• 제목/요약/키워드: Water supply and demand

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표토유실 보전을 통한 온실가스배출 저감과 수자원 보전 기능의 산출 및 정책제안 (Estimating of the Greenhouse Gas Mitigation and Function of Water Resources Conservation through Conservation of Surface Soils Erosion and Policy Suggestion)

  • 오승민;김혁수;이상필;이종건;정석순;임경재;김성철;박윤식;이기하;황상일;양재의
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제22권6호
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    • pp.74-84
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    • 2017
  • Soil erosion is often extreme in Korea due to high rainfall intensities and steep slopes, and climate change has also increased the risk of erosion. Despite its significane, erosion-induced soil organic carbon (SOC) emission and water resource loss are not well understood, along with the lack of an integrated surface soil erosion protection policy. Therefore, to design adequate protection policies, land users, scientists, engineers and decision makers need proper information about surface soil and watershed properties related to greenhouse gas emission potential and water conservation capability, respectively. Assuming the total soil erosion of $346Tg\;yr^{-1}$, soil organic matter (SOM) content of 2% (58% of SOM is SOC), and mineralization rate of 20% of the displaced carbon, erosion-induced carbon emission could reach $800Gg\;C\;yr^{-1}$. Also the available water capacity of the soil was estimated to be 15.8 billion tons, which was 14 times higher than the yearly water supply demand in Seoul, Korea. Therefore, in order to prevent of soil erosion, this study proposes a three-stage plan for surface soil erosion prevention: 1) classification of soil erosion risk and scoring of surface soil quality, 2) selection of priority areas for conservation and best management practices (BMP), and 3) application of BMP and post management.

개념적 강우유출 모형의 유량구간별 적합성 평가 및 앙상블 모델 구축 (Evaluation of conceptual rainfall-runoff models for different flow regimes and development of ensemble model)

  • 유재웅;박문형;김진국;권현한
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권2호
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    • pp.105-119
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    • 2021
  • 최근 우리나라의 계절적 강우변동폭이 점점 커져 홍수 및 가뭄의 발생빈도와 심도가 증가하고 있다. 특히, 도시화에 따른 토지이용변화, 산업구조변화 등은 수자원의 수요량 및 공급량 불균형으로 이어져 수자원 관리에서 제약조건으로 작용하고 있다. 유역 내의 물순환 평가에 있어서 물수지 모델 구축과 함께 정확한 강우-유출 분석은 매우 중요한 분석단계라 할 수 있다. 이러한 점에서 본 연구에서는 국내외 주요 연속강우-유출모형의 특성을 파악하고 소양강댐 유역에 대해서 적합성을 평가하였다. 미계측유역의 불확실성을 고려한 유량 시나리오를 제시하기 위하여 다수의 모형을 활용하는 앙상블 개념을 도입하였으며, 향후 미계측유역에 대한 적용을 위한 모형의 확장성을 고려하여 매개변수 개수 및 관측 유량에 대한 재현능력 특성 등을 종합적으로 평가하였다. 본 연구에서는 40개 이상의 국내외 연속강우-유출모형을 소양강댐에 적용하였으며, 통계적 지표를 이용하여 9개의 모형을 1차적으로 선정하였다. 선정된 모형을 대상으로 매개변수의 개수 및 저유량, 중간유량, 고유량으로 분리하여 재현성을 평가하고 최종적으로 앙상블모형을 제시하였으며, 단일 모형에 비해 개선된 관측유량 재현효과를 확인할 수 있었다.

오염하천 정화를 위한 호기성 인공습지의 운영인자 평가 (Parameter Estimation of the Aerated Wetland for the Performance of the Polluted Stream Treatment)

