• 한국환경과학회지
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• 제19권6호
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• pp.665-670
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• 2010

Pollutants from urban pavement consists various kinds of substances which are originated from dry deposition, a grind out tire, corrosive action of rain to pavement and facilities and raw materials of the road etc.. These are major pollutants of urban NPS (Non-point source) during rainfall period. However there is not enough information to control such pollutants for appropriate management of natural water quality. In this study of transportation areas, three monitoring stations were set up at trunk road, urban highway and national road in Gyeongnam province. Runoff flow rate was measured at every 15minutes by automatic flow meters installed at the end of storm sewer pipe within the road catchment area for water quality analysis. Data was collected every 15 minutes for initial two hours of rainfall. Additional samples were collected 1-4 hours interval till the end of rainfall. The monitoring parameters were $COD_{Mn}$, SS, T-N & T-P and heavy metals. The average EMCs of TSS and $COD_{Mn}$ were 62.0 mg/L and 24.2 mg/L on the city trunk road, which were higher than those of urban highway and national road, indicating higher pollutant loads due to activities in the city downtown area beside the vehicle. On the other hand, the average EMC of T-N and T-P were in the range of 2.67-3.23 mg/L and 0.19-3.21 mg/L for all the sampling sites. Heavy metals from the roads were mainly Fe, Zn, Cu and Mn, showing variable EMCs by the type of road. From the TSS wash-off analysis in terms of FF(first flush) index, first flush phenomenon was clearly observed in the trunk road(FF : 0.89-1.43). However, such mass delivery behavior was not apparently shown in urban highway(FF : 0.90-1.11) and national road(FF : 0.81-1.41).

• 한국물환경학회지
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• 제32권2호
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• pp.183-190
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• 2016

Monitored data (rainfall runoff and water quality) from 4 different paddy sites over 3 years were compared to analyze the effect of irrigation water management on irrigation supply and rainfall runoff quality in Korea. The system of rice intensification water management was adopted at one site (SRI) while the conventional water management method was used for rice culture at the other three sites (CT, SD and HD). The soil texture at SRI, CT and SD was sandy loam while that at HD was silt loam. The average reduction of irrigation supply at SRI compared with CT, SD and HD during the 3 years studied was 49%, 51% and 55%, respectively. The average event mean concentration (EMC) at SRI compared with that at CT, SD and HD was decreased by 35% (BOD), 44% (COD), 47% (SS), 19% (TN) and 38% (TP). The correlation between rainfall runoff and the measured non-point source (NPS) pollutants was very good in general. The comparison revealed that SRI water management significantly reduced both irrigation supply and EMC in rainfall runoff. Paddy NPS pollution was closely related to factors that induce runoff such as rainfall and irrigation supply. It was concluded that SRI management could be an effective and practical option to cope with both water shortage due to climate change and water quality improvement in rural watersheds. However, further studies are recommended in large irrigation districts for use in the development and implementation of NPS pollution policies since the data was collected from field sized paddies.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.399-399
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• 2015

