• 제목/요약/키워드: Water Quality Transformation

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물환경 종합평가의 현황과 선진화 방안 (Status and its Improvement of Comprehensive Water Quality Evaluation)

  • 최지용;이지현;이재관;김창수
    • 한국물환경학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.748-756
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    • 2006
  • Accurate and timely information on status and trends in the environment is necessary to shape sound water quality management policy and to implement water quality improvement programs efficiently. One of the most effective ways to communicate information on water quality trends to policy-makers, scientists, and the general public is with comprehensive water quality indices. The derivation and structure of a water quality index (WQI) for the classification of surface water quality is discussed. The WQI generally developed through the selection, transformation and weighting of determinants with rating curves based on legal standards and quality directives or guidelines. The representative pollutants should be included in the index, and the relationship between the quantity of these pollutants in the water and the resulting quality of the water should be based on scientific results. The WQI be simply and meaningfully formulated that nonscientifically trained users can easily become familiar with the framework of the system and use the output data to evaluate their own pollution problems.

산화환원 촉매에 의한 Pentachlorophenol의 Transformation (Transformation of Pentachlorophenol by Oxidoreductive Catalysts)

  • 박종우;이윤기;김장억
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제42권4호
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    • pp.330-335
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    • 1999
  • Peroxidase, laccase, tyresinase와 같은 산화환원효소와 birnessite와 같은 무기촉매로 매개되는 oxidative coupling을 통한 PCP의 효율적인 제거 가능성을 규명하고자 하였다. 산화환원 촉매를 이용하여 PCP를 반응시켰을 경우 peroxidase로 매개되었을 때 transformation이 가장 높게 나타났고, tyrosinase로 매개된 반응에서는 거의 관찰되지 않았다 사용된 산화환원 촉매중 가장 높은 활성을 나타낸 peroxidase를 이용하여 반응조건에 따른 PCP의 transformation정도를 조사한 결과 PCP의 transformation은 pH 5.6 그리고 $16^{\circ}C$의 반응조건에서 가잘 높았다. 그리고 PCP의 transformation은 반응 30분까지 급속하게 증가되며 30분 이후부터 180분까지는 서서히 증가되다가 180분 이후에는 transformation의 증가가 관찰되지 않았다. 또한 peroxidase의 처리량을 증가시킴에 따라서 PCP의 transformation이 증가되는 것으로 나타났다. 보조 기질물질로서 다양한 humic monomer를 이용하여 PCP의 transformation에 미치는 보조 기질물질의 영향을 조사한 결과 보조 기질물질의 존재시 PCP의 transformation은 peroxidase, laccase 또는 birnessite로 매개되었을 경우에는 대부분의 경우 PCP의 transformation이 감소되었다. 그러나 tyrosinase로 매개된 경우에는 보조 기질물질이 존재할 때 PCP의 transformation이 대부분의 경우 증가되었다. 이상의 결과들로부터 PCP는 수중에서 biotic또는 abiotic 산화환윈 촉매로 매개된 oxidative coupling을 통해 제거될 수 있는 것으로 사료된다.

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수 저층의 저질 조사 (I) - 저질 조사의 중요성과 분석에 관하여 - (Study on the Sediment Quality in Bottom Water (I))

  • 김도희
    • 해양환경안전학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.93-102
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    • 2007
  • 수 저층의 퇴적물에서는 자체 내에서의 물질이동과 변환뿐만 아니라 외부로부터 유입된 물질과 수계 자체에서 생성된 여러 물질들이 침강하고 퇴적되고 있다. 또한 퇴적물에서 수층으로 물질들이 용출하는 등 저층의 퇴적물과 수층 간에는 끊임없이 물질교환이 이루어 지고 있다. 수 저층 퇴적물의 오염상태를 나타내는 저질은 수 저층의 퇴적물 자체를 의미하는 것이 아니라 퇴적물의 오염도를 의미하며 이는 수질과는 달리 시 공간적으로 쉽게 변하지 않아 오랜 기간의 수계 환경의 오염 상태를 알 수 있어 최근 수질조사와 더불어 수 환경의 오염도 평가와 수생생물, 저서생물과 관련한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 주요 저질의 항목으로는 영양염과 중금속 함량, 강열감량(IL), 총 황화물(TS), 산화환원치(ORP), COD, 색, 냄새와 악취, 용출량 등이 있다. 이러한 저질 인자들이 하천이나 호소 및 해양의 과거 및 현재의 오염상태를 알 수 있는 오염의 지표로 이용될 수 있으나 퇴적물의 채취방법, 조사 지점 수, 분석방법, 결과의 상호 비교 평가 등의 여러 문제점이 있어 실제 우리나라에서는 저질조사 연구가 많이 이루어지고 있지 않고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 저질 조사의 중요성과 채취방법, 각 저질 항목의 분석방법, 저질변동과 분석 및 평가에 관하여 소개하고자 하였다.