  • 김둘선;이동근
    • 청정기술
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    • 제25권4호
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    • pp.302-310
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    • 2019
  • 호기조와 혐기/무산소조를 직렬로 연결한 인공습지를 이용하여 크게 오염된 하천수를 처리하였다. 호기조는 자연 공기 배출 시스템을 통하여 공기가 연속적으로 공급되어 호기성 상태가 유지되었다. 인공습지의 성능에 영향을 미치는 최적의 영향인자를 조사하기 위하여 체류시간을 다르게 한 5개의 파일럿 플랜트를 사용하였다. 호기조에서 BOD (biochemical oxygen demand)와 COD (chemical oxygen demand)의 제거율은 1차 반응 속도식을 나타내었고, COD 제거 속도 상수는 BOD보다 약간 낮았다. 온도 의존성은 COD (θ = 1.0079)와 BOD (θ = 1.0083)제거에 대한 값이 거의 동일했으나 T-N 제거의 온도 의존성(θN)은 1.0189로 다소 높게 나타났다. SS제거율은 98%로 높았고 수력학적 부하 속도(Q/A)가 증가함에 따라 제거 효율이 증가하는 경향을 보였다. 혐기/무산소조에서 BOD와 COD 제거의 주요 메커니즘은 호기조와 완전히 다르게 나타났다. 혐기/무산소조에서 COD와 COD는 생물학적 탈질을 위한 탄소원으로 공급되었고 T-P는 혐기/무산소조 내의 orthophosphate와 자갈 사이의 양이온 교환에 의해 제거되는 것으로 조사되었다. 인공습지는 여과된 고형물에 의해 막힘 없이 성공적으로 운영되었고 고형물들은 매우 빠르게 연속적으로 분해되었다.

양식해태의 유통에 관한 조사 연구 (A Study on Marketing of Cultured Laver Products)

  • 유충열
    • 수산경영론집
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    • 제4권1_2호
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    • pp.19-57
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    • 1973
  • Laver io one of the most necessary and seasonal items in Korean food from oldtimes. Laver is lagely eaten in dried form, and its supply depends entirely upon culture weeds. The history of laver culture in Korea about sixty or seventy years is older than in Japan. Significance of laver culture is divided into two aspects, one is food supply in the nation, and the other is export to other countries. Houses engaged in laver culture are about foully thousands, and laver production in 1972 is estimated as 1, 3 bitten sheets. (1 sheet is a dried laver of 20 cm sq, in the shape of paper) Especcially meaning of layer production is the concentration of labour input, and systematic management of labour. From around 1920, the method of laver culture was introduced by Japanese Imperialism for mono culture in shallow seas, and mass products of laver is provided to Japan market, DOMESTIC MARKET Fundamental consume function calculates at below, $D_{(68_71)}$=16354 $Y^{0.471}$ $P^{-1.0662}$ where D is total layer demand, Y income variable, P price variable. It means income elasticity is 476. in the whole country, and price elasticity is 1, 07. But generally income elasticity is higher in urban area than in rural area, as shown at 1, 3 in Seoul city. Expence of laver in house expenditure is mutually correlated with another expence, See Table 12 about the relative function. See Table 14 and 16 about the relation between the gathering and the changes of price in auction, wholesale and retail price support system is for two effects, one of which is constraint of the upper price, the other is rise of the lower price. Before the system control, the equation in three year average calculated as below, $Y_{b}$ =18, 907.7455+15435.9364 t (r=0.89) where the origin t=0 is the November and the units are month. Post the system control, $Y_{p}$ =30, 047.9636+1, 631.1721t (r=0.97) therefore, this system has an effect only on the rise of lower price, Average annual margins of laver products at four market levels according to the consumer spent is below. EXPORTING MARKET Japanese demand function of laver products is, Log D=5, 289+1, 108 Log Y-1, 395 Log P (r=0.987) where D is Japanese laver demand, Y income variable, P price variable. according to which income elasticity is 1. 1 and price elasticity is 1.4. Laver production in 1970 tile highest record till then, is estimated as six billion sheets. But the recent improvement of laver culture techniques, the production of seeds and freezing storage of seeds has been stabilized. Futher new culture farms have been developed by means of break- water fences or by floating culture method. These improvements have been backed up with increased demand of laver products. Import quantity and price of Korean laver products are restrained by three organizations, that is producer, distributor and consumer. This relationship calculated by regression equation shows that import is influenced only producer organization, at the sacrifice of consumer profit. For increase to export of laver products, we urgently require to open foreign trade of laver products for Japanese consumer, .and Japan has political responsibility to solve Korean laver structure. But with long run timeseries, as regards Japanese production and import quantity, importing function shows increasing trend as below, 250 million sheets <3, 947.1674+0.005 $L_{g}$ >) 600 million sheets where $L_{q}$ is relative production quantity of laver in Japan. (unit; 100 thousand sheets) Our Export effort should be put on the highly processed products whithin the restraind quote.ote.