밭에서의 비점오염은 경사에 따른 토양유실과 높은 비료 시용량으로 부하가 상대적으로 높아 이에 대한 관리의 필요성이 증대되고 있다. 따라서 본 연구에서는 4개의 강우 사상에 대하여 경사지 밭에서 유출되는 오염물질의 농도와 특성을 파악하여 밭에서의 비점오염 관리의 기초 자료로 제공하고자 한다. 본 연구의 조사 지구는 충청북도 청주시 상당구 미원면 옥화리에 위치한 경사지 밭으로 면적은 0.77 ha이며, 중앙에 위치한 배수로 말단에 삼각위어를 설치하여 4개의 강우사상에 대해 모니터링을 수행하였다. 연구결과 강우사상의 강우량은 17.0~33.6 mm의 범위로 나타났으며, 평균 강우강도는 1.0~4.8 mm/h로 나타났다. 유출률은 3.1~26.8 %로 나타났는데, 선행강우가 높은 강우사상에서 가장 높은 값을 보였다. 오염물질 유량가중평균농도(Event Mean Concentration; EMC)는 TN 5.6~13.1 mg/L(평균 10.8 mg/L), $NO_3-N$ 4.1~12.9 mg/L(평균 9.3 mg/L), TP 0.46~1.34 mg/L(평균 0.8 mg/L), $PO_4-P$ 0.3~0.8 mg/L(평균 0.5 mg/L), SS 1,099~6,547 mg/L(평균 3,438 mg/L) 및 COD 27.1~38.6 mg/L(평균 33.1 mg/L)의 범위를 보였다. TN과 TP의 유량가중평균농도 평균값은 강우시 농촌유역 유출수의 유량가중평균농도인 3.1, 0.3 mg/L보다 높게 나타나 밭으로부터의 유출수가 유역 유출수의 농도를 높이는 것으로 판단된다. 또한 TN 농도는 시비의 영향을 받고, TP 농도는 강우강도와 작물 부분 토양 피복도의 영향을 받는 것으로 나타났다. SS 농도는 평균 강우강도에 비례하는 것으로 나타났다. 강우에 따른 오염물질 농도변화를 보면 TN의 농도는 강우 초기에 높게 나타났으며, 유량이 증가함에 따라 감소하고, 유량이 감소하면서 다시 증가하는 경향을 보였다. TP, SS 및 COD의 농도는 유량이 증가함에 따라 증가하고, 유량이 감소하면서 다시 감소하는 경향을 보였다. 또한, SS의 경우 최대농도가 첨두유량 앞에서 나타나는 초기 세척현상(First flush)을 보였다. 향후 보다 많은 강우사상을 대상으로 밭 유출수의 농도 및 오염부하에 대한 추가적인 모니터링을 통해 오염물질의 유출특성을 파악해야 할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.552-552
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• 2016

논의 경우 다양한 영향인자에 의해 비점오염물질이 배출되기 때문에 유출특성을 파악하기가 어렵다. 따라서 본 연구의 목적은 논에서 발생하는 비점오염물질의 유출 특성에 대해 파악하여 추후 효율적인 농업비점오염 관리를 위한 기초자료를 제공하는데 있다. 연구 대상지점으로 춘천시에 위치한 논 1곳(면적: $11,130m^2$)을 선정하였으며. 2014년 5월부터 9월까지 총 11회(9회 유출)의 강우 사상에 대한 오염물질별 오염부하 및 유량가중평균농도(Event Mean Concentration, EMC)를 산정하였다. 모니터링기간 동안 발생된 강우량의 범위는 2.6~95.8 mm로 나타났으며, 선행무강우일수는 0.59~21.2일, 강우강도는 0.33~5.13 mm/hr의 범위로 나타났다. 총 유출량은 $0.16{\sim}497.3m^3$, 유출율은 0.01~0.47(평균 0.24)의 범위로 나타났다. 오염물질별 EMC는 SS 17.1~55.3 mg/L(평균 31.9 mg/L), BOD 1.9~9.7 mg/L(평균 4.2 mg/L), COD 3.6~18.9 mg/L(평균 8.3 mg/L), TOC 3.4~17.4(평균 6.4 mg/L) mg/L, T-N 1.64~7.17 mg/L (평균 3.79 mg/L), T-P 0.16~1.04 mg/L(평균 0.44 mg/L)의 범위로 나타났다. 각 강우사상에 대한 단위면적당 오염부하는 SS 0.005~19.56 kg/ha, $BOD_5$ 0.001~1.70 kg/ha, $COD_{Mn}$ 0.003~3.15 kg/ha, TOC 0.002~1.81 kg/ha, T-N 0.001~0.822 kg/ha, T-P 0.00003~0.115 kg/ha의 범위로 산정되었다. 논의 경우에는 초기유출 발생에 따른 오염부하의 급격한 변화가 없었고, 누적오염부하량비의 그래프도 강우사상의 기울기가 직선에 가깝게 나타났다. 하지만 지속적으로 오염물질을 배출하는 경향과 다양한 조건에 따라 배출양상이 달라지기 때문에 효과적인 관리를 하기 위해서 장기적인 모니터링 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국농공학회논문집
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• 제61권3호
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• pp.15-22
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• 2019

