• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.2008-2012
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• 2007

통계청 등의 기관에 구축되어있는 기본적인 비점오염원 자료들은 행정구역별로 나뉘어져 있지만 실제수계에 도달하는 부하량 산정을 위해서는 유역별로 구분을 다시 해야만 하는 번거로움이 있다. 따라서 본 연구에서는 반복되는 비점오염원 자료의 전처리 과정의 번거로움을 피하기 위하여 지리정보체계(Geographical Infomation System; GIS)와 VBA(Visual Basic for Application)를 이용하여 통계자료의 전처리 과정을 한 번에 처리할 수 있는 시스템을 구축하였다. 본 시스템은 선택한 유역도와 행정구역도를 중첩하여 유역 내 최소행정구역의 점유율을 반영한 통계자료를 사용자 친화적으로 재분류하는 시스템이다. 본 시스템의 적용성 확인을 위하여 새만금유역 내 주상천유역을 대상으로 연구를 실시하였으며, 새만금유역에 포함되는 전라북도 최소행정구역의 토지이용 통계자료만을 기본 데이터로 활용하였다. 본 연구에서 구축된 시스템은 오염부하량 산정에 있어 요구되는 기본적인 데이터를 얻는 것에 있어서 기존의 장시간에 걸친 단순 반복작업을 대신하는 효율적인 시스템이며, ArcGIS에 대한 이해가 부족한 사용자의 경우에도 간단한 시스템조작만으로도 필요한 데이터를 구축할 수 있어 사용자에게 편리함을 제공한다. 향후 본 시스템을 이용하여 비점오염부하량 산정시스템을 개발할 수 있고, 기상자료 등과 같은 수문모형으로의 적용도 가능할 것으로 기대된다.

• 한국농공학회논문집
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• 제49권1호
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• pp.89-97
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• 2007

Simple regression models for pollutants load estimation of paddy developed by the Ministry of Environment in 1995 were tested with the data (T-N, T-P, $COD_{Mn}$, and SS) collected from Yeongsan and Seomjin river watersheds, and improvement measures were suggested. Overall, the simulated values showed a great difference from the measured values except for T-P according to the statistical analyses (RMSE, root mean square error; RMAE, root mean absolute error; RB, relative bias; EI, efficiency index). Such difference was assumed due to the fact that the models use only hydrologic factors (quantity factor) associated with precipitation and run-off as input parameters, but do not consider other factors which are likely to affect pollutant concentration (quality factor) including days after fertilization. In addition, in terms of accessibility of the models, some parameters in the models such as run-off depth and run-off amount which can not be obtained from the weather database but should be collected by on-site measurements need to be replaced with other variables.

• Water Engineering Research
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• 제4권1호
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• pp.19-30
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• 2003

TMDL development and implementation have great potential fur use in efforts to improve water quality management, but the TMDL approach still has several difficulties to overcome in terms of cost, time requirements, and suitable methodologies. A well-defined prioritization approach for identifying watersheds of concern among several tar-get locations that would benefit from TMDL development and implementation, based on a simple screening approach, could be a major step in solving some of these difficulties. Therefore, a web-based decision support system (DSS) was developed to help identify areas within watersheds that might be priority areas for TMDL development. The DSS includes a graphical user interface based on the HTML protocol, hydrological models, databases, and geographic information system (GIS) capabilities. The DSS has a hydrological model that can estimate non-point source pollution loading based on over 30 years of daily direct runoff using the curve number method and pollutant event mean concentration data. The DSS provides comprehensive output analysis tools using charts and tables, and also provides probability analysis and best management practice cost estimation. In conclusion, the DSS is a simple, affordable tool for the preliminary study of TMDL development via the Internet, and the DSS web site can also be used as an information web server for education related to TMDL.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권5호
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• pp.929-936
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• 2011

비점오염원 저감을 위해 설치된 동복천 인공습지의 효율적인 관리 방안을 제시하기 위하여, 동복천 인공습지의 시기별 및 부하량별 수처리 효율평가를 실시하였다. 유입수의 BOD, SS, T-N 및 T-P 함량은 각각 $0.85{\sim}3.14mg\;L^{-1}$, $3.33{\sim}9.70mg\;L^{-1}$, $0.64{\sim}5.33mg\;L^{-1}$ 및 $0.03{\sim}0.10mg\;L^{-1}$ 범위이었으며, 연평균 처리효율은 BOD, SS, T-N 및 T-P가 각각 34%, 5%, 31% 및 13%로서 BOD와 T-N의 처리효율이 SS와 T-P 처리효율 보다 높았다. 인공습지 구성시스템별 오염물질 부하량에 따른 오염물질 처리량은 BOD에서 침강지 > 습지조 > 침전지, SS에서 침전지 > 습지조 > 침강지, T-N에서 침전지 > 침강지 > 습지조 순이었으며, T-P의 경우에는 침전지와 침강지에서는 큰 차이가 없었으나 습지조에서는 다른 시스템에 비해 높은 효율을 보였다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권6호
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• pp.373-381
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• 2012

