• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.445-445
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• 2015

비점오염의 특성에 대해 지속적으로 연구 중이지만 수문특성과 연관성이 크다 보니 그 일관성에 대해 확실한 기법이 개발되지 않았다. 기법 개발과 효과적인 오염원 관리를 위해 SWMM 등의 모형을 활용하고 있지만 투입된 노력과 시간에 비해 그 효율성이 매우 적은 편이다. 이런 부분을 보완하고자 본 논문에서는 기존의 비점오염량 산정방법이 아니라 낙동강유역의 도시화 특성 및 수문/기상자료와 처리장 운영자료를 활용한 차별화된 원단위법을 통해 비점 배출 부하량 산정방법을 제시하려고 한다. 배수구역 내 관거 시스템을 합류식으로 가정하였고 배수구역별 비점 발생형태는 하수처리장의 강우 유입량, 하수처리장의 우회유량(Bypass 유량), 하수처리구역의 CSO 유량 3가지로 구분 지었다. 유입 방류자료와 강우자료를 활용하여 임계강우량을 3mm로 설정하여 3mm이상일 경우에 우회유량이 발생한다고 가정하였고 우회유량 발생시 오염부하량 산정은 건기평균유량에 유량변동부하율을 곱하여 시간최대유량으로 전환한 후 강우 지속기간 동안만 우회유량이 발생하는 것으로 가정하였다. CSO 유량은 처리구역/배수구역 면적비에 따라 3개의 그룹으로 구분한 뒤 검증된 SWMM-온천천 모형의 각 소유역별 불투수면적비와 비교하여 유사한 소유역을 각 그룹의 대표유역으로 선정하였다. 선정된 소유역의 CSO 유량과 수문현상의 비선형적인 관계를 고려할 수 있는 신경망 기법을 적용하여 강우특성에 따른 CSO 오염부하량 산정을 실시하였다. 산정결과를 바탕으로 각 하수처리장별 비점저감 기여율을 산정한 결과 대구북부 처리장에서 21.56%로 가장 높은 효율을 보여줬으며 거창가조 지점에서 0.11%로 가장 낮은 효율을 보여주는 것을 확인 할 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 낙동강유역 내 위치한 하수처리장의 효율성에 대해 알 수 있으며 개선되어야 할 처리장들을 알 수 있었다. 또한 획일화된 방법이 아닌 차별화된 원단위법을 통한 오염부하량 산정은 앞으로의 연구방향에 있어서 좋은 사례가 될 것으로 사료된다.

• 한국물환경학회지
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• 제27권6호
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• pp.885-895
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• 2011

The purpose of this study was evaluated on achievement of the Target water quality (TWQ) with Load Duration Curve (LDC) as well as materials collected through the implementation of Total Maximum Daily Load (TMDL), targeting 41 unit watersheds in the Nakdong River Basin in korea, and examines the adequacy of the LDC method to evaluate the TWQ by comparing methods through current regulations. It aims to provide basic materials for TMDL development in Korea. This determination resulted from the fact that the measured data placed on the LDC mean that they are beyond TWQ in a certain condition of water flow when actually measured load values were displayed in a form of LDC. In addition to water quality surveys, it is considered that information on the level of damage in a water body by water flow grade can be utilized as a basic material to identify compliance with the total admitted quantity, and establish rational plans to improve water quality. This information helps in the identification of the degree of damage in water quality according to water flow.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.241-241
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• 2023

최근 수십 년 동안 전 세계의 거의 모든 하천 유역은 기후변화와 인간 활동에 의해 직간접적으로 영향을 받았다. 특히, 유역 유출량은 기후변화와 인간 활동의 상호작용으로 수자원 분야에서 문제가 되고 있다. 기후와 인간 활동에 의해 변화하는 환경에서 수자원을 효율적으로 관리하기 위해서 유출량의 변화를 이해하는 것은 매우 중요하다. 따라서, 본 연구에서는 낙동강 유역의 22개 중권역을 대상으로 과거 관측자료 및 미래 기후변화 시나리오의 유출량, 강수량, 기온, 잠재 증발산량 및 실제 증발산량 자료를 이용하여 기후변화와 인간 활동이 유출량에 미치는 영향을 정량적으로 분석하였다. 과거 관측자료를 분석할 경우, 기초자료인 유출량의 경향성 및 유의성을 검증하기 위해 비모수적 방법인 Mann-Kendall 검증을 수행하였으며, Pettitt method를 이용하여 변화 지점을 결정하여 기준기간과 사후기간으로 구분하였다. 또한 Budyko 가설 기반 기후 탄력성 접근법을 이용하여 기후변화와 인간 활동이 하천 유출량에 미치는 영향을 정량적으로 분리하였다. 미래 RCP 시나리오 자료를 분석할 경우에도 기간을 나누고 기후 탄력성 접근법을 이용하여 유출량의 영향을 평가하였다. 분석 결과, 기후변화와 인간 활동의 상대적 기여도는 중권역 간에도 다양하다는 것을 확인할 수 있었다. 미래의 유출량을 분석한 결과, 대부분의 유역에서 기후변화의 기여도는 RCP 4.5일 때에 비해 RCP 8.5에서 더 크게 상승한 것으로 나타났다. 과거 기간(1966~2020)에 대하여 미래 기간 (2062~2099)에 대한 분석에서 중권역 중 금호강(#2012)은 RCP 4.5에서는 22.4%, RCP 8.5에서는 39.8%로 RCP 8.5가 큰 것으로 나타났다.

