• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.288-288
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• 2017

최근 우리나라뿐만 아니라 세계에서는 기후가 변화함에 따라 다양한 문제들이 발생하고 있으며 복합적인 위험의 증가도 함께 나타났다. 이러한 기후의 변화로 인해 집중 호우가 발생하는 빈도가 많아지면서 여러 요인들의 의한 침수가 반복적으로 나타나고 있다. 침수의 요인으로는 크게 내수침수, 외수범람, 해수범람이 존재하게 된다. 내수침수의 경우는 펌프나 우수관 등의 문제로 제내지 배수 불량이 발생하여 물이 하천으로 배수 되지 못했을 때 발생하게 되고, 외수범람의 경우는 홍수나 폭우에 의해 하천의 수위가 높아져 제방을 월류할 때 발생, 해수범람은 해수위가 상승하여 발생하게 된다. 본 연구에서는 내수침수와 외수범람을 동시에 복합적으로 모의할 수 있는 2차원 동수역학모형인 HDM-2D(Song. 2011)를 확장하여 해수-외수-내수 연계 모듈을 개발하였다. 해수 유동 모의 결과를 별도의 입력 파일로 불러들여 ERG (Exponentially Growth Rate) 기법에 의한 내수침수 해석 모형과 Petrov 안정화 기법 기반 충격파의 해석이 가능한 외부 범람모형의 초기 및 경계조건으로 부여하여 동수역학적 연계 모듈을 구성하였다. 해수의 영향을 고려한 해수-외수-내수 연계 모의를 통해 시간에 따른 연안 도시 침수 발생 양상을 분석할 수 있었다. 본 연구는 기후변화에 따라 복합적인 침수가 많이 발생하는 연안도시 지역에서 침수의 복합원인을 찾아내고 침수 예상도를 작성하여 연안도시에 가해지는 피해를 분석하는데 도움이 될 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.265-265
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• 2021

해수면 상승과 연안지역의 무분별한 지하수의 이용으로 해수침투는 가속화되고 있다. 해수면 상승과 지하수의 과잉 양수로 인한 연안지역의 대수층은 사용 가능한 담수 지하수자원이 줄어들고 있다. 연안지역의 대수층을 대상으로 해수 침투 영역에 미치는 영향에 대한 연구는 활발하게 진행되고 있다. GALDIT은 index & ranking 방법을 이용한 지하수자원의 해수침투에 대한 취약성 평가 방법으로 Geographic Information System (GIS)을 통해 주제도에 대한 중첩으로 평가 지수를 산정한다. 한국의 해수침투 취약성 평가에 대한 선행 연구 중 상당수는 제주도를 대상으로 많은 연구가 수행되었으며, GALDIT을 이용하여 해수침투에 대한 취약성 평가가 수행되었다. 본 연구에서는 내륙의 연안지역을 대상으로 GALDIT을 적용하였다. 한국의 서해안 지역 중 도심지가 밀집되어 있는 북쪽으로 선택하였다. 연구지역은 인천, 아산, 안산, 김포, 화성, 시흥, 평택, 당진, 오산으로 9개의 행정구역으로 구성되어 있다. 9개의 지역은 모두 제조업이 발달되어 도시화가 가속화되고 있으며, 지속적인 인구의 유입이 진행되고 있다. GALDIT은 지속가능한 해안지하수를 위한 수자원 계획을 뒷받침하는 평가 자료로 사용될 수 있으며, 국내 기후 및 공간 특성 매개변수를 고려한 가중치 및 평가 기준의 확대 등이 필요할 것으로 생각된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.2-2
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• 2020

해안 지역은 종종 도시화, 인구 증가 및 환경 오염으로 인해 해안대수층의 지하수의 염도가 증가하는 현상인 해수침투가 발생한다. 본 연구는 국내 제주도 해안대수층을 대상으로 GIS 기법을 이용한 수리지질학적 변수의 지수화 방식으로 해안대수층의 해수침투 취약성 평가를 적용하였고 국내 해수침투 특성을 더욱 명확하게 반영할 수 있도록 취약성 평가 방식을 개선하고자 하였다. 취약성 평가를 수행하기 위해 대수층 특성, 수리전도도 특성, 지하수위, 해안으로부터의 거리, 염도분포, 대수층 깊이 등의 자료를 확보하여 취약성 평가의 주요 인자로 활용하였으며 특히 다년간에 걸친 국내 해수침투 관측망 관측 자료를 사용한 것을 특징으로 한다. 취약성 평가 인자 중 지하수위를 지수화 하는 과정에서 지하수위의 평가 구간 범위를 개선하였고, 염도 적용 방식을 해수침투 관측망 데이터 유형인 전기전도도를 이용한 새로운 평가 구간 범위를 설정하였다. 연구 결과 기존에 해수침투가 발생했던 지역에서의 취약성 지수가 높게 나타났으며 취약성 평가의 개선 작업 결과에 의해 지속적인 지하수위 하강이 발생하고 계절적 요인으로 해수침투가 발생하는 지역에서 취약 지수의 증가세를 더욱 선명하게 구분할 수 있었다.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.27 no.1
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• pp.1-7
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• 2017

