• 한국환경농학회지
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• 제33권1호
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• pp.30-36
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• 2014

BACKGROUND: Best management practices are often implemented to control nonpoint source pollutants. Best management practices need to be simulated and analyzed for effective Best management practices implementations. Filter strip is one of effective Best management practices in agricultural areas. METHODS AND RESULTS: Soil and Water Assessment Tool model was selected to explore the effectiveness of filter strip to control total phosphorous in Golji watershed. Soil and Water Assessment Tool model was calibrated for flow and total phosphorous by Sequential Uncertainty Fittin ver.2 algorithm provided in Soil and Water Assessment Tool-Calibration and Uncertainty Procedures. Three scenarios defined by filter strip width were applied. The filter strip width of 5 m was able to reduce the most amount of total phosphorous. In other words, the total phosphorous reduction by filter strip of 5 m was 28.0%, while the reduction was 17.5% by filter strip of 1 m. However, the reduction per unit filter strip width were 17.4%, 8.0%, and 4.5% for 1 m, 3 m, and 5 m of filter strips, respectively. CONCLUSION: Best management practices need to be simulated and analyzed so that the BMP scenario can be cost-effective. A large size of BMP might be able to control large amount of pollutants, however it would not be indicated as a cost-effective strategy.

• 한국물환경학회지
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• 제29권1호
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• pp.29-35
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• 2013

Recently, various Best Management Practices (BMPs) have been applied at a field to reduce soil erosion. Hourly Runoff and Sediment Model for Best Management Practices (HRSM4BMP) model could be used to evaluate soil erosion reduction for various agricultural BMPs at fields. Runoff and sediment yield from source areas have to be predicted with greater accuracies to evaluate sediment reduction efficiently with BMPs. To achieve this, the best parameters related with runoff and sediment modules of the HRSM4BMP model should be identified with proper calibration processes. Although manual calibration is often utilized in calibrating runoff and sediment using the HRSM4BMP, objective calibration method would be recommended. The purpose of the study was to develop an automatic calibration tool of the HRSM4BMP model with PARASOL method. This automatic calibration tool was applied to Bangdongri, Chuncheon-si to evaluate its calibration performance. The $R^2$, NSE and RMSE value for runoff estimation were 0.92, 0.92, $0.3m^3$, and for sediment yield estimation were 0.94, 0.94, 0.0027 kg. As shown in this result, automatic calibration tool of HRSM4BMP model would be used to determine the best parameters and can be used to simulate runoff and sediment yield with acceptable accuracies.

• 한국습지학회지
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• 제15권4호
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• pp.543-553
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• 2013

우리나라에서는 유역 특성별 비점오염물질 유출특성을 파악하고 최적관리방안을 도모하기 위해 2000년 이후 다양한 형태의 실험실 규모 또는 실증 규모 최적관리방안(Best Management Practices, BMP) 시설에 대해 연구가 진행되고 있으나 유역 특성상 자정작용의 기회가 주어지지 않는 연안지역에서의 비점오염물질 유출특성 및 관리방안에 대한 연구는 미비한 상태이다. 최근 연안지역 개발에 따른 불투수층 비율은 지속적으로 증가하고 있으나, 초기우수의 직접유출을 방지하기 위한 완충 시설 및 최적관리방안 시설은 전무한 상태이다. 본 논문에서는 충남 보령시 대천항 주차장을 중심으로 연안 지역의 비점오염물질 유출특성을 파악하고, 이를 저감하기 위한 최적관리방안을 설정하여 연안지역 비점오염원 관리에 대한 기초자료를 제공하였다. 연안지역은 지역특성상 해안과 접하고 있기 때문에 지하수위가 낮고 경사차가 크지 않은 평탄한 지형을 이루고 있다. 즉, 최적관리방안을 선정하는데 있어 유출입구의 수두확보문제와 굴착 깊이에 제한을 받으며, 인공습지 및 저류지와 같은 대규모 저류형 시설의 입지조건으로는 부적합하다. 또한, 연안지역은 강우유출 특성상 염분의 함량이 높기 때문에 식물 생장에 미치는 영향이 커 식생을 이용한 자연형 최적관리방안 시설을 적용하는데도 제약을 받는다. 연안지역 비점오염원 유출 특성과 연안지역 지리 지형적 조건을 고려하여 선정된 최적관리방안 시설의 주관평가 결과 시공시 굴착 깊이가 적고, 식생의 이용이 제한적인 침투수로 형태의 시설이 적합한 것으로 사료되며 유지관리 측면에서도 유리하다.