대전의 도시 소하천, 관평천 유역을 연구대상지역으로 강우시의 유량 및 수질 변화 특성을 파악하기 위한 원격 제어실시간 자동 모니터링 시스템을 설치하여 자료를 확보하고 이 시스템을 이용하여 확보된 강우시 연속측정 자료를 이용하여 도시유역 모델인 SWMM (Storm Water Management Model) 모델을 보정하는 데 사용하였다. 실시간 자동 모니터링 시스템은 강우량계, 초음파 수위계, 자동수질측정장치, 자동취수장치, 데이터 로거 및 전송장치 등으로 구성되었으며 원격으로 제어할 수 있도록 설계되었다. 강우시 유량은 초음파 수위계와 사각 위어 공식을 이용하여 지속적으로 측정이 가능하도록 설계되었으며 정확도는 수동측정을 병행하여 확인하였다. 수질센서로 측정할 수 없는 항목은 자동채수기에 의해 일정시간 간격으로 시료를 채취한 후 실험실로 이송하여 분석하여 자료를 확보하였다. 위에서 실측된 유량 및 수질 연속 자료를 이용하여 연구대상지역에 대해 SWMM 모델을 구축하였다. SWMM 모델의 보정과 검증 결과 유량은 매우 양호한 수준으로 예측하고 있으나 BOD, COD, SS, TN, TP 등의 예측은 강우 특성에 따라 차이가 있는 것으로 나타났다. 본 연구는 SWMM에 나타난 바와 같은 특정 유역에 고정된 형태의 오염물질 축적과 유출현상을 나타내는 경험식이 강우 및 선행강우 특성을 반영하여 수정될 필요가 있다는 것을 시사하고 있다. 본 연구에서 제안된 빗물 자동모니터링 및 모델링 시스템은 향후 강우에 따른 하천 수질관리를 위한 유역단위의 빗물 수량 수질 관리시설의 설계 및 운영에 중요한 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국습지학회지
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• 제15권3호
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• pp.407-412
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• 2013

본 연구는 Low Impact Development (LID) 시설로서 도로에 적용 가능한 수목여과시설을 개발 하고자 수행되었다. 수목여과시설의 적용가능성 및 효과 검증을 위해 Test-bed 규모의 시설을 조성하여 총 17개월(2011년 6월 ~ 2012년 11월)동안 모니터링을 수행하였다. 모니터링 결과, 누적강우량 2 mm 이하의 강우시 발생되는 강우유출량은 시설내 전량 저류 되며 20 mm 이상일 경우 유입유량의 최소 20%가 시설내 저류 되는 것으로 분석되었다. 강우량에 따른 오염물질별 저감효과를 분석한 결과, Total Pb는 70% 이상의 저감효율을 보여 오염물질 중에서 저감효과가 가장 뛰어난 것으로 나타났으며 중금속, 입자상 물질, 영양염류 및 유기물 순으로 저감효과가 높은 것으로 조사되었다. 오염물질별 평균 저감효율은 60~73%의 범위로 나타났으며 소규모 강우(10 mm 미만의 강우)시 10 mm 이상의 강우 일 때 보다 오염물질이 함유된 강우 유출수가 시설 내에서 충분히 저류되기에 오염물질 저감에 효과적인 것으로 분석되었다. 본 연구결과를 활용하여 강우량, 오염물질 저감효율과 같은 LID 시설의 설계인자를 도출할 수 있었으며 물순환 효과 및 오염물질의 효율평가를 통하여 향후 본 시설과 유사한 시설의 설계시 활용 가능성이 높은 것으로 판단된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제3권4호
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• pp.247-255
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• 2016

강우 시 표면 유출에 의한 비점오염물질의 하천 유입은 도시 하천 관리에 부정적인 영향을 미치며 특히 강우 초기의 수질농도가 매우 높은 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 하천의 제외지 또는 유수지 등의 공간을 활용하여 침강 및 여과작용을 이용하여 최소한의 에너지 및 비용을 이용하여 오염물질을 정화시키면서 하천의 수질 및 수량 관리에 긍정적인 작용을 할 수 있는 장치와 시스템을 개발하고자 하였다. 빗물 자동 모니터링 시스템을 이용하여 초기 우수에 대한 유량 및 수질을 파악하였고 이를 토대로 처리 시스템의 설계 기준을 확립하고자 하였다. 초기우수 제어 장치는 침전 장치만으로도 총부유물질 (TSS) 84 - 95%, 총질소 (TN) 31 - 46%, 총인 (TP) 42 - 86%의 제거 효율이 나타났다. 또한 일기 예보를 통해 강우에 의한 유량 및 수질을 예측하고 처리장치의 상태 및 자동 모니터링시스템과 연계하여 시설을 종합적으로 관리할 수 있는 강우 유출 종합관리 시스템 ISTORMS (Integrated Stormwater Runoff Management System)를 개발하였다. 본 연구 결과는 도시 하천의 수질 및 유량 환경개선에 효율적으로 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제9권2호
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• pp.145-152
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• 2013

