• 한국습지학회지
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• 제15권3호
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• pp.387-396
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• 2013

비점오염원은 배출원, 유출경로 및 배출량이 명확하지 않아 관리에 많은 어려움이 있다. 최근 들어, 비점오염 관리를 위해 다양한 비점오염저감시설들에 대해 개발 및 연구 되고 있다. 또한 비점오염시설의 정확한 평가를 위해 다양한 효율산정 방법들이 제시되고 있다. 본 연구에서는 강우 시 식생수로 길이별 모니터링 결과를 토대로 식생수로의 길이가 저감효율에 미치는 영향에 대해 연구를 수행하였다. 또한 식생수로 길이별 저감효율을 다양한 방법으로 산정하여 효율 산정방법에 따른 차이를 비교하고자 하였다. 효율 산정 방법으로는 ER, SOL, ROL, ROF, SOLF, ROLF 방법을 이용하여 분석하였다. EMC 분석결과 유입 및 유출량의 농도차이가 유기물질이 염양염류에 비하여 크게 나타났다. 식생수로 길이에 따른 효율 분석 결과 식생수로 유입부에서 효율이 급증하고, 이 후에는 효율 증가가 점차 감소하는 것으로 나타났다. 이는 식생수로 전단에 설치된 저류지에 의한 것으로 판단된다. 식생수로의 저감효율을 확보하기 위해서는 식생수로의 길이가 최소 30m이상으로 충분히 확보되어야 한다. 또한 식생수로의 경제적이고 효율적인 설계를 위해선 단순한 효율분석이 아닌 식생수로 최소 길이에 대한 연구가 필요하다.

• 한국물환경학회지
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• 제30권6호
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• pp.638-646
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• 2014

Soil erosion from agricultural fields leads to various environmental problems weakening the capabilities of flood control and ecosystem in water bodies. Regarding these problems, Ministry of Environment of South-Korea prepared various structural and non-structural best management practices (BMPs) to control soil erosion. However, a lot of efforts are required to monitor and develop BMPs. Thus, modeling techniques have been developed and utilized for these issues. This study estimated the effectiveness of BMPs which are a vegetation mat with infiltration roll and Roll type vegetation channel using Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model through the adjustment of the conservation practice factors, P factors, for Universal Soil Loss Equation which were calculated by monitoring data collected at the segment plots. Each BMP was applied to the areas with slopes ranged from 7% to 13% in the Haeanmyeon watershed. As a result of simulation, the vegetation mat with infiltration roll and Roll type vegetation channel showed 55% and 59% efficiency of soil erosion reduction, respectively. Also, Vegetation mat with infiltration roll and Roll type vegetation channel showed each 11.2% and 11.8% efficiency in reduction of sediment discharge. These roll type vegetation channel showed greater efficiency of soil erosion reduction and sediment discharge. Based on these results, if roll type vegetation channel is widely used in agricultural fields, reduction of soil erosion and sediment discharge of greater efficiency would be expected.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.440-443
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• 2012

도시지역의 도로, 교량 및 주차장과 같은 포장지역은 작은 면적이지만 강우 시 다른 토지이용에 비해 강우 유출량이 높고, 상수원인 하천의 종 및 횡방향으로 존재하기 때문에 직접적인 오염 원인으로 작용하고 있다. 이에 대한 대책으로 최적관리기법(Best Management Practices, BMP) 또는 저영향개발(Low Impact Development, LID)과 같은 관리 방안을 적용하여 강우에 의해 발생되는 강우유출수와 비점오염물질을 동시에 저감하는 방안이 연구되고 있으나, 모델링을 통한 비점오염물질 배출량의 정량화와 저감시설의 성능평가에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 주차장 지역에서 발생하는 비점오염물질의 배출량 모의 가능성을 평가하기 위해 국내 외에서 강우유출수의 모의와 저감시설의 성능평가에 많이 사용되고 있는 MUSIC(Model for Urban Stormwater Improvement Conceptualization) 모형과 SWMM(Storm Water Management Model) 모형을 이용하여 강우유출수 수문 수질 모의를 실시하여 각 모형의 적용성을 평가한 결과, 두 모형 모두 총 유출체적 오차가 ${\pm}6%$ 이내로 수문모의에 대한 적용성이 우수하게 나타났지만, 수질의 경우 SWMM 모형이 MUSIC 모형에 비하여 오염물질의 배출량을 실측치와 가깝게 모의함으로서, 결과적으로 대상지역에 대해 SWMM 모형이 MUSIC 모형에 비해 주차장의 초기우수현상을 더 잘 재현하는 것으로 나타났다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제22권6호
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• pp.74-84
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• 2017