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댐군의 연계운영을 위한 수학적 모형 (A Mathematical Model for Coordinated Multiple Reservoir Operation)

  • 김승권
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제31권6호
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    • pp.779-793
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    • 1998
  • 본 연구에서는 용수공급을 위한 이수관점에서 수력발전의 경제적 운영과 더불어 용수수요에 효과적으로 대처할 수 있는 댐군의 경제적 연계운영 최적화 모형을 제안한다. 제안된 모형은 댐군의 연계운영을 통한 발전방류의 최대화, 용수 수요량에 대한 물부족량(shortfall)의 최소화, 불필요한 여수로 방류량의 최소화, 홍수기를 대비한 저수지의 여유공간 확보, 그리고 발전효율을 높일 수 있는 저수위의 확보 등을 고려하였다. 제안된 최적화 모형은 구조적으로는 최적화 모형이지만, 실질적으로는 댐군의 연계운영의 행태를 표현한 시뮬레이션 모형이라 할 수 있으며, 용수공급계획 수립시 최대 용수공급 가용량 산정에 활용하기 위해서 개발된 모형이다. 최적화모형은 약 3,920개의 혼합정수변수와 약 7만$\times$13만 Node-Arc Incidence Matrix로 표현되는 네트워크 모형을 포함하는 여러 기간에 걸친 혼합정수계획 문제 (multi-period mixed integer programming)로 설계되었으며, 대형문제로부터 야기되는 수많은 자료를 효과적으로 처리하기 위하여 DBMS를 활용하였다. 본 모형의 효과를 검토하기 위하여 한강수계에 위치한 댐들 중에서 2개의 다목적 댐과 3개의 발전용 댐들의 연계운영에 실험하여 보았다. 실험결과, 본 연구에서 수립된 모형의 현실적인 이용을 위한 수정 보완과, 효과적인 댐 유역별 중장기 유입량 예측시스템이 개발되어 실시간으로 운영될 수 있도록 수정, 보완된다면 현재의 운영방법보다 더 좋은 운영방안을 제시하므로써, 환경보존에 따른 이득은 물론 용수공급 능력을 증대시킬 수 있는 대안이 될 수 있다.

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분산형 빗물 저류조용 모래 여과층을 적용한 도심지 비점오염원의 TSS와 COD 정화효율에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on Filtration Efficiency of Sand Filter Layers to TSS and COD in Non-point Source Pollutant)

  • 안재윤;이동섭;한신인;최항석
    • 대한토목학회논문집
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    • 제34권5호
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    • pp.1477-1488
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    • 2014
  • 도심지 불투수성 포장의 증가로 지하수위 저하, 생활용수 부족 등의 물과 관련된 다양한 환경문제가 점차 심화되고 있으며, 이를 해결하기 위해 빗물 저류조가 설치되어지고 있다. 빗물 저류조는 지반 저류층에 강우 유출수를 저장하여 향후 갈수기에 이용할 수 있어 도심지의 원활한 물순환에 도움이 된다. 그러나 도심지의 초기 강우는 다량의 비점오염물질을 포함하고 있으므로, 초기 강우를 빗물 저류조에 저류하기 전에 빗물에 포함된 오염물질을 정화하기 위한 시스템이 필요하다. 본 연구에서는 초기 강우의 오염물질 정화를 위해 경제성과 비점오염물질 제거효율 측면에서 우수한 토양여과기술을 적용한 빗물 저류조의 전처리시설인 모래 여과층에 대한 정화효율 및 적용성을 실내 시험과 현장 시험을 통해 평가하였다. 실내 시험은 $20cm{\times}30cm{\times}60cm$의 규격으로 제작된 챔버에 3종류의 각기 다른 모래 여과층을 조성한 후 인공 강우를 유입하는 과정으로 진행되었으며, 유출된 오염수의 TSS (총 부유물질)와 COD (화학적 산소요구량)를 측정하여 모래 여과층의 정화효율을 평가하였다. 또한 폐색 현상으로 인한 모래 여과층의 투수계수 변화를 간접적으로 평가하였다. 실내 시험을 통하여 비점오염물질 정화에 적합한 여과층을 제시하였으며, 이를 현장 빗물 저류조에 시험 시공하여 선정된 여과층의 적용성을 검증하였다.

