• 한국수자원학회논문집
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• 제47권2호
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• pp.145-159
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• 2014

본 연구에서는 충주댐을 대상으로 유역모델인 SWAT과 저수지모델인 CE-QUAL-W2를 연계 적용하여 기후변화에 따라 저수지로 유입되는 하천의 유량 및 탁수발생량을 모의하고, 저수지내의 탁수변화 및 부영양화 영향평가를 통한 저수지 수환경 변화를 전망하였다. 먼저 SWAT을 적용하여 강우시 저수지 유입하천의 유량 및 수질을 모의하여 모델의 재현성을 검토하였으며, 모형의 보정(2000~2005)과 검증(2006~2010) 결과 모델 예측값과 실측값이 적절하게 일치하는 것으로 나타났다. SWAT의 결과를 CE-QUAL-W2의 하천유량 및 유입수 수질경계조건 입력자료로 활용하고, 보정(2010년)과 검증(2008년)을 통하여 저수지 내 시간에 따른 물수지, 수온 변화, 부유물질(SS), T-N, T-P 및 부영양화(Chl-a) 양상 등을 분석하고 모델의 재현성을 검토하였다. 이후 기후변화 시나리오 적용에 따른 저수지 내수환경변화를 모의하기 위한 기후변화자료로 IPCC AR4 GCM(ECHO-G)을 고해상도지역 기후 시나리오로 개선시킨 RCM(MM5)의 A1B 시나리오를 다시 태풍사상을 고려한 인공신경망 기법에 의해 상세화하여 이용하였다. 기후변화 시나리오에 따른 기온증가의 영향으로 미래로 갈수록 상층수온은 증가하는 반면 심층수온은 감소하는 경향을 보였다. SS 최고유입농도는 평수년에 비해 풍수년에 17%, 갈수년에 0.2% 가량 증가하는 것으로 나타났다. 호소내 SS 10mg/L 이상 점유일수는 평수년에 비해 풍수년이 6일, 갈수년이 17일 증가하였고, 점유율 역시 풍수년에 24%, 갈수년에 26%가량 증가하는 것으로 분석되었다. 미래로 갈수록 기후변화가 충주댐 탁수장기화에 영향을 미치는 것으로 분석되었다. Chl-a의 최고농도는 평수년에 비해 풍수년에 19%, 갈수년에 3% 가량 조류의 농도가 증가되는 것으로 나타나 조류의 영향이 커지는 것을 알 수 있었다.

• 한국습지학회지
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• 제13권3호
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• pp.707-720
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• 2011

호소의 경우, 장기간 수류의 체류현상이 발생하는데, 특히, 수심방향의 수층에 따른 호소 내 수류와 수질 문제는 하천에서의 수질 문제와 다르다고 할 수 있다. 따라서 호소 수체 내의 수류와 수질을 시간에 따라 모의할 수 있는 3차원 비정상 상태의 수질모형을 적용하는 것이 유리하다고 할 수 있다. 3차원 모형은 댐이나 호소에서 수심방향으로 수층을 구분하여 수질모의가 가능하고 보다 신뢰성 있는 결과를 얻을 수 있다. 이에 본 연구에서는 3차원 모형인 EFDC를 이용하여 섬진강 댐의 운암호에 대한 수질 모의를 실시하였다. GIS기반의 강우-유출 모형인 HEC-GeoHMS와 HEC-HMS를 이용하여 장기유출량을 산정하고, 관측된 수위, 기상, 수온, 총 질소, 총 인에 대하여 입력 자료를 구축하였으며, EFDC 모형 적용을 위해 수심을 3개의 층으로 구분하고 5,634개의 격자를 추출하여 격자망을 구성한 후 운암호 내의 수질 변화를 시공간적으로 모의하였다. 장기유출 모의 결과 전체적으로 실제 유출량을 잘 반영한 것으로 나타났으며, 수질 모의를 통해 오염원 인자들에 따른 거동특성을 확인할 수 있었고 모의 수질은 관측 수질을 적절히 반영하는 것으로 판단된다. EFDC는 적절한 수질모의가 가능할 것으로 판단되며 향후 상수원의 취수 및 관리 대책 수립 등을 위한 지원을 기초도구로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 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.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 1999년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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• pp.363-370
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• 1999

