• 대한토목학회논문집
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• 제26권2B호
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• pp.225-231
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• 2006

최근 들어 오염총량관리제의 시행과 함께 비점오염원 관리의 중요성이 커지고 있다. 오염총량이란 하천수질의 개선을 위하여 도입하였으며 유역이란 개념을 도입하였다. 하천수계로 유입되는 오염물질 부하량은 점오염원 부하량, 비점오염 부하량 및 안전율의 합으로 산정이 되고 있다. 그러나 일반적으로 유역 및 강우 특성에 기인하여 유출되는 비점오염원의 특수성 때문에 안전율을 보통 10% 정도로 두고 있다. 이러한 불확실성은 다양한 요인에 기인하는데, 모니터링을 통한 기초자료의 부족이 가장 원인으로 보고되고 있다. 따라서 본 연구는 다양한 비점오염원 중에서 포장율이 높아 오염물질의 유출이 높은 고속도로 지역에서의 오염물질 유출 부하 원단위 산정을 위하여 가장 필수적으로 요구되는 오염물질의 EMC 및 유출부하량 산정을 위하여 수행되었다. 고속도로의 경우, 높은 포장율과 많은 자동차의 운행으로 인하여 건조기간 동안 오염물질들의 축적이 높은 지역이며, 강우시 집중적으로 인근 수계로 유입되기에 비점오염원 관리에서 매우 중요한 토지이용으로 고려되고 있다. 그러나 현재 국내에서는 비점오염원에 관한 기초 연구가 미흡하여 고속도로 등을 포함한 각종 토지이용에서의 비점오염원에 관한 기초 자료의 부족이 매우 심각한 상황이다. 본 연구를 수행하기 위하여 국내 5개의 고속도로 지점에서 모니터링이 수행되었으며, 각 지점별 자동 유량 및 강우량 측정계를 설치하여 자료를 수집하였다. 모니터링 자료는 고속도로에서의 비점오염물질 EMC 및 부하량 산정을 위하여 사용되었다. EMC에 관한 95% 신뢰구간을 살펴보면, TSS의 경우 45.52-125.76 mg/L, COD는 52.04-95.48 mg/L, TN은 1.77-4.48 mg/L 그리고 TP의 경우 0.29-0.54 mg/L의 범위로 나타났다. 부하량에 관한 95% 확신범위는 TSS가 $712.7-2,418.4mg/m^2$의 범위를 보였으며, COD의 경우 $684.1-1,779.6mg/m^2$의 범위로 나타났다.

• 환경영향평가
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• 제26권5호
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• pp.331-343
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• 2017

본 연구는 수질관리 측면에서 주요한 여건 변화 즉 환경오염시설의 통합관리의 도입 시행에 유의하여 수질분야 환경영향평가 개선방안을 모색하였다. 이를 위해 먼저 환경영향평가시 적용되는 배출허용기준, 방류수수질기준, 수질오염총량관리, 수질보전을 위한 토지이용규제를 고찰하였다. 그리고 환경오염시설의 통합관리에 따라 도입된 최대배출기준, 허가배출기준, 한계배출기준 등을 고찰한 후, 최적가용기법과 미국의 최적가용기법 및 관련 제어기술과 비교하며, 수질분야 환경영향평가와 환경오염시설의 통합관리를 비교하였다. 수질분야 환경영향평가 개선방안으로 첫째 영향예측과 평가에 배출영향분석기법과 허가배출기준설정의 반영, 둘째 협의기준에 허가배출기준의 반영으로 강화된 농도규제와 대상 수질항목이 확대된 수질오염 총량관리의 구현, 셋째 저감방안에 통합관리사업장의 배출원 성격과 수질오염물질 특성에 따른 최적가용기법의 다양한 운영, 넷째 저감방안에 영양염류제어를 위한 질산염취약지구와 같은 토지이용규제의 도입, 다섯째 환경영향평가서 수질분야 항목과 토지이용분야 항목간의 연계성 강화 등을 제시하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제26권6호
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• pp.910-918
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• 2010

