• 대한토목학회논문집
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• 제30권1B호
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• pp.1-11
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• 2010

본 논문에서는 측우기 관측 자료계열(CWK)과 근대우량계 관측 자료계열(MRG)의 월별 장기변화 특성을 파악하기 위하여 통계적 경향성 검정방법 5가지를 이용하여 각 자료계열의 경향성 여부를 검정하였다. 더불어 각 자료계열별로 연도별 시간축과 월별 시간축을 동시에 고려한 2차원 LOWESS 회귀분석을 실시하여 강우의 변동 특성을 분석하였다. 경향성 분석결과 검정방법별로 95% 신뢰수준에서 경향성에 대해 큰 유의성이 있다고 보기는 어려웠다. 4가지 강우특성에 대한 2차원 LOWESS 회귀분석 결과, 1980년 이후부터 강우의 양적 증가추세와 더불어 강우의 월간 변화폭도 급격한 증가추세를 보이고 있는 것으로 나타났다.

• 한국물환경학회지
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• 제20권1호
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• pp.63-71
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• 2004

The long-tenn trend analyses of water qualities were performed for 49 monitoring stations located in Nakdong River. Water quality parameters used in this study are the monthly data of BOD(Biological Oxygen Demand), TN(Total Nitrogen) and TP(Total Phosphorus) measured from 1990 to 1999. The long-tenn trends were analyzed by Seasonal Mann-Kendall Test and Locally WEighted Scatter plot Smoother(LOWESS). Nakdong river was divided into four subbasins, including upstream watershed, midstream watershed, western downstream watershed and eastern downstream watershed. The results of Seasonal Mann-Kendall Test indicated that there would be no trends of BOD in upstream watershed, western and eastern downstream watershed. Trends of BOD were downward in midstream watershed. For TN and TP, there were upward trends in all of watersheds. But LOWESS curves suggested that BOD, TN and TP concentrations generally increased between 1990 and 1996, then resumed decreasing.

• 한국물환경학회지
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• 제33권1호
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• pp.40-50
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• 2017

We were interested in the long-term temporal and spatial variability trends of water quality. Trend tests such as the Seasonal and Regional Kendall tests and LOWESS (LOcally WEighted Scatter plot Smoother) have been recommended as outstanding tools for trend detection. In this study, we conducted four types of nonparametric trend tests (Seasonal and Regional Kendall tests, LOWESS, and flow-adjusted Seasonal Kendall). We aimed to identify water quality trends using the monthly data for five variables (BOD, COD, TN, TP, and flow) collected from 24 sites in the Nakdong River from August 2004 to December 2013. According to the Regional Kendall test, BOD, COD, and TN increased but TP decreased trend. The Seasonal Kendall test showed that BOD, TN, and TP remained constant at 62.5-83.3% of the sites. COD remained constant at 58.3% of the sites. LOWESS showed that TP gradually increased between 2007 and 2008, then decreased slowly at the Gumi, Geumhogang6, Daeam-1 and Milyanggang3 sites. BOD increased slightly between 2008 and 2009, and then decreased slowly at the Namgang4-1 site. Lastly, a flow-adjusted Seasonal Kendall test was conducted. There were different results between Seasonal Kendall and flow-adjusted Seasonal Kendall tests at 11 of the 24 sites. According to the results from six of the eleven sites, BOD increased at one site, showed no trends at three sited, and decreased at two sites. Each of COD, TN increased at two, one site. but TP decreased at two sites.

• 한국환경과학회지
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• 제25권2호
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• pp.217-229
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• 2016

The government has conducted a plan of total maximum daily loads(TMDL), which divides with unit watershed, for management of stable water quality target by setting the permitted total amount of the pollutant. In this study, BOD concentration trends over the last 10 years from 2005 to 2014 were analyzed in the Geumho river. Improvement effect of water quality throughout the implementation period of TMDL was evaluated using the seasonal Mann-Kendall test and a LOWESS(locally weighted scatter plot smoother) smooth. As a study result of the seasonal Mann-Kendall test and the LOWESS smooth, BOD concentration in the Geumho river appeared to have been reduced or held at a constant. As a result of quantitatively analysis for BOD concentration with exploratory data analysis(EDA), the mean and the median of BOD concentration appeared in the order of GH8 > GH7 > GH6 > GH5 > GH4 > GH3 > GH2 > GH1. The monthly average concentration of BOD appeared in the order of Apr > Mar > Feb >May > Jun > Jul > Jan > Aug > Sep > Dec > Nov > Oct. As a result of the outlier, its value was the most frequent in February, which is estimated 1.5 times more than July, and was smallest frequent in July. The outlier in terms of water quality management is necessary in order to establish a management plan for the contaminants in watershed.

