• 자원환경지질
• /
• 제56권2호
• /
• pp.185-199
• /
• 2023

This study aimed to predict the effects of water ecology on the supply of hydrothermal energy to model a housing complex in Eco Delta Smart Village in Busan. Based on the results, engineering measures were recommended to minimize problems due to possible temperature variations on the supply of hydrothermal energy from the river. The current distribution of fish, benthic macroinvertebrates, and phytoplankton in the Pyeonggang Stream was monitored to determine their effects on water ecology. In the research area, five species and three families of fish were observed. The dominant species was Lepomis macrochirus, and the subdominant species was Carassius auratus. Twenty-five species and 21 families of benthic macroinvertebrates were found. The distribution of aquatic insects was poor in this area. The dominant species were Chironomidae sp., Lymnaea auricularia, Appasus japonicus, and Caridina denticulata denticulata in February, May, July, and October. Dominant phytoplankton were Aulacoseira ambigua and Nitzschia palea in February and May. Microcystis sp. was dominant in July and October. The health of the ecology the Pyeonggang Stream was assessed as D (bad) according to the benthic macroinvertebrate index (BMI). Shifts in the location of the discharge point 150 m downstream from intake points and discharge through embedded rock layer after adding equal amounts of stream water as was taken at the beginning were suggested to minimize water temperature variations due to the application of hydrothermal energy. When the scenario (i.e., quantity of water intake and dilution water, 1,600 m³/d and water temp. difference ±5 ℃) was realized, variations in water temperature were assessed at -0.19 ℃ and 0.59 ℃ during cooling and heating, respectively, at a point 10 m downstream. Water temperatures recorded at -0.20 ℃ and 0.68 ℃ during cooling and heating, respectively, at a point 10 m upstream. All stream water temperatures after the application of hydrothermal energy recovered within 24 hours. Future work on the long-term monitoring of ecosystems is suggested, particularly to analyze the influence of the water environment on hydrothermal energy supply operations.

• 자원환경지질
• /
• 제55권6호
• /
• pp.701-716
• /
• 2022

This study investigated the distribution behaviors of PM2.5 and PM10 at two air quality monitoring sites, Go-eup (GO) and Backseokeup (BS), located in Yangju City, South Korea. The amounts of emissions sources of pollutants were analyzed based on the Clean Air Policy Support System (CAPSS), and the contribution rates of neighboring cities were enumerated in Yangju. Yangju has a geological basin structure, and it is a city with mixed urban and rural characteristics. The emission concentration of particulate matter was affected by geological and seasonal factors for all sites observed in this study. Therefore, these factors should be considered when establishing policies related to particulate matter. Because the official GO and BS station sites in Yangju are both situated in the southern part of the city, the representativeness of both stations was checked using correlation analysis for the measurement of PM2.5 and PM10 by considering two more sites-those of Bongyang-dong (BY) and the Gumjun (GJ) industrial complex. The data included discharge amounts for business types 4 and 5, which were not sufficiently considered in the CAPSS estimates. Because the 4 and 5 types of businesses represent over 92.6% of businesses in this city, they are workplaces in Yangju that have a significant effect on the total air pollutant emission. These types of businesses should be re-inspected as the main discharge sources in industry, and basic data accumulation should be carried out. Moreover, to manage the emission of particulate matter, attainable countermeasures for the main sources of these emissions should be prepared in a prioritized fashion; such countermeasures include prohibition of backyard burning, supervision of charcoal kilns, and management of livestock excretions and fugitive dust in construction sites and on roads. The contribution rates by neighboring cities was enumerated between 6.3% and 10.9% for PM2.5. Cooperation policies are thought to be required with neighboring cites to reduce particulate matter.

• 한국농공학회논문집
• /
• 제65권4호
• /
• pp.25-32
• /
• 2023

KDS (Korean Design Standard) for agricultural drainage is a planning standard that helps determine the appropriate capacity and type of drainage facilities. The objective of this study was to analyze the inundation of the agricultural basin considering the current design standard and the critical rainfall duration. This study used the rainfall durations of 1-48 hour, and the time distribution method with the Chicago and the modified Huff model. For the runoff model, the NRCS (Natural Resources Conservation Service) unit hydrograph method was applied, and the inundation depth and duration were analyzed using area-elevation data. From the inundation analysis using the modified Huff method with different rainfall durations, 4 hours showed the largest peak discharge, and 11 hours showed the largest inundation depth. From the comparison analysis with the current method (Chicago method with a duration of 48 hours) and the modified Huff method applying critical rainfall duration, the current method showed less peak discharge and lower inundation depth compared to the modified Huff method. From the simulation of changing values of drainage rate, the duration of 11 hours showed larger inundation depth and duration compared to the duration of 4 hours. Accordingly, the modified Huff method with the critical rainfall duration would likely be a safer design than the current method. Also, a process of choosing a design hydrograph considering the inundation depth and duration is needed to apply the critical rainfall duration. This study is expected to be helpful for the theoretical basis of the agricultural drainage design standards.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제18권2호
• /
• pp.53-64
• /
• 2013