In recent years, riparian buffer system has been known as one of the effective best management practices. However, establishment of riparian buffer system in aspect of plant species and its position in the riparian buffer zone has not been investigated due to lack of efficient evaluation method for the analysis of water quality improvement with established riparian buffer system. To solve this problem, the SWAT-REMM prototype was developed by the researchers in Canada. But, SWAT-REMM model can not consider the $NO_3-N$ load into riparian buffer system through subsurface flow. Thus to solved this problem, Fortran code of SWAT-REMM model was modified. This modified SWAT-REMM system was applied to the Bonggok watershed. Three riparian buffer scenarios, 15 m, 10 m, 5 m width for tree and grass, were made to evaluate the effects of riparian buffer system on water quality improvement. Reduction efficiency of T-N by riparian buffer system of 15 m wide was the greatest (6 ~ 37%, depending on subwatershed characteristics) among 3 scenarios. It indicates that the reduction efficiency of T-N load has increasing-tendency, as buffer width increasing. The results obtained from the analysis showed that wide buffer zones are found to be more effective in reducing non-point pollutant than narrow buffer zones in the riparian buffer zone system. Hence, the SWAT-REMM model could be efficiently used for evaluation and design the most effective riparian buffer systems to reduce pollutant loads to the watershed although many limitations still exist in SWAT-REMM model.

• 환경영향평가
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• 제28권1호
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• pp.35-48
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• 2019

장기간 유량측정과 수질분석은 수질오염총량관리제도 유역의 목표수질과 허용 부하량을 결정하기 위하여 필요하다. 목표수질 달성여부를 평가하는데 사용되는 부하지속곡선은 유량과 수질간의 관계를 설명하고, 유량조건별 오염부하량 특성을 평가한다. 경안천의 부하지속곡선은 경안천 목표수질과 2006년부터 2015년까지 연평균 8일 간격으로 측정한 유량자료를 이용한 유량지속곡선에 의해서 작성되었다. 연구결과 경안천은 갈수량 구간에서 목표수질을 초과하여 점오염원에 대한 관리가 필요한 것으로 분석되었다. 또한, 연중 3월에서 6월 사이의 기간 동안에만 목표수질을 초과하는 것으로 나타나 이 기간 동안 경안천의 목표수질을 달성하기 위한 체계적인 유역 관리가 필요한 것으로 판단된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제9권1호
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• pp.1-14
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• 2022

우리나라에서 시행중인 수질오염총량관리제도는 수계 내 모든 유역을 단위유역으로 구분하고 단일 공통 오염물질과 유량조건을 고려하여 본류 중심으로 관리하고 있다. 이러한 수질오염총량관리제도는 지역 및 단위유역의 특성 변화를 반영하지 못하며 관리수계 내 목표수질을 유지한다고 하더라도 각 단위유역에서의 수질변화 여건에 따라서 지류에서 발생되는 오염물질의 부하량 변화를 직접적으로 반영하기 어려운 실정이다. 이를 개선하기 위해서 오염도가 높은 지류의 총량관리를 위한 지류총량제도의 추가 도입이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 지류에서의 수질변화 양상이 본류에 미치는 영향을 분석하기 위해서 팔당수계내 3개의 주요 중권역인 남한강 하류, 경안천, 북한강 유역을 대상으로 53개의 소유역으로 구축하여 유역유출모형인 HSPF (Hydrological Simulation Program-Fortran) 모형을 적용하였다. 모의결과 BOD는 0.17 mg/L - 4.30 mg/L의 범위로 전반적으로 지류에서 높게 생성되어 하류 유역으로 갈수록 낮아졌다. T-P는 0.02 mg/L - 0.22 mg/L의 범위로 도시화 및 축산업 등의 영향이 큰 유역은 높게 나타나고 북한강 유역은 전반적으로 낮게 나타났다. 또한, 각 단위 유역별로 배출되는 오염부하량 변화에 따른 수질 변화를 분석하기 위해 오염원 저감 시나리오를 선정하였다. 시나리오별 모의결과 BOD와 T-P의 저감률은 북한강 하류유역과 경안천 중·하류 유역에서 크게 나타났다. 이는 각 소유역별 수질 개선의 노력에 따른 수질 저감의 혜택은 각 본류 하천의 중·하류에서 가장 크게 받는 것으로 나타났으며 지류총량관리를 위한 기초자료가 될 수 있다고 판단된다.