Seawater intrusion was evaluated using electrical conductivity, chemical proxies, and oxygen isotopic compositions in coastal area. It seems that groundwater in the area where the electrical conductivity is over $3,000{\mu}S/cm$ is influenced by seawater. However, it is very difficult that seawater intrusion is distinguished from other contaminants using the electrical conductivity. The chemical proxies and oxygen and hydrogen isotopic compositions can quantitatively estimate seawater intrusion. However, these method is a costly disadvantage. Therefore, firstly, groundwater contamination by seawater intrusion was evaluated using electrical conductivity and then the additional chemical and isotopic analysis were conducted in areas where possibility of contamination by seawater intrusion is high. These systematic analytical method can reduce analytical cost to quantitatively evaluate influence of seawater intrusion on coastal groundwater and may improve efficiency of analytical method for seawater intrusion.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.31 no.1B
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• pp.71-85
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• 2011

Saltwater intrusion effects of coastal aquifers in Korea peninsula were analyzed through trend analysis with groundwater level, seawater level, seawater temperature, and electrical resistivity(EC) data sets. Groundwater level and EC data sets from 27 coastal regions were collected and analyzed. Groundwater level was stable for all the regions however EC data showed stable or changing trends (9 increasing, 10 stable, and 8 decreasing regions). Seawater temperature was collected and analyzed for 14 regions and they are increasing for most regions (12 increasing and 2 stable regions). Seawater level was also collected and analyzed for 24 regions and is rising for most regions (18 rising, 3 stable, and 3 falling regions). Especially, west cost regions have stronger increasing tendencies of seawater level, seawater temperature, and EC than eastern and southern coastal regions. Therefore the saltwater intrusion problem can be serious for west cost regions in Korea peninsula and it is necessary to establish a plan to minimize the damages from saltwater intrusion.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2009.05a
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• pp.825-828
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• 2009

기후변화는 기상재해뿐만 아니라 지속적인 해수면 상승의 원인이 되고 있으며, 자연 생태계화 인간의 사회, 경제시스템 전반에 걸쳐 영향을 미치고 있으며, 건설분야도 이와 무관하지 않다. 특히 기후변화는 해수면 상승으로 이어져 사회기반시설인 항구, 연안도로, 철도, 빌딩 등과 연안산업인 석유 및 석유화학공장, 그리고 서비스업인 관광에 대한 위협으로 나타나고 있다. 이러한 해수면 상승은 토지 및 건물의 재산 가치 하락과 해수면 상승에 따른 보호비용 증대, 구조물의 급속한 노후화에 따른 유지관리비용의 증가뿐만 아니라 정치적 제도적 불안 및 사회동요 등을 유발할 수 있다. 우리나라의 경우, 지난 100년간 6대 도시 평균기온이 약 $1.5^{\circ}C$ 상승하였으며, 해수면(제주기준)은 40년간 22cm가 상승하였다. 특히 제주의 경우 매년 5mm씩의 해수면 상승을 보이고 있으며 이는 전 지구 해수면 상승률보다 3배 높은 수치이다. 본 연구는 해수면의 상승에 따른 건설분야의 영향을 분석하기 위한 선도적인 연구로서, 연구의 범위를 제주지역에 국한하였으며, 해수면 상승에 따른 영향 지역을 추출하고, 영향 지역 내 건설시설물 정보를 추출하기 위한 절차를 규명하였다. 본 연구 결과는 유지보수 및 시설물 이설에 따른 공사비 산출의 근거가 될 뿐만 아니라 관련 예산 확보에 대한 근거 자료로 활용될 수 있을 것이다. 향후 관련 지역의 유지보수 및 이설 공사비 정보의 추출 및 DB 구축을 통해 연안 건설 시설물의 이설에 따른 공사비를 예측할 수 있을 것이다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.54 no.spc1
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• pp.1023-1035
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• 2021

The electricity cost of a desalination facility was also predicted and reviewed, which allowed the proposed model to be incorporated into the future design of such facilities. Input data from 2003 to 2014 of the Korea Hydrographic and Oceanographic Agency (KHOA) were used, and the structure of the model was determined using the trial and error method to analyze as well as hyperparameters such as salinity and seawater temperature. The future seawater quality was estimated by optimizing the prediction model based on machine learning. Results indicated that the seawater temperature would be similar to the existing pattern, and salinity showed a gradual decrease in the maximum value from the past measurement data. Therefore, it was reviewed that the electricity cost for seawater desalination decreased by approximately 0.80% and a process configuration was determined to be necessary. This study aimed at establishing a machine-learning-based prediction model to predict future water quality changes, reviewed the impact on the scale of seawater desalination facilities, and suggested alternatives.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.245-245
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• 2021