Soil erosion is often extreme in Korea due to high rainfall intensities and steep slopes, and climate change has also increased the risk of erosion. Despite its significane, erosion-induced soil organic carbon (SOC) emission and water resource loss are not well understood, along with the lack of an integrated surface soil erosion protection policy. Therefore, to design adequate protection policies, land users, scientists, engineers and decision makers need proper information about surface soil and watershed properties related to greenhouse gas emission potential and water conservation capability, respectively. Assuming the total soil erosion of $346Tg\;yr^{-1}$, soil organic matter (SOM) content of 2% (58% of SOM is SOC), and mineralization rate of 20% of the displaced carbon, erosion-induced carbon emission could reach $800Gg\;C\;yr^{-1}$. Also the available water capacity of the soil was estimated to be 15.8 billion tons, which was 14 times higher than the yearly water supply demand in Seoul, Korea. Therefore, in order to prevent of soil erosion, this study proposes a three-stage plan for surface soil erosion prevention: 1) classification of soil erosion risk and scoring of surface soil quality, 2) selection of priority areas for conservation and best management practices (BMP), and 3) application of BMP and post management.

• 한국습지학회지
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• 제20권4호
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• pp.304-313
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• 2018

새만금 간척지의 농지 간척 사업은 대부분 2020 년까지 완공 될 예정이며, 그 시기 토지의 관개용수 활용에 대한 대비가 필요한 실정이다. 그러나 관개수의 수질은 드물게 목표 농도를 충족하고 있다. 이에 본 연구에서는 논에서의 최적관리기법(BMPs)인 토양검정시비(SO#1), SO#1과 SO#3의 복합처리(SO#2), 배수물꼬(SO#3), 완효성 비료시비 (SO#4) 방법을 관행재배(CT: Control)와 비교하여 논 비점오염원 저감효과 및 정책개발 시의 고려사항을 기술하였다. 논에서의 유출 저감은 SO#3(25%)와 SO#1(27%)에서 관행재배와 비교하였을 때 상대적으로 높았으나, SO#4(9%)와 SO#2(7%)에서 낮게 나타났다. 논 유출량의 NPS 오염물질 농도와 부하는 변화의 폭이 높게 나타났으며 BMPs 중에 유의한 차이는 나타나지 않았다. 또한 농민들의 인식조사 결과, 농민들은 실제 BMP 구현의 한계로 기존 관행적인 영농활동을 유지하고 있는 것으로 나타났다. 따라서 NPS 오염물질 관리와 관개수 절약을 위해서 농민 교육 및 지원과 함께 관개물꼬 및 논의 담수심을 자동 조절할 수 있는 관리방안이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국습지학회지
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• 제13권3호
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• pp.481-488
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• 2011

금강수계의 논산 양지리에 위치한 인공습지는 축산폐수처리시설에서 방류되는 처리수의 추가처리와 함께 강우시 유역에서 유출되는 비점오염물질을 처리하기 위하여 설치되었다. 본 시설은 2008년 설치된 이후부터 시설검증을 위한 모니터링을 수행중에 있으며 본 연구결과는 시설의 설치 직후로부터 1년간의 모니터링 결과를 정리한 것이다. 모니터링 결과, 평균 오염물질 저감효율은 TSS가 86%, BOD가 60%, TN은 45%, TP의 경우 70%로 산정되었다. 대부분의 모니터링에서 입자상 물질과 인의 평균 저감효율이 60% 이상의 높은 저감효율을 보이는 반면 질소의 경우 축산폐수의 높은 질소농도에 비해 낮은 유기물 농도에 의하여 낮은 저감효율을 나타내는 것으로 분석되었다. 따라서 유출수내 질소제거능 향상을 위해서는 긴 수리학적 체류시간 및 추가적 DO공급이 필요한 것으로 평가되었다.

