• 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.

• 한국농공학회논문집
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• 제65권2호
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• pp.35-45
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• 2023

The DOR (Drainage outlet raising) in the paddy field has been suggested as one of the most important best management practices for the TMDL (Total maximum daily load) management in the technical guidelines by the NIER (National institute of environmental research). However, this method is underestimated and is not well adopted by local governments for the TMDL. The purpose of this study is to evaluate the unit load reduction equation according to the application of DOR in order to expand this equation. The original equation in the guideline was derived using the HSPF (Hydrological Simulation Program-Fortran) model for 1 year in Changnyeong. We analyzed the reduction effect of the original equation application by collecting additional long-term monitoring data from the Buan, Icheon, Iksan, and Jeonju. When comparing the reduction loads between the original equation and monitoring results, the evaluation results of the original equation were 11% of the monitoring analysis results, which was underestimated. This means that the original equation needs to be improved. For assessing the equation, the HSPF Paddy-RCH model was established according to the NI ER guideline and evaluated for applicability. The performance results of the model showed a reasonable range by the statistical criteria. Modified equations 1 and 2 were proposed based on the monitoring and modeling results. Modified equation 1 was the method of modifying the original equation's main factors, and modified equation 2 was the method of applying the non-point pollution reduction efficiency according to the rainfall class using the long-term modeling results. At the level of 58.6~64.6% of monitoring data, the difference between them could be further reduced compared to the original equation. The suggested approach will be more reasonable and practicable for decision-makers and will contribute to the TMDL management plans.

• 한국물환경학회지
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• 제23권3호
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• pp.324-331
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• 2007

This study was conducted to evaluate the influence of pollutant loads on the water quality in the Goseong reservoir from May 2005 to October 2006. Annual total runoff at the Goseong-cheon watershed was 968.0 mm in 2005, 382.6 mm in 2006, respectively. The mean concentration of BOD, COD and SS in the stream were 2.28, 6.03, 46.97 mg/L in rainy seasons and 0.95, 2.14, 6.05 mg/L in dry seasons at SWT C sub-watershed. Total-N concentrations ranged from 2.60 to 3.18 mg/L at SWT C sub-watershed, which was generally higher than the quality standard of agricultural water (1.0 mg/L). Total-P concentrations ranged from 0.044 to 0.130 mg/L at SWT C sub-watershed. Measured pollutant loads in the SWT C sub-watershed were 36.7 kg/day of BOD, 72.3 kg/day of T-N and 2.3 kg/day of T-P in 2005 at SWT C sub-watershed, 63.9 kg/day of BOD, 82.8 kg/day of T-N and 1.1 kg/day of T-P in 2006 at SWT C sub-watershed, respectively. In the analysis of the effluent characteristics for NPS pollutants, it appeared that the loading rates of effluent from SWT C watershed were, respectively, BOD 62.3%, T-N 69.6%, T-P 71.1%, SS 70.1% during the rainy season in 2006. The calculated T-N daily pollutant loadings by the unit loading factor method from each sub-watershed were much greater than observed, but the calculated T-P daily pollutant loadings much lesser than observed.

• 환경영향평가
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• 제10권2호
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• pp.157-165
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• 2001

This paper presents the policy directions of total maximum daily loads(TMDL), which was recently adopted in Korea, for scientific management of water quality. The basic principles of water quality management are also discussed in this paper, along with the TMDL policy in United States as well as the previous policy in Korea. We discussed several unreasonable points out of the previous approaches, such as regulation of all point sources with equal standards, negligence of an assimilative capacity of the receiving water, and emphasis only on drinking water supply, etc.. For successful applications of the TMDL policy in Korea, the following directions are suggested: 1) the unit drainage basin for each TMDL application should be given, 2) the water body where the water quality standards should be maintained, needs to be guided, 3) the water quality parameters of TMDL should be given, 4) the technical guidances should be given for applications of water quality models, and 5) the seasonal TMDL would be allowed. In order to maximize the benefits of the TMDL policy, the local governments would need to implement the following strategies: 1) the increment of an assimilative capacity of the receiving water, 2) the effective controls of the non-point source pollution, 3) the advanced treatment of the point sources, 4) application of system optimization techniques along with effluent trade, and 5) utilization of watershed management systems.

