• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.14-14
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• 2011

Groundwater in the Waikatoregion is a valuable resource for agriculture, water supply, forestry and industries. The 434,000 ha study area comprises the upper Waikato River catchment from the outflow of Lake Taupo (New Zealand's largest lake) through to Lake Karapiro (a man-made hydro lake with high recreational value) (Figure 1). Water quality in the area is naturally high. However, there are indications that this quality is deteriorating as a result of land use intensification and deforestation. Compounding this concern for decision makers is the lag time between land use changes and the realisation of effects on groundwater and surface water quality. It is expected that the effects of land use changes have not yet fully manifested, and additional intensification may take decadesto fully develop, further compounding the deterioration. Consequently, Environment Waikato (EW) have proposed a programme of work to develop a groundwater model to assist managing water quality and appropriate policy development within the catchment. One of the most important and critical decisions of any modelling exercise is the choice of the modelling platform to be used. It must not inhibit future decision making and scenario exploration and needs to allow as accurate representation of reality as feasible. With this in mind, EW requested that two modelling platforms, MODFLOW/MT3DMS and FEFLOW, be assessed for their ability to deliver the long-term modelling objectives for this project. The two platforms were compared alongside various selection criteria including complexity of model set-up and development, computational burden, ease and accuracy of representing surface water-groundwater interactions, precision in predictive scenarios and ease with which the model input and output files could be interrogated. This latter criteria is essential for the thorough assessment of predictive uncertainty with third-party software, such as PEST. This paper will focus on the attributes of each modelling platform and the comparison of the two approaches against the key criteria in the selection process. Primarily due to the ease of handling and developing input files and interrogating output files, MODFLOW/MT3DMS was selected as the preferred platform. Other advantages and disadvantages of the two modelling platforms were somewhat balanced. A preliminary regional groundwater numerical model of the study area was subsequently constructed. The model simulates steady state groundwater and surface water flows using MODFLOW and transient contaminant transport with MT3DMS, focussing on nitrate nitrogen (as a conservative solute). Geological information for this project was provided by GNS Science. Professional peer review was completed by Dr. Vince Bidwell (of Lincoln Environmental).

• 한국환경독성학회:학술대회논문집
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• 한국환경독성학회 2003년도 추계국제학술대회
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• pp.27-27
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• 2003

Lake Texoma is located on the border of southern Oklahoma and northern Texas. It has 93,000 surface acres, and is a focus of the recreation, and farming industries in the region. There are potential stressors around the Lake Texoma watershed that may cause adverse ecological effects in the lake. System assimilative capacity (SAC) is the ability of abiotic and biotic processes to atteuniate the stressors. SAC Exceeded indicates potential of occuring adverse eco-effects. A number of representative chemical release sites and stressor sources in the surrounding watershed were characterized, and several impact sites having stressors sources, such as being near agriculture, landfills, housing areas, oil production fields and heavy use recreational activity, were selected for surface water, sediment, and groundwater monitoring. A paired reference site, having similar physical characteristics as its impact site, was also chosen based on its proximity to the impact site. Lake water samples were collected at locations identified as marina entrance, gasoline filling station, and boat dock at five marinas selected on Lake Texoma from September 1999 to December 2001. Paired water and sediment samples were also collected. Groundwater samples were collected at about 70 producing monitoring wells. Water quality parameters measured were inorganics (nitrate, nitrite, orthophosphate, ammonia, sulfate, and chloride), dissolved methane, total organic carbon (TOC) (or DOC), volatile organic compounds (VOCs) such as methyl tert-butyl ether (MTBE) and BTEX, and a suite of metals. Biotic communities were evaluated at impact and reference sites. Five basic components were measured; two terrestirial components (plants and bird comminitires) and three aquatic components (benthic inverbrates, litteral-zone fishes, ecosystem attribures). Potential impacts to these comminites were evaluated.