• 한국농공학회논문집
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• 제51권2호
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• pp.15-27
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• 2009

토지이용변화가 수질에 미치는 영향을 평가하기 위하여 비점오염모형이 광범위하게 사용되고 있다. 본 연구에서는 최적관리기법이 수문 수질에 미치는 영향을 평가하기위한 통합모형시스템을 개발하였다. 통합모형시스템은 DANSAT (Dynamic Agricultural Non-point Source Assessment Tool)과 사용자 인터페이스로 구성되어 있다. DANSAT은 분포형 연속 강우사상 모형으로서 농업소유역에서의 유출량, 유사량, 농약 물질의 이동기작 등을 모의한다. DANSAT은 크게 동적변수 부모형, 수문 부모형, 유사 이용 부모형, 농약 물질 이동 부모형등 4개의 부모형으로 구성되어있다. 동적변수 부모형은 토양의 특성, 작물의 생장 및 작물 잔여물질의 분해 등을 모의하는 하부모형으로 구성되어있으며, 토지 이용 변화에 관계되는 내부 변수들의 시간적 변화를 모의한다. 수문 부모형은 차단, 증발산량, 침투량, 침루량 등을 모의하는 격자 단위 프로세스와 지표유출, 중간유출, 기저유출 및 하천에서의 물의 이동을 모의하는 유역 단위 프로세스로 구성되어있다. 유사 이동 부모형은 세류간 (interrill) 토양입자의 분리, 세류 (rill) 및 하천내의 토양분리, 운송가능량 등을 모의하며, 농약 물질 이동 부모형은 농약의 분해, 평형, 식물에 의한 흡수, 침출 등을 고려하여 농약 물질의 이동을 모의한다. 입력변수는 최적관리기법의 시 공간적인 변화를 고려할 수 있도록 계층구조로 구성하였다. 유역출구에서의 결과 출력 뿐만 아니라, 유역전체에 걸쳐 지표면과 지하수면 사이에서 물 및 오염물질의 이동량 분석을 위한 출력 및 격자단위의 상세 결과 출력을 통하여 최적관리기법을 평가하고 분석할 수 있다. 한편, 사용자 인터페이스는 모형의 구동을 위해 요구되는 광범위한 시 공간 입력 자료를 기존에 존재하는 데이터베이스를 이용하여 생성할 수 있도록 개발되었다.

• 한국물환경학회지
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• 제27권5호
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• pp.580-586
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• 2011

Low impact development (LID) technique is recently proposed as new concept to reduce surface runoff and pollutant loading with various best management practices (BMPs). In this study, LIDMOD2, which is one of the model to evaluate LID, was applied at Mohyeon developing area to evaluate the redcution of annual runoff and pollution loading, cost-reduction efficient by LID with design of structural BMPs including bioretention, wet pond, and wetland. As a simulation results, the bioretention had the highest reduction efficiency for runoff (41.43%), and 22% for T-N and 22% for BOD. Wet pont had the highest reduction efficiency for T-P as showing 25% of reduction rate. As a results of cost-reduction efficient, wet pont represented the highest cost-effective for T-N and BOD with showing 0.43 T-P kg/million won and 17.37 BOD kg/million won, respectively, and bioretention represented the highest cost-effective for T-P with showing 2.52 T-P kg/million won. LID technology could reduce effectively surface runoff and nonpoint source pollution and construct sustainable development. LIDMOD2 could be suggested as useful tool to evaluate and design LID.

