• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.52 no.5
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• pp.349-360
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• 2019

The purpose of this study is to evaluate the stream flow and water quality (SS, T-N, and T-P) behavior of Nakdong river basin ($23,609.3km^2$) by simulating the dam and weir operation scenarios using SWAT (Soil and Water Assessment Tool). The operation senarios are the simultaneous release for all dam and weirs (scenario 1), simultaneous release for all weirs (scenario 2), and sequential release for the weirs with one month interval from upstream weirs (scenario 3). Before evaluation, the SWAT was calibrated and validated using 11 years (2005-2015) daily multi-purpose dam inflow at 5 locations (ADD, IHD, HCD, MKD, and MYD), multi-function weir inflow at 7 locations (SHW, GMW, CGW, GJW, DSW, HCW, and HAW), and monthly water quality monitoring data at 6 locations (AD-4, SJ-2, EG, HC, MK-4, and MG). For the two dam inflow and dam storage, the Nash-Sutcliffe efficiency (NSE) was 0.56~0.79, and the coefficient of determination ($R^2$) was 0.68~0.90. For water quality, the $R^2$ of SS, T-N, and T-P was 0.64~0.79, 0.51~0.74, and 0.53~0.72 respectively. For the three scenarios of dam and weir release combination suggested by the ministry of environment, the scenario 1 and 3 operations were improved the stream water quality (for T-N and T-P) within the 3 months since the time of release, but it showed the negative effect for 3 months after compared to scenario 2.

• Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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• v.26 no.6
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• pp.757-766
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• 2012

In this study, we have examined concentration distribution and patterns of PCBs in waters, sediments and soils in an agricultural area of South Korea to investigate the relationship between PCBs sources and concentration levels. The concentration of PCBs in water samples were ranged from lower values below detection limit to 8.25 ug/L and the concentration of PCBs in sediment samples were ranged from lower values below detection limit to 76.67 ug/Kg. The concentration of PCBs in soil samples were ranged from lower values below detection limit to 23.51 ug/Kg. These contamination levels were far below the guideline values suggested for environmental quality assessment. The homologue patterns in samples varied from sample to sample, but isomer patterns were very similar with each other. PCB-138 and PCB-153 were predominant congeners in the soil and sediment, which were similar to the results obtained from previous studies. With these results, the assessment of potential sources of PCBs contamination in the sediments of the Nakdong river basin was performed. The principal components were extracted by Principal Component Analysis(PCA). As the result of PCA, it could be expected that PCBs in samples of this study were more affected by PCB products than combustion processes and mostly affected by already-known sources. The PCBs in the soil and sediment samples were related with commercial PCB products.

• Journal of Wetlands Research
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• v.14 no.4
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• pp.547-559
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• 2012

Abandoned channel is vestiges of running in the past. Abandoned channels have been formed mostly by artificial river maintenance through channel straightening in Korea. Managed properly, these now abandoned channels can provide habitat for wildlife, maintain biodiversity of aquatic life, security against flooding and recreation area for human. However, because the areas are officially classified as abandoned, the channels is collapsing and decaying from years of neglect. This study suggested functional assessment for wetland-type abandoned channel in order to provide appropriate management and investment. For this reason, The study will examine and evaluate these channels with regard to the following four major criteria (Natureless, Habitat, Water-friendliness and Water quality) and 21 indices. Consequently, abandoned channel in two Nakdong river sites, site 1 was needed for protection or improvement in the medium to longer term, while site 2 was in good condition. This evaluation method will be helpful to manage wetland-type abandoned channel in Korea and will be able to use National River Health Program.

• Journal of Environmental Science International
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• v.28 no.10
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• pp.887-898
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• 2019

Rehabilitation work is required to increase well productivity, which decreases with the elapsed time of pumping owing to the clogging of the water well. Clogging causes not only a reduction in the well productivity but also a deterioration of the water quality. For unclogging and rehabilitating wells, several techniques are used such as brushing, air surging, surge blocks, and gas impulse. In this study, the high-pressure air impulse technique, which effectively and economically rehabilitates wells, was applied to a riverbank filtration site in Korea for the same objective. At most of the wells, the hydraulic parameters (transmissivity, storage coefficient, and specific capacity) were increased by the application of the high-pressure air impulse technique. The well loss change values also indicate an increase in the hydraulic parameters by the air impulse implementation. Thus, the high-pressure air impulse technique can be efficiently and economically applied to water and riverbank filtration wells for rehabilitating the decreased productivity.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.422-422
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• 2019

