• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.442-442
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• 2021

하천과 호수 등 공공수역에서 측정되는 수질자료는 수자원 및 수생태계의 실태를 파악하기 위한 가장 중요한 요소이며, 측정망 운영으로 장기간 측정된 방대한 수질자료를 이용하여 신뢰성 있는 장기 경향 추세를 분석하는 것 또한 매우 중요하다. 장기간 생산된 수질자료에 대한 통계적 경향분석을 실시함으로써 정량적으로 수질자료를 분석할 수 있는데 우선 일정한 장소에서 동일한 측정기법을 통해 비교적 장기간 동안 일정간격으로 측정된 수질자료가 필요하다. 우리나라의 수질자료는 1990년도 이후부터 잘 축적되어 왔으므로 비로소 시간에 따른 수질변화 경향을 파악하는 것이 용이해졌다. 이러한 수질경향 분석을 통하여 수체 내부에서 일어나는 여러 가지 수질 변화 과정을 이해하고 적절한 수질관리 대책을 마련할 수도 있다. 본 연구에서는 수질자료의 경향을 분석하기 위하여 비모수적 통계기법의 수질 경향을 분석하는데 많이 활용되는 맨-켄달 검정기법(Mann-Kendall Test)과 LOWESS(LOcally WEighted Scatter polt Smoother) 경향분석법을 적용하였다. 맨-켄달 검정기법은 선형 경향을 기본 가정으로하기 때문에 대상 기간 동안 경향성이 변할 경우에는 이를 적절히 반영할 수 없는 단점이 있으나 LOWESS 경향분석법은 이를 보완하기 위하여 특정회귀모델을 가정하지 않고 이동 직선에 대한 수질자료 점들을 통해 회귀모델을 적합 시키는 방법으로 기간 내 변화하는 경향성을 파악 할 수 있는 대상지점은 영산강본류 중심으로 지류지천을 포함하여 18개 지점에 대하여 분석하였으며, p-value값은 0.05를 기준으로 미만일 경우 경향성이 있고, 이상일 경우 경향성이 없는 것으로 분류하였으며, Trend는 경향성이 있다고 판단될 경우 S값이 양수이면 증가하는 경향으로, S값이 음수이면 감소하는 경향으로 판단하였다. 경향분석을 통해 영산강 18개 지점을 분석한 결과 영산강 상류와 중류, 지류에 대한 전체적인 경향을 판단할 수 있었다.

• 한국통계학회:학술대회논문집
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• 한국통계학회 2002년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.175-181
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• 2002

cDNA microarray experiments permit us to investigate the expression levels of thousands of genes simultaneously and to make it easy to compare gene expression from different populations. However, researchers are asked to be cautious in interpreting the results because of the unexpected sources of variation such as systematic errors from the microarrayer and the difference of cDNA dye intensity. And the scanner itself calculates both of mean and median of the signal and background pixels, so it follows a selection which raw data will be used in analysis. In this paper, we compare the results in each case of using mean and median from the raw data and normalization methods in reducing the systematic errors with arm's skin cells of old and young males. Using median is preferable to mean because the distribution of the test statistic (t-statistic) from the median is more close to normal distribution than that from mean. Scaled print tip normalization is better than global or lowess normalization due to the distribution of the test-statistic.

• 한국환경과학회지
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• 제27권11호
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• pp.1029-1048
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• 2018

In this study, seasonal Mann - Kendall test method was applied to 12 stations of the water quality measurement network of Nam-River based on data of BOD, COD, TN and TP for 11 years from January 2005 to December 2015 The changes of water quality at each station were examined through linear trends and the tendency of water quality change during the study period was analyzed by applying the locally weighted scatter plot smoother (LOWESS) method. In addition, spatial trends of the whole Nam-River were examined by items. The flow-adjusted seasonal Kendall test was performed to remove the flow at the water quality measurement station. As a result, BOD, COD concentration showed "no trand" and TN and TP concentration showed "down trand" in regional Kendall test throughout the study period. BOD and TP concentration in "no trand", COD, and TN concentration showed an "up trand" tendency in Nam-River dam. LOWESS analysis showed no significant water quality change in most of the analysis items and stations, but water quality fluctuation characteristics were shown at some stations such as NR1 (Kyungho-River 1), NR2 (Kyungho-River 2), NR3 (Nam-River), NR6 (Nam-River 2A). In addition, the flow-adjusted seasonal Kendall results showed that the BOD concentration was "up trand" due to the flow at the NR3 (Nam-River) station. The COD concentration was "up trand" due to the flow at NR1 (Kyungho-River 1) and NR2 (Kyungho-River 2) located upstream of the Nam-River. The effect of influent flow on water quality varies according to each site and analysis item. Therefore, for the effective water quality management in the Nam-River, it is necessary to take measures to improve the water quality at the point where the water quality is continuously "up trand" during the study period.

