• 한국수자원학회논문집
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• 제56권5호
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• pp.337-345
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• 2023

미세플라스틱 분석에는 많은 비용과 인력, 그리고 긴 분석시간이 필요하기 때문에 하천에서의 연속적 미세플라스틱 관측에는 한계가 있다. 이와 같은 한계는 일반적으로 모형의 활용을 통해 보완될 수 있으나, 미세플라스틱의 거동 모의를 위한 모형 연구는 상당히 제한적으로 수행되었다. 따라서, 본 연구에서는 하천 수질 오염원의 거동을 이해하고 예측하는 데 많이 활용되는 물리식 기반 동적 수치모형인 Water Quality Analysis Simulation Program (WASP)의 미세플라스틱 오염예측에의 적용성을 검토하였다. 이를 위해, 안양천 대상 미세플라스틱 실측자료와 WASP8의 생화학적 산소요구량(BOD)과 부유물질(SS) 상태변수를 미세플라스틱 대리인자로 이용하여 안양천의 미세플라스틱 농도를 모의하였다. 모의결과, SS를 이용한 미세플라스틱 모의가 BOD를 이용한 모의보다 미세플라스틱 농도 모의에 더 좋은 성능을 나타냈다. 이는 상태변수로 이용한 각 수질인자의 특성에 기인한 것으로 생물화학적 지표인 BOD는 생물화학적으로 매우 안정된 미세플라스틱 모의에 대리인자로 사용하기에 적합하지 않은 것으로 판단된다. 반면, 미세플라스틱과 물리적 거동이 유사한 SS의 경우 미세플라스틱의 농도변화 추세를 잘 반영하였다. 향후, 보다 엄밀한 모형을 통한 미세플라스틱 오염 예측을 위해서는 미세플라스틱 재현성 평가를 위한 다양한 환경조건에서의 기초적인 미세플라스틱 조사 연구가 요구되며, 미세플라스틱 입력자료의 단위문제가 해결되어야 한다.

• 한국지리정보학회지
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• 제5권3호
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• pp.87-98
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• 2002

광주 전남의 상수원인 주암호 유역에 대해 GIS를 이용하여 점오염원과 비점오염원 부하량을 산정하였으며 기 개발된 모형을 이용하여 수질을 모의하였다. 점오염원 부하량은 환경부에서 발표한 원단위(1998)를 이용하여 산정하였고, 비점오염원 부하량은 유출곡선지수를 이용한 SCS방법으로 직접유출량을 계산한 후 우리나라 유역의 특성에 맞는 토지이용별 기대평균농도 값을 이용하여 산정하였다. 수질모의는 미국환경청에서 개발한 WASP모형(2001)을 이용하였으며 대상유역을 GIS를 이용하여 경사, 방향, 고도, 토양, 토지이용과 강우량에 따라 44개의 소유역으로 구분하고, 그중 하나의 소유역에 대해 모형을 적용하였다. 모형의 결과치를 수질관측치와 비교한 결과 매우 유사함을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권3호
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• pp.331-347
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• 2012

남강댐 하류는 부산 경남의 수자원 장기 계획에 중요한 지역이므로 지속가능한 지표수 관리 및 오염원 제어를 위해 흐름 및 수질 해석이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 2차원 수질모형인 RAM4와 3차원 수질모형인 WASP을 각각 수리모형인 RAM2 및 EFDC모형과 연계하여 2 3차원 준연계 모형을 이용한 남강댐 하류에서의 수리 및 수질을 해석하였다. 2차원 흐름해석 모형인 RAM2 적용 결과 만곡부 5개 횡단 측선에서의 유속의 증감경향이 ADCP 실측값과 잘 일치하였으며, 3차원 모형인 EFDC와 유속 분포 및 보 월류 유속이 유사하였다. 또한 정상상태 도달 후의 RAM2-RAM4 연계모의에 의한 BOD 농도와 EFDC-WASP 연계모의에 의한 BOD 농도장이 모의영역 전반에 걸쳐 유사하게 나타났다. 남강댐 하류부의 경우 수리 및 수질이 남강댐 방류량에 크게 좌우되며 남강댐의 수량은 하류부의 수질 및 연안 어업환경에 큰 영향을 미치므로 향후 이에 대한 정량적 분석 시 계산의 효율성 및 모형의 적용성 측면에서 2차원 준연계 모형을 적용하는 것이 바람직한 것으로 판단된다.