• 한국물환경학회지
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• 제24권4호
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• pp.480-487
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• 2008

Spatial and temporal analyses of water qualities were performed for 11 monitoring stations located in Mangyung watershed in order to analyze the trends of monthly water quality data of Biochemical Oxygen Demand (BOD), Total Nitrogen (TN) and Total Phosphorus (TP) measured from 1995 to 2004. The long-term trends were analyzed utilizing Seasonal Mann-Kendall test, LOWESS and three-dimensional graphs were constructed with respect to distance and time. The graph can visualize spatial and temporal trend of the long-term water quality in a large river system. The results of trend analysis indicated that water quality of BOD and TN showed the downward trend. This quantitive and quantitative analysis is the useful tool to analyze and display the long-term trend of water quality in a large river system.

• 한국물환경학회지
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• 제30권2호
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• pp.148-158
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• 2014

In order to assess the effect of TMDLs management and improve that in the future, it is necessary to analyze long-term changes in water quality during management period. Therefore, long term trend analysis of BOD was performed on thirty monitoring stations in Geum River TMDL unit watersheds. Nonparametric trend analysis method was used for analysis as the water quality data are generally not in normal distribution. The monthly median values of BOD during 2004~2010 were analyzed by Seasonal Mann-Kendall test and LOWESS(LOcally WEighted Scatter plot Smoother). And the effect of Total Maximum Daily Loads(TMDLs) management on water quality changes at each unit watershed was analyzed with the result of trend analysis. The Seasonal Mann-Kendall test results showed that BOD concentrations had the downward trend at 10 unit watersheds, upward trend at 4 unit watersheds and no significant trend at 16 unit watersheds. And the LOWESS analysis showed that BOD concentration began to decrease after mid-2009 at almost all of unit watersheds having no trend in implementation plan watershed. It was estimated that TMDLs improved water quality in Geum River water system and the improvement of water quality was made mainly in implementation plan unit watershed and tributaries.

• Membrane and Water Treatment
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• 제10권5호
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• pp.339-352
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• 2019

Long term water quality change was analyzed to evaluate the effect of the Total Maximum Daily Load (TMDL) policy. A trend analysis was performed for biochemical oxygen demand (BOD) and total phosphorus (TP) concentrations data monitored at the outlets of the total 41 TMDL unit watersheds of the Nakdong River in the Republic of Korea. Because water quality data do not usually follow a normal distribution, a nonparametric statistical trend analysis method was used. The monthly mean values of BOD and TP for the period between 2004 and 2015 were analyzed by the seasonal Mann-Kendall test and the locally weighted scatterplot smoother (LOWESS). The TMDL policy effect on the water quality change of each unit watershed was analyzed together with the results of the trend analysis. From the seasonal Mann-Kendall test results, it was found that for BOD, 7.8 % of the 41 points showed downward trends, 26.8 % and the rest 65.9% showed upward and no trends. For TP, 51.2% showed no trends and the rest 48.8% showed downward trends. From the LOWESS analysis results, TP began to decrease in most of the unit watersheds from mid-2010s when intensive chemical treatment processes were introduced to existing wastewater treatment plants. Overall, for BOD, relatively more points were improved in the main stream compared to the points of the tributaries although overall trends were mostly no trend or upward. For TP, about half of the points were improved and the rest showed no trends.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.141-141
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• 2020

