• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제21권1호
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• pp.175-210
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• 2012

2012년부터 유기성 폐기물의 해양투기가 전면 금지됨에 따라 우리나라도 이러한 국제 협약을 준수해야 한다. 이에 따라 유기성 폐기물을 대폭 저감하기 위해 다양한 방법들이 제시되고 있으나 바이오가스화는 배출량 저감과 동시에 에너지 생산이 가능하다는 점에서 가장 주목받는 기술이다. 그러나 경제성이 낮기 때문에 정부 보조가 불가피한데 7,800여억 원에 이르는 보조금에 대한 재원 확보가 시급한 상황이다. 한편 축산분뇨나 음식물 쓰레기, 하수 슬러지 등의 유기성 폐기물은 비접오염원에 해당된다. 비접오염원에 대한 직접적인 배출부과금 제도는 오염원과 오염 수준 간의 높은 불확실성으로 인해 실효성이 낮은 것으로 평가되어 왔다. 본 연구에서는 유기성 폐기물의 배출과 간접적으로 관련 있는 축산물 생산량 혹은 식품 소비에 대한 간접 배출부담금 제도를 제안하고, 그 세원을 바이오가스 산업에 대한 보조금으로 이용하는 방안의 경제적 환경적 효과를 비교하였다. 연산가능일반균형모형을 이용하여 분석한 결과, 축산물 생산에 대한 간접부담금은 식품 소비에 대한 부담금에 비해 특정 부문에 과세 부담이 집중되며, 거시적으로는 GDP와 총소비가 식품 소비에 대한 부담금에 비해 더 감소하는 것으로 나타났다. 또한 온실가스 저감 측면에서도 식품 소비에 대한 간접부담금이 우수한 것으로 나타났다. 따라서 유기성 폐기물 배출을 단기에 감소시키고, 이를 에너지로 전환하기 위해 필요한 재원 확충 농반으로 음식 및 식품 소비에 대한 간접부담금이 축산물 생산에 대한 간접부담금보다 적절한 것으로 분석되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.1026-1033
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• 2009

본 연구에서는 안성천 유역을 대상으로 토지지용별로 산지, 농경지, 도시지역을 표본지역으로 선정하여 비점오염원 원단위를 산정하였다. 그리고 강우시 유출수의 유출특성을 가장 잘 반영하는 유량가중평균농도를 산정하고, 유출오염부하량을 산정하였다. 유출계수가 높게 나타났던 1차 강우시가 2차 강우시보다 오염물질의 유량가중평균농도가 높게 나타나는 경향을 보였으며, 토지이용별 산정결과, 농지와 산지 같은 비도시지역보다 도시 지역에서 강우 유출시 높은 농도의 오염물질이 발생하는 것으로 나타났다. BOD 유출부하량은 산지, 농지, 도시 지역에서 1차 강우 시 각각 1,395kg/d, 1,623kg/d, 2,268kg/d로, 2차 강우시 각각 503kg/d, 512kg/d, 898kg/d로 산정되었다. 강우량 및 강우강도에 따라 토지이용별로 유출부하가 크게 다르게 나타났다. 토지이용별 원단위는 BOD 기준으로 도시지역이 72.7kg/ha/yr로 농경지(6.5kg/ha/yr)보다 12배 이상, 산지(9.5kg/ha/yr)보다 8배 이상 높게 나타나 도시지역이 비도시지역보다 단위면적당 비점오염부하가 매우 높은 것으로 나타났다.

• 한국습지학회지
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• 제25권2호
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• pp.99-110
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• 2023

