• 한국수자원학회논문집
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• 제48권7호
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• pp.545-552
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• 2015

본 연구에서는 죽산천 주변 지역에 대해 지하수 양수에 따른 하천수 감소 영향을 공간적으로 분석하였다. 하천 주변 500 m 이내에 위치한 지하수 관정 각각에 대해 지표수-지하수 결합모형 SWAT-MODFLOW를 이용하여 양수 후 하천수 감소량을 반복적으로 모의하였다. 모의 결과, 양수량 대비 하천수 감소율이 20~96%의 범위로 큰 차이를 보였으며, 특히, 하천과 관정간 이격거리가 100 m 이내, 수리확산 계수가 $500m^2/d$ 초과, 하천바닥층 수리전도성이 25 m/d를 초과한 경우에 양수량 대비 하천수 감소율이 60%를 넘어 양수 영향이 큰 것으로 분석되었다. 지하수 관정의 공간적인 위치에 따른 하천수 감소 영향을 정량적으로 쉽게 파악할 수 있도록 관정 위치별 하천수 감소량을 양수량 대비 퍼센트 값을 가지는 등치선 곡선으로 나타내었다. 죽산천 중하류구간 주변지역이 상류지역에 비해 지하수 양수로 인한 영향이 단기간에 크게 하천에 도달하였으며, 양수기간 5년 동안 평균적으로 약 66.7%의 하천수 감소율이 발생하는 것으로 분석되었다. 하천수량에 미치는 지하수 양수 영향을 공간적으로 표출함으로써 하천변 지하수 허가 관리에 있어 객관적인 정보로 활용할 수 있을 것이다.

• 한국환경과학회지
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• 제22권3호
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• pp.259-267
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• 2013

In this study, non-point source(NPS) contribution was investigated based on flow rates and water qualities of streams into the lake during rainfall events. Event mean concentration(EMC) and the pollution loads were calculated to establish a database for NPS control measurement in the survey area, and so on. The runoff characteristics of NPS were investigated and estimated on the basis of the ratio of an agricultural to forest area in the stream of sub-catch basin during rainfall events. Non-point source pollution loads were also calculated to establish a database for NPS control measure in the upstream lake Chinyang. At a rainfall event, BOD concentrations rise sharply at the early peak time of runoff, however, peaks of TSS concentration were observed at the similar time of peak flow. This was a phenomenon shown at the watersheds caused by forest and geological types. The discharged EMC range was 2.9-4.8 mg/L in terms of BOD. The discharged EMC range was 6.2-8.2 mg/L in terms of SS. The discharged EMCs of T-N and T-P were 1.4-2.5 mg/L and 0.059-0.233 mg/L, respectively. Total BOD loading rate through the 3 tributaries to the lake Chinyang was 1,136 kg/d during dry weather. The upper watershed area of the Nam-river dam in this study was divided into 14 catchment basins based on the Korean guideline for total maximum daily load(TMDL) of water quality pollutants. The higher the agricultural land-use ratio, the more NPS loading rate discharged, but the more occupied a forest area, the lower more NPS loading rate discharged. In an agricultural land-use area more than 20%, the increase of NPS loadings might be dramatically diffused by increasing the integrated complex-use like vinyl-house facilities and fertilizer use etc. according to the effective land-use utilization. The NPS loading rates were BOD 0.3 $kg/ha{\cdot}day$, SS 0.21 $kg/ha{\cdot}day$, TN 0.02 $kg/ha{\cdot}day$, TP 0.005 $kg/ha{\cdot}day$ under less than 10% agricultural land-use. In agricultural land-use of 20%-50%, these values were investigated in the range of 0.32 $kg/ha{\cdot}day$-0.73 $kg/ha{\cdot}day$ for BOD, 0.92 $kg/ha{\cdot}day$-3.32 $kg/ha{\cdot}day$ for SS, 0.70 $kg/ha{\cdot}day$-0.90 $kg/ha{\cdot}day$ TN, 0.03 $kg/ha{\cdot}day$-0.044 $kg/ha{\cdot}day$ for TP.