• 한국환경보건학회지
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• 제31권6호
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• pp.467-474
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• 2005

The runoff characteristics of combined sewer overflow(CSO) in the urban area of Jeonju were investigated and analyzed by using the SWMM (Storm Water Management Model) and GIS. From August to November 2004, investigations on two rainfall events were performed and flowrate, pH, BOD, COD, SS, T-N and T-P were measured. these data were used for model calibration. Using GIS technique, watershed characteristics of study area were calculated. that is, divide into sub_basin, total width, slope, make soil map etc. On the basis of the measured data and the simulation results by SWMM, it could be known that the $80-90\%$ of pollution load are discharged in early-stage storm runoff. SMC(site mean Concentration) for combined sewer system area were BOD 28.1, COD 31.5, SS 186 ppm etc. this is shown that during the rain fall, high concentration of waste was loaded to receiving water. Unit loads of combined sewer system area were BOD 306, COD 410, SS 789, T-N 79, T-P 6.8 kg/ha/yr.

• 상하수도학회지
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• 제32권6호
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• pp.487-497
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• 2018

Water quality improvement processes for stagnant area consist mainly of technologies applying vegetation and artificial water circulation, and these existing technologies have some limits to handle pollution loads effectively. To improve the purification efficiency, eco-friendly technologies should be developed that can reinforce self-purification functions. In this study, a multi-functional floating island combined with physical chemical biological functions ((1) flotation and oxidization using microbubbles, (2) vegetation purification and (3) bio-filtration with improved adsorption capacity) has been developed and basic experiments were performed to determine the optimal combination conditions for each unit process. It has been shown that it is desirable to operate the microbubble unit process under conditions greater than $3.5kgf/cm^2$. In vegetation purification unit process, Yellow Iris (Iris pseudacorus) was suggested to be suitable considering water quality, landscape improvement and maintenance. When granular red-mud was applied to the bio-filtration unit process, it was found that T-P removal efficiency was good and its value was also stable for various linear velocity conditions. The appropriate thickness of filter media was suggested between 30 and 45 cm. In this study, the optimal design and operating parameters of the multi-functional floating island have been presented based on the results of the basic experiments of each unit process.

• 한국토양비료학회지
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• 제40권1호
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• pp.18-24
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• 2007

본 연구는 1999년 5월부터 2002년까지 광역 논에서 영농기간 동안 비점원오염의 유출부하량을 산정하기 위하여 수행되었다. 시험유역은 전북 남원시 금지면 금풍지구에 위치한 115 ha(논 면적 95 ha)의 양수장 관개 논에서 수문 및 수질 모니터링을 실시하였다. 시험유역의 물수지를 산정한 결과, 연도별 유입량은 1999년 2,410 mm, 2000년 2,486 mm, 2001년 2,938 mm, 2002년 2,880 mm로 4개년 평균 유입량은 2,680 mm로 조사되었으며, 유출량은 1999년 2,416 mm, 2000년 2,533 mm, 2001년 3,070 mm, 2002년 2,983 mm로 4개년 평균 유출량은 2,750 mm로 조사되었다. 물수지에 있어 유출량이 유입량보다 크게 나타났는데, 이는 양수장에서 관개를 실시하지 않을 경우 지하수 관개를 실시하는 논들이 있어 이들 지하수 관개량의 미측정에 의해 물수지의 차이가 있는 것으로 판단된다. T-N과 T-P를 대상으로 4개년동안 물질수지를 조사한 결과, 영농기간 영양물질의 평균 유입량은 화학비료에 의해 T-N $124.8kg\;ha^{-1}$, T-P $15.8kg\;ha^{-1}$, 강우에 의해 T-N $26.9kg\;ha^{-1}$, T-P $0.35kg\;ha^{-1}$, 관개수에 의해 T-N $50.4kg\;ha^{-1}$, T-P $0.48kg\;ha^{-1}$가 유입된 것으로 조사되었다. 영농기간 동안 유출수에 의한 영양물질의 유출량은 T-N의 경우 $53.4{\sim}68.3kg\;ha^{-1}$, T-P의 경우는 $1.38{\sim}2.20kg\;ha^{-1}$로 나타났다. 논에서 적절한 물관리를 통해 유출수를 최소화하면 영양물질 손실의 경감, 농업용수 사용의 경감을 통한 수자원 확보, 그리고 하천의 수질보전에 기여할 것으로 판단된다. 향후 비점원오염에 관한 연구는 다양한 영농조건에 대해 장기적이고 꾸준한 연구가 수행되어야 할 것으로 판단된다.

