• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.1726-1730
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• 2007

본 연구에서는 왜곡된 물순환을 건전화시키기 위해 잠재적으로 좋지 않은 유역에 선정된 대안에 대한 효과분석을 HSPF 모형을 이용하여 정량적으로 수행하였다. 효과분석은 건기의 수량확보 측면(갈수량, 저수량)과 BOD 평균 및 총 오염부하량의 변화 측면에서 이루어졌다. 분석한 대안으로는 복개하천 복원, 하천수의 하수관거로 손실 방지, 기존 저수지의 운영개선, 하수처리수의 재이용, 지하철 역사에서 발생한 지하수의 유지용수로의 활용, 소규모 하수처리장 건설 등이 있다. 특히 최근 관심이 증대된 하수처리수 재이용은 수량측면에서는 우수한 결과를 보이나 수질 측면에서는 좋지 않은 결과를 보이므로 방류수의 수질에 따라 신중하게 검토되어야 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2002.05a
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• pp.170-175
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• 2002

• Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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• v.55 no.4
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• pp.13-20
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• 2013

The purpose of this study was to evaluate the applicability of the HSPEXP expert system for the calibration of the Hydrological Simulation Program - Fortran (HSPF) for the study watershed. HSPEXP offers advice to the modeler, suggesting parameter changes that might result in better representation of a river basin and provides explanations supporting the recommended parameter changes. The study watershed, Sancheong, is located within the Nakdong River Basin and having the size of $1,072.4km^2$. Input data for the HSPF model were obtained from the landuse map, digital elevation map, meteorological data and others. Water flow data from 2006 to 2008 were used for calibration and from 2009 to 2010 were for validation. Using the HSPEXP expert system, hydrological parameters were adjusted based on total volume, then low flows, storm flows, and finally seasonal flows. For the calibration and validation period, all the HSPEXP model performance criteria were satisfied.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.204-204
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• 2011

최근에 들어 도시화와 이상기후의 영향으로 유역에서의 유출특성과 오염물질 발생특성이 변화하고 있어 이에 따라 체계적인 유역 관리가 요구되고 있다. 우리나라는 하천 및 호소에 대한 수질 관리를 생활하수, 공장폐수 등 점오염원을 중심으로 수질관리정책 및 대책을 추진하여 왔으나, 오염물질의 상당량은 비점오염원에서 유발되고 있다. 또한 오염총량제의 실시 이후 국내에서는 비점오염원 관리의 중요성이 점오염원에 비해 상대적으로 높아짐으로서 유역수질모델링의 중요성을 인식하고 있으며, 비점오염원에 관련된 연구도 활발히 진행되고 있다. 이를 위해 유역의 유출 및 수질 분석을 효율적으로 하기 위해 유역간 물질의 교환 및 전달이 유역 규모에 따라 얼마나 높은 정확성을 나타내는지를 분석하고 이를 검토하여 효과적인 유역수질모델링의 방법이 제시되어야 한다. 본 연구에서는 이러한 통합적 수질관리의 필요성 증대에 따라, 유역 내 수문 순환 및 비점 오염원의 발생 거동을 정량적으로 분석할 수 있는 HSPF(Hydrologic Simulation Program - Fortran) 모형을 통해 오염총량 단위유역을 각각의 소유역으로 순차적으로 모의하여 검 보정을 수행 후 그 결과로 계산된 매개변수들을 단위유역 전체에 대한 분석에 입력하여 수행한 모의 결과와 비교 평가하였다. 또한, 이를 바탕으로 비점오염원에 의한 유역 내 하천 수질 영향도를 파악하였다. 유량 및 수질해석을 위하여 남강유역의 2004년부터 2007년까지 강우와 기상자료, 유량과 오염원 자료를 수집하여 입력 자료를 구축하였다. 또한, 대상유역에 해당되는 환경기초시설의 방류 유량 및 수질을 유입시킴으로써 HSPF모의가 진행되었다. 하천수질에 영향을 줄 수 있는 비점오염원은 강우 및 기상 관련 자료의 입력을 통하여 유역 내 유출 조건의 초기입력을 수행하였으며, 강우 입력에 따른 유출에 영향을 고려하기 위하여 토지이용 및 토양도를 고려하였다. 그리고 유역의 규모를 고려하였을 때 오염총량 단위유역의 유역 규모에 따라 모의를 실시한 결과를 바탕으로 HSPF 모형의 정확성 여부를 판단하여 정확성이 높은 방법을 선택할 수 있도록 하였다. 모의결과 소유역을 순차적으로 모의한 결과(CaseA)가 전체유역을 모의한 결과(CaseB)보다 실측치와 더 높은 상관계수를 나타냄을 알 수 있었다. 본 연구에서의 평가방법을 바탕으로 유역수질모델링이 이루어진다면 추후 비점오염원에 대한 효과적인 관리에 도움이 될 것이며, 모니터링 기법 및 GIS기반 유역관리모델 개발, 4대강 비점오염원 최적관리기법 연구 등에 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.32 no.2
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• pp.175-184
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• 2010

