요한 역할을 하고 있다. 더욱이, 상수원보호구역으로 지정되어 있어 수질오염 예방을 위한 수질 관리가 필요하다. 기존 연구의 경우 북한강 유역 내 1개 다목적댐(소양강댐) 지점에 대한 수량 및 수질 매개변수 검·보정을 수행한 사례가 있으나 다목적댐 및 수력댐을 모두 고려한 사례는 없어 관련 연구가 요구되는 실정이다. 본 연구에서는 SWAT 모형을 활용한 북한강 유역 내 수량·수질을 분석 및 평가하고자 한다. 대상유역은 북한강 유역이며 저류를 하지 않는 평화의 댐을 제외한 5개 댐(화천댐, 춘천댐, 소양강댐, 의암댐, 청평댐)에 대해 모형에서 고려하였다. 자료평가기간은 1983년부터 2021년이며 기상 및 지형자료, 저수지 자료, 점오염원 자료를 입력자료로 활용하였다. Penman/Monteith 방법, SCS 방법, Muskingum 방법, 저수지 운영 방법(일 단위 관측 방류량 입력 및 목표 저수량 유지)을 활용하여 모형 모의를 수행하였다. 매개변수 검·보정은 수량(댐 유입량 및 방류량, 저류량) 및 수질(유사량, 총질소, 총인) 자료를 활용하여 수량 9개 지점과 수질 6개 지점, 댐 저수지 5개 지점을 중심으로 수행하였다. 수량 및 수질에 대한 도시적 및 통계적 평가를 통해 관측 및 모의 간의 정확도를 평가하였다. 평가결과, 수량은 임남댐의 영향을 받는 일부 댐을 제외한 대부분의 댐 유역에서 관측 및 모의 유량 간의 적합도가 우수하게 나타났다. 수질은 수량의 영향을 직접적으로 받아 일부 지점을 제외한 대부분 지점에서 관측 및 모의값 간의 적합도가 높게 나타났다. 검·보정 적절성 판단을 위한 정량적 평가결과, 수량의 경우 결정계수(R²) 0.64~0.94, 용적오차(PBIAS) 0.09%~15.77%로 적정한 것으로 나타났다. 수질의 경우 용적오차 0.00%~29.14% 사이로 적정범위 안에 포함된 것으로 나타났다. 본 연구결과는 기후변화와 연계하여 미래 기간의 수량 및 수질 분석 연구에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
• /
• pp.251-251
• /
• 2022

물관리 일원화로 인해 높아지는 국민의 관심과 기대에 따라 통합 물관리 기술의 제고가 필요하다. 환경부의 수문조사기본계획에서는 수량·수질·수생태 통합관리를 위한 기초정보 생산, 자동화를 확보하는 방향으로 측정·조사망 개선 및 통합 관리 등이 명시되어 있는데, 현재의 수량과 수질분야 계측은 기존의 관측망과 각 분야별 계측특성으로 인해 별도의 관측망과 관측 체계로 운영되고 있다. 이에 첨단 계측시스템의 구축을 통해 실시간 유량자료를 생산하고 있는 환경부의 자동유량측정시설 인프라를 이용하여 추가적인 수질 계측기의 설치와 자료전송시스템의 개선을 통해 유량·유사량·수질을 통합 계측할 수 있는 다목적 관측소 구축 연구를 수행하였다. 자동유량측정망과 수질측정망을 검토하여 중복측정이 되지 않도록 낙동강 본류의 구미시(구미대교) 지점을 선정하였고, 대상지점의 현장조사 및 하상단면 측량, 수질측정 등을 검토하여 기존의 자동유량측정시설에 다목적 측정이 가능하도록 인프라를 구축하였다. 유사량은 기존에 설치된 자동유량측정시설의 초음파 유속계에서 계측되는 초음파산란도와 부유사농도의 관계식 개발을 통해 실시간 유사량 자료를 생산할 수 있고, 수질자료는 자동수질측정망에서 활용하고 있는 다항목 수질측정기를 설치하여 수온, 전기전도도, 용존산소, 탁도, 수소이온농도 등의 자료를 생산할 수 있다. 다목적 관측소의 구축은 기존 인프라를 활용할 수 있어 항목별 개별적인 관측소 구축에 비해 저비용 설치가 가능하고, 자료의 통합 관리에 있어 효율적일 수 있다. 금년도 홍수기 이전 시스템의 구축이 완료될 예정이고, 추후 다목적 관측소의 운영을 통해 유량, 유사량, 수질자료의 통합 생산 및 처리과정의 개선을 수행하여 통합 물관리에 일조할 수 있을 것으로 기대한다.