• 상하수도학회지
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• 제25권6호
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• pp.885-892
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• 2011

In this study, LCA(Life Cycle Assessment) on 'Saemangum CSO Project' was carried out to evaluate environmental impact which occurred during the construction and operation periods and the potential environmental impact reduction was analyzed by comparing production and reduction level of pollution loads. LCA was conducted out according to the procedure of ISO14040 which suggested Goal and Scope Definition, Life Cycle Inventory Analysis, Life Cycle Impact Assessment and Interpretation. In the Goal and Scope Definition, the functional unit was 1 m3 of CSO, the system boundary was construction and operation phases, and the operation period was 20 years. For the data collection and inventory analysis, input energies and materials from civil, architecture, mechanical and electric fields are collected from design sheet but the landscape architecture field is excepted. LCIA(Life Cycle Impact Assessment) was performed following the procedure of Eco-Labelling Type III under 6 categories which were resource depletion, eutrophication, global warming, ozone-layer destruction, and photochemical oxide formation. In the result of LCA, 83.4% of environmental impact occurred in the construction phase and 16.6% in the operation phase. Especially 78% of environmental impact occurred in civil works. The Global warming category showed the highest contribution level in the environmental impact categories. For the analysis on potential environmental impact reduction, the reduction and increased of environmental impact which occurred on construction and operation phases were compared. In the case of considering only the operation phase, the result of the comparison showed that 78% of environmental impact is reduced. On the other hand, when considering both the construction and operation phases, 50% of environmental impact is increase. Therefore, this study showed that eco-friendly material and construction method should be used for reduction of environmental impact during life cycle, and it is strongly necessary to develop technology and skills to reduce environmental impact such as renewable energies.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.89-89
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• 2017

유기농업은 저농약, 무농약, 자연농법과 함께 환경 친화적 농업으로 인식되어 세계적으로 유기농산물 생산량 및 재배면적이 급격하게 증가하고 있다. 국내 역시 안전한 먹거리 생산과 재배환경에서의 유해물질 관리방안 구축 등이 필요한 상황이다. 자가생산 유기농자재, 가축분을 이용한 축분 퇴비와 액비, 그리고 유박 등이 유기농업에 활용되고 있으나 사용 유기농자재의 양분가용화와 양분이용효율에 따른 비점오염원 형태로 토양 및 수질에 미치는 환경영향 등의 관측과 분석이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구의 목적은 밭 포장에서의 유기농업 적용에 따른 유기농과 관행농에서의 대표적 비점오염원인 영양물질(T-N 및 T-P)에 대한 원단위를 평가하는데 있다. 시험포장은 전북 순장군 순창읍에 위치하고 있으며, 유기질비료시비 및 관행작물(고구마)의 3반복 1처리구(경사도 $6.6^{\circ}$)와 관행농관리 및 관행작물(고구마)의 1반복 1대조구(경사도 $6.8^{\circ}$)로 구성하였다. 현장에서 강우량과 유량을 실측하였으며, 강우 이벤트 시 T-N 및 T-P의 수질항목을 샘플링 후 분석하였다. 2016년 현재까지 총 6회의 강우 이벤트가 발생하였으며, 그 중 4회의 수질 샘플링을 실시하였다. 유출률은 평균 유기농에서 32%와 관행농에서 57%로 나타났다. 이는 토지피복 및 선행강우 등의 영향으로 다양한 분포를 보여주었다. 유기농 처리구에서 수질 부하량이 전체적으로 높게 나타났으며, T-N의 경우 4.4배와 T-P의 경우 1.8배로 나타났다. 이러한 경향은 유출수의 농도 영향보다 유출량의 영향이 큰 것으로 보인다. 유기농 처리구의 경우 제초제 등의 농작업이 제대로 이루어지지 않아 조도계수가 높았으며, 유기농 처리구에서 유출량이 31% 수준으로 상대적으로 낮게 나타났다. 본 연구의 경우 관행적으로 이루어지는 제초관리 형태를 벗어난 경우로 일반적인 결론 도출에는 한계가 있으나 유기농업 경작지에서 일반적으로 식생분포가 활발한 특성을 보여주고 있다. 향후 추가적인 모니터링 연구가 지속적으로 필요하며, 본 연구를 바탕으로 유기농업 최적관리방안 제시에 필요한 기초자료로 활용되기를 기대된다.