• 한국물환경학회지
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• 제22권2호
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• pp.294-299
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• 2006

The Ministry of Environment in Korea has introduced Total Pollution Load Management System (TPLMS) in major 4 large rivers to protect the water quality from possible pollutants. In order to successfully achieve the TPLMS, the nonpoint source should be controled by applying the best management practices in highly polluted areas. Of the various nonpoint sources, the highways are stormwater intensive landuses because of its high imperviousness and high pollutant mass emissions. The EMC (Event Mean Concentration) is an important parameter to correctly determine the pollutant mass loadings from nonpoint sources. However, it has wide ranges because of various reasons such as first flush phenomenon, rainfall and watershed characteristics. Even though the EMC is closely related to the first flush phenomenon, the relationship have not proven until present. Therefore, in this paper, the dynamic EMC method will be introduced to clearly make the relationship between EMC and first flush phenomenon. Also by applying the dynamic EMC method to monitored data, we found that the highly concentrated stormwater runoff was washed off within 20~50 minutes storm duration. The first flush criteria for economical treatment was also determined to 5~10 mm (mean=7.4 mm) as a cumulative rainfall.

• Spatial Information Research
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• 제10권2호
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• pp.289-299
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• 2002

최근 환경문제에 대한 관심이 많아지고 그 중요성이 부각되면서 관련 기관이 요구하는 정보량은 증가하고 있으며, 수요 또한 급증하고 있다. 오염총량제 실시를 앞두고 환경 관련 정보를 효율적이고 체계적으로 관리할 수 있는 정보관리체계가 필요하게 되었고, 특히, 도형자료에 의하여 관련정보를 효율적으로 관리, 분석할 수 있는 GIS의 개발과 적용이 세계각국을 비롯한 국내의 정부기관, 개인기업체, 관련학술분야에서 활발히 진행되고 있으며, 하천수질분야의 적용성이 인정되고 있다. 본 연구에서는 GIS를 이용하여 행정구역별, 유역별 오염부하량을 산정하고, 수질 예측 모델로서 국내 많은 지역에서 적용된바 있는 QUAL2E 모델을 GIS에 유기적으로 연계시켜 모델을 구동시키며 그 결과를 시각적으로 처리함으로써 오염부하량 산정으로부터 모의 결과를 시각화하는 일련의 과정을 통합하였다. 특히 GIS에 수질모델을 연계시킴으로써 기존연구에서는 미진했던 수질예측이 가능한 하천수질관리시스템을 구축하였으며 그 활용방법을 제시하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권4호
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• pp.289-299
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• 2011

본 연구에서는 시화호 연안오염총량관리제 도입시 과학적인 기초자료를 제공하기 위하여 하천을 통해 시화호로 유입되는 수질오염물질의 농도 특성을 조사하였다. 시화호 유역 하천수 내 부유물질(SS), 화학적 산소요구량(COD), 용존영양염($NO_2$, $NO_3$, $NH_4$, $PO_4$, $SiO_2$), 총인(TP) 및 총질소(TN) 등을 분석하였으며 조사시기별 및 지역별(산업지역, 도시지역 및 농업지역) 하천수의 오염물질 농도 특성을 비교하였다. 12월 조사 결과가 다른 조사 시기에 비해 모든 수질항목에서 상대적으로 높은 농도를 나타냈다. 산업지역 내 하천수에서의 COD의 평균값은 12.6 mg/L로 도시지역(6.6 mg/L) 및 농업지역(5.9 mg/L)에 비해 약 2배 높은 농도를 나타냈다. 총인 농도는 COD와 유사하게 산업지역 내 하천수에서 가장 높았고 농업지역 내 하천에서 상대적으로 낮은 농도를 보였으며 용존 인산염($PO_4$)이 약 21%를 차지하고 있었다. 총질소는 산업지역, 도시지역 및 농업지역에서의 평균농도가 각각 5.89 mg/L, 3.02 mg/L 및 5.27 mg/L로 산업지역과 더불어 질소계 비료의 사용의 영향으로 농업지역에서도 높은 농도를 보였다. 조사시기 및 지역에 따라 차이는 있으나 총질소 중 질소화합물의 평균비율은 $NH_4$ (35.1%) > $NO_3$ (30.0%) > DON (22.8%) > PON (8.9%) > $NO_2$ (3.2%)의 순으로 나타났고 약 70%가 용존무기질소($NH_4$, $NO_3$, $NO_2$)의 형태로 존재하고 있었다. 하천수의 용존영양염, 총인 및 총질소 농도는 시화호 표층수에 비해 3.2~37.2배 높았으며 이는 많은 양의 오염물질이 처리과정 없이 하천을 통해 시화호로 유출되는 것을 시사하고 있다. 특히 시화산단을 관통하는 군자천 중류지역에서 상류 또는 하류지점에 비해 높은 농도를 나타내 산업단지에서 발생한 하수와 폐수 일부가 관로 오접 및 무단 방류되어 하수구를 통하여 유입되고 있어 하천수에 대한 하수처리시설로의 이송 및 환경기초시설 증대 등의 대책이 필요한 것으로 사료된다. 본 연구결과는 향후 시행 예정인 시화호 연안오염총량관리제의 기본계획 및 시행계획 수립시 오염부하량 산정과 삭감계획 수립에 유용한 정보로 사용될 수 있을 것이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제40권1호
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• pp.12-17
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• 2007