본 연구는 비점오염원 저감시설 중 침투시설의 유지관리에 관한 연구로서, 시설지내 여재의 투수계수 변화에 의한 침투율의 산정과 시설지로 유입되는 강우유출수의 저감효율을 통한 치환주기를 산정함과 동시에 시설지내 퇴적토 준설 주기를 산정하여 향후 시설의 효율과 성능을 향상시키기 위해 수행되었다. 현장투수시험과 실내투수시험은 각각 치환 전 후, 치환 후 4개월경과 후로 3회씩 총 9회 수행하였다. 저감효율은 2006년부터 2011년까지 TSS, BOD, CODmn, T-N, T-P의 각 항목별로 5년간 효율 변화가 검토되었다. 치환직후의 투수계수가 $1.07{\times}10^{-3}(cm/s)$, 1년 경과후의 투수계수가 $0.88{\times}10^{-3}(cm/s)$, 5년 경과후의 투수계수가 $0.3{\times}10^{-3}(cm/s)$으로 계산되었으며, 그에 따른 침투수량 또한 줄어드는 것으로 나타났다. 저감효율의 경우 전체적으로 효율이 낮아지는 추세를 보였으나 기존의 기대효율인 BOD 40%, SS 76%, T-N 39%, T-P 53%보다 효율이 높게 나타나는 것으로 나타났다. 따라서 최소한도인 $3.61{\times}10^{-4}(cm/s)$의 침투계수보다 5년이 지난 현재 시점의 침투계수가 높고 2010년 7월부터 2011년 7월까지 1년 동안 준설을 실시하지 않았음에도 불구하고 처리효율에 있어서 큰 차이를 보이지 않는 점을 고려 할 때 치환주기는 최소 5년 이상, 준설주기는 3개월에서 최대 1년 이상인 것으로 검토되었다.

• 환경영향평가
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• 제24권1호
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• pp.16-34
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• 2015

불투수면(IC)이란 빗물 등의 강수가 토양 속으로 침투할 수 없는 포장 지역이라 정의할 수 있으며, 일반적으로 도시화 과정에서 형성되는 불투수면은 주로 도로(Drive way), 인도(Sidewalk), 주차장(Parking lot), 건물의 지붕(Roof) 등의 형태로 나타난다. 불투수면의 증가는 유출계수를 증가시켜 강수의 침투량 및 지하수 수위를 감소시킨다. 이로 인해 홍수기에 직접 유출량과 홍수피해를 증가시키고, 갈수기에는 하천의 건천화를 유발하여 수생태계를 악화시킨다. 미국 환경부에서는 불투수면을 저감하기 위한 주요정책으로 LID(Low Impact Development) 또는 GI(Green Infrastructure)의 도입을 제시하고 있다. 본 연구에서는 도시 유역의 강우-유출 및 수질 해석을 위해 SWMM모형을 구축하고, 도시 유역의 대표적인 토지이용 유형에서 불투수면 영향 저감을 위한 다양한 LID 기법을 적용하고 그 효과를 평가하였다. 모형의 보정기간은 2009년 7월 17일, 검정기간은 2009년 8월 11일이며, 강우유출발생시 측정한 실측 데이터를 사용하여 검 보정을 하였다. 아파트, 학교, 도로, 공원 등으로 구성된 복합용지에 투수성 포장(Pervious cover)과 옥상녹화(Green roof)기법을 단계별로 적용하고 유출량 및 오염부하 저감에 미치는 영향을 모의한 결과, 유역 내 불투수면이 투수면으로 전환되는 비율이 증가함에 따라 강우시 발생하는 유출량과 오염물질 부하량의 저감 효과가 큰 것으로 나타났다. 특히, 건물 옥상 녹화 및 주차장과 도로에 투수성 포장을 적용한 경우, 총 유출량은 15~61 %의 저감효과를 보였으며, 오염부하량에 대해서는 TSS 22~72 %, BOD 23~71 %, COD 22~71 %, TN 15~79 %, TP 9~64 %의 저감효율을 나타냈다.

• 상하수도학회지
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• 제23권5호
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• pp.557-564
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• 2009

A combined sewer system can quickly drain both storm water and sewage, improve the living environment and resolve flood measures. A combined sewer system is much superior to separate sewer system in reduction of the non-point source pollutant load. However, during rainfall. it is impossible in time, space and economic terms to cope with the entire volume of storm water. A sewage system that exceeds the capacity of the sewer facilities drain into the river mixed with storm-water. In addition, high concentration of CSOs by first-flush increase pollution load and reduce treatment efficiency in sewage treatment plant. The aim of this study was to develope a processing unit for the removal of high CSOs concentrations in relation to water quality during rainfall events in a combined sewer. The most suitable operational design for processing facilities under various conditions was also determined. With a designed discharge of 19.89 m/min, the removal efficiency was good, without excessive overflow, but it was less effective in relation to underflow, and decreased with decreasing particle size and specific gravity. It was necessary to lessen radius of vortex separator for increasing inlet velocity in optimum range for efficient performance, and removal efficiency was considered to high because of rotation increases through enlargement of comparing height of vortex separator in diameter. By distribution of influent particle size, the actual turbulent flow and experimental results was a little different from the theoretical removal efficiency due to turbulent effect in device.