• Ocean and Polar Research
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• 제31권1호
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• pp.71-76
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• 2009

Drastic changes in the water quality and phytoplankton community of the new Saemankeum Lakeduring the first decade following the construction of the Saemankeum Sea Wall has been considered to be unavoidable. Input of eutrophicated water through the Mankyeong River and Dongjin River might produce more direct effects on the water quality and phytoplankton community, which lead us to launch a long-term semi-weekly investigation at the "Mankyeong Bridge" monitoring point to resolve its short-term effect as well as long-term stabilization of the ecosystem in the new Saemankeum Lake. During 15 months starting from June 2006, the water temperature varied in accordance with the typical seasonal variations in temperate on the coasts, and no significant daily variations evoked by tidal cycle could be detected. However, there was an inverse relationship between seasonal precipitation and salinity even though the range in annual variation was drastically reduced right after the construction of the Saemankeum Sea Wall. Species richness in the phytoplankton community was also reduced due to the narrowed annual range of salinity, which would eliminate the mid-high salinity species from the Mankyeong Bridge monitoring point. Similarly, species diversity was decreased with increased dominance of the phytoplankton community after the construction. Between the two summer seasons during the present study, species diversity was higher in 2007 than in 2006, which might indicate the early stage of a gradual stabilization in the ecosystem including the phytoplankton community at the monitoring station. The phytoplankton community thus needs to be monitored on a long-term basis to identify indirect signals that can be used to assess the stability of the ecosystem in the young Saemankeum Lake.

• 생태와환경
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• 제53권2호
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• pp.138-147
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• 2020

The Singil Stream, flowing into an artificial lake, Lake Shihwa (South Korea), experiences a strong anthropogenic pressure with continuous organic matter (OM) inputs from rural, urban, and industrial areas. In this study, we investigated suspended particulate matter (SPM) and streambed sediments collected along the Singil Stream in 2014 and 2016, by applying a dual element approach (δ¹³C and δ¹⁵N) to identify OM sources. The SPM and streambed sediment samples from the indusrial area showed higher organic carbon and nitrogen concentrations (or contents) than those from the other areas, with distinctively lower δ¹⁵N values. Accordingly, our dual element approach indicates that the industrial area was the predominant OM source influencing OM quality and thus water quality of the Singil Stream flowing into Lake Shihwa during the study periods. However, further studies are necessary to better constrain OM sources in the Singil Stream since OM sources from the industrial area appear to be complex.

• 한국대기환경학회지
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• 제21권1호
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• pp.49-62
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• 2005

Lake Paldang is a main resource of drinking water for 20 million people in the greater Seoul area. Dry deposition amounts of nitrogen and sulfur were estimated for three typical days in each season over the watershed of Lake Paldang. Models- 3/CMAQ (Community Multiscale Air Quality) and MM5 (Mesoscale Model) were used to predict air quality and meteorology, respectively. Aerosols as well as gaseous pollutants were considered. Nitrogen was mainly deposited in the form of HNO, while most of sulfur was deposited in the form of SO$_2$. Contribution of secondary pollutants was the largest in fall since they were transported from the greater Seoul area. However, contribution of secondarily-formed particulate pollutants to the nitrogen deposition was the largest in winter because semi-volatile ammonium nitrate favors lower temperature. Annual deposition amounts of nitrogen and sulfur were 37% and 26% of their emission amounts, respectively, over the watershed of Lake Paldang. Higher value of the nitrogen deposition showed a more influence of pollutants emitted in the greater Seoul area.

• 한국환경보건학회:학술대회논문집
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• 한국환경보건학회 2003년도 Challenges and Achievements in Environmental Health
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• pp.102-105
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• 2003

• 한국물환경학회지
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• 제35권1호
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• pp.1-8
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• 2019