• 한국산림과학회지
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• 제101권3호
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• pp.538-545
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• 2012

본 연구는 산림유역의 일시하천과 간헐천이 상존하는 수변지역을 대상으로 산림벌채로 인한 토양의 교란 정도를 평가하고, 물리적 수문학적 특성 변화 양상을 파악하였다. 총 12개 소유역에서 4개의 처리구(BMP1, BMP2, 개벌구, 대조구)를 적용하였으며, 각 처리구별 벌채 전 후 1년 동안의 모니터링 결과를 비교 분석하였다. 그 결과, 벌채 후 산정된 교란등급은 벌채강도와 상관이 있는 것으로 나타났으며, 조사된 토양의 물리적 수문학적 특성 변화와 일치하는 경향을 보였다. 그러나, 용적밀도 및 공극률의 변화와는 일치하지 않았다. 전면개벌은 강도 높은 지표교란을 야기 시켰으며, 이로 인해 조공극률 및 투수계수는 감소, 토양강도는 증가하였고, 이는 토양의 침식의 간접적인 원인으로 작용하였다. 개벌구에서 강도 높은 지표 교란으로 야기된 토양의 물리적 수문학적 특성 변화는 BMP1과 BMP2에서 완화되는 것으로 나타났다. 그러나, 벌채 후 BMP2에 남겨진 벌채잔재물은 지표의 피복기능으로서의 침식을 완화하는 효과가 없는 것으로 나타났다.

• 한국환경농학회지
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• 제33권2호
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• pp.144-147
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• 2014

BACKGROUND: It is essential to prioritize the exact and clear understanding of agricultural nonpoint source pollution (NPS) controls. The realistic policies and systems should also be developed based on this understanding. Therefore, this study aimed to present agricultural Best Management Practices (BMPs) applicable for the fields based on the Delphi survey result. METHODS AND RESULTS: This study deduced the evaluation items to assess each BMP for agricultural NPS control and conducted the surveying using the Delphi method based on agricultural BMP experts. In addition, its on-the-spot application were evaluated. Considering its importance, technical, social and economic proprieties showed that political support was ranked first and followed by cost investment, labor investment, reduction effect and resident participation. The survey findings by agricultural BMP experts showed the good performance of on-the-spot application can be achieved from fertilization by soil testing, residue and green manure application and contour plowing which are applicable within a field. Agricultural BMPs, highly applicable for the fields, were the countermeasures that farmers who are the principal bodies of agricultural NPS control could be participated directly. CONCLUSION: The active participation of farmers is essential for effective control of agricultural NPS. It is necessary to establish various incentive systems.

• 한국지역지리학회지
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• 제17권2호
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• pp.245-258
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• 2011

최적관리방안 (Best Management Practices)은 토양 침식과 비점오염원으로 인한 수질악화를 개선하는 방안으로 널리 이용된다. 모델을 이용하여 토양침식이나 최적관리관행의 잠재적 효과를 추정하는 것은 해당 지역의 전반적인 조건과 문제점을 식별하고 이에 대한 보전계획을 수립하는데 도움이 된다. 그러나 데이터, 특히 GIS (Geographic Information System) 데이터, 데이터 스케일의 문제, 혹은 모델의 선택 등에서 오는 불확실성은 최적관리방안의 효과를 예측하는데 있어서 정확성과 신뢰성을 떨어뜨리고 있다. 따라서 이 논문에서는 수리모델의 발전과 배경, 데이터의 불확실성, 모델의 선택, 그리고 데이터의 스케일 등을 참고문헌을 통하여 전반적으로 정리하고 살펴봄으로서 불확실성의 전반적인 이해를 돕고자 하였다. 또한 모델을 이용한 최적관리방안의 효과를 예측함에 있어서 소규모(small scale) 모델과 분포형 (spatially distributed) 모텔의 장점에 대해서도 논의하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.444-447
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• 2012

