• 상하수도학회지
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• 제27권6호
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• pp.761-770
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• 2013

This study was carried out to forecast the flow rate and water quality at the inlet of the Saemangeum bay in Korea using the SWMM(Storm Water Management Model) and the WASP(Water Analysis Simulation Program), and to analyze the impacts of pollutant loading from non-point source on the water quality of the bay. The calibration and validation of flow rate and water quality were performed using those from two monitoring points in the Mankyeong river administrated by Korean Ministry of Environment as part of the national water quality monitoring network. When the river flow rate was calibrated and validated using the rainfall intensities during 2011-2012, $R^2$ (i.e., coefficient of determination) was ranged from 0.91 to 0.96. For water qualities, it was shown that $R^2$ of BOD(Biochemical Oxygen Demand) was ranged from 0.56 to 0.86, and $R^2$ of T-N(Total Nitrogen) was from 0.64 to 0.75, and $R^2$ of T-P(Total Phosphorus) was from 0.67 to 0.89. The integrated modeling system showed significant advances in the accuracy to estimate the water quality. Finally, further simulations showed that annual average flow of the river running into the bay was estimated to be $1.439{\times}10^9m^3/year$. The discharged load of BOD, T-N, and T-P into the bay were anticipated to be 618.7 ton/year, 331.5 ton/year, and 40.4 ton/year, respectively.

• 한국수자원학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.351-364
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• 2000

본 연구에서는 저류지에 의한 우수의 수질개선 효과를 모형실험에 의하여 분석하였다. 본 연구를 통하여 배수구역 출구에 저류지를 설치함으로써 합류식 관거를 통한 하수 및 강우 초기 유출수의 첨두유량과 오염도를 크게 경감시킬 수 있음을 확인하였다. 저류조 모형실험은 자연침강 저류조와 자갈접촉 저류조에 대하여 각각 실시하였다. 자연침강 저류조실험에서는 지속적으로 우수한 방류하는 경우보다는 일정시간 저류지내에 정체 후 방류하는 경우가 동일한 지체시간의 조건하에서 더 높은 오염물질 제거율을 보였다. 또한, 자갈을 채운 저류조에 대한 실험을 실시하였으며, 자연침강 저류조에 비해 전반적으로 각 오염성분에 대해 높은 제거율을 보였다. 한편, 채움재료의 표면이 상대적으로 거친 쇄석의 경우가 자갈보다 높은 제거율을 보였다.

• 한국농공학회논문집
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• 제56권6호
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• pp.85-91
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• 2014

In this study, the water quality purification of new medias which were NPS media, hyugato, mineral stone, charcoal for applying soil media of Integrated Management Practices (IMPs) of Low Impact Development (LID) were evaluated. The influent concentrations of COD, T-N, and T-P were 117.8 mg/L, 17.1 mg/L, and 2.062 mg/L, respectively. The infiltration capacities of NPS media, hyugoto, mineral stone, charcoal, and gravel were $7.1{\times}10m/s$, $7.3{\times}10^{-5}m/s$, $7.9{\times}10^{-5}m/s$, $6.0{\times}10^{-5}m/s$, respectively. All media meet criteria of infiltration capacity as surface soil layer at IMPs which is over $1.0{\times}10^{-5}m/s$. Maximum removal rates of COD, T-N, and T-P occurred at Charcoal with 98 % of COD removal rate, NPS with 78 % of T-N removal rate, and hyugato with 75 % fo T-P removal rate, respectively. For more high removal efficiency of all water quality item, the mixed media which is 4.5(NPS media): 1(charcoal) : 4.5 (hyugato) as volume ratio was evaluated. The infiltration capacity of mixed media was $7.9{\times}10^{-5}m/s$ and met the criteria of infiltration as surface soil layer. The water quality removal efficiencies of mixed media were very high with showing 70 % for COD, 85 % for T-N, and 71 % for T-P. The mixed media could purify the water quality of surface runoff and was recommended to used at the LID site of ground water quality problem.