Remotely sensed data is regarded as a potentially effective data source for the measurement of water quality and for the environmental change of water bodies. In this study, we measured the spectral reflectance by using multi-spectral image of low resolution camera(LRC) which will be loaded in the OSMI multi-purpose satellite(KOMPSAT) scheduled to be launched on 1999 to use the data in analyzing water pollution. We also investigated the possibility of extraction of water quality factors in water bodies by using remotely sensed low resolution data such as NOAA/AVHRR. In this study, Shiwha-District and Sang-Sam Lake was set up as the subject areas for the study. In this part of the study, we measured the spectral reflectance of the water surface to analyze the radiance of the water bodies in low resolution spectral band and tried to analyze the water quality factors in water bodies by using radiance feature from another remotely sensed data such as NOAA/AVHRR. As the method of this study, first, we measured the spectral reflectance of the water surface by using SFOV( Single Field of View) to measure the reflectance of water quality analysis from every channel in LRC spectral band(0.4~O.9${\mu}{\textrm}{m}$). Second, we investigated the usefulness of ground truth data and the LRC data by measuring every spectral reflectance of water quality factors. Third, we analyzed water quality factors by using the radiance feature from another remotely sensed data such as NOAA/AVHRR. We carried out ratio process of what we selected Chlorophyll-a and suspended sediments as the first factors of the water quality. The results of the analysis are below. First, the amount of pollutants of Shiwha-Lake has been increasing every you since 1987 by factors of eutrophication. Second, as a result of the reflectance, Chlorophyll-a represented high spectral reflectance mainly around 0.52${\mu}{\textrm}{m}$ of green spectral band, and turbidity represented high spectral reflectance at 0.57${\mu}{\textrm}{m}$. But suspended sediments absorbed high at 0.8${\mu}{\textrm}{m}$. Third, Chlorophyll-a and suspended sediments could have a distribution chart as a result of the water quality analysis by using NOAA/AVHRR data.

• 한국물환경학회지
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• 제22권6호
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• pp.1038-1044
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• 2006

The floating island was investigated in order to make a purification of lake water quality with the uptake of nutrients, the prevention of algae growth and the supply of habitat for aquatic plants. Although the concentrations of organics and nutrients inside facility were shown higher than outside, the quantitative analysis was not attainable. Nitrogen uptakes by Cattail, Phragmites japonica, Reed and Wild rice were shown 48.2, 98.0, 111.1 and $72.0g/m^2{\cdot}year$, respectively, and in the case of phosphorus they were 3.2, 8.3, 6.1 and $4.6g/m^2{\cdot}year$, respectively. Considering total floating areas of $2,560m^2$, the nitrogen uptake is totally estimated to $210.7kg/m^2{\cdot}year$ and $14.2kg/m^2{\cdot}year$ for the phosphorus uptake. In order to promote the spread of floating island, the selection of aquatic plants, the control of growth rate properly and the method of quantitative analysis for the purification of water quality and the application to the stream water should be thoroughly surveyed from all angles prior to the application.

• 한국환경과학회지
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• 제13권12호
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• pp.1089-1102
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• 2004

Seasonal variation of biogeochemical characteristics was determined in Lake Shihwa from October 2002 to August 2003. When the lake was artificially constructed for the freshwater reservoir in 1988, the development of the strong haline density stratification resulted in two-layered system in water column and hypoxic/anoxic environment prevailed in the bottom layer due to oxidation of accumulated organic matters in the lake. Recently, seawater flux to the lake through the sluice has been increased to improve water quality in the lake since 2000, but seasonal stratification and hypoxic bottom layer of the lake still developed in the summer due to the nature of artificially enclosed lake system. As the lake is still receiving tremendous amount of organic matters and other pollutants from neighboring streams during the rainy summer season, limited seawater flux sluicing into the lake may not be enough for the physical and biogeochemical mass balance especially in the summer. The excess of accumulated organic matters in the bottom layer apparently exhausted dissolved oxygen and affected biogeochemical distributions and processes of organic and inorganic compounds in the stratified two-layered environment in the summer. During the summer, ammonia and dissolved organic carbon remarkably increased in the bottom layer due to the hypoxic/anoxic condition in the bottom layer. Phosphate also increased as the result of benthic flux from the bottom sediment. Meanwhile, dissolved organic carbon showed the highest value at the upstream area and decreased along the salinity gradient in the lake. In addition to the sources from the upstream, autochthonous origin of particulate organic carbon from algal bloom in the lake might be more important for sustaining aggravated water quality and development of deteriorated bottom environment in the summer. The removal of trace metals could be attributed to scavenging by strong insoluble metal-sulfide compounds in the hypoxic/anoxic bottom layer in the summer.