주차장에서 발생하는 비점오염을 저감하기 위한 대책이 필요할 것으로 전망됨에 따라 최적관리기법(Best Management Practices, BMP) 또는 저영향개발(Low Impact Development, LID)과 같은 관리방안을 적용하여 강우에 의해 발생되는 강우유출수와 비점오염물질을 동시에 저감하는 연구가 수행되고 있다. 기존 연구사례들에서는 대상유역에서 발생된 강우유출수에 대한 모니터링을 수행을 통해 얻은 자료를 이용하여 비점오염물질 배출량을 산정하였지만, 이러한 방법은 다양한 강우사상에 따른 유출량을 직접 산정할 수 없으며, 미계측 유역에 활용하는데 있어서는 제약이 따르는 한계를 가지고 있다. 본 연구에서는 강우유출수 개선모형으로 국내 외에서 강우유출수의 모의와 저감시설의 성능평가에 많이 사용되고 있는 MUSIC(Model for Urban Stormwater Improvement Conceptualization) 모형과 SWMM(Storm Water Management Model) 모형을 이용하여 주차장 BMP 설치에 따른 저감효과를 산정하기 위해 주차장에 적합한 대상 BMP(식생수로, 통로화분, 투수성 포장)을 선정하고, 이를 강우유출수 개선모형의 BMP 모듈을 통해 모의하여 저감효과를 산정하는 방법론을 제시하고자 한다. BMP별 저감효과는 통로화분, 투수성 포장, 식생수로 순으로 나타났으며, 모형의 초기우수현상 재현성이 BMP설치에 따른 저감효과에 큰 영향을 미치는 것으로 파악되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제38권3호
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• pp.119-126
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• 2005

강원도 홍천군에 위치한 내린천 상류의 자운리는 석비레 성토지에서 대다수 영농활동을 하고 있어 강우에 의한 토양유실이 심각하게 발생하고 있다. 자운 2리와 4리의 농경지에 대해 필지별로 지료를 구축한 후 토양유실량을 RUSLE를 기준으로 평가하였으며, 허용토양유실량을 $11MT\;ha^{-1}\;yr^{-1}$로 보고, 그 이하로 낮추기 위한 최적영농관리방안을 살펴보았다. 조사결과, 토양관리가 불량하여 40% 이상의 경작지에 토양보전을 위한 적정관리가 필요한 것으로 나타났다. 관리방안의 적용이 없을 경우 발생하는 토양유실량은 자운 2리에서 평균 $15.6MT\;ha^{-1}\;yr^{-1}$, 자운 4리에서 평균 $9.0MT\;ha^{-1}\;yr^{-1}$ 이었으며, 석비레 성토지는 대부분 토양유실허용 수준을 초과하였다. 이 지역에 필요한 적정관리방안은 완충식생대, 등고선 및 부초, 승수로 및 배수로, 초생수로, 승수로, 우회수로, 사면정비, 그러고 피복작물 등이 제시되었으며, 이 지역에서 토양유실량을 허용수준 이하로 낮추기 위해 필지별로 필요한 영농관리방안의 필요량은 완충식생대 7,680 m, 등고선 및 부초 123 ha (35%), 승수로 및 배수로 201 ha (58%), 초생수로 13,880 m, 우회수로 3,860 m, 사변정비 8,365 m, 그리고 피복작물 3,492 ha (100%)인 것으로 평가되었다. 경사지 농경지의 적정관리방안의 도입은 우리나라와 같이 수계에 직접 연결된 밭이 많고 상류권에 위치하여 상수원에 영향이 우려되는 지역에서 특히 시급한 과제로 최적영농관리방안에 대한 깊은 연구와 작용이 이루어져야 하며 이러한 프로그램을 교육하고 지속적으로 감시하며 더 나은 관리방안을 찾아서 보완해 나가는 연구가 요구된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.781-781
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• 2012