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물관리 디지털 전환, 디지털 트윈 기반 플랫폼 구축 (Water management digital transformation, digital twin-based water management platform development)

  • 김현진;권문혁;조완희;김기철;김진곤
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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    • pp.284-287
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    • 2022
  • K-water는 기후위기에 따른 물관리의 복잡성, 불확실성에 대응하기 위해 수문자료 센싱, 고품질의 데이터 관리 등 ICT 인프라 운영 경험 및 물관리 역량을 기반으로 디지털트윈 물관리 플랫폼을 구축하였다. 본 플랫폼은 유역내 실시간 기상·수문 관측자료와 유관기관 정보를 연계하여 3차원 지형자료에 표출하고 홍수, 수질 등 다양한 상황을 시뮬레이션하여 결과를 표출 및 분석하고 이에 대한 피드백을 통해 최적의 의사결정을 지원하는 체계로 구성되어 있다. 본 플랫폼은 섬진강유역을 대상으로 시범구축 하였으며, 향후 5대강 유역을 대상으로 공간적 범위를 확대할 계획이다. 이를 통해 댐 하류·지류 합류부 등 재해 취약지점까지 아우르는 종합적인 물관리 의사결정의 One-System으로 확장할 계획이다. 또한 안전하고 효율적인 물관리를 기반으로 새로운 물산업 생태계를 조성하고, 민간기업과의 기술협력을 통해 디지털 물산업 기술 경쟁력 확보에도 기여하고자 한다.

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대형 단조품 담금질 과정의 조직 및 응력분포 해석 (Analysis of Heat Treatment Process for Large Forgings Considering Phase Transformation)

  • 이정호;이부윤;전제영;이명렬;조종래
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.964-968
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    • 1996
  • The demands of size and quality of large steel shaft forgings for ship building, power plant, steel plant, etc. are rapidly increasing, and some of these productions are manufactured from ingot weighing more than 300 tons. For use as rotating components. shafts require toughness, strength and homogeneity, and therefore are produced through a variety of heat treatments. According to the increase of ingot size, micro- and macrosegregation and also mass effect of the product increase. Thus, special care should be paid to the heat treatment of such large shaft forgings. In this paper, the heat treatment of large shaft forgings such as rotor and back-up roll is calculated using the commercial finite element code SYSWELD. Calculated distributions of temperature and phase are compared with experimental data. The continuous cooling transformation diagram, thermal and mechanical properites of each phase are used. The phase proportion, hardness and residual stress during water quenching are discussed.

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Transformation of dissolved organic matter in a constructed wetland: A molecular-level composition analysis using pyrolysis-gas chromatography mass spectrometry

  • Park, Jongkwan;Choi, Mijin;Cho, Jaeweon;Chon, Kyongmi
    • Environmental Engineering Research
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    • 제23권4호
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    • pp.390-396
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    • 2018
  • This study investigated the transformation of dissolved organic matter (DOM) in a free-water surface flow constructed wetland. Pyrolysis gas chromatography-mass spectrometry (Py-GC/MS) coupled with preparative high-performance liquid chromatography (prep-HPLC) was used to analyze the compositions of biopolymers (polysaccharides, amino sugars, proteins, polyhydroxy aromatics, lipids and lignin) in DOM according to the molecular size at three sampling points of the water flow: inflow, midflow, and outflow. The prep-HPLC results verified the decomposition of DOM through the decrease in the number of peaks from three to one in the chromatograms of the sampling points. The Py-GC/MS results for the degradable peaks indicated that biopolymers relating to polysaccharides and proteins gradually biodegraded with the water flow. On the other hand, the recalcitrant organic fraction (the remaining peak) in the outflow showed a relatively high concentration of aromatic compounds. Therefore, the ecological processes in the constructed wetland caused DOM to become more aromatic and homogeneous. This indicated that the constructed wetland can be an effective buffer area for releasing biochemically stable DOM, which has less influence on biological water quality indicators, e.g., biochemical oxygen demand, into an aquatic ecosystem.

Mapping Within-field Variability Using Airborne Imaging Systems: A Case Study from Missouri Precision Agriculture

  • Hong, S.Y.;Sudduth, K.A.;Kitchen, N.R.;Palm, H.L.;Wiebold, W.J.
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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    • pp.1049-1051
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    • 2003
  • This study investigated the use of airborne image data to provide estimates of within -field variability in soil properties and crop growth as an alternative to extensive field data collection. Hyperspectral and multispectral images were acquired in 2000, 2001, and 2002 for central Missouri experimental fields. Data were converted to reflectance using chemically-treated reference tarps with known reflectance levels. Geometric distortion of the hyperspectral pushbroom sensor images was corrected with a rubber sheeting transformation. Statistical analyses were used to relate image data to field-measured soil properties and crop characteristics. Results showed that this approach has potential; however, it is important to address a number of implementation issues to insure quality data and accurate interpretations.