최근 낙동강유역에서는 여름철 폭염 및 가뭄의 영향으로 조류대경보가 발령되고 있으며, 급격한 수질환경적 변화가 이루어지고 있다. 녹조중의 하나인 남조류가 만들어내는 마이크로시스틴은 직접 섭취하면 간 괴사까지 일으키는 독성물질로 알려져 있으며, 최근 4대강 녹조 발생 지역에 살고있는 어패류의 체내에 마이크로시스틴이 축적돼 이를 섭취하기만 해도 이차 독성이 나타나는 것으로 확인되었다. 특히 낙동강은 가뭄과 같은 기상학적 영향에 따른 수질환경적 변동특성이 뚜렷하여 수생태에 미치는 피해우려가 크며, 녹조발생에 취약한 유역이라 할 수 있다. 이는 기후변화에 따른 강우의 강도 및 편중으로 영양물질 유출의 증가와 표층 온도 상승과 함께 밀도류에 의해 성층이 심화되면서 표층에서의 극심한 녹조 발생이 이루어지는 것으로 설명할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 연구대상지점으로 낙동강유역을 선정하여 물환경 빅데이터 구축을 통해 상세 유역현황을 파악하고 데이터마이닝 기법을 이용하여 녹조발생에 따른 수질환경적 변동특성 및 영향인자를 분석하고자 한다. 또한 가뭄에 따른 수질환경적 취약지역에 대한 선제적 관리방안을 도출하기 위해 지점별 취약성 평가방안을 제시하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.152-152
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• 2023

하천의 건강성을 평가하기 위해 일반적으로 수생태계 건강성 지표(TDI, BMI, FAI, HRI, RVI)가 사용되고 있다. 이 지표는 5가지 등급으로 구분하여 매우 좋음(A), 좋음(B), 보통(C), 나쁨(D), 매우나쁨(E)으로 구분된다. 하지만, 하천의 건강성 관점에서 수질, 토지이용, 지리적 특성, 경관지수와의 상관성을 바탕으로 어떤 영향을 미치는지에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 하천의 수생태계 건강성에 영향을 미치는 환경적 인자들과의 관계성을 분석하여 수생태계 건강성이 '좋음'에 해당되는 하천으로 분류하고자 한다. 이를 통해 환경적 인자들의 임계값을 산출하여 하천 관리에 대한 구체적인 우선순위 설정 방안을 제안하고자 한다. 낙동강대권역을 대상으로 수질, 토지이용, 지리적 특성, 경관지수의 여러 변수 중 수생태계 건강성과의 관계에서 대표성을 나타낼 수 있는 환경적 인자를 선정하기 위하여 정준상관분석(CCA)을 수행하였다. 또한 모델 기반의 클러스터 분석을 활용하여 소권역별로 수생태계 건강성이 '좋음'에 해당할 확률을 파악하고, 여기에 해당하는 소권역에 대하여 각각의 환경적 인자에 대한 임계값을 정량적으로 평가하였다. 본 연구에서는 하천의 환경 인자들과의 관계를 분석하여 수생태계 건강성을 평가하고 하천 관리에 대한 구체적인 우선순위를 파악하는 방법을 제안한다. 주성분 분석 및 모델 기반 클러스터 분석을 사용하여 각 소권역에 대한 환경 인자의 임계값을 평가하고, 정책 결정자들이 하천의 건강성을 유지하고 개선할 수 있는 정보를 제공할 수 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.49-49
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• 2022

인구 증가, 도시화, 산업 발달, 교통량 증가 등의 다양한 인간활동은 기후변화와 더불어 자연의 고유한 환경을 변화시킴으로써, 기존에 평형을 유지하던 생태계를 교란시킨다. 인간활동으로 인해 물 이용량과 배출되는 오염물질이 증가하여 물 스트레스 수준은 높아지고, 수질오염은 더욱 심각해지고 있다. 우리나라는 1980년대부터 산업화, 도시화가 빠르게 진행되어 유역 환경을 변화시키며 하천 생태계가 악화되고 있다. 특히 낙동강 유역은 조류 발생과 그로 인한 심각한 부영양화 문제가 대두되는 유역으로, 유역에서 발생하고 하천으로 유입되는 질소와 인의 부하량의 관리가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 하천 생태계에 영향을 미치는 다양한 인간활동 중 농업, 축산과 같은 비점오염원, 하수종말처리장 등의 점오염원 그리고 대기 질소 침착으로 인한 낙동강 유역에서 발생하는 질소, 인의 부하량을 산정하였다. 그리고 하천 수질관측망 자료를 이용하여, 유역의 질소, 인 부하량 중 하천으로 유입되는 질소와 인의 부하량의 비율을 산정하여 각 오염원이 하천 수질에 미치는 영향을 정량적으로 분석하고자 한다. 낙동강 유역의 7개의 주요 수계 내성천, 위천, 감천, 금호강, 남강, 황강, 밀양강을 대상으로 인구수, 토지이용 변화 등의 유역특성을 고려하여, 수계별 과거 1980년에서 현재까지의 부하량 트렌드를 분석하고, 주요 오염원을 추적하고자 한다.