In order to preserve water environment, Total Maximum Daily Load(TMDL) is used to manage the total amount of pollutant from various sources, and the annual average load of source is calculated by the unit load method. Determination of the unit load requires reliable data accumulation and analysis based on a reasonable estimation method. In this study, we propose a revised unit load estimation method by analyzing the unit load calculation procedure of National Institute of Environment Research(NIER) method. Both methods were tested using observed runoff ratio and water quality data of rice paddy fields. The estimated values with the respective NIER and revised NIER methods were highly correlated each other. However, the Event Mean Concentration(EMC) and the runoff ratio considered in the NIER method appeared to be influenced by rainfall classes, and the difference in unit load increases as the runoff and EMC increase. The error can be further increased when the EMC and runoff ratio are changed according to changes in rainfall patterns by climate change and change of agricultural activities. Therefore, it is recommended to calculate unit load by applying the revised NIER method reflecting the non point pollution runoff characteristics for different rainfall classes.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.232-232
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• 2023

고속도로 및 편의시설 건설로 불투수층의 면적이 증가하여 강우 시 고속도로 및 편의시설에서 발생하는 오염원에 의한 하천의 수질 영향도 커지고 있다. 특히 휴게소에서는 자동차의 급가속, 급감속으로 더욱 많은 분진과 오염물질이 발생할 수 있으며 타이어 마모 입자, 자동차 배기가스, 중금속 및 오일류 등이 휴게소나 도로 지표에 집적되어 있다. 이렇게 발생한 오염물질은 우기에 강우와 함께 불투수면을 침투하지 못하고 배수로를 통해 유출되어 인근 하천의 수생태 및 토양의 주요 오염원으로 작용하고 있다. 이에 따라 고속도로 및 인근 휴게소의 비점오염 저감대책이 필요하며 효율적인 비점오염원 저감을 위해 장기적인 모니터링, 지속적인 자료 수집 및 분석이 필요하다. 본 연구에서는 강원지역 고속도로 및 인근 휴게소에서 강우 시 강우유출수 모니터링을 통해 강우유출수 유량가중평균농도 (Event Mean Concentration) 산정하고 강우유출수 수문곡선 (hydrograph)을 작성하였다. 또한 강우사상에 따른 분석항목별 초기세척효과(First Flush Effects)와 오염부하량을 산정하였다. 추가적으로 차량 기인 입자를 확인하기 위해 μ-FT-IR 현미경 분석 실험을 하였다. 모니터링 장소는 휴게소 및 고속도로 일원이며, 모니터링은 선행무강우일수 2일 이상, 강우량 10mm 이상일 때 실시하였으며 2022년 6월부터 10월까지 총 4회 실시하였다. 모니터링 결과 타이어 및 브레이크 패드 마모와 관련된 중금속인 Zn, Cu, Pb 등의 중금속이 높게 분석되었으며 이러한 중금속의 오염부하량 역시 높게 산정되었다. 강우유출수 수문곡선에서 강우 초기 오염물질의 세척효과가 나타났다. MFFn 산정 결과 강우 30% 구간에서 초기세척효과를 보였다. μ-FT-IR 현미경 분석 결과 PE (Polyethylene)가 가장 많이 검출되었고 PP (Polypropylene), PS (Polystyrene) 순으로 검출되었다. 이러한 강우유출수 모니터링 데이터는 향후 고속도로 휴게소 및 고속도로 주변 오염저감 시설 설치 및 사회적 동참을 위한 타당한 근거 확보를 위한 기초자료로서 제공될 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.284-284
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• 2021