• 환경생물
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• 제39권3호
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• pp.273-288
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• 2021

상사호에서 순천만까지 짧은 수역 특성을 나타내는 이사천 수계(Isa Stream systems)의 수질 환경 및 식물플랑크톤 군집의 시·공간 분포 특성을 분석하였다. 결과, 상사호는 상대적으로 빈영양 및 중영양 조건을 나타내지만, 순천만에 이루는 담수역과 기수역은 축산폐수 등 산업폐수의 영향으로 상사호 및 해수역보다 극심한 부영양상태를 나타내었다. 식물플랑크톤 군집은 상사호와 순천만보다 담수역 및 기수역에서 출현 종수가 높았지만, 현존량 및 엽록소 a 농도는 상사호와 해수역에서 상대적으로 높게 나타났다. 특히 봄과 여름 상사호는 중영양종인 Fragilaria crotonensis와 Asterionella formosa가 표층과 저층에서 서로 다른 우점 현상을 보이는 것으로 댐 하류의 담수역과 기수역에서는 A. formosa에 의한 영향이 크게 나타났다. 그러나 가을과 겨울은 기수역에서 해수역까지 부영양화 지표종인 Skeletonema costatum-ls가 극우점하였다. 즉 이사천 수계의 급격한 환경변화는 순천만 연안생태계 구조를 심각하게 훼손시킬 수 있을 것으로 판단되었다. 급격한 연안생태계 변화는 한국 제1호 람사르습지인 순천만 및 순천 생물권보전지역 및 최대 꼬막 산지인 여자만의 효율적 이용과 관리, 그리고 보전이라는 측면에서 매우 위협적인 내용이기에, 더욱 심층적인 관리방안 도출이 요구된다고 할 수 있다.

• 한국물환경학회지
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• 제28권1호
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• pp.78-83
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• 2012

Man-made reservoirs over 95% in Korea are shallower than 10 meters in depth, which is apt to cause eutrophication. This study has characterized long-term trends in water quality factors for the selected six reservoir points in the Kum River watersheds, and then estimated the seasonal trophic state index for each reservoir. The reservoir trophic state was evaluated at four trophic levels using the Korean trophic state index, TSIKO. It is observed from seasonal results for six reservoirs that the highest value of the trophic state index is estimated in summer while the trophic state index value is low in spring and winter seasons. Especially, the Boryeong Lake has a relatively lower trophic state index since this reservoir has been managed properly for water withdrawal and irrigation. It is expected that the seasonal trophic state index resulted from this study can contribute toward long-term water quality improvement plans for reservoirs.

• 대한환경공학회지
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• 제35권3호
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• pp.151-164
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• 2013

본 연구에서는 한강수계에 대하여 다차원 시변화 유기물 및 영양상태 모델을 적용하여 2007년에 관측된 수질 자료를 이용해 그 재현성을 검토하였다. 모델 적용 결과 TN, TP, Chl-a, BOD 농도의 시변화를 모델이 적절히 재현하고 있는 것으로 나타났다. 따라서 본 모델 시스템은 한강수계 내 하천-호수 연속 시스템에 대하여 수리 및 수온 해석뿐만 아니라 유기물 및 영양상태 해석에도 적용이 가능한 것으로 판단된다. 모델 보정 결과를 바탕으로 TN, TP, Chl-a, BOD에 대한 한강수계 내의 시 공간적 농도 변화를 분석하였다. 모델은 호수 구간 표층과 하천 구간에 대하여 각 구간별로 수질의 시변화를 적절히 모의하였고 이를 통하여 한강수계 내의 공간적 농도 분포를 비교하는 것이 가능했다. 본 연구에서 구축한 다차원 시변화 모델 시스템은 하나의 모델로 팔당호와 그 상류 수계의 수질을 통합적으로 분석하는 것이 가능하므로, 한강 수계에 대한 통합적인 수질 관리에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2011년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.179-184
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• 2011

The development of new energy has attracted consideration attention due to the high oil price and environmental problems. In advanced country, they have tried to carry out a long range plan for energy. We need to develop new energy for Low Carbon Green Growth in Korea. The building is 30% among ratio of energy consumption in Korea. And in the past, heating energy was high ratio for energy using at home. But recently, the demand for cooling energy keeps growing due to rising average temperature on the earth and improvement of life quality. In this situation, the energy of lake water and ocean water has studied to utilize in advanced country because of low temperature at underwater. But the study for deep water is still a lot left to do. In this study, we analyzed district cooling system and the present condition. Analyzing the deep lake water cooling system in Toronto, we found an application of district cooling system using deep ocean water. Deep lake water uses heat source for district cooling and water source for city in Toronto. So reducing the initial cost, this city had economic effect. When DLWC was applied at existing building, the heat exchanger was installed instead of cooling tower and refrigerator. And the heat exchanger used to connect main pipe with cool water on city. System using deep ocean water can be applied as a similar way to supply cool water from lake to building.