• 한국습지학회지
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• 제20권4호
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• pp.424-431
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• 2018

강우유출수 내 포함된 입자상 물질, 유기물, 영양물질, 중금속 등의 오염물질은 수계에 악영향을 미친다. 이러한 강우유출수 내 포함된 오염물질 감소와 처리를 위해 최적관리기법(BMP)을 도입하고 있으며, 비용효율적인 방법으로 평가되고 있다. 하지만, 잘못된 설계와 유지관리 부족은 시설의 성능을 저하시켜 원활한 기능을 수행하지 못하고 있는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 지속적인 유지관리가 진행된 침투도랑(IT)의 시설에 대한 평가를 수행하였다. 2009년부터 2016년까지 총 41회의 모니터링을 수행하였으며 침투도랑(IT)의 오염물질 저감효율 평가를 수행하였다. 수질 및 수문학적 분석결과, 시설에 유입되는 유입수는 단위 오염 부하량에 영향을 미치는 요인으로 나타났다. 또한, 계절의 변화는 오염물질 저감능력에 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 여름철 강수량 및 강우강도의 증가로 인해 Overflow 및 유량의 증가가 발생되었으며, 이로 인해 저감효율이 감소하였다. 또한, 겨울철 낮은 온도로 인해 여재 및 화학적 메카니즘의 효과 감소로 오염물질 저감 효율이 감소되는 것으로 분석되었다. 침투도랑(IT)의 유지관리는 시설의 효율에 영향을 미치는 것으로 평가되었다. 시설 설치 이후 2년 동안 유지관리 부족으로 오염물질 저감효율이 낮은 것으로 나타났으며, 일부 모니터링에서 지오텍스타일 내 제거 되지 않은 퇴적물로 인해 오염물질 저감효율의 감소를 보였다. 본 연구를 통하여, 시설의 유지관리는 오염물질 저감효과에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, BMP 시설의 최적 유지관리 기간 및 방법 등은 향후 유용한 자료로 사용 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권1호
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• pp.23-31
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• 2012

새만금 유역은 BOD와 TP의 비점오염배출 비중이 각각 68.4와 61.4% (2009년 기준)로 점오염원에 비해 높게 나타나므로 새만금 수질관리를 위해서는 비점오염원에 대한 대책수립이 시급하다. 본 연구에서는 새만금 유역 최적관리기법 대상지 선정을 위해 비점오염원의 영향이 큰 농업지역을 중심으로, 그리고 부영양화에 주요인자인 총인(TP)을 기준으로 농업비점오염대책 우선지구를 선정하고자 하였다. 우선지구 선정방안은 의사결정에 의한 오염영향 지수를 이용한 정성분석 방법으로 수계에 비점오염원(TP기준)이 작용하는 단계를 크게 발생, 배출, 유출 관련지표로 구분하여 비점오염원 영향지수(NPSI; Non-point Source Index)를 산정하였으며, 전문가 AHP (Analytic Hierarchy Process)분석을 통해 지표의 가중치를 결정하였다. NPSI 산정에는 행정구역 745개의 동리단위 기준으로 비점발생특성(해당 지역의 액비살포 면적, 축사 면적, 논면적, 밭면적, 인산질 비료사용량), 비점배출특성(수질오염 총량관리제의 축산계 비점오염원 배출부하량, 토지계 배출부하량), 비점유출특성(토양유실량, 불투수율, 유출곡선지수, 유달거리, 유효강우비)의 총 12개의 지표가 적용되었다. GIS (Geographical Information System) 분석을 이용한 NPSI 산정결과 새만금 유역 농업비점관리지역 우선지구 후보지로 만경강 5지점과 동진강 5지점을 선정하였다. 우선지구 후보지의 선정원인은 주로 축산에서 기인한 것으로 나타났으며, 이는 AHP 분석결과 축산관련 지표의 가중치가 높았기 때문으로 사료된다.