거금수도 양식어장의 해양환경 특성 2. 수질과 엽록소 양의 변동특성 (The variational characteristics of Water Quality and Chlorophyll a Concentration in Kogum-sudo, Southern Part of Korean Peninsula)

  • 윤양호;박종식;고남표
    • 한국양식학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.87-99
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    • 2000
  • 거금수도의 수질환경과 엽록소 양의 계절변동 특성을 파악하기 위한 현장조사를 1993년 2월, 4월, 8월과 10월 4회에 걸쳐 계절별로 수로내 25개 관측점의 표층과 저층해수를 대상으로 실시하였다. 대상 환경요인은 물리.화학적 환경요인으로 수온염분, 현장밀도, 투명도, 용존산소량(산소포화도와 겉보기 산소소비 포함), 화학적 산소요구량, 영양염류(암모니아염, 아질산염, 질산염, 인산염 그리고 규산염), N/P 비 그리고 총 부유물질량이고, 생물학적요인으로서 엽록소량을 측정, 분석하였다. 결과, 거금수도 해역은 빠른 유속과 조석혼합 등으로 성층의 발달은 보여지지 않았으며, 일부 계절과 항목을 제외하고는 표층과 저층의 관측 값에 차이를 나타내고 있지 않았다. 또한, 수로적 특성으로 저층의 풍부한 영양염류가 표층으로 원활이 공급되어, 해조류 양식장 등으로서 최적의 조건을 구비하고 있으나, 높은 부유물질량에 의해 서식생물에의 나쁜 영향도 우려되었다. 영양염류는 연가 기초생물의 생산활동을 영위할 수 있는 충분한 농도가 용존 하고 있고, 질소와 인의 농도는 비교적 높은 반면, 규산염의 농도가 매우 낮은 특성을 나타내었다. 특히, 거금수도의 영양염류 공급원은 육상으로부터의 담수유입에 의한 비율보다 해역 내 유기물 분해에 의한 영양염류의 재순환과 비교적 높은 영양염류를 포함하는 남해 연안수의 유입에 의한 비가 높은 것으로 판단되었다. 식물플랑크톤의 생물량은 복잡한 물리.화학적 환경요인에 의해 변동되는 특성을 나타내나, 영양염류만을 고려할 때, 여름에는 인산염의 용존량에 의해, 기타 계절은 용존 질소의 용존량에 의해 성장이 지배되는 것으로 나타났다. 거금수도는 현재 부영양화의 초기단계 수준으로 높은 생물생산이 가능하나, 영양염류의 불균형, 해저 퇴적물에 유기물의 축적현상 등으로, 현재의 높은 생물생산을 오랜 기간 지속시키기 위해서는 효율적인 해역의 이용과 관리 방안이 시급히 마련되어야 할 것으로 판단되었다.

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머신러닝 기법을 이용한 미계측 유역에 적용 가능한 지역화 유황곡선 산정 (Estimation of regional flow duration curve applicable to ungauged areas using machine learning technique)