• 한국산림과학회지
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• 제24권1호
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• pp.1-24
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• 1974

사면나지(斜面裸地)를 속(速)히 녹화(綠化) 보호(保護) 안정(安定)시킬 수 있는 효과적(効果的)인 속성녹화공법(速成綠化工法)을 개발(開發)하고저 녹화종자(綠化種子)의 파종(播種)과 지표피복(地表被覆)을 위주(爲主)로 하는 6개(個) 녹화공법(綠化工法)의 사방효과(砂防効果) 즉(卽) 유수유토(流水流土)의 유출방지효과(流出防止効果), 식피조성효과(植被造成効果), 그리고 시공성(施工性) 및 경관적(景觀的) 효과등(効果等)에 관(關)한 시험(試驗)을 한 결과(結果)는 다음과 같이 요약(要約)될수 있다. 본(本) 시험(試驗)은 1974년(年) 5월(月)부터 11월(月)까지 7개월간(個月間)에 인공성토사면(人工盛土斜面)(1:1.2) 조사토(粗砂土)에서 수행(遂行)되었으며 1시험구(試驗區)의 크기는 사면적(斜面的) $1.6m^2$(폭(幅) 1m, 사면장(斜面長) 1.6m)이었다. 1. 토사유실량(土砂流失量)에 있어서는 각(各) 처리간(處理間)에 모두 유의성(有意性)이 인정(認定)되었다. 2. 지표유법수(地表流法水)의 유출율(流出率)에 있어서는 처리(處理) III과 처리(處理)VI간(間)을 제외(除外)하고 다른 각(各) 처리간(處理間)에 유의성(有意性)이 인정(認定)되었다. 3. 유수유토방지(流水流土防止) 및 식피조성면(植被造成面)에서 처리(處理) II 및 처리(處理)IV구(區)의 시공(施工)이 다같이 효과적(効果的)인 녹화공법(綠化工法)이라고 볼 수 있다. 그러나 시공성(施工性)과 경관적(景觀的) 효과(効果)를 배려(配慮)할 때에는 처리(處理)II공법(工法)은 황폐산지사면(荒廢山地斜面)의 속성녹화공법(速成綠化工法)으로서 적절(適切)하며 처리(處理)IV공법(工法) 노변(路邊)과 같은 인공사면(人工斜面)의 속성녹화공법(速成綠化工法)으로서 보다 효과적(効果的)일 것으로 생각된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권10호
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• pp.795-805
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• 2021

본 연구는 소양강댐 유역을 대상으로 LSTM 기반의 일유출량 추정 딥러닝 모형을 개발한 후, 모형구조 및 입력자료의 다양한 조합에 대한 모형의 정확도를 살폈다. 첫 12년(1997.1.1-2008.12.31) 동안의 유역평균 일강수량, 일기온, 일풍속 (이상 입력), 일평균 유량 (출력)으로 이루어진 데이터베이스를 기반으로 모형을 구축하였으며, 이후 12년(2009.1.1-2020.12.31) 동안의 자료를 사용하여 Nash-Sutcliffe Model Efficiency Coefficient (NSE)와 RMSE를 살폈다. 가장 높은 정확도를 보인 조합은 64개의 은닉유닛을 가진 LSTM 모형 구조에 가능한 모든 입력자료(12년치의 일강수량, 일기온, 일풍속)를 활용한 경우로서 검증기간의 NSE와 RMSE는 각각 0.862와 76.8 m³/s를 기록하였다. LSTM의 은닉유닛이500개를 초과하는 경우 과적합으로 인한 모형의 성능 저하가 나타나기 시작했으며, 1000개를 초과하는 경우 과적합 문제가 두드러졌다. 12년치의 일강수만 입력자료로 활용한 경우에도 매우 높은 성능(NSE=0.8~0.84)의 모형이 구축되었으며, 한 해의 자료만을 활용하여 학습한 경우에도 충분히 활용 가능한 정확도(NSE=0.63~0.85)를 가진 모형을 구축할 수 있었다. 특히 유량의 변동성이 큰 한 해의 자료만을 활용하여 모형을 학습한 경우 매우 높은 정확도(NSE=0.85)의 모형이 구축되었다. 학습자료가 중유량과 양극한의 유량을 모두 포함한 경우라면 5년 이상의 입력자료는 모형의 성능을 크게 개선시키지 못했다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권11호
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• pp.1007-1018
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• 2009