강원도는 산림 비중이 크고 급경사지가 많은 지형적 특성과 여름철 비교적 선선하고 강우량이 많은 기후적 특성 때문에 고랭지 농업이 활발히 이루어지고 있다. 하지만, 많은 부분을 차지하는 고랭지밭 면적 탓에 강우시에 토양침식과 비점오염물이 하천으로 유입되고 있다. 강원도 송천 상류에 위치한 도암호는 장기간 탁수를 저류하고 방류로 인한 해체 논란까지 일으키기도 했다. 이에 정부는 흙탕물 저감과 비점오염원 관리를 위한 국고보조사업과 다양한 환경 정책들을 시행중이다. 효율적이고 효과적인 수질 정책을 시행하고 분석하기 위해서는 장기간의 모니터링 자료를 이용한 통계적 분석을 활용하는 것이 중요하다. 수질 자료는 변동이 심하고, 비정규분포를 이루며 결측치와 검출한계 이하의 값들이 많아 비모수 통계 방법을 널리 사용되어 왔다. 그중에서도 계절적 특성을 갖는 수질자료의 장기경향분석에 적합한 Seasonal Mann-Kendall Test을 사용하여 남한강상류 유역의 수질 경향성을 분석하였으며, Sen's Slope를 구하여 수질 자료의 경향 크기를 구하였다. 하지만, Seasonal Mann-Kendall Test는 연구 기간동안의 경향성을 반영할 수 없다는 단점이 있기 때문에 LOWESS Test를 통해 장기간 수질 자료 사이의 경향성을 분석하였다. 이러한 수질자료의 경향 분석 결과는 유역 내 취약 지점을 확인할 수 있으며, 환경 정책의 효과를 평가하고 보완할 수 있는 자료로 이용될 수 있을 것이다.

• 환경영향평가
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• 제28권2호
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• pp.83-100
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• 2019

본 연구는 팔당호 내 4개 지점을 대상으로 각 지점에서의 장기 수질 변화 및 지점 간 시차성을 확인하기 위하여 비모수적 추세분석 방법인 Seasonal Kendall test, LOWESS와 Cross Correlation을 수행하였다. 본 분석을 위하여 2004년 1월부터 2016년 12월까지, 각 지점별 9개 수질 항목(수온, EC, DO, BOD, COD, T-N, T-P, TOC, Chl-a)의 주별 분석 자료를 사용하였다. Seasonal Kendall test 결과 수온은 증가, EC와 T-N, T-P는 전 지점 모두 감소 경향을 나타내었다. LOWESS 결과 BOD 농도는 전 지점에서 2013년부터 2016년까지 "감소" 경향을 나타내었고 COD는 2012년부터 "증가" 경향을 나타내었다. 따라서 2012~2013년은 팔당호 전 지점에서 BOD의 개선과 함께 COD의 증가가 나타나는 전환기였음을 확인할 수 있었다. Cross Correlation 결과, 모두 시차성 없음으로 나타났다. 본 연구를 통하여 팔당호에 대한 보다 적합한 수질관리를 위하여 위의 전환기에 대한 발생원인 분석과 함께 수질 측정주기의 증가를 통한 보다 정밀한 모니터링이 필요할 것으로 판단된다.

• 환경영향평가
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• 제29권1호
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• pp.61-77
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• 2020

현재 국내 주요 공공수역은 국가차원 아래 체계적인 물환경 관리가 되어왔고, 특히 하천, 호소 등 생태계의 실태파악 및 대응을 위해 지속적인 모니터링 및 관리가 이루어져 왔다. 그 중, 수질측정망은 수질측정 주기가 8일에서 한 달 주기로 조사되는 반면, 자동측정망의 경우, 실시간 자료를 수집함으로써 일 데이터 자료를 제공하고 있다. 따라서 측정망 자료를 활용하여 동일한 수질항목에 대해 추세변화를 분석하고 통계적 방법을 통해 비교하였다. Mann-kendall test 결과 Water Temperature (WT)와 DO는 모든 지점이 통계적으로 유의하지 않은 것으로 확인되었고, 특히 TOC에서는 4개 지점, TN은 2개 지점, TP는 3개 지점, Water Temperature (WT)는 7개 지점, pH는 2개 지점, EC는 5개 지점, DO는 6개 지점에서 동일한 추세 경향을 보였다. LOWESS 분석 결과, TOC와 pH의 측정망 결과는 서로 다른 추세를 보이는 것으로 분석되었다. 지점별, 항목간 상관관계 분석결과에 따르면 안동댐하류-안동1 지점에서는 TP, 도개-산곡지점에서는 TOC, 고령(자동)-고령 지점에서는 pH, 적포-창녕 지점에서는 TP, 감천-감천2-1 지점에서는 TN, TP, pH, EC, DO 항목을 제외하고 나머지 항목에서 유의한 양의 상관관계를 보이는 것으로 분석되었다. 그리고 신암-상주2 지점과 남강-남강4 지점에서는 모든 항목에서 유의한 양의 상관관계를 나타내는 것으로 분석되었다.