The purpose of this study is to evaluate the nutritional status of Lake Jinyang using Landsat 8 satellite image band correlated with chlorophyll-a, which is also related to algae proliferation. We selected 20 Landsat 8 images dating from 2013 to 2017, taken close to water quality measurement date when the cloud cover was less than 20 %. Based on the results of the previous studies, analyzing the correlation between chlorophyll-a, and Landsat 8 satellite image band, we selected near infrared wavelength, band 5 which is closely related to the population of algae. The nutritional status was classified using the Aizaki trophic state index (TSIm). The results of the regression equation between band 5 and the observed chlorophyll-a data was used to calculate chlorophyll-a for the image data from 2013 to 2017. The concentration of chlorophyll-a ranged from 3 to $16.1mg/m^3$. To illustrate the spatial distribution of chlorophyll-a within the lake, the chlorophyll-a concentration was divided into five grades. The images on October 14, 2014 and April 10, 2016 showed relatively high value of chlorophyll-a, while January 18, 2015 and December 6, 2016 chlorophyll-a value were below 5. The images on October 14, 2014 and April 10, 2016 were rated as eutrophic status in most areas. The results of simulating water quality for the day when the water quality was not measured resulted to an approximate value for the Panmun station while the Naedong station needed some corrections.

• 생태와환경
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• 제38권2호통권112호
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• pp.160-180
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• 2005

일차생산자인 식물플랑크톤의 생체량 (클로로릴 a)과 수질의 장기적 자료 (환경부수질측정망)를 분석하여 국내 하구역 (섬진강, 한강, 아산호 (만), 영산강, 금강, 낙동강)의 일차생산자와 수질의 추세 (trend)에 대하여 조사하였다. 식물플랑크톤의 생체량과 수질에 영향을 미치는 환경인자들에 대한 문헌이나 보고서 검토도 이루어졌다. 국내에서 하구언이 없는 유일한 하구인 섬진강은 다른 전형적인 하구와 유사한 특성을 나타내었다. 식물플랑크톤의 생체량은 강 상류지역으로의 담수유입이 많은 여름이 지난 가을철에 중염지역 (5 ${\sim}$ 15 psu)에서 높았고 질산과 규산염은 강 배출량 (담수유입)이 많을수록 높아지는 형태를 띠었다. 한강에서는 식물플랑크톤 생체량과 영양염의 농도가 하류지역에서 높았다. 계절적으로는 봄철에 높은 농도를 보였는데 이에 반해 영산강은 봄철에 상류지역에서 식물플랑크톤 생체량과 영양염 농도가 높게 나타났다. 아산호의 식물플랑크톤 생체량은 본 연구의 조사 하구역중에서 가장 높은 값을 보였고 대부분의 영양염이 상류쪽에서 높게 나타났다. 낙동강은 식물플랑크톤의 생체량이 겨울철에 높았고 하류보다 상류지역에서 약간 높게 나타났다. 국내 하구역의 수질에서는 총질소와 총인이 대부분 증가하는 경향을 보였다. 본 연구 결과들이 하구역의 수질관리 측면에서 내포하는 의미에 대해서도 언급하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권3B호
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• pp.221-230
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• 2009

국내 주요 상수 취수원은 동일한 하천 및 호수에 하수 처리장이 위치해 있어 처리 방출수로 인한 악영향을 받게 된다. 또한 하천을 따라 건설된 도로나 교량에서 발생하는 교통사고나 수질 오염사고로 인한 하천 내의 오염물 유입은 취수장 운영에 큰 어려움을 주게 된다. 특히 우리나라 주요 상수원에 해당하는 팔당호의 경우 호수면적에 비해 유역면적이 상당히 크기 때문에 다양한 수질 오염사고에 노출되어 있다. 따라서 사전에 발생 가능한 수질사고를 모의하고 이에 대한 대책을 모색하는 일이 매우 중요하다. 본 연구에서는 팔당호 주변에서 발생할 수 있는 수질 오염사고에 대한 수질모의를 수행하였다. 2차원 수치모형을 이용하여 사고로 유입된 오염물질의 혼합거동을 모의하였고, 팔당호에 위치한 주요 취수장에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해서 2차원 흐름모형인 RMA-2를 이용하여 유속장을 모의하고, 이 결과를 2차원 하천수질 해석모형인 RAM4에 입력하여 오염물질의 시간에 따른 거동을 분석하였다. 갈수기 수질사고 발생시 저감방안으로써 남한강과 북한강의 유량증대에 따른 오염물질의 희석 및 수세 효과에 대해 분석하였다. 분석결과 유량증대에 따라 오염물질의 최대 농도는 더 높아지면서 더 빠르게 이동하는 현상을 관찰할 수 있었다. 따라서 오염물질이 주입된 지점에서의 초기 희석 효과보다는 빨라진 흐름에 의한 수세 효과가 훨씬 더 크게 나타난 것으로 판단된다. 이를 통해 독성 오염물질로 인한 수질사고 발생시 유량증대에 의한 수세 효과가 취수장 운영에 있어 유리한 대책이 될 수 있음을 확인할 수 있다.