• Journal of Korean Society on Water Environment
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• v.38 no.6
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• pp.267-274
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• 2022

This paper is a result of research conducted on the 800,000 m³/d capacity of A Water Treatment Plant (WTP) and 400,000 m³/d capacity of B WTP plant in operation in the Nakdong River region. We evaluated the effect of algae broom on the WTP operation based on the running data of both WTP and the data on the pre-oxidation process field test for algae control using sodium permanganate (SPM) at the B WTP. The study results showed that during the algal bloom period, the coagulant dose increased by 102% in A WTP and 58% in B WTP, respectively, and the chlorine dose also increased by 38% and 29%, respectively, which may affect Total trihalomethane (THM) production. Data such as algal populations and Chl-a, residual chlorine and THM, algal populations, and ozone dose appeared also highly correlated, confirming that algal broom affects WTP operations, including water quality and chemical dosage. As a result of the field test of B WTP, THMs appeared lower than that of the control, suggesting the possibility of the SPM pre-oxidation process as an alternative to algae-related water quality management. Furthermore, in terms of GHG emissions due to energy consumption, it was observed that the pre-oxidation process using SPM was approximately 10.8%, which is a very low ratio compared to the pre-ozonation process. Therefore, these results suggest that the SPM pre-oxidation process can be recommended as an alternative to low-carbon water purification technology.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.1363-1367
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• 2007

낙동강 하류지점인 물금은 2003년${\sim}$2005년의 대부분이 부영양화의 기준을 넘고 있다. 본 연구에서는 WASP 모형을 이용하여 낙동강 하류에서 부영양화의 주요원인이 되는 영양물질과 결과적으로 나타나는 Chl-a 농도변화를 모의하였다. Chl-a의 농도모의를 위한 주요 입력자료로서 측정된 동물성 플랑크톤의 개체수가 입력되었다. 선정된 수질조사 지점은 낙동강 본류(왜관, 고령, 적포, 남지, 하남, 낙동강 하구둑)와 지류인 금호강, 회천, 황강, 남강, 밀양강이다. 수질모의 구간은 낙동강 본류(왜관${\sim}$낙동강 하구둑)와 지류인 금호강, 회천, 황강, 남강, 밀양강을 포함한 총 72개의 구간이다. 모형의 모의시간과 출력시간은 각각 1일로 하였다. 2003년의 자료를 이용하여 추정된 수질 매개변수들의 적합성을 확인하기 위해 2004년${\sim}$2005년의 수질자료와 유량자료를 이용하여 검증하였고, 입력된 매개변수와 기상 입력자료(유량, 수온, 일사량, 일조율)의 값을 중심으로 10% 씩 상하로 변화시켰을 때의 민감도를 분석하였다. Chl-a는 민감도분석결과 Chl-a의 성장률과 동물성 플랑크톤의 섭식률에 의해 영향을 많이 받았다. 인은 Chl-a에 영향을 주었지만 질소는 거의 영향이 없었다. 기상자료의 민감도분석결과 유량, 수온, 일조율, 일사량의 순서로 민감하게 모의 되었다. WASP 모형에서 동물성 플랑크톤 개체수의 입력 유 무에 따른 수질모의결과는 동물성 플랑크톤을 입력했을 때가 더 정확히 모의되는 것으로 나타났다.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.33 no.1
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• pp.169-187
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• 2023

Aggregates from 84 cities and counties in Korea were tested for quality to allow analysis of the physical characteristics of aggregates from river, land, and forest environments. River and land aggregates were analyzed for 18 test items, and forest aggregates for 12 test items. They were classified according to watershed and geology, respectively. The observed physical characteristics of the river aggregates by basin were as follows: aggregates from the Geum River basin passed through 2.5, 1.2, 0.6, 0.3, 0.15, and 0.08 mm sieves; clay lumps constituted the Nakdong River basin material; aggregates from the Seomjin River basin passed through 10, 5, and 2.5 mm sieves; those from the Youngsang River basin passed through 1.2, 0.6, 0.3, 0.15, and 0.08 mm sieves; and aggregates from the Han River basin passed through 10, 5, 2.5, 1.2, 0.6, 0.3, and 0.08 mm sieves, Stability; Standard errors were analyzed for the average amount passing through 10, 0.6, and 0.08 mm silver sieves, and performance rate showed different distribution patterns from other physical characteristics. Analysis of variance found that 16 of the 18 items, excluding the absorption rate and the performance rate, had statistically significant differences in their averages by region. Considering land aggregates by basin, those from the Nakdong River basin excluding the Geum River basin had clay lumps, those from the Seomjin River basin had 10 and 5 mm sieve passage, aggregates from the Youngsang River basin had 0.08 mm sieve passage, and those from the Han River basin had 10, 0.6, and 0.08 mm sieve passage. The standard error of the mean of the quantity showed a different distribution pattern from the other physical characteristics. Analysis of variance found a statistically significant difference in the average of all 18 items by region. Analyzing forest aggregates by geology showed distributions of porosity patterns different from those of other physical characteristics in metamorphic rocks (but not igneous rocks), and distributions of wear rate and porosity were different from those of sedimentary rocks. There were statistically significant differences in the average volume mass, water absorption rate, wear rate, and Sc/Rc items by lipid.