• 한국환경농학회지
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• 제27권1호
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• pp.35-43
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• 2008

본 연구는 곡간지 농촌유역의 소하천에서 유출되는 비점원오염물질 중 중금속의 시기별 수질변화 양상과 원단위 유출 부하량을 평가하고자 수행하였다. 중금속 항목간의 상관관계는 정기조사시 Fe-Al>Cr-Al>Fe-Cr>Mn-Fe 순으로 상관성이 높은 것으로 나타났고, 비정기조사시에는 Fe-Al>Fe-Cu>Cu-Al>Pb-Ni 순으로 높은 정상관을 Pb-Cu>Ni-Al 순으로 높은 부상관을 나타내었다. Fe, Cr 및 Cu가 다른 중금속 성분들과 상관성이 높은 항목으로 조사되었다. 중금속 성분별 원단위 유출 부하량을 산정한 결과, 2006년은 Al 2.047 kg $day^{-1}$, Cd 0.008 kg $day^{-1}$, Cr 0.034 kg $day^{-1}$, Cu 0.311 kg $day^{-1}$, Fe 0.601 kg $day^{-1}$, Mn 0.050 kg $day^{-1}$, Zn 0.282 kg $day^{-1}$로 조사되었으며, 2007년은 Al 2.535 kg $day^{-1}$, Cd 0.026 kg $day^{-1}$, Cr 0.055 kg $day^{-1}$, Cu 0.386 kg $day^{-1}$, Fe 0.727 kg $day^{-1}$, Mn 0.065 kg $day^{-1}$, Zn 0.317 kg $day^{-1}$로 2007년의 경우가 중금속 성분별로 2006년에 비해 높게 나타나는 경향을 보였다. 이는 2006년에 비해 2007년의 경우 중금속 성분별로 저농도도 있었지만, 상대적으로 유출량이 커서 원단위 부하량이 높게 나타난 것으로 판단된다. 평상시(비강우기)와 강우시 중금속 성분별 원단위 유출 부하량의 경우 강우시기가 평상시에 비해 2006년의 경우 전체적으로 약 $2{\sim}4$배까지의 차이가 나는 것으로 조사되었으며, 2007년의 경우는 중금속 성분별로 보면, Al 2.3배, Cr 2.0배, Fe 2.3배, Pb 2.2배, Zn 2.0배 정도 차이가 나타나는 것으로 조사되었고, Al과 Fe가 가장 많은 차이를 보이는 것으로 나타났다. 이런 중금속 성분들은 유기물이나 토양입자에 흡착되어 강우에 의해 하천에 유입되어 흐르다가 하천 또는 호소의 정체된 수역을 만났을 경우, 침전 또는 침적한 후 용탈이나 용출되어 중금속 오염을 초래하므로 적절한 관리가 필요할 것으로 판단된다.