• 한국지리정보학회지
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• 제22권3호
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• pp.10-20
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• 2019

전 세계적으로 기후변화로 인한 불규칙적인 강우의 영향으로 수계에서는 비점오염에 의한 부영양화, 녹조현상 등이 빈번하게 발생되고 있다. 특히 이러한 수계오염은 원활한 용수공급을 위한 저수지 유속이 느린 하천이 인접해있고, 축사 퇴비 등이 다수 분포해 있어 비점오염의 수계유입이 쉬운 농업지역이 취약하다. 따라서, 본 연구에서는 UAV(Unmanned Aerial Vehicle) 영상과 수계부영양화를 발생시키는 총인 총질소, 녹조발생과 간접적인 연관성이 있는 클로로필-a의 상관분석을 통해 소하천 수질 특성 파악에 UAV의 활용 가능성을 분석하였다. 분석에는 대상지인 양천, 함양위천 소권역에서 수집한 다중분광 영상 및 녹조탐지에 사용되는 식생지수 NDVI(Normalized difference vegetation index), NDRE(Normalized Difference Red edge), CIRE(Chlorophyll Index Red edge)를 활용하였다. 채수지점에 대한 영상값과 수질분석 값의 상관관계를 분석한 결과 총인은 유의수준 0.05 이내에서 CIRE(0.66)와 클로로필-a는 Blue(-0.67), Green(-0.66), NDVI(0.75), NDRE(0.67), CIRE(0.74)와 상관관계를 보였다. 총질소는 유의수준 0.05에서 Red(-0.64), Red edge(-0.64), NIR(-0.72)와 상관관계를 보였다. 본 연구결과를 통해 UAV 기반 다중분광 영상과 수질오염 발생 인자에 대한 유의미한 상관관계를 확인하였고, 녹조탐지에 사용하는 식생지수의 경우 클로로필-a뿐만 아니라 총인의 파악에도 활용할 수 있는 가능성을 확인하였다. 이는 농업지역의 비점오염 관리우심 지역 선정 등 관리대책을 마련하는데 유의미한 자료로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제4권3호
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• pp.3-15
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• 2001

목포항의 수질과 영양상태의 계절 변화를 구명하고 평가하기 위하여 1996년 8원부터 1999년 8월까지 3년간 현장 관측과 수질 분석을 실시하였다. 첫째, 투명도, 용존무기질소, 인산인 및 클로로필 a와 같은 수질 항목에 대하여 OECD 영양분류기준을 적용한 결과, 목포항 해수의 영양수준은 4계절 내내 중영양 내지 부영양 상태로 평가되었고, 특히 하계에는 부영양 상태로 나타났다. 둘째, 비록 목포항 수질은 화학적 산소요구량에 의하면 해역수질 환경기준의 2급수 내지 3급수로 평가되지만, 부영양화에 의한 오염지수를 산정한 결과에 의하면, 목포항은 수질이 악화되어 4계절 내내 3급수에도 미치지 못하는 것으로 나타났다. 셋째, 부영양도를 산정한 결과, 특히 하계 또는 추계에 목포항에서 적조 발생 잠재력이 높은 것으로 나타났다. 넷째, 해수중에 존재하는 인에 대한 질소의 평균원자비(N/P)를 살펴보면, 목포항에서 식물플랑크톤의 성장에 대한 제한 영양 인자는 질소라기보다는 인으로 나타났다

• 한국환경과학회지
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• 제8권1호
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• pp.115-123
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• 1999

수영하수처리장 방류수의 해중방류법과 3차 처리 시설 설치의 비용분석을 한 결과는 다음과 같다. 1) 해안에서 4km 거리와 관경을 2m의 해중방류법을 이용한 수용만의 수질을 개선시키는데 소요되는 해중방류관 건설비용은 383억 원이 소요되는 것으로 산출되었다. 2) 수영하수처리장의 유출수를 해중방류관을 통해서 방류할 경우 방류수심을 32m, Diffuser의 길이를 200m로 할 경우의 초기희석배율은 유속에 따라서 56.4∼399.2으로 계산되었다. 3) 질소를 제거하기 위한 순환법의 경우의 20년 동안의 총 비용은 1,364억 원, 인을 제거하기 위한 응집제 첨가 활성슬러지법은 1,010억 원, 해중방류법은 383억 원으로 해중방류법이 3차 처리시설을 설치하는 비용보다 약 2.6∼3.5배 비용을 적게 소요하는 것으로 산출되었다. 4) 해중방류법을 이용할 경우의 수영만의 수질영향을 예측하기 위해서 물질순환모델을 이용하여 예측한 결과 수영만의 수질이 COD, 용존무기질소(DIN)와 용존무기인(DIP)의 전 항목에서 해역환경 II등급을 만족하는 것으로 예측되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권8호
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• pp.572-577
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• 2011