The purpose of this study is to develop a method for estimating the non-point pollutant delivery load of each reference flow(flows of dry, low, normal, abundant and flood seasons) with combination of BASINS/HSPF. The effectiveness of this method is evaluated by applying it to the watershed of Dongbok stream. The flow, BOD and T-P reliability indices(RI) of the BASINS/HSPF for the watershed of Dongbok stream are 1.59, 1.41, 1.28, respectively, and thus the similarity between measured and estimated values is high. The non-point pollutant load delivery ratios of BOD and T-P for the flows of dry, low and normal seasons, which are estimated by such constructed BASINS/HSPF, are 0.36 and 1.09, 0.82 and 2.19, 6.02 and 16.90, respectively, as compared with daily average of non-point loads for a year. These results show that the non-point pollutant delivery load should be estimated and applied for each reference flow, and in this case the method for estimating the non-point pollutant delivery load of each reference flow can be useful.

• Korean Journal of Ecology and Environment
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• v.39 no.2 s.116
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• pp.187-197
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• 2006

A mathematical modeling program called Hydrological Simulation Program-FORTRAN (HSPF) developed by the United States Environmental Protection Agency(EPA) was applied to the Yongdam Watershed to examine its applicability for loading estimates in watershed scale. It was run under BASINS (Better Assessment Science for Integrating point and Nonpoint Sources) program, and the model was validated using monitoring data of 2002 ${\sim}$ 2003. The model efficiency of runoff was high in comparison between simulated and observed data, while it was relatively low in the water quality parameters. But its reliability and performance were within the expectation considering complexity of the watershed and pollutant sources and land uses intermixed in the watershed. The estimated pollutant load from Yongdam watershed for BOD, T-N and T-P was 1,290,804 kg $yr{-1}$, 3,753,750 kg $yr{-1}$ and 77,404 kg $yr{-1}$,respectively. Non-point source (NPS) contribution was high showing BOD 57.2%, T-N 92.0% and T-P 60.2% of the total annual loading in the study area. The NPS loading during the monsoon rainy season (June to September) was about 55 ${\sim}$ 72% of total NPS loading, and runoff volume was also in a similar rate (69%). However, water quality was not necessarily high during the rainy season, and showed a decreasing trend with increasing water flow. Overall, the BASINS/HSPF was applied to the Yongdam watershed successfully without difficulty, and it was found that the model could be used conveniently to assess watershed characteristics and to estimate pollutant loading in watershed scale.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.421-421
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• 2019