해양으로 유출된 5 mm 이하의 크기로 분해된 미세플라스틱이 해양 환경 오염의 주요 원인으로 자리잡았다. 최근에는 청정해역으로 알려진 남극해에서도 발견되고 있어 남극해에 잔류하는 미세플라스틱 오염 수준을 이해하기 위해 노력하고 있다. 하지만, 파랑의 효과를 고려한 남극해의 해수 순환 구조와 미세플라스틱의 고유 특성을 반영한 미세플라스틱의 거동 및 공간적 분포에 대한 복합적 이해는 상대적으로 부족하다. 남극해에서 발견된 미세플라스틱은 과학기지들의 방류수나, 조사선 등과 같은 인위적인 활동으로 인해 집적될 수 있으며, 특히 영구적으로 거주하는 과학기지에서 흘려보내는 방류수에 포함된 미세플라스틱은 과학기지 주변 해수 오염에 직접적인 영향을 줄 것으로 예상된다. 따라서, 본 연구에서는 파랑 효과에 따른 남극 킹조지 섬(King George Island)에 위치한 세종과학기지의 방류수에 포함된 미세플라스틱의 이송에 대해 모의하였다. 세종과학기지가 위치한 킹조지 섬과 넬슨 섬(Nelson Island) 사이의 멕스웰 만(Maxwell Bay)의 해수 흐름을 재현하기 위하여 해수 유동 모델(Delft3D-FLOW)이 사용되었다. 또한, 해수 유동 모델에 파랑 모델(Delft3D-WAVE)을 결합하여 파랑의 효과가 미세플라스틱의 이송에 미치는 영향을 확인하였다. 세종과학기지의 방류수가 흘러나가는 마리안 소만(Marian Cove)의 유속장을 바탕으로 이송, 확산, 입자의 침강 속도를 고려하여서, 세종과학기지에서 밀물 시 방출한 입자를 라그랑지안 입자 추적(Lagrangian Particle Tracking) 방법을 이용해 추적하였다. 해수의 밀도보다 가벼운 플라스틱의 경우 해수 표층의 흐름을 따라 소만 내부로 이송되어 해안선에 도달하고, 해수의 밀도보다 무거운 플라스틱의 경우 소만 내부로 이송되나 입자의 침강 속도로 인해 방출 위치 근처에서 집적된다. 파랑의 효과를 고려하게 되면, 고려하기 전보다 두 종류의 미세플라스틱 모두 소만 내부로 더 멀리 이송되는데, 이는 파랑으로 인한 힘(wave-induced force)이 해수 유동 모델의 운동방정식에 추가되며 파랑 에너지 분산으로 인해 해수 흐름에 변화를 준 것으로 보인다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.28 no.2B
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• pp.237-248
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• 2008

Precipitation variability in Korea is mainly influenced by climate circulation such as sea surface temperature, not a local convection. Therefore, this study investigates relationship between monthly precipitation of 61 station observed by Korea Meteorological Administration and global sea surface temperatures (SSTs). The main components of monthly precipitation in Korea are extracted by a method which consists of the principal analysis combined with the cluster analysis, to examine the correlation between monthly rainfalls and SSTs. The relationships between main components of monthly precipitation and SSTs exists in Pacific Ocean. At the result of Wavelet Transform analysis, The 2-4 year band have a strong wavelet power spectrum and the low frequency. the correlation coefficient between low frequency components of monthly rainfalls and SSTs calculated bigger then correlation coefficient between main components and SSTs. Hence, these results propose a prediction possibility of monthly precipitations using the varition of SSTs.

• Membrane Journal
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• v.25 no.4
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• pp.301-309
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• 2015

Importance of pretreatment for seawater desalination is growing rapidly. Proper selection of pretreatment is critical for the successful, long-term operation in the seawater desalination plant such as seawater reverse osmosis (SWRO). The purposes of seawater pretreatment are to remove particulate, colloidal materials, organic, inorganic materials, microorganisms and their by-products present in the seawater, and thus to improve the performance of seawater desalination systems. However, pretreatment is most challenging for designing and operating seawater desalination plants because of fluctuations of water qualities, site specifications and wide ranges of target materials present in the seawater to be treated. In addition, it is also becoming evident increasingly that microscopic algae are a major cause of operational problems, for example, membrane fouling which is long-standing problem in SWRO process. Pretreatment strategies prior to the operation of seawater desalination technologies should be even more complicated by algae blooms and release of their harmful by-products in marine environment. This paper reviews the roles of various pretreatment methods in seawater desalination process. Benefits and drawbacks are described, which should be taken into account in future studies on selecting pretreatment for seawater desalination process.