• 한국농공학회논문집
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• 제62권5호
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• pp.15-26
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• 2020

There are fifteen non-point pollution management areas in Korea and three of them (Doam lake, Daegi district and Golji-cheon) are located in the upstream of the Namhan river watershed. Many efforts to reduce non-point sources (NPS) pollution have been conducted, however, water quality pollution in the watershed is still serious. To solve these problems, it is a priority to grasp water quality using statistical techniques. In this study, a trend analysis was conducted to evaluate the effect of NPS management in the watershed. The long-term trends from 1996 to 2018 of water quality properties were analyzed using data collected from the water environment information system. Seventeen monitoring stations were selected along the main stream in Namhan river basin. Monthly water quality properties (BOD, COD, TN, TP, TN/TP ratio, Conductivity, SS and Chlorophyll-a) were collected and analyzed by Mann-Kendall test and LOWESS. The results showed that the Conductivity tended to increase in all regions and was the highest level in Jijangcheon. Organic pollution such as BOD and COD tended to increase in the Jungseon area. SS did not show a large tendency, but it showed high concentration in the Doam watershed. In all regions, 40% of water quality properties showed a tendency to 'UP', 15% of water quality properties tended to 'DOWN', and 46% indicated no tendency. In order to determine the cause of this, additional research and measures for improvement are necessary. This study will be used for the establishment of water quality policy in the future.

• 한국농공학회논문집
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• 제66권2호
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• pp.25-34
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• 2024

The long-term monitoring of the Soyang Lake's water quality, covering 25% of the North Han River watershed, is crucial for effective management of both lake water quality and pollution sources in the broader region. This study utilized continuous monitoring data from the front of the Soyang Dam spanning 2003 to 2022, aiming to analyze trends and provide foundational insights for water quality management. Results revealed a slightly poor grade (IV) for total nitrogen (T-N) in both surface and mid-depth layers, indicating a need for concentrated T-N management. Trend analyses using the Mann-Kendall test and Sen's Slope depicted a decreasing trend in total phosphorus (T-P) for both layers, attributed to non-point source pollution reduction projects initiated after the Soyang Lake's designation as a pollution control area in 2007. The LOWESS analysis showed a T-P increase until 2006, followed by a decrease, influenced by the impact of Typhoon Ewiniar in that year. This 20-year overview establishes a comprehensive understanding of the Soyang Lake's water quality and trends, allowing for a seasonal and periodical analysis of water quality changes. The findings underscore the importance of continued monitoring and management strategies to address evolving water quality issues in the Soyang Lake over time.

• 생태와환경
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• 제45권3호
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• pp.302-313
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• 2012

영산강을 대상으로 1992년부터 2009년까지 18년 동안 수집된 환경부 물환경정보시스템의 수질측정망 자료를 이용하여 수질 변동에 대한 장기적 경향을 통계 분석하였다. 영산강 본류에 위치한 9개 지점(우치, 광주1, 광주2, 광산, 나주, 영산포, 함평, 무안1, 무안2)에서 월별로 표층수에서 수질항목에 대해 측정하였고, 클로로필 a, 전기전도도, BOD, TN, TP 자료를 시계열 형태로 정리, 분석하였다. 경향분석은 MYSYSTAT 12 통계패키지를 이용하여 계절 맨-켄달 검정법과 LOWESS 검정법을 실시하였다. 경향분석 결과, 최상류 지점인 우치 정점에서 수질 항목들의 수치가 증가하는 것으로 나타났으나 나머지 정점에서는 전체적으로 클로로필 a와 더불어 수질이 개선되고 있는 것으로 확인되었다. 다만 클로로필 a (조류 발생), BOD, COD 등은 2007년 이후인 최근에 다시 수치가 증가하는 것으로 나타나 이에 대한 원인조사와 대책마련이 필요할 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권8호
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• pp.617-629
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• 2005