비점오염부하량 산정을 위해 사용되는 원단위는 쉽게 이용 가능하지만, 지역의 토지이용 특성과 강우강도의 시간적인 변이를 고려하지 못하는 단점이 있다. 본 연구에서는 간편하면서도 강우량에 따른 부하량 변화를 고려한 보다 정확한 비점부하량 산정방법을 개발 및 적용하였다. 경기도 경안천 유역에 위치한 두 개의 비점오염저감시설을 대상으로 2010년 6월부터 11월까지 모니터링을 수행하여 강우강도, 유출 특성, 오염부하 등에 관한 분석을 진행하였다. 비점오염원 유출수의 특성을 나타내는 유량가중평균농도(Event Mean Concentration; EMC)의 경우에는 도시 지역인 경기도 광주시 경안동이 산과 밭으로 이루어진 용인시 모현면에 비해 높거나 비슷한 값을 보였으나, TP (Total Phosphorus)의 경우 유역 내 농경지에 사용된 퇴비나 비료에 포함된 인의 영향으로 모현면이 경안동보다 더 높게 나타났다. 강우량과 오염물질 배출부하량과의 관계는 3차원 다항식에 의해 가장 잘 설명되었으며, 0.33~0.81 범위의 결정계수를 나타내고 있다. 산정된 유출율 및 부하량 함수의 기울기가 EMC 결과와 반대되는 경향을 보이는 것으로부터, 비점오염원은 토지이용 이외에도 지형, 토성, 수리 수문현상 등에 따라 배출특성이 달라짐을 알 수 있다. 따라서 비점오염물질의 유출 특성을 정확히 파악하기 위해서는 장기모니터링을 통한자료의 수집을 바탕으로 강우량에 따른 부하량 변화를 고려한 비점부하량 산정함수를 구하는 것이 필요하다.

• 한국농공학회지
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• 제44권5호
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• pp.96-105
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• 2002

As an useful water purification system for non-point source pollution in rural watersheds, interests in constructed wetlands are growing at home and abroad. It is well known that constructed wetlands are easily installed, no special managemental needs, and more flexible at fluctuating influent loads. They have a capacity for purification against nutrient materials such as phosphorus and nitrogen causing eutrophication of lentic water bodies. The Constructed Wetland Design Model (CWDM), developed through this study is consisted mainly of Database System, Runoff-discharge Prediction Submodel, Water Quality Prediction Submodel, and Area Assessment Submodel. The Database System includes data of watershed, discharge, water quality, pollution source, and design factors for the constructed wetland. It supplies data when predicting water quality and calculating the required areas of constructed wetlands. For the assessment of design flow, the GWLF (Generalized Watershed Loading Function) is used, and for water quality prediction in streams estimating influent pollutant load, Water Quality Prediction Submodel, that is a submodel of DSS-WQMRA model developed by previous works is amended. The calculation of the required areas of constructed wetlands is achieved using effluent target concentrations and area calculation equations that developed from the monitoring results in the United States. The CWDM is applied to Bokha watershed to appraise its application by assessing design flow and predicting water quality. Its application is performed through two calculations: one is to achieve each target effluent concentrations of BOD, SS, T-N and T-P, the other is to achieve overall target effluent concentrations. To prove the validity of the model, a comparison of unit removal rates between the calculated one from this study and the monitoring result from existing wetlands in Korea, Japan and United States was made. As a result, the CWDM could be very useful design tool for the constructed wetland in rural watersheds and for the non-point source pollution management.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2003년도 춘계학술발표회
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• pp.191-200
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• 2003

Gunsan coastal area is one of region increasing pollution problems. One of the most important factors that cause eutrophication is nutrient materials containing nitrogen and phosphorus which stem from excreation of terrestial sources. At this study, the three-dimensional numerical hydrodynamic and ecosystem model, which was developed by Institute for Resources and Environment of Japan, were applied to analyze the processes affecting the eutrophication. The residual currents, which were obtained by integrating the simulated tidal currents over 1 tidal cycle, showed the presence of a typical. Density driven currents were generated westward at surface and eastward at the bottom in Geum estuary area where the fresh waters are flowing into. The ecosystem model was calibrated with the data surveyed in the field of the study area in annual average. The simulated results of DIN were fairly good coincided with the observed values within relative error of 32.39%. correlation coefficient(r) of 0.99. In the case of DIP, the simulated results were fairly good coincided with the observed values within relative error of 24.26%, correlation coefficient (r) of 0.82. The simulations of DIN and DIP concentrations were performed using ecosystem model under the conditions of 20 ∼ 80% pollution load reductions from pollution sources. In study area, concentration of DIN and DIP were reduced to 20∼80% and under 10% in case of the 80% reduction of the input loads from fresh water respectively. But pollution loads from sediment had hardly affected DIN and DIP concentration. For the environment management of coastal areas, in case of Kunsan area, the most important pollution sources affecting eutrophication phenomenon were found to be the input loads from fresh water.

