• 한국물환경학회지
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• 제30권5호
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• pp.532-538
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• 2014

A cylinder-shaped filter was developed to manage the runoff from construction sites. Compressed air was used for back-washing and pore sizes of filter were $23{\mu}m$ and $46{\mu}m$. The turbid water was prepared using sediments in construction sites. The grain size analysis showed that grains smaller than $38{\mu}m$ and larger than $335{\mu}m$ in size constituted 34.4 % and 37.6 %, respectively. Removal efficiency of the filter on turbidity, SS, COD, TN and TP showed 25~37%, 20~40%, 50~55%, 23~27% and 14~20%, respectively, whereas their removal efficiecy by using coagulant PAC showed 77~84%, 70~83%, 53~60%, 27~36%, and 59~75%, respectively. The filtration time was determined to be around 10 to 20 minutes. Back-washing for 10 seconds by pressurized air resulted in a satisfactory regeneration efficiency. According to the aforementioned test results, the cylinder-shaped filter is effective in reducing turbidity and would be suitable for practical application in construction sites and farms.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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• pp.667-669
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• 2003

A bio-optical model was developed specific for turbid and shallow waters. Special studies were carried out to estimate absorption and scattering properties as well as backscattering probability of suspended matter. The inversion of bio-optical model allows for direct retrieval of turbidity and chlorophyll- a from the visible-near infrared (VNIR) range sensor. Time-series satellite imagery from ASTER AM-1 sensor, were used to monitor the Laguna de Bay water quality condition. Spatial distribution of temperature for the lake was extracted from the thermal infrared (TIR) sensor. Corresponding field surveys were conducted to parameterize the bio -optical model. In-situ measurements include suspended particle and chlorophyll-a concentrations profiles from nephelometric devices and processing of water samples. Hyperspectral measurements were used to validate results of the bio -optical model and satellite- based estimation. This study provides a theoretical basis and a practical illustration of applying space- based measurements on an operational basis.

• 대한원격탐사학회지
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• 제27권5호
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• pp.613-623
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• 2011

본 연구에서는 Moderate Imaging Spectroradiometer(MODIS), Sea-viewing Wide Field-fo-view Sensor(SeaWiFS), Medium Resolution Imaging Spectrometer(MERIS) 등의 광역관측 위성영상을 이용한 해수나 연안수의 클로로필 농도 분석을 통해 가능성이 확인되었던 밴드 비를 이용한 비교적 간단한 추정 모델을 수체의 크기와 폭이 현저히 작고 탁도가 있는 하천에 대해 클로로필-a 농도값을 추정하고자 고해상도 위성영상에 Two-band 및 Three-band reflectance 모델을 적용하여 가능성을 파악하였다. 특히 RapidEye 영상을 이용하여 일반적으로 탁도가 있는 수체에 대해 Red와 NIR 영역을 활용하는 이들 모델에 Red-edge(RE) 밴드를 적용하였다. Red와 NIR을 이용한 Two-band Reflectance 모델은 계산식의 결정계수 $R^2$ 값이 0.38로 유의성 없는 결과를 나타내었다. 그러나 RapidEye의 Red-edge (RE) 파장 대를 이용한 Red-RE Two-band 모델과 Red-RE-NIR Three-band 모델을 이용한 계산식에 대해서는, 2차함수에 의한 Three-band 모델의 결과는 Red-RE Two-band 모델의 결과와 통계적인 값이 거의 유사하였고 Two-band와 3차함수에 의한 Three-band 모델 추정식은 각각 0.66, 0.73 의 $R^2$값을 나타내어 Red-edge 밴드의 적용 가능성을 보였고, 실측치와의 Root Mean Square Error (RMSE)는 24.8, 22.4 mg $m^{-3}$, Relative Percent Difference(RPD)는 각각 1.30, 1.29로 1.5 이하의 대략적인 추정(Approximate Prediction) 수준을 나타내었다. 고해상도 위성영상에 Red-RE-NIR Three-band 모델을 적용한 계산식을 이용해 대략적인 추정이지만 가장 유의한 수준의 클로로필-a 농도를 추정할 수 있었다. 영상에서 추정된 클로로필-a 분포를 비교하였을 때 3차함수에 의한 Three-band 모델 추정식이 Two-band 모델에 비해 낮은 값의 분포를 보였다. 향후 하천의 스펙트럼을 실측하여 파장별 부유물질, 유기물과의 상관성 및 클로로필 농도와의 간섭 정도를 시뮬레이션하여 보정식을 산출 적용한다면 탁도가 다소 높은 하천에서의 클로로필-a 농도 계산식의 정확도를 더욱 높일 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권2B호
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• pp.113-121
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• 2012