• 생태와환경
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• 제34권3호통권95호
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• pp.166-174
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• 2001

소양호로 유입되는 유기탄소량을 측정하였으며, 유기탄소 부하량에 대한 유기물 기원의 기여도를 계산하기위해서 내부생성유기탄소와 외부기원유기탄소를 측정하였다. 내부생성유기탄소는 EOC를 고려한 식물플랑크톤의 1차생산력으로부터 계산하였으며, 외부기원유기탄소는 유입수의 유기탄소 농도와 양어장의 유기탄소 배출량으로부터 구하였다. 1차생산력은 가두리 양식장이 설치된 1987견부터 증가하여 1995견가지 높은 분포를 보였으며 가두리가 철거된 1998년 이후 급격히 감소하였다. 내부생성유기탄소와 외부기원유기탄소의 부하는 여름철에 집중되었으며, 7${\sim}$9월에 연간 부하량의 43.2%와 71.7%가 각각 유입되었다. 1차생산력은 여름철에 $1,000\;mgC\;m^{-2}\;d^{-1}$ 이상으로 증가하였으며 겨울철에 비교적낮았다. 식물플랑크톤의 EOC배출율도 1차생산이 증가하여 수체의 DOC농도가 높은 여름철에 높았다. 전체조사기간동안 내부생성과 외부기원유기물의 평균적인 기여도는 각각 총부하량의 53.6%와 46.4%를 차지하였다. EOC 배출율은 1차생산력의 4.4${\sim}$21.2%를 차지하였으며, 1차생산력 산정에서 식물플랑크톤의 EOC 배출율이 고려되어야 할 것으로 보인다.

• 한국환경농학회지
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• 제28권3호
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• pp.233-237
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• 2009

It has widely been observed that the effect of elevating atmospheric $CO_2$ concentrations on rice productivity depends largely on soil N availabilities. However, the responses of ammonia volatilization from flooded paddy soil that is an important pathway of N loss and thus affecting fertilizer N availability to concomitant increases in atmospheric $CO_2$ and temperature has rarely been studied. In this paper, we first report the interactive effect of elevated $CO_2$ and temperature on ammonia volatilization from rice paddy soils applied with urea. Urea labeled with $^{15}N$ was used to quantitatively estimate the contribution of applied urea-N to total ammonia volatilization. This study was conducted using Temperature Gradient Chambers (TGCs) with two $CO_2$ levels [ambient $CO_2$ (AC), 383 ppmv and elevated $CO_2$ (EC), 645 ppmv] as whole-plot treatment (main treatment) and two temperature levels [ambient temperature (AT), $25.7^{\circ}C$ and elevated temperature (ET), $27.8^{\circ}C$] as split-plot treatments (sub-treatment) with triplicates. Elevated temperature increased ammonia volatilization probably due to a shift of chemical equilibrium toward $NH_3$ production via enhanced hydrolysis of urea to $NH_3$ of which rate is dependent on temperature. Meanwhile, elevated $CO_2$ decreased ammonia volatilization and that could be attributed to increased rhizosphere biomass that assimilates $NH_4^+$ otherwise being lost via volatilization. Such opposite effects of elevated temperature and $CO_2$ resulted in the accumulated amount of ammonia volatilization in the order of ACET>ACAT>ECET>ECAT. The pattern of ammonia volatilization from applied urea-$^{15}N$ as affected by treatments was very similar to that of total ammonia volatilization. Our results suggest that elevated $CO_2$ has the potential to decrease ammonia volatilization from paddy soils applied with urea, but the effect could partially be offset when air temperature rises concomitantly.