• 식물분류학회지
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• 제53권1호
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• pp.54-59
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• 2023

Naturalized populations of two alien plants were newly found, and we describe their morphological characteristics and habitats with photographs. One is a member of Juncaceae, Juncus torreyi Coville, and was newly found at a pool of a beach in Gangwon-do. This rush is native to North America and belongs to the sect. Ozophyllum (subgen. Juncus) according to certain morphological characteristics, such as its racemose inflorescence, the absence of floral bracteole, and unitubular leaves with perfect septa. J. torreyi is easily distinguishable from Korean rushes by its long rhizomes with swollen nodes and globular head with 25-100 flowers. Its introduction into Japan and Europe was reported, but the ecological risk associated with its over-dispersal is not known. The other alien plant is a submerged plant, Egeria densa Planch. (Hydrocharitaceae), which was found in streams in Gyeongsangbuk-do and ditches in the Busan-si area, both of which being in the watershed of the Nakdong River. Egeria densa is similar to Hydrilla verticillata (L.f.) Royle, which is native to Korea. However, it is distinguished from H. verticillata by its larger flowers and lack of overwintering organs. This alien plant is native to South America and was introduced for aquarium gardening and naturalized around the world. Egeria densa is treated as a malignant weed due to its asexual reproduction and rapid growth. Size changes and the number of populations of E. densa must be investigated.

• 생태와환경
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• 제50권4호
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• pp.441-451
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• 2017

2016년 8월 19일부터 12월 31일까지 현장원수와 퇴적물이 주입된 현장 배양장치 실험을 통해 환경요인의 영향에 따른 식물플랑크톤 기능그룹(phytoplankton functional group, PFG)의 천이 특성을 연구하였다. 본 연구에서 확인된 식물플랑크톤은 총 27속 50종이었으며, 분류군별로는 녹조류 30종, 규조류 11종, 남조류 7종, 편모조류 2종으로 나타났다. 실험구에서 총 25속 47종(녹조류 30종, 규조류 9종, 남조류 6종, 편모조류 2종), 대조구에서 총 23속 45종(녹조류 26종, 규조류 10종, 남조류 7종, 편모조류 2종)의 식물플랑크톤이 각각 확인되었다. 식물플랑크톤 기능그룹(PFG)은 총 19개(B, C, D, F, G, H1, J, K, Lo, M, MP, N, P, S1, $T_B$, $W_0$, X1, X2, Y)로 확인되었으며, 실험구와 대조구에서는 H1을 제외하고 18개의 PFG가 모두 출현하였다. 생체 부피(biovolume)에 기초했을 때 $W_0$, J 및 M 그룹은 원수만 주입된 대조구와 비교하여 원수와 퇴적물이 주입된 실험구에서 영양염의 내부순환(internal cycling)의 영향으로 더 높은 생체부피를 보이면서 뚜렷한 천이 양상을 나타내었다. PCA 분석 결과에 기초할 때 PFG의 천이 양상은 영양염, 수온 및 조도 등의 주요 환경인자들과의 상관성에 따라 뚜렷한 차이를 나타내었다. 결론적으로 본 연구에서 PFG를 적용하여 주어진 환경조건에서 식물플랑크톤 적응 및 천이(성장) 특성을 확인할 수 있었으며, PFG는 향후 국내 수계의 식물플랑크톤 천이를 이해하기 위한 새로운 방법이 될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권1호
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• pp.45-56
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• 2020