• 한국물환경학회지
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• 제24권1호
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• pp.7-18
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• 2008

The objective of this study was to develop and apply a water quality simulation model for the evaluation of ungaged watershed. The Modified WASP5 consisted of three sub-models, LOAD-M, DYN-M, and EUT-M. LOAD-M, an empirical model, estimates runoff loadings using point and non-point source data of villages. Daecheong Dam watershed was selected for the research to calibrate, verify and application of Modified-WASP5. LOAD-M model was established using field data collected from all items of water quality and water quantity gaging stations of the watersheds, and was applied to the ungauged watersheds, taking the watershed properties under consideration. The result of water quality simulation using ModifiedWASP5 shows that the observed BOD data of Yongpo and Daechong Dam in 1999 were 0.8 mg/L and 1.0 mg/L, and simulated data were 0.9 mg/L and 0.9 mg/L, respectively. In case of 1999, average BOD concentrations were 0.8 mg/L and 1.0 mg/L. Simulated concentration showed 1.1 mg/L and 1.5 mg/L, respectively. Generally, the simulation results were in good agreement with the observed data. This study was focused on formulating an integrated model for evaluating ungauged watersheds. Even though simulation results varied slightly due to limited availability of data, the model developed in this study would be a useful tool for the assessment and management of ungauged watersheds.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2000년도 학술발표회 논문집
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• pp.703-708
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• 2000

• 상하수도학회지
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• 제14권2호
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• pp.174-180
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• 2000

In this study two water quality models, widely used in Korea, WASP5 and SWRRB were applied to Lake Paldang. The simulated results were compared with the measured data. The simulation results using WASP5 showed that this model could reasonably predict the concentrations of $NO_3$-N, Organic N, and Organic P. In order to investigate the effect of pollution by non-point source SWRRB was simulated and the concentrations of nutrients were predicted. The results from WASP5 and SWRRB are not directly comparable because their input data are different and output values are differently presented. Therefore, if these two simulation models were applied simultaneously, many valuable data and information could be obtained due to their own applicabilities and advantages.

• 한국해안해양공학회지
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• 제5권3호
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• pp.221-231
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• 1993

하구 및 호소 수질모형인 WASP4를 사용하여 수도권 상수취수 대안지점들에서의 장래수질을 모의하였다. 모의 수질항목으로서 엽록소 a, 질소 순환요소들, 인 순환요소들, BOD 및 DO 등을 포함하였다. 1986년부터 1990년까지의 월별 댐유입량 및 방류량 자료를 사용한 계절별 물수지 분석에 의하여 모형의 경계단에서의 계절평균 유량 입력자료를 산정하여, QUAL2E 모형에 의하여 모의된 수질 입력자료와 함께 장래수질의 히절별 모의에 사용하였다. 또한 장래 오염부하량 및 취수 대안지점에서의 취수에 따른 민감도 분석을 수행하였다. 장래수질의 모의 결과, 여러 대안지점들 중 북한강 하류단 지점의 수실이 보든 수질항목에 대하여 가장 양호하며, 남한강 하류단 지점이 가장 불량한 것으로 나타났다. 또한, 북한강 대안지점에서 취수가 기손 취수지점에서의 오염도를 다소 증가시키나 그 정도는 미미한 것으로 나타났다.

• 한국농공학회논문집
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• 제60권5호
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• pp.29-40
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• 2018

Even if a small amount of arsenic (As) is entering to small agricultural reservoir from upper streams, small agricultural reservoir becomes sensitive to changes in arsenic concentration depending on the water level in case of accumulation continuously because of its scale. If we want to manage arsenic concentration in small agricultural reservoir, it is very important to understand arsenic changes in agricultural reservoir. In spite of the fact that modeling is the most accurate method for analyzing arsenic concentration changes in small agricultural reservoirs, but, it is difficult to monitor arsenic change everyday. So, if data is prepared for modeling arsenic changes, water quality modeling is more effective than monitoring. Therefore, in this study, arsenic concentration changes was simulated and arsenic concentration change mechanism in small reservoir was analyzed using hydrological and water quality monitoring data and by conducting EFDC (Environment Fluid Dynamics Code)-WASP (Water Quality Analysis Simulation Program) linkage. EFDC-WASP coupling technique was very useful for modeling arsenic changes because EFDC can consider hydrodynamic and WASP can perform arsenic concentration simulation, separately. As a results of this study, during dry season, As concentration was maintained relatively high arsenic concentrations. Therefore, water level control will be needed for managing As concentration of reservoir.