이 연구는 서해 천수만에서 2010년 7월 29일부터 8월 30일까지 33일동안 관측한 ADCP 자료와 바람(기상청), 서산AB지구의 방류량(한국농어촌공사 천수만사업단)자료를 분석하였다. 기술통계, 조류의 조화분석을 통해 조류의 특성을 파악했고, 스펙트럼(spectrum)과 코히런시(coherency) 분석, 콤플렉스 코릴레이션(complex correlation)과 진행 벡터(progressive vector) 등을 통해 비조류 특성을 파악하여 바람과 담수 유입이 잔차류에 미치는 영향을 알아보았다. 관측 유속의 범위는 -30~41 cm/sec였고, 표준편차는 저층에서 1.7 cm/sec, 표층에서 18.7 cm/sec로 계산되었다. 조화분석 결과 유향은 북북서-남남서 방향으로 주된 흐름을 보였다. M2의 조류타원 장축과 단축은 각각 9.4~14.8, 0.1~0.5 cm/sec의 범위를 보였고, S2의 경우 각각 4.4~7.0, 0.4~1.4 cm/sec의 범위를 보였다. 잔차류 전 수층의 대한 스펙트럼 분석 결과 3~6개의 유의한 주기가 2~8일 주기에 포함되어 있었으며, 바람도 유사한 결과를 보였다. 바람과 전 수층 잔차류의 코히런시 분석 결과 3~5개의 유의한 주기가 2.8일 이내의 위상차로 나타났고, 담수 유입량과 표층 잔차류의 코히런시 분석 결과 4.6일 주기가 가장 유의했으며, 위상차는 1.2일이었다. 잔차류의 진행 벡터는 전 층에서 북향했고, 표층보다 중층에서 북향하는 거리가 컸다. 잔차류의 북향은 바람의 계절적 요인에 기인했다고 볼 수 있으나, 만 북부에서 남하하는 담수의 영향(밀도류)에 의해 표층 잔차류 일부가 남향하는 흐름을 보였다.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제42권1호
• /
• pp.73-78
• /
• 1999

Pyrite의 산화과정에서 생성되는 황산 때문에 발생하는 산성 광산 유출수는 다량의 중금속들을 함유하므로 적절한 처리 과정을 거친 후 배출되어야 한다. 산성 광산 유출수의 중화과정에서 발생하는 침전물은 주로 철과 알루미늄의 수산화물인대, 이 두 침전물은 2단계 중화과정을 거치면 분리될 수 있다. 본 연구에서는 대구시 달성군 가창면에 위치한 폐중석광산의 유출수를 이용하여 철과 알루미늄의 침전물에 의한 중금속의 제거 현상을 조사하였다. 유출수의 pH는 3.2였으며 As, Cd, Cu, Mn, Pb, Zn 등의 함량이 하천수질기준이나 폐수배출허용기준을 상회하였다. 1단계 중화에서는 $Ca(OH)_2$를 이용하여 철이 먼저 침전되도록 하였으며, 철을 100% 침전시켰을 때 납은 상당부분 침전으로 제거되었으나 대부분의 중금속은 제거되지 않았다. 2단계 중화에서는 1단계 중화 후의 상등액을 pH 7.5까지 적정하였는데, 이 때 As, Cd, Cu, Mi, Mn, Zn 등의 중금속들이 하천으로 방류가 가능한 수준으로 제거되었다. 1단계 중화에서 발생한 철 침전물은 특별한 처리 없이 폐기될 수 있을 것이며, 2단계 중화에서 생성된 침전물은 중금속을 함유하므로 특정폐기물로 취급하여 처리하여야 할 것이다. 이러한 두 단계 중화과정을 거치면 효과적인 중금속의 제거와 함께 산성 광산 유출수의 처리 후 발생하는 중금속 함유 침전물의 처리에 따른 비용의 절감이 가능할 것이다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제44권1호
• /
• pp.9-22
• /
• 2011