• 자원ㆍ환경경제연구
• /
• 제14권2호
• /
• pp.337-379
• /
• 2005

팔당호와 한강 수질개선의 비시장 편익을 추정하기 위해 속성가치선택법(choice experiments)을 이용하였다. 부분직교(fractional factorial) 디자인을 이용하였으며 응답자에게 네 번의 이산선택 질문을 하였고(패널자료) 비합리적인 응답들을 제거하기 위해 예제를 도입하였다. 조건부로짓과 개인적 취향의 이질성을 허용하는 중첩로짓(mixed logit)을 이용한 결과, 패널자료의 종속성을 허용하는 것이 모형의 설명력을 크게 향상시켰다. 확률변수인 속성들의 평균 및 표준편차가 동시에 유의하였다는 것은 수질개선에 대해 평균적으로 선호하지만 개인적 취향은 매우 다를 것임을 의미한다. 수도권의 연평균 경제적 편익은, 팔당호와 한강의 물 속이 지금보다 조금(훨씬) 더 잘 보이면 약 1.5조 원(약 1.7조 원), 물의 쾌적성이 지금보다 조금 개선되면 약 2조 원, 그리고 생태다양성이 지금보다 서서히 높아지면 약 1.7조 원으로 추정되었다. 이 속성들이 동시에 개선되면 약 1.8~2.6조 원의 범위에 있을 것으로 예측되었다. 끝으로 본 연구와 같은 유형의 CE에 고유한 편의의 가능성에 대해서도 논하였다.

• 물과 미래
• /
• 제24권1호
• /
• pp.119-128
• /
• 1991

본 연구는 하천유지유량의 개념을 정립하여 기존의 하천유지유량 개념의 모호성 및 산정방법의 차이에서 오는 문제점을 방지하기 위한 것이다. 평균갈수량은 하천의 건천화 방지 등의 기능을 유지하기 위하여 하류에 흐르도록 보장해 주어야 할 유량으로 규정하였으며 환경보존유량은 하천환경의 적절한 보존을 위하여 주운, 염해 방지, 하천관리시설의 보호, 수질보전, 어업, 하구폐쇄의 방지, 지하수위의 유지, 동식물의 보호, 경관등에 필요한 유량으로 규정하였다. 이를 위하여 한강의 인도교 지점을 선정하여 유황분석을 실시하였으며 각 지점에 대하여 자연상태하의 평균갈수량을 산정하였다. 위에서 언급한 하천환경보존에 관련된 9가지 기능을 종합적으로 고려한 결과, 현재로서는 수질보전이 환경보존유량의 가장 중요한 기능으로 파악되었으며 유역에서 발생되는 오염부하량과 하천에 유입되는 오염부하량을 산정하고 이에 따른 주요 지점의 장래수질을 예측하였다. 또한 예측된 장래수질과 환경기준을 비교하여 인도교 지점의 적정회석유량을 산정하였다. 산정된 평균갈수량과 환경보존유량은 비소비성 유량이므로, 이 두 유량에서 큰 것을 택한 유량, 즉 Max. (평균갈수량, 환경보존 유량)을 하천유지유량으로 산정 제시하였다. 이 유량에 하류의 유수점용을 위하여 필요한 양, 즉 소비성 유량인이 수유량을 더하면 하천관리의 기준이 되는 하천관리유량을 설정할 수 있다. 본 연구결과는 한강뿐만 아니라 그 외의 주요 하천에 대해 체계적인 하천 관리를 수행하는데 기본 자료로서 크게 이바지 할 것으로 기대된다.

• 환경영향평가
• /
• 제23권5호
• /
• pp.323-336
• /
• 2014

본 연구는 헤도닉가격기법(hedonic price method)을 활용한 경기도 남양주시의 2012년도 지가 분석을 통해 수질보호구역으로 인한 경제적 손실을 추정하고, 한강 하류지역에 수혜자부담원칙에 의해 부과되는 물이용부담금 제도에 대한 평가 의견을 제시한다. 분석결과 Double-log 모델이 수질보호구역으로 인한 영향을 추정하는데 보다 적합한 모델인 것으로 나타났으며, 본 연구에서 사용된 Double-log 모델에 따르면 남양주시에 대한 적정 총 보상액은 약 8.6조원으로 추정되었다. (95% 신뢰구간: 약 4.4조-12.4조원) 또한, 영구연금지급방식에 따른 남양주시에 대한 연간 보상액은 약 0.9 조원으로 추정되었으며 (95% 신뢰구간: 약 0.4조원-1.2조원), 이는 추정된 적정 연간 보상금이 2012년에 징수된 한강수계에 대한 물이용부담금 총액 (약 0.5 조원) 보다 높다는 것을 보여준다. 특히, 팔당지역의 국유지를 제외한 수질 보호구역의 면적이 (약 $2,572km^2$) 남양주시의 수질보호구역 면적의 (약 $140km^2$) 18 배가 넘는 점을 고려할 때, 한강상류지역의 재산권 침해에 대한 적절한 보상을 위해 수혜자부담원칙에 따라 하류지역에 부과되는 물이용부담금의 인상이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국환경생물학회:학술대회논문집
• /
• 한국환경생물학회 2002년도 춘계공동학술대회 및 심포지움 초록집
• /
• pp.73-73
• /
• 2002