Hydrocyclone은 높은 수면적부하율 운전이 가능하고, 구동부분이 없고, 운전 및 유지관리비가 적게 소요되어 미세입자물질제거에 효과적인 장치로 다양한 산업 분야에서 활용되고 있다. Hydrocyclone에 나선형 유입부를 통해 직각으로 유입되어 중력이 아닌 원심력에 의해 입자물질이 하부배출구로 분리되고 처리수는 vortex finder를 통해 배출된다. 입자분리에 hydrocyclone은 많은 장점을 가지고 있음에도 불구하고 도시지역 강우유출수 처리사례는 드문 실정이다. 본 연구에서는 변형된 hydrocyclone과 perlite 여재를 조합한 hydrocyclone filter (HCF)을 이용하여 강우유출수내 미세입자의 제거능을 분석하였다. 입자물질들은 인공입자들을 이용하여 강우유출수내 입자농도를 모의 실험하였다. 인공입자들을 물에 분산시켜 강우유출수를 재현하였는데 사용한 입자들은 이온교환 수지, 도로측구 퇴적물질, 상업지역 맨홀퇴적물질, 그리고 실리카겔 등이다. 하부배출부와 vortex finder 구조를 달리하여 HCFopen system과 HCF-closed system으로 구분하여 처리능을 분석하였다. HCF장치는 아크릴 수지를 이용하였는데 hydrocyclone의 직경은 120 mm이고 여과조의 직경은 250 mm이고 전체적인 높이는 800 mm로 제작하였다. 운전조건별 유입수 농도와 입경을 다양하게 적용하였고 SS와 COD농도를 분석하여 처리효율을 산정하였다. HCF-open system의 경우 운전 가능한 최대 수면적부하율은 700 $m^3/m^2$/day이었고 HCF-closed system의 경우 수면적부하율 1,200 $m^3/m^2$/day까지이다. HCF-open system 운전결과 HCFclosed system에 비교하여 평균 수면적부하율은 2배 이상 높게 운전이 가능하며 처리효율도 8~20% 이상 향상되는 것으로 분석되었다. 또한 유입수 SS농도가 높을수록 처리효율이 증가하며, 입경이 클수록 수면적부하율의 변화에 대한 처리효율의 영향이 적은 것으로 분석되었다. HCF-closed system의 실험을 통한 수면적부하율 변화에 대한 실리카겔입자의 제거 효율과 CFD입자추적기법을 이용한 예측 처리효율을 비교한 결과 CFD에 예측효율이 실제실험결과와 비교하여 다소 높게 나타나지만 처리효율의 경향은 매우 유사하게 나타나 CFD추적기법을 이용한 HDS유형 처리장치 설계 시 유용한 도구로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권5호
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• pp.19-32
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• 2007

우리나라에서 대표적으로 사용되어 온 지하수 함양량 산정방법은 지하수 감수곡선에 의한 기저유출분리법, 유역내의 집중형 개념모형에 의한 물수지 분석, 그리고 지하수위 변동곡선법으로 대별된다. 지하수 함양량은 기후조건, 토지이용 그리고 수문지질학적 불균질성에 따르는 시공간적인 변동성을 나타내므로 전술한 방법들은 이같은 특성을 다루기에는 많은 제약을 가진다. 이 같은 단점을 극복하기 위해 본 연구에서는 통합 지표수-지하수 모형인 SWAT-MODFLOW로부터 얻어진 물수지 성분을 기초로 한 새로운 함양량 추정방법을 제시하고자 한다. 하천변에 위치한 지하수위는 하천흐름과 유사한 동적변화를 나타내는 반면 보다 상류부에 위치한 지하수위는 강수에 대하여 일정한 지체현상을 나타낸다. 이와 같은 지하수위 변동의 특징은 함양의 물리적 특성과 관련되므로 이 같은 현상을 설명하기 위해서는 토양층을 통과한 물이 대수층 함양에 도달하는데 걸리는 시간적 지체를 설명하는 것이 필요하다. SWAT 모형에서는 주어진 날에 대해 물이 토양층을 통과하여 대수층으로 함양되는 과정을 설명하기 위해 지수형태의 감쇠가중함수를 가진 단일 저수지 저류 모듈을 사용한다. 그런데 이 모듈은 지체시간이 긴 경우나 추정된 함양의 시계열이 지하수위 시계열과 잘 맞지 않는 제한 사항을 가지므로, 본 연구에서는 비포화대를 통과하는 시간 지체를 보다 현실적으로 반영할 수 있는 다단 저수지 저류 추적 모듈을 개발하여 SWAT모형에 탑재하였으며, 이 모듈내의 시간지체와 관련된 매개변수는 관측지하수위와 모의 함양량의 상관관계를 검토함으로써 최적화가 이루어지도록 하였다. 본 연구방법의 최종 단계는 모의 지하수위와 관측 지하수위, 그리고 관측 유역유출량과 모의 유출량을 검증함으로써 종결된다. 새롭게 제안된 방법을 우리나라 미호천 유역에 적용하여 지하수 함양량의 시공간적 분포를 추정하였는데 제시된 방법이 유역 모형의 효율성과 지하수위 변동법의 정확성이라는 장점을 모두 가진 방법이어서 추정된 일 함양량은 수리지질학적 불균질성, 기후조건, 토지이용과 토양층과 대수층의 거동까지 반영한 매우 개선된 값으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.1403-1407
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• 2005