비점오염원이란 도시, 도로 포장면, 무허가 가축시설, 무단 경작지 등의 불특정 장소에서 불특정하게 발생하는 오염원을 말한다. 이러한 비점오염원은 주로 강우특성(강수량, 강우강도, 강우지속시간 등)에 영향을 받는 특징을 가지고 있다. 강우시 비점오염원은 주로 불투수면적에서 오염물질이 주변 하천이나 호수에 유입되어 수생태계에 악영향을 미치게 된다. 비점오염원 중 도로 노면에서 발생하는 오염물질은 농지나 가축시설에서 발생하는 오염물질(부유물질 및 유기물) 등과 달리 주로 차량에서 발생하는 오염물질이 주를 이루고 있다. 강우시 토양의 수분포화가 충분히 이루어진 후 강우강도에 따라 유출이 발생하는 농경지와는 달리 도로 노면 유출수는 누적된 오염물질들이 강우시 한꺼번에 유출되기에 강우 초기 채수 간격을 짧게 하여 수질을 분석하는 것이 중요하다. 이에 본 연구에서는 강원도 횡성군을 관통하는 영동고속국도의 횡성휴게소 불투수 노면에서 발생하는 비점오염물질을 알아보기 위해 모니터링 후 수질분석으로 노면 유출수 성분을 알아보고, 오염부하량을 계산하여 유량가중평균농도(EMC, Event Mean Concentration)와 초기세척효과(Mass First Flush effect)을 산정하였다. 이후 타 토지이용에서의 유출 특성과 고속국도 휴게시설에서 발생하는 비점오염물질의 유출 특성에 대해 분석하였다. 추후 본 연구자료는 고속국도와 주변 편의시설 설계시 주변 수생태계에 미치는 영향에 대한 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.

• 한국환경보건학회지
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• 제38권6호
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• pp.493-502
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• 2012

Objectives: The purpose of this study is to investigate the mass concentration of nanoparticles and understand the characteristics of elements of heavy metal concentrations within nanoparticles in the air using Micro-Orifice Uniform Deposit Impactor Model-110 (MOUDI-110), based on indoor and outdoor air. Methods: This Study sampled nanoparticles using MOUDI-110 indoors (office) and outdoors at S University in Asan, Korea in order to reveal the concentration of nanoparticles in the air. Sampling continued for nine months (10 times indoors and 14 times outdoors) from March to November 2010. Mass concentrations of nanoparticle and concentrations of heavy metals (Al, Mn, Zn, Ni, Cu, Cr, Pb) were analyzed. Results: Indoors, geometric mean concentration of nanoparticles ranged in size from 0.056 ${\mu}m$ to 0.10 ${\mu}m$ and those of 0.056 ${\mu}m$ or less recorded 0.929 ${\mu}g/m^3$ and 1.002 ${\mu}g/m^3$, respectively. On the other hand, the levels were lower outdoors with 0.819 ${\mu}g/m^3$ and 0.597 ${\mu}g/m^3$. Mann-Whitney U tests showed that the difference between the indoors and the outdoors was statistically meaningful in terms of particles of 0.056 ${\mu}m$ or less (p<0.05) in size. These results are possibly influenced by the use of printers and duplicators as the factor that increased the concentration of nanoparticles. In seasonal concentration distribution, the level was higher during the summer compared to in the autumn. Those of 0.056 ${\mu}m$ or less in size presented a statistically meaningful difference during the summer (p<0.05). These results may be influenced by photochemical event as the factor that makes the levels high. Regarding zinc, among the other heavy metals, the fine particles ranged in size from 0.056 ${\mu}m$ to 0.10 ${\mu}m$ and those of 0.056 ${\mu}m$ or less recorded 1.699 $ng/m^3$ and 1.189 $ng/m^3$ in the outdoors. In the indoors, the levels were lower, with 0.745 $ng/m^3$ and 0.617 $ng/m^3$. Cr and Ni at the size of 0.056 ${\mu}m$ or less, both of which have been known to pose severe health effects, recorded higher concentrations indoors with 0.736 $ng/m^3$ and 0.177 $ng/m^3$, compared to 0.444 $ng/m^3$ and 0.091 $ng/m^3$ outdoors. By season, Zn, Ni, Cu and Pb posted a high level of indoor concentration during the fall. As for Cr, the level of concentration indoors was higher than outdoors both during the summer and the autumn. Conclusion: This study indicates the result of an examination of nano-sized particles and heavy metal concentrations. It will provide useful data for the determination of basic nanoparticle standards in the future.