본 연구에서는 에너지 방정식에 기초하여 정수 식생이 존재하는 자연하도에 적용 가능한 1차원 수치모형을 제시하였다. 수위계산을 위한 마찰경사는 Darcy-Weisbach의 마찰식에 의해 계산되었다. 각 단면의 전체 Darcy-Weisbach 마찰계수는 하상조도높이, 식생, 식생구역과 비식생구역 사이의 전단저항, 그리고 홍수터와 주수로의 경계면 전단저항을 고려하여 산정하였다. 경계면 마찰계수는 Mertens방법과 Nuding방법에 의해 계산되었다. 제시된 모형을 가상하도에 적용하고 HEC-RAS모형 모의결과와 비교, 검증하였고, 식생밀도 등에 대하여 마찰계수의 민감도 분석을 실시하였다. 모형의 적용성검토를 위하여 독일 Enz강 일부구간을 대상으로 수치모의를 실시하고 실측수위와 비교하였다. 식생이 존재하는 Enz강의 실측수위와 계산수위를 비교한 결과 식생의 영향을 거의 받지 않고 주수로에 흐름이 형성되는 저유량의 경우와 식생의 영향을 지배적으로 받는 고유량 흐름 모두에서 합리적인 수위를 예측하여 제시된 모형의 적용 가능성을 확인하였다.

• 한국진공학회지
• /
• 제18권6호
• /
• pp.459-467
• /
• 2009

진공증착법으로 $Cd_2GeSe_4$와 $Cd_2GeSe_4:Co^{2+}$ 박막을 ITO(indium tin oxide) 유리 기판 위에 제작하였다. 결정화는 증착된 박막들을 질소분위기의 전기로에서 열처리함으로서 이룰 수 있었다. X-선 회절 분석에 의하여 증착된 $Cd_2GeSe_4$와 $Cd_2GeSe_4:Co^{2+}$ 박막의 격자상수는 $a\;=\;7.405\;{\AA}$, $c\;=\;36.240\;{\AA}$와 $a\;=\;7.43\;{\AA}$, $c\;=\;36.81\;{\AA}$로서 능면체(rhombohedral) 구조이었고, 열처리 온도를 증가함에 따라 (113)방향으로 선택적으로 성장됨을 알 수 있었다. 열처리 온도를 증가시킴에 따라 입계 크기가 점차 커지고 판상구조로 결정화 되었다. 실온에서 측정한 광학적인 에너지 띠 간격은 열처리 온도의 증가에 따라 $Cd_2GeSe_4$ 박막의 경우 1.70 eV ~ 1.74 eV로 증가하였고, $Cd_2GeSe_4:Co^{2+}$ 박막의 경우 1.79 eV ~ 1.74 eV로 감소하였다. $Cd_2GeSe_4$와 $Cd_2GeSe_4:Co^{2+}$ 박막 내의 전하운반자들의 동역학적 거동을 광유기 방전 특성(PIDC : photoinduced discharge characteristics) 방법으로 조사하였다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제36권6호
• /
• pp.1069-1082
• /
• 2003

청도천의 건천화 구간에 내하여 원인을 분석하였다. 분석 방법으로서 이수시설물의 현장조사를 수행하였고, 유량측정 결과와 유역 유출 연속모의 결과를 비교하였다. 여러 건천구간을 쉽게 구분하기 위한 시도로서 위성영상도 이용하였다. 농업용 저수지는 평상시 유출을 차단하고 있다. 그리고 용수로에 물을 공급하여 하천수량을 감소시킨다. 보를 이용한 하천수 취수도 건천화의 원인이다. 특히 까막촌 집수암거는 수백 m의 하천구간을 완전히 마르게 하는 원인이다. 측정된 유량은, 수문순환의 변형이 없는 것으로 가정한 연속모의 결과보다 작았고 이로부터 건천화가 진행되었음을 추측할 수 있었다. 해상도 6.6 m의 KOMPSAT 영상으로 여러 곳의 건천화 의심구간을 실내 작업으로 구분할 수 있었다. 현장답사를 통해 확인한 결과 이들 구간에는 모두 집수암거가 설치되어 있었다. 연구결과는 전원하천의 건천화 원인분석 사례로 참고될 수 있다. 가격이 저렴한 KOMPSAT 영상은 건천화 의심구간 파악을 위한 사전정보로 이용될 수 있다.