본 연구는 SWAT-CUP을 이용한 SWAT 모형 매개변수 보정을 수행할 때, 목적함수로 인해 발생할 수 있는 불확실성을 정량화하는 것을 목표로 수행되었다. 먼저 낙동강 권역의 내성천 유역을 대상으로 유출량 산정을 위한 SWAT 모형을 구축한 후, SWAT-CUP을 이용하여 8개 목적함수(R², bR², NS, MNS, KGE, PBIAS, RSR 및 SSQR)를 기준으로 자동 보정을 수행하였다. 최종 매개변수는 목적함수에 따라 서로 다른 범위를 나타내었으며, 모의 결과의 수문특성 또한 상이하게 도출되는 것을 확인하였다. 이것은 각각의 목적함수가 특정 수문특성에 대하여 민감하게 반응하여 서로 다른 모의 성능을 평가하기 때문이다. 즉, 특정 목적함수는 극치값의 잔차에 대해 민감하게 반응하여 첨두값을 잘 모의하는 반면, 저유량 또는 평균유량에 대한 모의 성능이 떨어질 수 있다. 따라서 본 연구에서는 최적 목적함수를 선정하기 위해 8개의 목적함수에 따라 산정된 모의값과 관측값 사이의 수문학적 유사성을 평가하였다. 단순히 유량의 크기 비교 뿐 아니라 유량의 발생 시기, 유역의 반응 및 증가·감소 경향성을 함께 고려하기 위해 수문곡선의 증수부 및 감수부 유지시간 비율을 수문특성으로 정의하여 SWAT 모형을 평가하였으며, 평가 결과를 점수로 정량화하여 나타냈다. 그 결과 최종적으로 SWAT 매개변수 보정을 위한 최적 목적함수는 총점이 높은 MNS (342.48) 및 SSQR (346.45)로 선정되었다.

• 생태와환경
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• 제49권4호
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• pp.354-374
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• 2016

본 연구는 2012년 5월부터 2015년 12월까지 북한강과 남한강의 유입부를 포함하는 팔당호의 5개 지점에서 시공간적 수질 변동성을 강우 수문학과 비교 고찰하였다. 조사기간 동안 기초 수질요인들의 변동은 계절적 영향이 컸다. 특히, 수온성층은 수심이 깊은 댐 부근에서 형성되었고, 연도에 따라 빈산소 장기화도 관찰되었다. 질소(N) 계열 영양염의 증가는 유량이 빈약할 때 나타났고, 이때 $NH_4$는 하수 처리수의 영향을 크게 받아 $NO_3$와 상반되는 경향을 나타내었다. 인(P)의 증가는 유량이 크거나 극심한 가뭄이 지속될 때이었고, P 영양염 결핍도 빈번하게 관찰되었다. Chl-a의 증감은 유량 변동과 역상관 관계를 보였고, 그 값이 높을 때 AGP 값은 낮았다. 팔당호의 수질 변동성은 유역으로부터 하수 처리수(총량: $472{\times}10^3m^3d^{-1}$)의 오염원을 기반으로 한 유입, 방류 및 취수의 패턴에서 직간접적 관련성과 그 영향을 찾을 수 있었다. 또한 수질의 시공간적 변동 과정에서 기상(장마, 태풍, 이상강우 및 폭염더위) 수문(유량과 수위)학적 인자는 펄스, 희석, 역류, 흡수, 농축 및 침전 등 형태로서 작용하였다. 하천형 저수지인 팔당호의 수질 변동은 매우 역동적이며, 국내 최대 상수원의 오염 수준을 경감하기 위한 실효 대책으로 기상 수문에 기초한 육수학적 조사연구와 P-free 하수 처리 정책 실현의 필요성을 제안한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권2B호
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• pp.169-177
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• 2010

본 연구에서는 이상기후 및 기후변화에 따른 태풍, 집중호우 등으로 발생할 수 있는 피해들을 대비하고 상황에 맞는 대응을 위한 홍수위험지도의 작성을 위하여, 낙동강의 지류인 금호강 유역에 위치하는 대구광역시 서구 지역에 대하여 국 내외 홍수위험지도 작성에 널리 이용되고 있는 FLUMEN 모형을 적용한 하도 및 제내지의 2차원 침수해석을 실시하여 대상유역에 대한 시간별 침수심과 유속을 계산하고, USBR의 Downstream Hazard Classification Guidelines에 제시된 홍수위험 분류기준에 의거하여 홍수위험지도를 작성하는 연구를 수행하였다. FLUMEN 모형을 적용한 하도 및 제내지의 2차원 침수해석은 100년 빈도 강우에 대하여 제방의 붕괴가 발생하지 않고, 월류를 통한 제내지로의 유입만 발생한다는 가정 하에 모의을 실시하였고, 대상유역에서는 100년 빈도 강우에 대하여 금호강유역에 위치한 비산동 지역의 제방에서 월류를 통한 홍수가 발생하는 것으로 확인되었으며, 하도 및 제내지에서의 2차원 침수해석 결과로 얻어진 각 Node에 대한 매시간별 수심과 유속에 관한 정보를 이용하여 홍수위험정도를 분류하였다. 본 연구방법을 통한 지역별 침수심도 및 홍수위험지도가 구축된다면 홍수로 인한 제방붕괴 또는 월류 시 지역 주민들의 비상대처 행동양식을 시스템화 할 수 있을 것이며, 고위험지역의 인명을 우선적으로 대피시키고, 차량 및 도로를 통제하는 등의 세분화된 비상대처계획을 수립하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 생태와환경
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• 제56권3호
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• pp.229-241
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• 2023