  • 정세진;이승필;김병식
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권spc1호
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    • pp.1183-1193
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    • 2021
  • Low flow는 하천수의 공급관리 및 계획, 관개용수 등 다양한 분야에 영향을 미친다. 이러한 유황곡선을 산정하기 위해서는 30년 이상의 충분한 기간의 유량자료의 확보가 필수적이다. 하지만 국가하천 단위 이하의 하천의 경우 장기간의 유량자료가 없거나 중간에 일정기간 동안 결측된 관측소가 있어 하천별 유황 곡선을 산정하기에 한계가 있다. 이에 과거에는 미계측 유역의 유황을 예측하기 위해 다중회귀분석(Multiple Regression Analysis), ARIMA 모형 등 통계학적 기반의 기법들을 사용하였지만, 최근에는 머신러닝, 딥러닝 모형의 수요가 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는 최신 패러다임에 맞는 머신러닝 기법인 DNN기법을 제시한다. DNN기법은 ANN기법의 단점인 학습과정에서 최적 매개변수 값을 찾기 어렵고, 학습시간이 느린 단점을 보완한 방법이다. 따라서 본연구에서는 DNN 모형을 이용하여 미계측 유역에 적용 가능한 유황곡선을 산정하고자 한다. 먼저, 유황곡선에 영향을 미치는 인자들을 수집하고 인자들 간의 다중공선성 분석을 통해 통계적으로 유의한 변수를 선정하여, 머신러닝 모형에 입력자료를 구축하였다. 통계적 검증을 통해 머신러닝 기법의 효용성을 검토하였다.

수확시기에 따른 새싹삼의 부위별 생육 및 Ginsenoside 함량 변화 (Growth and Ginsenoside Content in Different Parts of Ginseng Sprouts Depending on Harvest Time)

  • 장인배;유진;서수정;장인복;권기범
    • 한국약용작물학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.205-213
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    • 2018
  • Background: Since the revised Ginseng Industrial Act was passed, ginseng sprouts have become a new medicinal vegetable for which there is high consumer demand. However, the existing amount of research and data on ginseng production has not kept pace with this changed reality. Methods and Results: In this study we analyzed the changes in the amounts of ginsenosides in different parts of growing ginseng sprouts during the period from when organic seedlings were planted in nursery soil until 8 weeks of cultivation had elapsed, which was when the leaves hardened. In the leaves, ginsenoside content increased 1.62 times with the panaxadiol (PD) system and 1.31 - 1.56 times with the panaxatriol (PT) system from 7 to 56 days after transplantation. During the same period, the total ginsenoside content of the stems decreased by 0.66 - 0.91 times, and those of the roots increased until the $21^{st}$ day, and then underwent steep declines. The effect of fermented press cake extract (FPCE) and tap water (TP) on the total amount of ginsenoside per plant were similar, and could be represented with the equations $y=1.4330+0.2262x-0.0008x^2$ and $y=0.9555+0.2997x-0.0031x^2$ in which y = ginsenoside content x = amount of and on the total amounts of FPCE or TP, respectively after 26.4 days, however, the difference between ginsenoside content with FPCE and TP widened. Conclusions: These results suggested that the amounts of ginsenosides in different parts of ginseng varied with the cultivation period and nutrient supply. These findings also provide fundamental data on the distribution of ginsenosides among plant parts for 2-year-old ginseng plants in the early-growth stage.

국가바람지도와 상용 단지설계 프로그램을 활용한 국내 해상풍력단지 공급가능 잠재량 산정 (Evaluation of Implementation Potential of Offshore Wind Farm Capacity in Korea Using National Wind Map and Commercial Wind Farm Design Tool)

  • 송원;김찬종;백인수;김현구
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제36권4호
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    • pp.21-29
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    • 2016
  • Commercial wind farm design tools and the national wind map are used to determine the implementation potential of offshore wind power in Korea in this study. For this, the territorial waters of Korea were divided into nine analysis regions and a commercial CFD code was used to obtain wind resource maps at 100m A.S.L. which is the hub height of a 5MW wind turbine used in this study. With the wind resource obtained, factors including water depth, distance from substations, minimum and maximum capacity of a wind farm, distance between turbines and wind farms were considered to determine wind power potential. Also, the conservation areas, military zones, ports, fishing grounds, etc. were considered and excluded. As the result, a total capacity of 6,720 MW was found to be the implementation potential and this corresponds to $3.38MW/km^2$ in API. Also if the distance from the substation is not considered, the potential increased to be 10,040 MW. This offshore wind farm potential is considered enough to satisfy the target of wind farm capacities in the 7th national plan for electricity demand and supply.