• Ocean and Polar Research
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• 제29권4호
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• pp.327-337
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• 2007

Plankton communities have close relationships with environmental changes in water columns. Thus, the use of plankton as a biological tool for assessing the marine ecosystem health may be effective. Major issue regarding coastal pollution has been usually recognized as phytoplankton blooms or red tides caused by the eutrophication, an increase in concentration of inorganic nutrients such as nitrogen and phosphorus. However, in order to understand the effects of the overall pollution on marine ecosystem, the organic pollutants as well as the inorganic nutrients should be also considered. For understanding the effects of the organic pollution, among the planktonic organisms, heterotrophic bacteria, heterotrophic flagellates and ciliates should be investigated. Generally, there are three approaches for assessing the marine ecosystem health using the plankton taxa or plankton communities. The first one is a community-based approach such as diversity index and chlorophyll a concentration which are common in analysis of the plankton communities. The second is an indiviual-based approach which is to monitor the pollution indicative species. This approach needs one's ability to identify the plankton to species level. The last approach is a bioassay of toxicity, which can be applied to the plankton. A pilot study in Masan Bay was conducted to assess the effects of the inorganic and organic pollution. In this article, a new approach using plankton communities was tentatively presented as a biological tool for assessing the ecosystem health of Masan Bay.

• 한국농공학회논문집
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• 제60권5호
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• pp.17-27
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• 2018

The objective of this study is to identify the priority area where the nonpoint source pollution (NPS) management is required and to set up the load reduction goals for the identified priority area. In this study, the load duration curve (LDC) was first developed using the flow and water quality data observed at 286 monitoring stations. Based on the developed LDC, the priority area for the NPS pollution management was determined using a three-step method. The 24 watersheds were finally identified as the priority areas for the NPS pollution management. The water quality parameters of concern in the priority areas were the total phosphorus or chemical oxygen demand. The load reduction goals, which were calculated as the percent reduction from current loading levels needed to meet target water quality, ranged from 67.9% to 97.2% during high flows and from 40.3% to 69.5% during moist conditions, respectively. The results from this study will help to identify critical watersheds for NPS program planning purposes. In addition, the process used in this study can be effectively applied to identify the pollutant of concern as well as the load reduction target.

• 한국습지학회지
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• 제14권4호
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• pp.607-628
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• 2012

고현천 유역을 10개의 소유역으로 나누고 지류에 19개 조사지점을 정하고 풍수기(장마시기)와 갈수기로 나누어 지류의 수질오염과 오염부하량 변동 특성을 조사하였다. 수질분석결과로부터 고현천 유역은 상류지역(T1~T8)은 전원지대의 특성을 나타내었고, 하류지역(T9~T19)은 도심지대의 특성을 나타내었다. 고현천 지류의 비점오염부하량은 SS가 연간 총 2,063ton/yr, COD가 601ton/yr, DIN이 365ton/yr, DIP가 45ton/yr으로 산정되었고, DIP를 제외하고 약 60%가 풍수기 때 발생하여 비점오염원의 유출에는 강우의 영향이 매우 컸다. 한편 DIP 비점오염부하량은 평수기와 갈수기를 합쳐서 약 60%가 나타나 이 기간 동안 인 오염원의 관리가 중요함을 나타내었다. Pearson 상관관계 분석을 통하여 상류지역과 하류지역의 SS 발생원에 분명한 차이를 나타냈으며, 상류지역은 장마시 농경지와 임야지대로부터 부유토사의 유출에 의하여 주로 오염부하가 발생하고 하류지역은 생활하수와 도심유출수(municipal run-off)에 의하여 발생하는 것으로 나타났다.

• Journal of Plant Biology
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• 제18권3호
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• pp.135-138
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• 1975

The process of eutrophication was studied in the lake Changja from November in 1974 to May in 1975. The stratification of water temperature was going to be formed in April and the content of dissolved oxygen varied a little but it was almost zero from January. Total phosphorus was increased very rapidly in February but total nitrogen and carbohydrate-like substances were increased a little during the experimental period. The amount of chlorophyll-$\alpha$ varied from 127mg/$m^2$ to 717 mg/$m^2$ with maximum value occuring in January. This phenomenon was an evidence that chlorophyll-$m^2$ and total phosphorus were correlated each other. The numbers of colony of the coliform bacteria in point A was 10 times more than in point B. In conclcesions, the lake Changja is a very eutrophic and the ecological equilibrium of the lake can not be recovered as far as origin of pollution is erased out.