유역에서 집중호우가 발생하였을 경우 저수지 내로 고탁수층이 유입된다. 본 연구에서는 성층저수지로 유입된 고탁수층에 대한 선택취수 탁수배제 능력을 검토하기 위하여 3차원적인 접근흐름에 대한 현장실험 및 수치해석 연구를 수행하였다. 다항목수질모니터링시스템(YSI6600EDS)과 초음파유속계(YSI6600ADV)을 이용하여 선택취수시의 온도, 탁도 및 유속분포를 측정하였다. 3차원 모형인 FLOW-3D를 이용하여 저수지 내 취수탑 주변에서 유동형태를 예측하였으며, 현장실험에서의 유속 측정값과 비교분석한 결과 연직유속분포를 잘 모의함을 확인할 수 있었다. 또한 관측 자료들을 분석한 결과에 의하면 표면 취수에 비해 저층 선택취수를 수행하는 것이 고탁수층에 대한 저수지내 탁도 배제능력이 46% 증가하는 것으로 나타났다. 3차원 수치모의 해석결과, 표면취수에 비하여 중층취수를 하는 경우에는 저수지내 탁도 배제능력이 10% 증가하였고, 저층취수를 하는 경우에는 30% 증가하였다. 따라서 저수지 내 고탁수를 배제하기 위해서는 중층 또는 저층의 선택취수를 수행하는 것이 탁수배제 능력 면에서 우수한 것으로 분석되었다. 또한 수치효율이 매우 높은 1차원 SELECT 모형에서도 유사한 결과를 보여 주었다.

• 한국습지학회지
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• 제21권1호
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• pp.9-15
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• 2019

대기천 유역은 한강 상류에 위치하고 있으며, 대표적인 고랭지 채소재배단지 중의 하나로 강우기 대규모 탁수를 배출하여 한강 상류의 수질 및 수생태계에 심각한 영향을 미치고 있다. 효과적인 탁수관리 및 정책제안을 위해서는 강우기 하천유량과 탁수(SS)농도의 특성 및 원인분석이 우선시되어야 한다. 본 연구에서는 대기천 유역을 대상으로 강우기 유량과 SS농도 사이의 관계를 분석하고 이를 통해 탁수발생 특성을 분석하였다. 연구 결과 보통의 홍수유량상태에서는 다양한 주변 환경요소로 인해 임의적으로 변화하는 것으로 나타났다. 반면, 첨두홍수량상태에서는 SS농도가 매우 높게 나타났으며, 이는 현장방문관측을 통해 농경지 발생원뿐만 아니라 첨두홍수량에 따른 가파른 계곡과 사면의 붕괴에 의한 영향이 크게 기여한 것으로 판단된다. 따라서 통상적인 발생원관리대책과 함께 경지주변 사면안정과 하상유실을 제어할 수 있는 구조적 최적관리방법이 필요할 것으로 판단된다.

• 상하수도학회지
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• 제35권1호
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• pp.83-91
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• 2021

The increased turbidity in rivers during flood events has various effects on water environmental management, including drinking water supply systems. Thus, prediction of turbid water is essential for water environmental management. Recently, various advanced machine learning algorithms have been increasingly used in water environmental management. Ensemble machine learning algorithms such as random forest (RF) and gradient boosting decision tree (GBDT) are some of the most popular machine learning algorithms used for water environmental management, along with deep learning algorithms such as recurrent neural networks. In this study GBDT, an ensemble machine learning algorithm, and gated recurrent unit (GRU), a recurrent neural networks algorithm, are used for model development to predict turbidity in a river. The observation frequencies of input data used for the model were 2, 4, 8, 24, 48, 120 and 168 h. The root-mean-square error-observations standard deviation ratio (RSR) of GRU and GBDT ranges between 0.182~0.766 and 0.400~0.683, respectively. Both models show similar prediction accuracy with RSR of 0.682 for GRU and 0.683 for GBDT. The GRU shows better prediction accuracy when the observation frequency is relatively short (i.e., 2, 4, and 8 h) where GBDT shows better prediction accuracy when the observation frequency is relatively long (i.e. 48, 120, 160 h). The results suggest that the characteristics of input data should be considered to develop an appropriate model to predict turbidity.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 1999년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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• pp.381-385
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• 1999