• 한국수자원학회논문집
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• 제50권7호
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• pp.503-511
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• 2017

수자원 계획 및 운영을 위한 수요량을 추정하는데 있어, 실제 이용 추세를 반영한 생활용수나 공업용수와 달리 농업용수는 용수공급시설의 규모를 결정하기 위한 방법론이 주로 적용되어 왔다. 이는 불가피하게 농업용수의 과다추정으로 이어질 수 있으며, 전체 수자원 계획의 관점에서 각 용도별 용수 수급계획의 불균형을 초래할 수 있다. 본 연구에서는 기존 방법론과 비교하여 순물소모량 개념의 접근방법의 차이에 대해 고찰하였으며, 이를 제주도 전역에 적용하여 농업용수 수요량 특성을 분석하였다. 수요량 산정에 핵심적인 인자인 증발산량의 정확한 추정을 위하여 SWAT 모형을 적용하고, 제주도 지역의 지형 및 기상, 유출, 물이용 특성을 반영한 유역 모델링을 수행하였으며, 기존 물수지 결과와 비교하여 모델링 자료의 신뢰성을 평가하였다. 과거기간(1992~2013년)에 대해 제주도 전체의 수요량은 연간 427 mm로 분석되었으며, 동부와 서부 해안지역을 중심으로 상대적으로 높은 수요량을 나타내었다. 유역면적 $30km^2$ 이상인 10개 하천유역에 대해서도 연평균 수요량 및 계절별 변화 특성을 분석하였다. 또한, 장래 2020년 지역별 작물재배면적을 적용하여 10년 빈도 가뭄에 대응한 수요량을 산정한 결과 기존 제시된 수요량 대비 54% 수준으로 나타났다. 이는 수요량 산정목적에 따른 접근방법의 차이로 인해서 나타난 결과로서, 수자원 관리 및 운영의 관점에서 보면 순물소모량만큼의 추가적인 수요가 예상되지만, 실제 공급의 관점에서는 기존 수요량만큼의 시설계획이 필요하다고 판단할 수 있다. 본 연구에서 적용된 방법론 및 결과의 실무 활용을 위해서는 공학적인 검증은 물론이고 정책적 제도적인 측면에서의 합리적인 논의가 필요할 것이다.

• 농업과학연구
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• 제35권2호
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• pp.225-235
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• 2008

만경강 수계의 봉동 지점에서 자연사회환경개선의 하천유지유량을 확보하기 위해 상류에 위치한 대아저수지를 높이는 방안에 대한 수문학적 타당성을 검토한 결과 다음과 같이 요약된다. 첫째, 동상-대아 직렬 연계에 의해 대아저수지로부터의 용수공급을 분석한 결과 용수공급량/유역면적은 1207.4 mm, 단위유역 용수공급량/강우량 비율은 95.8%, 용수공급량/유입량 비율은 153.1%, 용수공급량/저수량 비율은 236.1%, 유입량/저수량 비율은 200.6%였다. 둘째, 대아-경천 병렬 연계를 고려한 봉동 지점의 유량을 분석한 결과 유황은 연평균하여 풍수량 $28.95m^3/s$, 평수량 $2.00m^3/s$, 저수량 $0.95m^3/s$, 갈수량 $0.82m^3/s$로 분석되었으며, 고시유량 $1.32m^3/s$보다 $0.50m^3/s$ 적게 나타났다. 셋째, 대아저수지를 10m 높인 경우 대아저수지로부터의 용수공급을 분석한 결과 용수공급량/유역면적은 1220.7 mm, 단위유역 용수공급량/강우량 비율은 96.8%, 용수공급량/유입량 비율은 154.6%, 용수공급량/저수량 비율은 163.0%, 유입량/저수량 비율은 137.0%였다. 넷째, 대아저수지를 10m 높인 경우 대아-경천 병렬 연계를 고려한 봉동 지점의 유량을 분석한 결과 유황은 연평균하여 풍수량 $28.09m^3/s$, 평수량 $1.79m^3/s$, 저수량 $0.89m^3/s$, 갈수량 $0.82m^3/s$로 분석되어 유량증가 효과는 전혀 나타나지 않았다. 요약하면 대아저수지 용량을 증가시키더라도 용수공급의 증가효과는 전혀 나타나지 않았으며, 봉동지점의 고시유량을 확보하기 위한 대아 저수지의 숭상의 수문학적 타당성은 전혀 없는 것으로 분석되었다.