In order to analyze the water storage of the Daecheong dam after constructing the Yongdam dam situated in upstream, a daily cascaded simulation model for analyzing water storages in the Yongdam-Daecheong dams was developed. Operation scenarios of the Yongdam dam were selected to 8 cases with the combinations of downstream outflows and water supplies to the Jeonju region. Daily water storages in the Daecheong dam was analyzed daily by simulating from 1983 to 2004. The results are summarized as follows. Firstly, water supplies from the Daecheong dam were analyzed to amount $1,964.2Mm^3$ on a yearly average in case without the Yongdam dam. In case with the Yongdam dam, water supplies from the Daecheong dam were analyzed to amount $1,858.7\~1,927.3Mm^3$ in case with downstream outflow of $5\;m^3$ is, and were analyzed to amount $1,994.9\~2,017.8Mm^3$ in case with downstream outflow of $10\;m^3/s $. These values are compared to $1,649Mm^3$ applied in design. Secondly, reservoir use rate which was defined rate of water supply to effective water storage reached $241.3\% in case without the Yongdam dam. In case with the Yongdam dam, reservoir use rate reached $228.3\~236.8\% In case with downstream outflow of $5\;m^3/s$, and reached $245.1\~247.9\% in case with downstream outflow of $10\;m^3/s$. Thirdly, runoff rate which is defined rate of dam inflow to areal rainfall reached $57.3\% in case without the Yongdam dam. In case with the Yongdam dam, reservoir use rate reached $62.0\~68.4\% in case with downstream outflow of $5\;m^3/s$, and reached $64.1\~68.5\% in case with downstream outflow of $10\;m^3/s$. Fourth, in case with downstream outflow of $10\;m^3/s$ is from the Yongdam dam, appropriate water supply amounts to the Jeonju region were analyzed to only $0.50Mm^3/day$ from the daily simulation of water storages in the Yongdam dam. Comprehensively, water supply capacity of the Daecheong dam was analyzed to affect in small amounts in spite of the construction of the Yonsdam dam. It is effected to achieve the effective water management of the Yongdam dam and the Daecheong dam by using the developed cascaded model.

• 한국환경농학회지
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• 제24권1호
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• pp.12-16
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• 2005

As a silicate source to rice, a coal ash was selected and mixed with phosphor-gypsum (50:50, wt $wt^{-1}$) to reduce the potential of boron toxicity and to supply calcium element. We expected that high con tent of calcium in this mixture might convert water-soluble phosphorus to less soluble forms and then reduce the release of soil phosphorus to surface runoff. The mixture was applied with the rate of 0, 20, 40, and 60 Mg $ha^{-1}$ in paddy soil (Nagdong series, a somewhat excessively drained loamy fine sand) in Daegok, Jinju, Korea The mixture reduced significantly water-soluble phosphorus (W-P) in the surface soils by shifting from W-P and Fe-P to Ca-P and Al-P during whole rice cultivation. In contrast with W-P, plant available phosphorus increased significantly with the mixture application due to high content of phosphorus and silicate in the mixture. The mixture of coal ash and phosphor-gypsum (50:50, wt $wt^{-l}$) would be a good alternative to reduce a phosphorus export in rice paddy soil together with increasing rice yields.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제4권3호
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• pp.55-65
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• 2001

The hydrological cycle system in the city is generally characterized by quick runoff, bad infiltration, low evaporation rate, and so on. It is caused by sealing greens up with pavements. Also, there are lots of contradictory environmental problems, such as inundation, the lack of underground water and dryness in the city, caused by the urban drainage system which is mostly focused on the quick draining off rainfall. In addition, the technique joining rain and sewage, which has more dangers of inundation, occupies 66% between two Korean drainage systems which consist of joining and dividing system. There has been some need to convert the present drainage system into the environmentally friendly hydrological cycle system. This is a theoretical study to examine some foreign cases and suggested applicable methods in our country, focusing on the environmentalyl friendly system of rainfall drainage. The precipitation treatment system can be made up of some possible phases choosing from premanagement, utilization, infiltration, retention, and inducement phases. Therefore, this study mostly focused on infiltration, retention, and inducement phases. It is necessary to suggest the multifunctional utilization of outdoor spaces, especially applying in new constructing and re-constructing residential estates.