• 한국환경생태학회:학술대회논문집
• /
• 한국환경생태학회 2003년도 추계학술논문발표회 논문집
• /
• pp.105-126
• /
• 2003

In Korea most of annual rainfall is concentrated in several episodic heavy rains during the season of summer monsoon and typhoon. Because of uneven rainfall distribution many dams have been constructed in order to secure water supply in dry seasons. The Han River system has the most dams among Korean rivers, and the river is a series of dams now. Reservoirs need different strategy of water quality control from river water. Autochthonous organic matter and phosphorus should be the major target to be controlled in lakes. In this Paper some problems are discussed that makes efforts of water quality improvement ineffective in lakes of Korea, even after the substantial investment to wastewater treatment facilities.1) Phosphorus is the key factor controlling eutrophication of lakes and the reduction ofphosphors should be the major target of water treatment. However, water quality management strategy in Korea is still stream-oriented, and focused on BOD removal from sewage. Phosphorus removal efficiency remains as low as 10-30%, because biological treatment is adopted for both secondary treatment and advanced treatment. The standard for TP concentration of the sewage treatment plant effluent is 6 mgP/l in most of regions, and 2 mg/l in enforced region near metropolitan water intake point. TP in the effluents of sewage treatment plants are usually 1-2 mg/1, and most of plants meet the effluent regulation without a further phosphorus removal process. The generous TP standard for effluents discourages further efforts to improve phosphorus removal efficiency of sewage treatment. Considering that TP standard for the effluent is below 0.1 mg/l in some countries, it should be amended to below 0.1 mg/l in Korea, especially in the watershed of large lakes.2) Urban runoff and combined sewer overflow are not treated, even though their total loading into lakes can be comparable to municipal sewage discharges on dry days. Chemical coagulation and rapid settling might be the solution to urban runoff in regard of intermittent operation on only rainy days.3) Aggregated precipitation in Korea that is concentrated on several episodic heavyrains per year causes a large amount of nonpoint source pollution loading into lakes. It makes the treatment of nonpoint source discharge by methods of other countries of even rain pattern, such as retention pond or artificial wetland, impractical in Korea.4) The application rate of fertilizers in Korea is ten times as high as the average ofOECD countries. The total manure discharge from animal farming is thought to be over the capacity of soil treatment in Korea. Even though large portion of manure is composted for organic fertilizer, a lot of nutrients and organic matter emanates from organic compost. The reduction of application rate and discharge rate of phosphorus from agricultural fields should be encouraged by incentives and regulations.5) There is a lot of vegetable fields with high slopes in the upstream region of the HanRiver. Soil erosion is severe due to high slopes, and fertilizer is discharged in the form of adsorbed phosphorus on clay surface. The reduction of soil erosion in the upland area should be the major preventive policy for eutrophication. Uplands of high slope must be recovered to forest, and eroded gullies should be reformed into grass-buffered natural streams which are wider and resistant to bank erosion.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제39권2호
• /
• pp.139-150
• /
• 2006

최근 급속한 도시화로 인한 유역 내 불투수 면적의 증가는 자연유역에 비해 짧은 도달시간과 높은 첨두 홍수량을 유발하여 도시홍수 피해의 원인이 되고 있다. 따라서 홍수피해를 저감시키고자 구조물적 또는 비구조물적 홍수방어 대책들을 마련하여 시행하고 있다. 본 연구의 대상유역인 굴포천 유역은 유역 내의 유출 특성이 아닌 하류의 한강 외수위 조건에 의해 잦은 침수 피해가 발생하고 있으며, 이를 예방하고자 폭 20m의 임시 방수로를 폭 80m로 확장할 예정이다. 이에 따라 본 연구에서는 대표적인 도시 유출 모형의 하나인 EPA의 SWMM 모형을 근간으로 하는 XP-SWMM모형을 이용해 굴포천 방수로 확장에 따른 홍수소통능력을 분석하였다. 재현기간 100년인 설계 강우와 동일한 조위 조건 하에서 개수전과 후에 대한 수위와 유량을 비교하였으며, 분석결과 개수전 상황이 개수후에 비해 통과 유량이 1/3임에도 불구하고 비슷하거나 더 높은 수위를 나타내었다. 또한 개수후 상태에서 모의한 결과 방수로 분기점에서 자연 분류시킬 경우 최고 $300m^3/sec$ 가까운 유량이 방수로 방향으로 역류함을 확인할 수 있었다. 따라서 방수로의 안정적 운영을 위해서는 굴포천 하류로부터 방수로로의 역류를 차단하기 위한 수리 시설물의 설치가 필요함을 확인할 수 있었다.