As an example of many possible applications of OSMI data, we present a method to detect red tides. In Korean waters, red tides usually occur in the South Sea where the turbidity is usually high due to strong tidal mixing in the shallow sea. The conventional case 1 chlorophyll algorithm cannot be applied since it cannot distinguish chlorophyll from SS (suspended sediments). In October 1998, a red tide outbreak occurred off the coast of Kunsan. We analyzed the SeaWiFS data of the outbreak. The standard SeaWiFS chlorophyll algorithm OC2 was poor in identifying the red tides. However, comparison of spectra of normalized water-leaving radiance indicates that red tide pixels can be distinguished from sediment-laden pixels. Channel 443 and 555 were effective in showing the spectral characteristics. We suggest K490 algorithm as an example in summarizing the information of the spectra and thereby in distinguishing the red tide pixels. Further development is desirable.

• 한국어업기술학회:학술대회논문집
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• 한국어업기술학회 2002년도 추계 수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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• pp.156-157
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• 2002

동중국해는 해양어족 자원의 보고이며, 한국, 중국, 일본 등 연안 국가가 많은 혜택을 받고 있는 해역이다. 이와 같은 동중국해는 중국대륙의 연안수와 쿠로시오가 만나는 곳으로, 그 경계역에서 해황 변동이 심한 것으로 알려져 있다(Chikuni, 1985). 특히, 해양 광학적인 측면에서 동중국해수는 매우 복잡한 광특성을 지니고 있다. 동중국해 해역 중 중국대륙 연안측에서는 탁한 해수(Case II), 일본 연근해역에서는 밝은 해수(Case I)그리고 동중국해의 중심 해역인 제주도 연근해역에서는 밝은 해수와 탁한 해수가 합쳐진 혼합수 특성을 나타내고 있다(Ahn et al., 1998;Ahn, 2000; Suh et al., 2001). (중략)

• 국제학술발표논문집
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• The 3th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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• pp.168-172
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• 2009

Shihmen reservoir was started in May 1963. The main purposes of Shihmen reservoir are for agriculture, power supply, flood control and tourism. Shihme Asn dam is an earth dam. Its crown height is 133m above mean sea level, with length 360 m, watershed 763.4 km², and maximum volume 309 million cms. Turbidity in Shihmen dam was severely affected by typhoons Aere (2004) and Masa (2005). Increased deposition after Aere was 28 million cms. Turbidity at Shihmen Canal Inlet is 3000 NTU (Nephelometry Turbidity Unit). Sediment sluicing strategies for downstream channel are demanded. Therefore, diversionary sediment preventing channel is planned in the upstream of Shihmen reservoir. Finally, turbid flow in tunnel channel is bypassed and diverted its flow down to downstream.

• 한국물환경학회지
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• 제29권1호
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• pp.97-106
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• 2013

The temporal and spatial variations of water quality in a stratified reservoir are fully dependent on the characteristics of inflow loading from its watershed and the transport regimes of pollutants after entering the reservoir. Because of the meteorological and hydrological conditions in Korea, the pollutants loading to reservoirs are mostly occur during rainfall events. Therefore it is important to understand the characteristics of pollutants loading from upstream rivers and their spatial propagation through the stratified reservoir during the rainfall events. The objectives of this study were to characterize the water quality variations in upstream rivers of Imha Reservoir during a rainfall event, and the transport and spatial variations of pollutants in the reservoir through extensive field monitoring and laboratory analysis. The results showed that the event mean concentration (EMC) of SS, BOD, $COD_{Mn}$, T-N, T-P, $PO_4-P$ are 8.6 ~ 362.1, 2.5 ~ 5.1, 1.5 ~ 5.1, 1.1 ~ 1.9, 8.3 ~ 57.1, 5.6 ~ 25.7 times greater than the mean concentrations of these parameters during non-rainfall period. The turbidity and SS data showed good linear correlations, but the relationships between flow and SS showed large variations because of hysteresis effect during rising and falling periods of the flood. The ratio of POC to TOC were 12.6 ~ 14.7% during the non-rainfall periods, but increased up to 28.2 ~ 41.7% during the flood event. The turbid flood flow formed underflow and interflow after entering the reservoir, and delivered a great amount of non-point pollutants such as labile and refractory organic matters and nutrients to the metalimnion layer of reservoir, which is just above the thermocline. Spatially, the lateral variations of most water quality parameters were marginal but the vertical variations were significant.