• 한국수자원학회논문집
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• 제36권5호
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• pp.787-797
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• 2003

산지계류수에서의 T-N(총질소), T-P(총인) 및 COD(화학적산소요구량)의 농도와 유출부하의 변화를 파악하고 산림의 수질정화기능을 평가하였다. 충청북도에 있는 시험유역은 면적이 92.5 ha이며 59%의 혼효림과 30%의 침엽수림으로 구성되어 있다. 시험유역의 말단에서 평상시는 10일 간격으로 또한, 1개의 강우사상에 대하여 2-6 시간 간격으로 계류수의 유량과 농도를 1년간 측정하였다. 강우시의 평균농도는 COD만이 유의적인 수준(p<0.05)에서 평상시의 농도보다 높게 나타났다. T-N과 T-P의 평균농도는 식생생육기(5-10 월)가 식생 휴지기(11-4 월) 보다 낮게 나타났는데, 이는 식물에 의한 영양염류 흡수와 토양의 온도상승에 따른 미생물의 활동이 증가하기 때문으로 생각된다. 연간유출부하에 대한 강수시 유출부하의 비는 T-N이 87%, T-P가 83%, COD가 87%로서 연간유출부하 중 강우시의 유출부하가 매우 높게 나타났다. 시험유역의 오염부하 원단위는 T-N이 5.9 kg/ha $\cdot$ yr, T-P가 0.15 kg/ha $\cdot$ yr, COD가 23.9 kg/ha $\cdot$ yr로 산정되었다. 또한, 시험유역에 의한 T-N, T-P 및 COD의 연간제거율은 각각 24, 58, 66%로 나타나, 산림유역이 수질정화기능을 발휘하고 있는 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권8호
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• pp.557-565
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• 2012

본 연구는 초기 강우시 축사주변 지역을 대상으로 강우 유출수와 함께 배출되는 비점오염물질의 특성에 대하여 분석하였다. 강우량에 따른 유출특성 중 수리 수문-농도곡선 분석결과 유량이 증가함에 따라 농도가 점점 증가하는 경향을 보였으며, 첨두 유량이 발생한 후에는 급격히 감소하였다. 축사주변지역에서의 유량평균가중농도(EMCs)는 TSS EMC 146.80~424.95 mg/L, COD EMC 11.64~55.66 mg/L, BOD EMC 6.66~49.88 mg/L, T-N EMC 7.650~43.825 mg/L, T-P EMC 0.711~3.855 mg/L였다. 또한 TSS와 BOD, COD, T-N 그리고 T-P의 오염물질별 상관계수를 분석해보면 0.53~0.95를 나타내었으며, 정량화된 EMCs와 강우 유출량($m^3$) 등 다른 요소들간의 회귀분석을 통한 상관관계를 분석한 결과는 3차 다항식으로 설명되었으며, 물질별 결정계수는 TSS 0.767~0.835, T-N은 0.773~0.901로 비교적 높게 분석되었다, 이는 두 항목간 상관관계가 높다는 것을 의미하며, 강우유출량이 많을수록 EMC가 증가한다는 것을 의미한다. 이는 추후 강우유출량을 모니터링하면 유출량에 따른 유량가중평균농도를 예측할 수 있을 것으로 판단된다.