유역관리모형은 유역내 비점원 오염부하를 예측하고, 서로 다른 오염원과 토지이용형태에 따른 영향을 판단하는데 사용 되어진다. 많은 모형들이 비점원오염의 예측이 가능하지만, 각기 서로 다른 한계를 갖고 있다. 모델의 선택의 연구목적과 축적된 가용자료에 부합해야 한다. 최근 한국에서는 SWAT모형이 농촌유역의 비점원오염 유출을 예측하기 위해서, 많이 이용되고 있다. 대부분의 자료들이 GIS를 이용하여 자동적으로 생성되지만, 일부 자료들은 농민들과 연구자들을 통해 직접 수집해야 한다. AvSWAT모형에 의해 시뮬레이션된 유량과 관측유출은 매우 좋은 결과를 나타내었다. 그러나 유출은 경향은 주로 강우와 물부족기간에 의해 그 경향을 따라간다. AvSWAT 모형을 농촌유역에 적용하여 유출을 평가한 결과 모델치는 1023.3 mm이고, 관측치는 967.4 mm인 것으로 나타났다. 또한 수질의 경우 모델치와 관측치의 결정계수는 인이 질소보다 더 높은 값(0.79)을 보여주고 있었다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제10권1호
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• pp.91-97
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• 2019

Application of bioretention systems in Korea is highly considered due to its minimal space requirements, appropriateness as small landscape areas and good pollutant removal and peak hydraulic flow reduction efficiency. In this study, the efficiency of two lab-scale bioretention types having different physical properties, media configuration and planted with different shrubs and perennials was investigated in reducing heavy metal pollutants in stormwater runoff. Type A bioretention systems were planted with shrubs whereas type B were planted with perennials. Chrysanthemum zawadskii var. latilobum (A-CL) and Aquilegia flabellata var. pumila (A-AP) respectively were planted in each type A bioretention reactors while Rhododendron indicum linnaeus (B-RL) and Spiraea japonica (B-SJ), respectively were planted in each type B bioretention reactors. Results revealed that the four lab-scale bioretention reactors significantly reduced the influent total suspended load by about 89 to 94% (p<0.01). Type B-RL and B-SJ reactors reduced soluble Cr, Cu, Zn, and Pb by 28 to 45% that were 15 to 35% greater than the soluble metal reduction of type A-CL and A-AP reactors, respectively. Among the pollutants, total Cr attained the greatest discharged fraction of 0.52-0.81. Excluding the effect of soil media, total Pb attained the greatest retention fraction in the bioretention systems amounting to 0.15-0.34. Considering the least discharge fraction of heavy metal in the bioretention system, it was observed that the bioretention systems achieved effectual reduction in terms of total Cu, Zn and Pb. These findings were associated with the poor adsorption capacity of the soil used in each bioretention system. The results of this study may be used for estimating the maintenance requirements of bioretention systems.