본 연구에서는 수문-수질 모의가 가능한 SWAT (Soil and Water Assessment Tool) 모형을 이용하여 경안천 상류의 별미천 유역($1.21km^2$)을 대상으로 최적관리기법(Best Management Practice, BMP) 적용에 따른 비점오염원 저감효과를 분석하고자 한다. 이를 위해, 별미천 유역내 논($0.049km^2$)과 밭($0.018km^2$) 지역에 대한 BMP 시나리오를 작성하였다. 먼저, 논에서는 계단식(Terrace) 재배 방법을 적용하였으며, 밭에서는 등고선(Contour farming) 재배 방법과 볏짚지표피복 시나리오를 적용하였다. 여기서, 볏짚지표피복 시나리오는 현재 $1276.6m^2$, 경사도 약 3.2%의 콩 재배가 이루어지고 있는 시험포장에서 수행된 결과를 이용하여 SWAT 모형의 지표유출관련 매개 변수를 조정하였다. SWAT 모형의 적용성 평가를 위해, 1:5,000 수치지도로부터 2m DEM(Digital Elevation Model) 및 QuickBird(2006.05.01) 위성영상으로부터 스크린 디지타이징기법(On-Screen Digitizing Method)을 이용하여 총 21개 토지이용항목의 1:5,000급 정밀토지이용도를 작성하고, 농촌진흥청에서 제공하는 1:25,000 정밀토양도를 구축하였다. 또한, 유역출구점에서 자동수위 및 강우량 계측기, 수질측정을 위한 오토샘플러를 설치하여 시간당 수위(유량), 강우 자료와 강우발생에 따른 수질자료(Sediment, Total Nitrogen, Total Phosphorus)를 이용하여 모형의 검보정(2011.06.08 ~ 2011.10.31)을 실시하였다. 모형의 검보정 후, 논에서의 Terrace 및 밭에서의 Contour farming, 밭 시험포장에서의 저감효과가 분석된 지표피복시나리오의 적용을 위한 SWAT 모형의 관련 매개변수를 정의하고, 각 BMP 시나리오별 비점오염원 저감효과를 분석하였다.

• 한국환경생태학회지
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• 제26권4호
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• pp.620-628
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• 2012

본 연구에서는 산림유역의 최상류지역에 위치한 일시하천(ephemeral stream)과 간헐천(intermittent stream)이 상존하는 수변지역을 대상으로 지하수위의 계절적인 변화 양상을 파악하였다. 3곳의 산림유역(총 12개 소유역)에서 일시하천 및 간헐천의 수변구역 보호를 위한 최적관리기법을 포함하는 4개의 처리구(BMP1, BMP2, clearcut, reference)를 적용하였다. 지하수위는 각 소유역별 25개소(총 300개소)에서 2주 간격으로 측정되었으며, 벌채 전 1년과 벌채 후 2년, 총 3년 동안 관측되었다. 전체적으로 지하수위의 반응은 강우량의 영향이 큰 것으로 관찰되었다. 또한, 산림벌채전과 비교하여, 벌채 후 2년 동안 지하수위는 유의적으로 증가하였다. 특히, 벌채 1년 후(2008) 개벌처리구에서 28.2cm, 벌채 2년 후(2009) BMP2에서 54.2cm로 가장 크게 증가하였다. 그러나, 개벌처리구와 BMP2의 지하수위 변화 특성을 비교할 때, 벌채된 목재의 재적과 지하수위의 변화는 직접적인 연관성이 없는 것으로 나타났다. 산림벌채로 인한 지하수위의 증가는 �㎱굇璲� 보다 건조기간 동안 더 크게 나타났으며, 이러한 계절적인 추이는 산림벌채 후 식생구조의 차이에서 야기되는 증발산양의 변화에 기인하는 것으로 사료된다.