• 대한환경공학회지
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• 제22권4호
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• pp.743-754
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• 2000

WASP5 모형을 새만금호에 적용하여 모형의 매개변수 추정을 수행하였다. 추정방법으로는 수질항목 및 매개변수들을 몇 개의 군으로 나누어, 각 군의 매개변수들을 시행착오법에 의하여 순차적으로 추정하는 방법을 사용하였다. 모의 수질항목으로서 엽록소 a, 질소 순환요소들, 인순환요소들, BOD 및 DO 등을 포함하였으며, 복잡도 4에서 수질을 모의하였다. 새만금 담수호의 전체유역을 수 개의 물수지 단위 소유역으로 구분하여 물수지 분석을 하였다. 본 연구에서는 물수지 분석모형에 의한 1975년부터 1996년까지 22년간 월별 평균유입량을 산정하여 모형의 상류경계단에서의 유량 입력자료로 이용하였다. 1997 및 1998년의 수질측정자료는 계절별 평균치와 함께 계절별 매개변수의 보정 및 검증에 각각 사용하였다. 수질항목 및 관련 매개변수들을 계열별로 분류하여 추정하는 것이 많은 수의 매개변수 추정에 있어서 효율적인 방법임을 알 수 있었다. 모형의 보정 및 검증 결과, 유기물의 비점오염원에 대한 정량적 평가가 필요함을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.193-193
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• 2011

국제기구인 정부간 기후변화협의체(Intergovernmental Panel on Climate Change, 이하 IPCC)에서는 기후변화가 기온 상승에 따른 증발산량의 증가, 강수량 및 유출량의 시공간적 분포의 변동 등을 초래하여 수자원의 효율적 관리 및 안정적인 공급에 어려움을 증대시킬 것으로 전망하였다. 또한 IPCC 4차 보고서에 따르면 21세기말 지구의 평균기온은 현재보다 최대 $6.3^{\circ}C$정도 더 상승할 것으로 전망하였다. 전구평균기온이 $3.0^{\circ}C$ 증가할 경우 아시아에서만 연간 700만 명이상이 홍수피해 위기에 직면할 것으로 예상되고 있다. 국내의 경우 기온은 전구평균기온에 비해 2배 이상 높은 $1.5^{\circ}C$ 정도 상승하였으며, 최근 50년간의 강우일수는 감소한 반면 일강수량이 80mm 이상인 호우일수의 발생빈도는 증가되고 있다고 보고되었다. 또한 최근의 물수지 해석과 관련하여 거시적인 관점에서 기온 및 강수량 증가에 따른 물순환 과정을 모의하고, 농업용수, 댐건설, 도시화, 토지이용의 변화 등 인위적인 환경 변화 및 기후변화에 따른 유출량의 변화를 정량화하려는 연구들이 수행되고 있다(한국건설기술원, 2007). 이를 위하여 단기적이 아니라 장기적인 측면에서 유출분석을 할 필요가 있으나, 현재까지 보유하고 있는 실측 자료의 한계 및 이러한 조사를 위해 요구되는 시간 및 비용의 한계 때문에, 유출해석 모형을 주로 이용하고 있다. 본 연구에서는 장래 건설예정인 미계측 호소의 유량과 수질을 모의하기 위하여 하천, 하구, 호소 및 해역에 고루 적용할 수 있는 3차원 수리 동력학적인 모델인 EFDC 모형과 시간의 변화에 따른 수질을 모의하는데 가장 널리 이용하는 WASP 모형을 도입하였다. 향후, 내성천의 영주댐 건설과 같은 큰 변화가 발생하였을 기후 변화의 영향을 파악하기 위하여 EFDC와 WASP모형을 이용하여 대상유역에 대한 유출량과 수온의 변화를 통하여 A2, B1 기후변화 시나리오별로 2020년, 2050년, 2080년의 수질(BOD, TN, TP)변화를 분석하여 보았다. 연구의 결과는 다음과 같이 나타났다. EFDC 및 WASP 모형의 연계를 통한 기후 변화 시나리오에 따른 미래의 저수지 수질예측 모의를 수행한 결과, BOD, TN, TP 등 수질농도 변화는 2020년에서 2080년도로 갈수록 BOD, TN 다소 증가하는 경향을 나타내었고, TP농도는 감소하였다. 시나리오별 변화 특성은 TN, TP 농도는 A2 시나리오가 다소 높고, BOD 농도는 B1 시나리오가 A2보다 높은 것으로 나타났다. EFDC와 WASP을 이용하여 미계측 호소에 대한 기후변화 시나리오별로 적용하여 수질변화를 예측하여 보았는데, 향후 기후변화에 따른 기온, 유량변화와 수질 항목간의 상간관계 정립 및 수질 모의의 불확실성 등에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.