본 논문은 비단조적으로 변동하는 시계열자료를 단조적으로 변화하는 구간으로 분할하여 경향성을 분석함으로써 자료의 시변동에 대한 동질성을 향상시키고 그에 따라 경향성 분석기법의 탐지력을 향상시킬 수 있다는 가설을 전제로 하고 있다. 이를 검토하기 위한 기법으로서 시계열자료의 변동경향을 파악하기 위한 필터링 방법으로 LOWESS smoothing을 적용하였고, 시계열자료의 경향성분석은 seasonal Kendall test를 적용하였다. 인위적으로 발생시킨 시계열자료와 대청호의 수온, 유량, 기온, 일사량 등의 시계열자료를 대상으로 검토한 결과 비단조적인 변화를 보이는 시계열자료를 단조적인 변화구간으로 분할하여 경향성을 분석함으로써 자료의 변동 경향성과 기울기 판정의 정확도를 높일 수 있었다. 그리고, 자료의 시변동에 대한 동질성 향상은 계절 변동성의 동질성에 대한 변화를 보다 정확하게 분석하는데 도움을 주는 것으로 보였으며 이것은 자연현상에 대한 인간활동의 영향을 고찰할 수 있는 자료로서 앞으로 이에 대한 연구가 더 필요할 것으로 보인다. 본 논문에서 제시한 방법은 시계열자료의 단조적인 경향성을 분석하는 기법들에 대해 적용 가능하며, 이를 통하여 환경변화의 경향성에 대한 보다 정확한 분석과 판단이 가능해질 것으로 기대한다.

• 생태와환경
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• 제42권1호
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• pp.39-47
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• 2009

본 연구에서는 계절적 변화가 뚜렷한 장기간 수질 자료의 특성을 고려하여 경향 분석을 위하여 계절 맨-켄달 검정법, LOWESS와 시 공간 그래프를 활용하였다. 이 방법들을 통하여 기존의 수질 경향 분석의 한계점을 보완하여 정량적이고 정성적으로 수질 경향을 파악할 수 있는 방안을 제시 및 적용하였다. 연구 대상 지역인 새만금 유역의 동진강에서 측정된 1995년부터 2004년까지 10년간의 계절 맨-켄달 검정법의 결과를 살펴보면, BOD와 TN 농도는 감소하거나 경향이 없는 것으로 나타났다. 이것은 유역 내 하수종말처리장의 처리효율 증가와 수질 대책 등의 효과로 판단된다. 반면 TP 농도는 11개 지점 중에서 6개 지점에서 증가하는 경향을 보였다. 지류인 정읍천의 수질 농도는 모든 항목에서 개선되는 경향을 보이면서 하천의 유하에 따른 자정작용의 효과와 하천주변정화 사업 등의 효과를 잘 보여주었다. 그러나 원평천과 고부천의 경우에는 연구 대상 기간 동안의 수질이 변화가 없거나 악화되는 현상을 보이기 때문에 향후 조성될 새만금 담수호에 악영향을 미칠 가능성이 있다. 이러한 경향은 시 공간 그래프에서도 동일하게 나타난다. 동진강 유역의 수질은 공간적으로 정읍천의 영향을 크게 받고 있지 않으며 전체적으로 동일한 경향을 보이고 있다. 또한 시간적으로는 연구 대상 기간 동안 BOD와 TN 농도는 연도별 변화가 거의 없는 반면에 TP 농도는 1997년 이후 수질이 악화되어 현재까지 비슷한 수준으로 유지되고 있다. 본 연구에서 적용한 정량적, 정성적 기법은 전문가들의 정책 효과 여부 및 향후 정책 결정 등의 기본 자료로 활용될 수 있으며, 일반인들도 쉽게 수질 변화 정도를 이해할 수 있기 때문에 해당 유역 이해관계자들의 유역 관리 활동을 유도하는 데 과학적인 근거자료로도 이용할 수 있을 것으로 기대된다.