본 연구는 2001년 9, 10, 11월에 2주 간격으로 6개 정점에서 한강 하류 수욕6개 정점(팔당대교-행주대교)에서 식물플랑크톤 군집과 수지로한경(수온, 염분도, pH, DO, BOD, SS, TN, TP, $NO_{3}-N$, $NH_{4}-N$, $PO_{4}-P$)을 조사하였다. 수온은 7,8월에 $24~27^{\circ}C$ 로 높았으며, BOD의 평균 농도는 정점 1과 2에서 각각 1.26mg/l, i.39mg/l이었고, 정점 3~6에서 3.52~4.01mg/l이었다. $NO_{3}-N$은 정점 1에서 6까지 평균 1.36~1.98mg/l의 범위였고, $PO_{4}-P$의 평균 농도는 BOD, $NO_{3}-N$와 마찬가지로 하류오 향할수록 높아져 정점 6에서 정점 1의 39배였다. TN은 평균 1.74~6.89mg/l, TP는 0.03~0.42mg/l의 범위였다. 한강하류의 수질은 강우에 영향이 크며, 탄천의 영향을 받는 정점 3(영동대교)에서 급격히 나빠져 성산대교까지 유지되다가 안양천의 영향을 받는 행주대교에서 최고조로 악화되는 거으로 파악되었다. 식물플랑크톤 현존량은 6월 4일 평균 $5.81\times10^{6}cells/l$로 감소하였다가 7월 13일 $28.53\times10^{6}cells/l$로 증가하였다. 7월 28일과 8월 11일에 각각 $3.07~8.34\times10^{6}cells/l$로 감소하였다가 8월25일 $24.47\times10^{6}cells/l$로 다시 증가하여 조사기간 중 항시 대발생이 유지되고 있었다. 본 수역에서 우점종은, 6월에 전 조사정점에서 Aulacoseria granulata와 Aulacoseria granulata var. angustussima, 7월에는 Aulacoseria granulata var. angustussima와 Stephanodiscus hantzschii f. tenuis와 남조류인 Anabaena sp., Oscillatoria sp.가 우점을 하였다. 8월에는 남조류인 Anabaena sp. Microcystic sp. Osillatoria sp.가 높은 비율로 우점하였다. 여름철 식물플랑크톤 대발생에 영향은 수온과 직산염이 중요하였으나, 부유물질 크게 기여하지 못하였다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제41권8호
• /
• pp.825-834
• /
• 2008

선진국에서의 강변여과수 개발은 150년 정도의 역사를 가지고 있다. 한국에서도 지속적으로 증가하고 있는 용수수요에 안정적으로 대처하기 위한 원수 확보방안으로 강변여과수에 대한 조사가 1990년대부터 4대강 유역을 중심으로 시작되었으며, 현재 낙동강을 중심으로 강변여과를 활용한 상수도 공급이 이루어지고 있다. 본 논문은 서울의 원수수질 안정을 위한 방안으로 강변여과 도입의 타당성에 대한 연구이다. 개발 적지의 선정을 위해 여러 가지 속성들을 계층적으로 분류하고 각 속성의 중요도를 파악함으로써 최적 대안을 선정하는 계층분석과정기법(AHP)을 적용하였다. 한강 유역의 경우 개발후보지역을 대상으로 적지분석을 실시한 결과, 수질 및 기존시설연계성 등에서 유리한 광나루지구가 최적지로 선정되었다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제36권4호
• /
• pp.575-586
• /
• 2003

하천에 오염물질이 순간적으로 유입된 경우에는 연속적인 유입의 경우와 다르게 분산계수의 변화에 따라 오염물질의 거동 특성이 민감하게 변한다. 하천에 순간적으로 유입된 오염물질의 거동특성을 분석하기 위하여 한강하류부에서 수리인자 및 수질인자를 실측하였다. 분산계수 추정에 사용되는 경험식에 실측된 수리인자를 적용하여 갈수시 한강하류부의 분산계수의 규모를 분석하고, 적용 가능성이 큰 경험식을 제시하였다 또한, 실측된 수질인자를 RMA-4 모형의 계산치와 비교하여 만족할 만한 결과를 얻었다. 한강하류부에 순간적으로 유입된 오염물질의 분산계수, 하류단 수위 등의 변화에 따라 오염물질의 분산범위, 분산경로, 최초 및 최대농도 도달시간 등을 파악하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
• /
• pp.436-440
• /
• 2006

하천에 대한 수질해석을 위해 범용적으로 사용되는 QUAL2E 모형은 대상구간에 유사한 수리 특성을 가지는 구간(reach)을 설정하여 주어진 유량에 대해 동일한 수심과 유속을 가지도록 구성되어 있다. 하지만 실제 자연하도에서는 여러 가지 수공구조물이나 지형변화로 인해 흐름변화가 매우 다양하게 발생하고 있다. 본 연구에서는 범용적으로 사용되고 있는 DWOPER 모형이나 HEC-RAS 모형과 같은 1차원 수리해석모형의 부등류 모의결과를 QUAL2E 모형에서 활용함으로써 실제 하천에서 발생하는 국부적인 흐름특성을 수질해석에 반영할 수 있는 수리연계모듈을 개발하였으며, 이를 한강의 팔당댐 하류구간에 대해 적용하였다.