전력 시스템의 오손에 의한 사고 방지를 위한 가장 효과적인 방법은 오손도를 정확하게 예측하는 것이다. 전력시스템은 옥외에 노출되어 있으므로 오손 및 열화가 불가피하며, 오손의 증가는 사고의 위험성을 악화시킨다. 한편, 오손의 주요소는 염분이며, 오손도는 등가 염분 부착 밀도(ESDD)로서 나타낼 수 있다. 기후 조건은 지속적으로 오손도를 증감시키고 있다. 기후와 오손도의 상관관계를 해석하여 오손도를 예측할 수 있으며, 다중 회귀 분석방법를 통하여 분석이 가능하다. 이와 관련된 선행연구에서는 높은 신뢰도를 확인할 수 있었다(0.874). 그러나 이러한 방법은 다른 시기에 적용한 경우 상관성이 상당히 하강하였다. 본 연구는 이와 같은 신뢰도를 더욱 향상 시키고(0.898), 정밀한 오손도 예측을 위한 통계처리를 수행하였다.
For areas with the diverse contamination sources, the change of 4-nitrophenol contamination and impact of potential contamination sources have been evaluated using monitoring data and a numerical model (HydroGeoSphere). The model considered several parameters including land cover, precipitation, and flow rate. And, the model has been performed to investigate the effect of decay rate of 4-nitrophenol. The results of the simulations showed that the influence on 4-nitrophenol in downstream was mainly greater than that in upstream, and the tributaries did not significantly affect the mainstream because of their low flow rates. In addition, the effect of contamination sources was simulated for each section, then the measured data were higher than the corresponding simulated data in most sections of the Geumho river. In particular, the impact of the potential contamination sources in the upstream area was much higher than that in the other area, thus more monitoring data for the upstream area is required.
신속한 유류오염 조사를 위해 자연 방사성 동위원소인 Rn-222를 추적자로 활용하였다. 디젤유로 오염된 화강암 토양시료중의 Rn-222를 액체섬광계수기를 사용하여 분석한 결과 라돈 농도는 유류의 함량에 비례하여 감소하였으며 13%까지 오염시킨 경우 Rn-222의 함량은 30% 까지 감소하였다. TCE로 오염된 지하수의 오염범위를 알기위해 Rn-222를 물과 유류간의 분배계수차이를 활용한 추적자로 사용하였다. 원주의TCE 오염 지하수에 대한 오염범위를 예측하기 위해 Rn-222 분석을 수행하였다.
개발에 따른 수질오염을 최소화하기 위해서는 사업 전 후에 발생하는 오염량을 정량적으로 산정하여 관리할 필요가 있다. 점 오염원(point source)은 발생대상과 규모가 확정적이므로 법률적으로 강화된 기준에 의하여 충분한 대책을 수립할 수 있다. 이에 반해 비점오염원(non-point source)은 점오염원을 제외한 모든 오염원으로 발생기구나 전파경로에 대한 관리가 점오염원의 경우보다는 어렵다. 기존의 비점오염원 관리를 위한 강우량의 규모결정은 단순히 손실우량을 가정하여 이보다 큰 강우량을 이용하였으나 이는 연간 발생횟수나 지속시간에 대한 항은 거의 고려하지 못하는 실정이다. 이를 해결하기 위해서는 적정 설계강우량의 크기를 연간 발생횟수나 지속시간을 고려하여 결정하고 초기손실량, 유출률, 연간강우량, 연간강우횟수에 대한 적절한 민감도 분석(sensitivity analysis)이 동시에 수행 되어야한다. 본 연구에서는 평상시 강우의 발생특성에 대한 해석 기법연구와 해석적 확률기법(analytical probabilistic method)을 도입하고 공학적으로 합리적인 정량적 산정방법 및 최적환경용량 산정기법에 대하여 제시하여 실제 개발사업에서 합리적인 비점오염원 처리시설의 용량 및 효율을 결정할 수 있도록 하여 최적의 유역관리가 가능하도록 제안하였으며, 이를 위한 실증적 적용결과 분석을 위하여 유역자체개발에 의한 택지개발사례를 검토하였다. 앞으로도 개발은 계속 이루어질 수밖에 없으며, 개발에 따른 영향을 최소화하여 지속가능한 개발을 이루어야 한다. 특히 수자원의 이용에서 유역자체 개발과 더불어 수자원자체 개발에서도 점오염원의 관리만으로는 수질관리가 불가능한 것으로 판단되었다. 비점 오염원의 관리 시스템은 지속적으로 개발되고 있으나 정량적인 환경용량 산정 없이 편의적 접근이 시도되는 현실에 비추어 보다 공학적이고 정확한 판단이 필요한 시점이다. 이러한 일련의 기작으로 개발에 의하여 추가 발생되는 비점오염원의 양을 정량적으로 산정하여 자연상태보다 적극적인 대책을 수립하면 개발에 따른 오염원의 최소화뿐만 아니라 자연상태보다 효율적인 유지관리가 가능하다.