• 생태와환경
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• 제46권4호
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• pp.488-498
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• 2013

본 연구에서는 상류 댐 및 유입 지류의 물리적, 지형적 특성을 고려하여 의암호 수체의 혼합 거동을 해석하고 수질 분포에 미치는 인자로 수체간 혼합 과정을 파악하기 위하여 3차원 시변화 모델, GEMSS 모델 시스템을 구축하였다. 실측 자료를 바탕으로 적용 모델의 재현성을 검토한 결과 본 연구에서 적용된 GLLVHT 모델은 상이한 강우 및 유량 조건에서 의암호 내 열수지 및 수체 혼합 특성을 잘 재현하고 있는 것으로 판단되었으며, 모델 보정 결과를 바탕으로 의암호의 수온, 전기전도도 그리고 체류시간의 시 공간적 분포와 유입지류의 흐름 특성을 분석하였다. 의암호는 상이한 목적을 가진 소양강댐과 춘천댐의 방류량과 유입 지류의 큰 변동폭에 수리 및 수질이 영향을 많이 받고 있다. 의암호는 봄과 여름철에는 수온이 높은 춘천댐의 방류량에 상대적으로 영향을 크게 받아, 전체적으로 높은 수온 분포를 나타낸다. 반면 가을과 겨울철에는 소양강댐의 방류 유량이 많고 수온이 높고, 춘천댐의 유량이 매우 적어 상대적으로 전기전도도가 낮은 소양강댐 방류수의 수온이 의암호의 온도 분포에 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 전기전도도는 춘천하수처리장과 공지천의 높은 유입으로 하류 의암댐 부근까지 높은 전기전도도의 분포를 나타낸다. 의암호의 체류시간은 춘천댐과 소양강댐의 방류수가 유입되는 상류 수역은 체류시간이 비교적 짧게 나타나며 의암댐 부근의 하류에서 점차 증가하는 것으로 분석되었다. 중도 부근의 낮은 수심으로 인해 소양강댐 방류량이 많은 시기에는 역류현상이 발생하여 체류시간이 일시적으로 증가한다. 또한 하중도의 우안에서 공지천과 춘천하수처리장이 유입되는 수역, 중도의 우안에서는 연중 20일 이상의 체류시간을 보이고 있다. 이러한 정체수역에서는 지류들의 혼합률이 저하되고 유속이 낮은 특징을 가지기 때문에, 식물성 플랑크톤의 과대성장 우려가 있어 수질관리에 신중을 기해야 할 것으로 판단된다. 여름철 집중 강우시에는 유입 및 유출의 급격한 증가로 체류시간은 크게 감소하며, 춘천댐과 소양강댐의 방류수는 약 10일 이하의 짧은 체류시간으로 의암호로 유입되는 것으로 예측되었다. 의암호 내 표층에서는 소양강댐의 방류가 많은 비중을 차지하며, 특히 중도의 우안의 상류부까지 소양강댐의 방류수가 역류하는 현상이 나타나며, 중도의 좌안과 붕어섬 상류부에서 소양강댐 방류수가 흐르는 것을 알 수 있다. 춘천댐의 방류량이 큰 경우에는 소양강댐의 방류수가 중도 좌안에 거의 영향을 주지 않으며 우안을 따라서 그대로 방류되는 특징을 보인다. 또한 붕어섬 상류부를 통하여 춘천댐의 방류수가 중도 좌안 및 소양강댐 방류 합류지점까지 영향을 미치는 것을 알 수 있다. 공지천의 방류수는 소양강댐의 방류수가 많은 시기에 동시에 증가하여 공지천과 의암호 합류부의 상류로 역류하는 현상을 보이고 있다.