본 연구의 목적은 HSPF 모델을 이용하여 비점오염물질이 수질에 미치는 영향을 평가하는 것이다. 합천댐 유역을 연구대상지역으로 선정하였으며, 입력자료는 유역도, 하천도, 토지이용도, 수치표고모델 및 기상자료 등을 이용하였다. HSPF 모형은 2000년부터 2016년까지의 실측값을 이용하여 보정 및 검증이 이루어졌다. 수문 보정을 위한 매개변수는 사용자 설명서와 참고문헌에 근거하여 선정하였으며, 시행착오법에 의해 수행되었다. 모델의 적용성 평가는 $R^2$, RMSE, RMAE, NSE를 사용하였고 $R^2$가 0.78에서 0.83, RMSE는 2.55에서 2.76mm/day, RMAE는 0.46에서 0.48mm/day, NSE는 0.81에서 0.82까지의 범위로 나타났으며, 연간 유출량이 ${\pm}4%$ 오차 이내로 산정되었다. 수질 모형을 구동하기 위한 수질 자료는 환경부에서 제시한 지침에 따라 생활계, 축산계, 산업계, 토지이용량에 따른 발생 부하량과 배출부하량을 산정하였다. 수질 모형 또한 수문과 같은 기간의 자료를 이용하여 보정 및 검정이 이루어졌다. 보정 결과 연평균 BOD의 차이가 0.22mg/L이고 오차범위는 13%였으며, T-N과 T-P는 0.66mg/L, 0.027mg/L의 차이를 가지며 오차범위는 각각 16%, 13%로 나타났다. 수질항목 중에서도 비점오염 관리의 효과를 평가하기 위해 비점오염물질 중 가장 큰 비중을 차지하는 축산계에 감소 시나리오를 적용하였다. 축산계의 배출부하량 감소율이 20%일때의 BOD, T-N, T-P는 각각 3%, 1%, 3% 감소하였으며 40% 감소율을 적용하였을때는 5%, 3%, 4% 감소하였다. 이러한 수질 해석을 결과를 토대로 효과적인 오염물질 방법을 적용하여 수질 개선과 합천댐 유역의 목표수질을 달성 할 수 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.962-965
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• 2009

• Proceedings of the Korean Society of Agricultural Engineers Conference
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• 2004.11a
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• pp.90-90
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• 2004

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.438-438
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• 2021

우리나라의 수질오염총량관리제도는 수계 내 모든 유역을 관리대상으로 동일 기준유량 조건에 동일한 대상물질로 관리하고 있지만, 본류는 지류의 영향을 받고 있으며 지류는 사람이 거주하는 지역 인근에 있어 본류 수질에 직접적인 영향을 미치고 있다. 이는 지류의 시급한 개선이 필요한 오염물질의 실질적인 관리가 어려워 이를 개선하기 위해 오염도가 높은 지류의 총량관리를 위한 지류총량제도의 추가 도입이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 지류총량제 시행에 따른 효과를 예측하기 위해 팔당수계 유역을 소유역 단위로 분할하고 HSPF 모형을 적용하여 팔당수계 소유역 지류에서의 수질 변화 양상이 본류에 미치는 영향을 분석하였다. 연구대상지역은 팔당수계 중권역 유역(남한강 하류 유역, 경안천 유역, 북한강 하류 유역)으로 구분하고 유역 유출 및 수질 모델링은 지류하천을 포함하는 57개 소유역을 대상으로 수행하였다. 입력자료는 공간자료(표고, 경사, 토지이용, 토양도 등)와 기상자료(춘천, 양평, 이천, 수원관측소)는 2008년~2018년의 강수량, 최고기온, 최저기온, 평균풍속, 평균습도 등의 시단위 자료를 사용하였다. 모의결과, BOD는 남한강 하류유역의 주요 지천 유역인 복하천, 양화천, 청미천 및 흑천 유역에서 0.54~0.56mg/L의 범위로 주변 유역보다 높게 나타났으며, 경안천 유역은 경안천 유역의 중·하류 유역에서 2.63~4.22mg/L의 범위로 높게 나타났고, 북한강 유역은 조종천 하류 및 북한강 상류 유역에서 1.36~3.31mg/L의 범위로 주변 유역보다 높게 나타났다. T-P는 남한강 하류 유역은 주요 지천 유역인 복하천, 양화천, 청미천 유역에서 0.07~0.19mg/L의 범위로 주변 유역보다 높게 나타났고, 남한강 하류 유역의 중간 지점 유역인 한강(E1, E2, E4, E6)에서 높게 나타났다. 경안천 유역은 중·하류 유역의 좌안측 유역인 경안(A4, A3, B2, B1, F9)에서 0.1~0.14mg/L의 범위로 높게 나타났으며, 북한강 유역은 전체 유역에서 0.06mg/L 이하로 남한강 하류 및 경안천 유역보다 전반적으로 낮게 나타났다. 이와 같이 지류총량관리에 HSPF 모형의 적용은 가능하였으나 HSPF 모형을 이용한 소유역 단위의 유량 및 수질 예측을 위해서는 기존의 유량 및 수질 관측망을 소유역 단위로 좀 더 정밀하게 계획하는 것이 필요하다고 판단된다.