지난 2019년 인천시, 서울시 문래동, 포항시 등에서 발생한 수질사고로 인해 국민의 상수도에 대한 신뢰도가 최악의 상황에 있으며, 이후로도 깔따구 유충이 발견되는 등 상수도 관망 내 체계적인 수질 관리 및 빠르고 정확한 수질 사고 발생 지점의 추정이 중요해 지고 있는 실정이다. 오염물 유입 추정은 수리학적 사고로 고려되는 누수와는 달리 상대적으로 그 지점 추정이 어렵다. 대게의 경우 수리해석을 진행하여 유량과 유향을 파악한 뒤 계측 지점에서부터 동일 시간대로 역으로 흐름을 거슬러 올라가며 확률상 높은 지점을 추정하는 것이 일반적인 방법이다. 본 연구에서는 범용 수리해석 프로그램인 EPANET2.2에 내장된 Trace Analysis (이후 trace 분석) 옵션을 사용한 오염물 유입 지점 추정 방법론을 소개한다. 본 연구에서는 방법론의 검증을 위해 오염물 유입지점은 한 곳으로 가정하였다. 해당 방법론은 먼저 절점별 trace 분석을 실시하여 모든 지점에서 수질 관측 지점까지 물이 도달하는데 소요되는 시간을 산정한다. 해당 시간과 오염물 관측 데이터와의 비교를 통해 유입 확률이 높은 지점을 추출한다. 이를 위해 실측 데이터가 필요하며, 결과는 지점별 확률로 나타난다. 모의 결과 1개의 수질 관측 지점으로도 개략적인 지점을 선정할 수 있는 것으로 나타났다. 다만, 수질 관측 지점의 수에 따라 분석 결과의 정확도가 향상한다. 마지막으로 유입 지점 추정 확률이 낮은 경우, 유입 지점 추정 확률을 향상시킬 수 있는 추가 수질 분석 지점을 결정하였다. 본 연구에서 소개한 방법론은 향후 수질 사고 발생 시 최초 확산 방지를 위한 격리 지점 선정에 근거를 제시할 수 있을 것으로 기대하며, 나아가 수질 관측 지점을 결정 및 대응 방안 수립 가이드라인으로 활용할 수 있을 것이다.
제주도 지하수중의 $\delta$$^{15}$ N값을 이용하여 질산성질소의 오염원을 추정하기 위해 질산성질소농도가 먹는물 최대허용농도를 초과하거나 초과할 우려가 있는 지역중 7개 지점을 선정했으며, 대조지역으로 질산성 질소가 1 mg/ι 미만인 1개 지역을 선정하였다 질산성질소의 오염원은 $\delta$$^{15}$ N와의 관계를 비교하여 자연토양, 화학비료, 가정하수, 축산폐기물이나 퇴비등에서 유래되는 것으로 구분하였다. 질산성 질소농도와 $\delta$$^{15}$ N에 의한 주요 기원별 구성비에서는 A-1, R 및 F-1이 각각 61.1%, 50.0% 및 20.0%가 축산분뇨.생활하수 로 27,8%, 45.7% 및 40.0%가 화학비료로 11.1%, 4.3% 및 40.0%가 자연토양으로 구별되였고, A-2에서 A-6은 각각 37.8%, 25.0%, 40.9%, 26.2% 및 35.7%가 축산분뇨.생활하수로 2.6%, 3.3%, 6.1%, 2.3% 및 4.1%가 자연 토양으로 59.6%, 71.7%, 53.0%, 71.5% 및 60.2%가 화학비료로 추정되었다.