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도시하천의 환경특성과 친자연적 계획전략 - 춘천시 공지천을 대상으로 - (Environmental Characteristics and Nature-friendly Planning Strategies for an Urban Stream - The Case of Chuncheon's Gongji Stream -)

  • 조현길;안태원
    • 한국조경학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.1-11
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    • 2006
  • This study analyzed characteristics of natural and human environments in Chuncheon's Gongji stream, and suggested nature-friendly planning strategies for self-purification of water quality, biodiversity improvement and conservative waterfront recreation. The environmental analysis included streambed structures, floodplain soils, water quality, vegetation, wildlife, and human facilities. Natural colonization of vegetation for the middle section of the study stream was obstructed by a straightened concrete revetment of baseflow channel, and vehicle movement and concrete parking lots across the floodplain. These human disturbances also deteriorated the naturalness of the stream landscape and limited habitation of bird species. However, natural sedimented wetlands in half of the channel width for the lower section of the stream contributed to a desirable vegetational landscape and greater bird occurrence. Based on BOD measurements, water quality of the stream fell under class $II{\sim}III$ of the stream water-quality standard, but it was worse around sewage outlets due to incomplete sewage collection especially during the dry season. Dominant fish species included typical inhabitants of good water-quality streams that are tolerant of adverse habitat changes. Nature-friendly planning strategies were established based on analysis of the environmental characteristics. They focused on not merely spatial zoning and layout divided into four zones - preservation, partial preservation, conservation and use -, but close-to-nature channel revetment techniques, natural water-purification facilities, biotope diversification, and water-friendly recreation and circulation. Strategies pursued both renewal of stream naturalness and hydraulic stability of streamflow by minimizing transformation of natural channel micro-topography and biotope, and by reflecting natural traces of streambed structures such as revetment scour and sedimentation.

패턴분류 방법 적용에 의한 장성호 수문·수질자료의 특성파악 (Characteristics Detection of Hydrological and Water Quality Data in Jangseong Reservoir by Application of Pattern Classification Method)

  • 박성천;진영훈;노경범;김종오;유호규
    • 한국물환경학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.794-803
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    • 2011
  • Self Organizing Map (SOM) was applied for pattern classification of hydrological and water quality data measured at Jangseong Reservoir on a monthly basis. The primary objective of the present study is to understand better data characteristics and relationship between the data. For the purpose, two SOMs were configured by a methodologically systematic approach with appropriate methods for data transformation, determination of map size and side lengths of the map. The SOMs constructed at the respective measurement stations for water quality data (JSD1 and JSD2) commonly classified the respective datasets into five clusters by Davies-Bouldin Index (DBI). The trained SOMs were fine-tuned by Ward's method of a hierarchical cluster analysis. On the one hand, the patterns with high values of standardized reference vectors for hydrological variables revealed the high possibility of eutrophication by TN or TP in the reservoir, in general. On the other hand, the clusters with low values of standardized reference vectors for hydrological variables showed the patterns with high COD concentration. In particular, Clsuter1 at JSD1 and Cluster5 at JSD2 represented the worst condition of water quality with high reference vectors for rainfall and storage in the reservoir. Consequently, SOM is applicable to identify the patterns of potential eutrophication in reservoirs according to the better understanding of data characteristics and their relationship.

하수관거내 오염물질 성상변화 특성 (Characteristics of Transformation Process of Wastewater in Sewer)

  • 이두진;김문일
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권9호
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    • pp.911-916
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    • 2005
  • 본 연구에서는 하수가 관거를 유하하면서 물리, 화학, 생물학적 반응을 통하여 오염물질이 제거되는 특성을 평가하기 위하여 실제 관거를 대상으로 상, 하류수질변화를 분석하고 관거 퇴적물의 입경변화와 오염물함유량을 평가하였다. 상류와 하류가 2.4 km 떨어진 두 지점에서 24시간 연속 채취된 시료에 대한 DOC 분석결과 상하류의 농도차이는 $-5.8{\sim}18.6\;mg/L$의 범위를 보였다. 상류측 평균 DOC농도를 기준으로 8.4%가 감소하였으며, 관거길이당 감소율은 2.3 mg/L/km, 평균체류시간에 의한 감소율은 0.093 mg/L/min으로 나타났다. SS의 경우 상류와 하류간의 수질차는 $-10.5{\sim}34.6\;mg/L$, 평균 SS 농도차는 13.3 mg/L, 상류수질을 기준으로 10.4%정도 감소하였으며 관거길이당 감소율은 5.5 mg/L/km, 평균체류시간에 의한 감소율은 0.22 mg/L/min으로 DOC에 비하여 약 2배 정도 높은 감소율을 나타내었다. 침입수/유입수를 고려하여 DOC, SS의 누적오염부하를 비교한 결과, DOC의 경우 일누적오염부하를 기준으로 상류 1,230 kg/d, 하류 1,167 kg/d으로 5.2%가 감소하였고, SS의 경우 상류 2,371kg/d, 하류는 2,186 kg/d로 7.8% 감소하였다. 이러한 결과는 하수를 처리장까지 수송하튼 관거시스템내에서 오염부하의 일부가 제거되고 있음을 보여주는 것이며, 하수처리장의 설계 및 운영시 관거를 통한 감소영향을 고려하는 것이 필요함을 알 수 있다.