멸종위기 야생생물 I급 종인 여울마자는 분포 및 개체수가 지속적으로 감소하여 현재는 낙동강수계 남강 및 일부 지류 하천에만 제한적으로 출현하고 있다. 절멸이 임박한 여울마자의 복원을 위해서는 감소원인 파악을 통한 적절한 계획 수립이 중요하지만 자료 및 연구 부족으로 인해 진행이 미흡한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 여울마자에 분포지역을 대상으로 현장조사와 문헌조사를 통해 현재출현지역과 과거출현지역의 이화학적, 생물학적, 사회학적 서식환경에 대한 차이를 분석하였다. 현장조사 결과 현재출현지점과 과거출현지점에 전기전도도에 차이가 있었으며, 동서종 군집 또한 차이가 있는 것으로 확인되었다. 문헌 연구자료를 활용한 분석에서도 전반적으로 과거 출현지점들의 이화학적 환경이 양호하지 않은 것으로 나타났으며, 이로 인해 영향을 받은 생물학적 요인의 부정적 결과가 유발되었다. 특히, 도시화로 인한 영향이 여울마자 서식환경에 주요한 영향을 주고 있는 것으로 파악되었다. 멸종위기종인 여울마자의 복원을 위해서는 서식지의 안정화가 중요하다. 과거 서식하던 지역들에서는 하천 공사, 보 건설과 같은 교란이 하천을 물리적, 이화학적으로 변화시키면서 여울마자에 영향을 주었기 때문에 향후 여울마자의 서식지 관리 및 복원을 위해서는 하천의 연결성 회복 및 이화학적 환경을 함께 고려한 종합적인 계획인 필요한 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제40권3호
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• pp.403-411
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• 2007

본 연구는 낙동강의 최상류 8개 지점을 대상으로 1999년 $6{\sim}8$월까지 어류군집을 이용한 전통적인 종다양도 지수(H')와 IBI 지수를 통한 생태 건강도 평가를 비교하였다. 채집된 총 종수는 19종이었고, 우점종은 갈겨니와 버들치로써 각각 51%, 28%를 차지하였다. 트로픽 길드 분석에 따르면, 전체 채집된 종에서 충식종이 87%였고, 잡식종의 빈도는 극히 낮게 나타났다. 종다양도 지수에 의한 공간적인 변이의 패턴은 종수와 개체수의 패턴과 유사했지만, 내성도 및 트로픽길드 자료에 의한 패턴과는 상당한 차이를 보였다. 종다양도 지수는 지점 6에서 1.56으로 최대치를 보였으며, 민감종과 내성종은 각각 최소, 최대값을 보였다. 한편, 지점 6에서 충식종과 잡식종이 각각 최소, 최대치를 보였다. 즉 종다양도 지수는 내성도 길드 및 트로픽 길드의 패턴과 어떤 유사성도 없으며, 전통적인 지수는 수계내에서의 어류군집의 전반적인 생태학적 특성들을 잘 반영할 수 없었다. 한편, 생태건강도 (IBI)의 평균 모델값은 33.5(n=8)로써 보통${\sim}$양호상태로 나타났고, 트로픽 길드 및 내성도 길드의 패턴과 유사하게 나타났다. 민감종과 충식종이 거의 최대치를 보인 2지점에서 IBI간은 최대치를 보였으며, 동일지점에서 내성종과 잡식종의 빈도는 최저치를 보였다. 이런 결과는 IBI 값이 생태학적인 기능과 건강상태에 밀접히 연관되어 있다는 것을 제시하는 바이다. 본 연구에서 전통적인 종 다양도 지수는 어류를 이용한 생태건강도 군집평가에 비효율적인 반면, IBI를 이용한 접근방식은 하천구조를 잘 진단할 수 있는 유용한 척도가 될 수 있음을 시사하는 바이다.