Atmospheric bulk (wet and dry) samples were monthly collected in Masan and Heangam areas of Korea, to assess the deposition flux and seasonal variation of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). Deposition fluxes of PAHs in bulk samples were determined using gas chromatography coupled to mass spectrometer detector (GC/MSD). Particle deposition fluxes from Masan and Haengam areas varied from 13 to $87\;g/m^2/year$ and from 5 to $52\;g/m^2/year$, respectively. PAHs deposition fluxes in atmospheric bulk samples in Masan and Haengam areas ranged from 135 to $464\;{\mu}g/m^2/year$ and from 62.2 to $194\;{\mu}g/m^2/year$, respectively. Atmospheric deposition fluxes of particles and PAHs in this study were comparable to or slightly lower values than those from different locations in Korea and other countries. PAHs profiles of atmospheric deposition bulk samples showed slightly different from two sampling areas, however the predominant species of PAHs were similar. Indeno (1,2,3-c,d)pyrene, benzo(g,h,i)perylene, phenanthrene compounds were the most detected PAHs in deposition bulk samples. Carcinogenic PAHs occupied the contribution of approximately $30-40\%$ of the total PAHs deposition fluxes. The non-metric multi-dimensional scaling (MDS) was used, to assess the differentiation of PAHs source between two sampling areas. The result suggests that PAHs contamination sources were different according to the location and season surveyed. There was no an apparent relationship between the PAHs deposition flux against temperature and rainfall amount, even though summer season with the highest temperature and the largest amount of precipitation showed the lowest PAHs deposition flux. Benzo(e)pyrene/benzo(a)pyrene ratio indicated that the photo-degradation process was one of important factors to the seasonal variation of PAHs with the lower deposition fluxes.
깅릉 남대천 수계에서 처음으로 용존 비소(As)의 분포와 거동에 관한 연구가 수행되었다. 풍수기인 1997년 8월 28일(최종 방류량; $1.97{\times}10^6$ 톤/일)과 갈수기인 동년 11월 21일(최종 방류량; $0.13{\times}10^6$ 톤/0일). 두 차례에 걸쳐 조사된 As의 농도 분포는 같은 시기에 조사된 다른 중금속들과 다소 차이를 보인다. 도암댐 보다 오봉댐 유출수의 농도가 미소하게 높았고, 갈수기인 11월 하류부의 농도 급증현상도 나타나지 않았을 뿐 아니라 풍수기인 8월 하류부의 농도보다도 낮았다. 그리고 두 조사기간사이의 농도차가 미비하며, 원시적인 강들과 세계평균치에 비해서도 비교적 낮은 농도로서 남대천 수계에서는 As의 인위적인 오염원이 없고, 자연적인 배경농도(background level) 수준임을 알 수 있다. 하구에서 담수와 해수가 혼합되는 과정에서는 외부 유입이나 제거 기작없이 염분과 함께 직선적으로 증가하는 보존적인 분포를 보이며, 남대천을 통하여 동해로 유출되는 As의 양은 연간 65.12kg 정도이다.
제주도 지하수중 질산염농도가 높은 지점을 선정하여 1995년부터 1996년까지 4차에 걸쳐 질소안정등위원소의 자연존재를 측정하고. 오염원별 기여율을 계산한 결과는 다음과 같다. 화학비료에 의한 영향이 뚜렸하게 나타나는 지점은 T-3, L-1. O-1∼O-4. F-2∼F-5. G-2의 11개소로써 화학비료 질소성분이 지하수 질산염농도 중 약 60% 이상을 차지하는 것으로 조사되었다. 그리고. 동물성 유기물질에 의한 영향이 많은 지하수는 T-4, T-5. G-2지점 3개소이며, T-4, T-5지점은 생활하수에 의한 영향으로, G-2지점은 쓰레기매립장 침출수의 영향으로 사료된다. 또한. 화학비료와 동물성 유기물질에 의한 영향을 비슷하게 받는 지하수는 T-1, T-2. L-2. F-1지점 4개소로 조사되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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