농업지역에서 발생하는 비점오염물질은 타 지역에 비해 넓은 면적에서 배출되기 때문에 수질관리를 위해서는 발생원 제어와 배출수 관리와 같은 다양한 오염원 저감대책이 필요하며, 이를 위해서는 유역특성을 고려한 오염원별 배출량 및 최적관리방안에 따른 수질개선 효과를 정량적으로 파악할 필요가 있다. 이에 본 연구는 Hydrological Simulation Program-FORTRAN(HSPF)모델을 활용하여 유역내 오염원별 부하 및 주요 오염원저감방안에 대한 수질개선효과를 분석하여 농업지역의 비점오염관리대책 수립 지원을 목적으로 하였다. 연구지역은 경남 창녕군 계성천 유역으로 전체 면적대비 농업지역이 약 26.13%로 산림을 제외하고 지배적인 토지이용을 가지며, 주요 오염원은 농업활동에 기인하는 화학비료 및 액비살포와 축사에서 발생하여 야적 또는 농지에 살포되는 축분을 포함하고 있다. 계성천 유역에 대한 HSPF 모델 구축시 화학비료와 액비 사용량, 소규모 축사의 축분 발생량과 공공하수처리장, 분뇨처리장, 마을하수도 및 개인오수처리시설 등 점오염원 영향을 고려하였다. 특히 본 연구에서는 영양염류의 식생흡수, 침적, 흡탈착, 깊은침투에 의한 손실 등 상세 순환기작모의가 가능하도록 NITR 및 PHOS모듈을 활용하였다. 구축된 모델은 유역말단의 2015~2020년 측정값을 토대로 보·검정을 수행하였으며 모델이 유량 및 수질을 적절히 모의하는 것을 확인하였다. 오염저감시나리오는 농업비점관리(배수물꼬관리, 완효성비료와 사용), 축산비점관리(액비저감, 소규모 축사 축분관리), 생활계오염원제어(개인오수처리시설 관리) 등 세 부문으로 구분하고, 달성기간에 따라 단기, 중기, 및 장기로 구분하여 부문별로 단계별 저감대책을 구성하였다. 개별시나리오 모의 결과 수질개선에 효과는 완효성비료의 대체사용>배수물꼬관리>소규모축사 축분관리 순으로 나타났다. 유역 전반에 모든 관리방안을 적용하였을 때 장기적으로 TN, TP의 연간부하량은 각각 40.6%, 41.1%, 연평균 농도는 각각 35.1%, 29.2% 감소되는 효과를 보였다. 본 연구를 통하여 농업활동 우세 유역에서의 다양한 오염원 저감시나리오별 수질개선효과에 대한 예측 및 이에 기반한 오염관리대책 우선순위 도출을 위한 합리적인 방법론을 제시하고자 한다.

• 한국농공학회논문집
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• 제59권2호
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• pp.91-99
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• 2017

The objective of this research was to investigate runoff characteristics of suspended solid (SS) and chemical oxygen demand (COD) from a paddy field watershed during storm events in the growing and non-growing seasons. Average of event mean concentration (EMC) of pollutants were 56.9 mg/L for SS and 23.9 mg/L for COD in the non-growing season and 50.3 mg/L for SS and 11.9 mg/L for COD in the growing season. The average EMC of SS in the study area was much lower than that in the uplands irrespective of cultivation, suggesting that paddy fields control soil erosion. This may be because flooding and wet soil in the growing season, and rice straw residue and stubble on the topsoil in the non-growing season reduce soil erosion. The changing tillage practice from fall tillage to spring tillage avoids soil erosion due to shortening of the tilled fallow period. However, the average EMC of COD in the non-growing season was about twice as much that in the growing season likely due to the runoff of organics like rice straw residues. The relationship between SS and COD loads and stormwater runoff volume was expressed by power function. The exponent for SS was higher than that for COD, suggesting that SS load increased with stormflow runoff more than COD load did. The mean SS and COD loads per storm during the non-growing season were much lower than those in the growing season, and therefore non-point source pollution in the growing season should be managed well.

• 한국지리정보학회지
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• 제22권2호
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• pp.1-14
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• 2019

농촌지역에서 야적퇴비가 비점오염원으로 작용하고 있으나, 정량적으로 분포 및 적재량이 산정되지 않아 야적퇴비가 유실되어 하천 수질에 미치는 영향을 파악하기 어렵다. 본 연구에서는 지상 LiDAR를 활용하여 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)의 야적퇴비 데이터를 검증하고, 수동조종비행으로 UAV를 활용하여 야적퇴비 탐색 및 촬영 후 관리상태 및 적재량 변화를 파악함으로써, 수계에 미치는 영향을 판단하기 위한 기초자료를 확보하고자 한다. 지상 LiDAR를 기준으로 정확도를 비교분석한 결과 DSM(Digital Surface Model)에 대해 약 0.21m 이내의 차이를 보이며 적재량의 정확도는 93.24%로 나타나, UAV 영상을 이용하여 야적퇴비의 적재량을 산출하고 활용하기에 충분하다고 판단된다. UAV를 활용하여 야적퇴비의 관리상태를 확인할 수 있었으며, 총 야적 퇴비 적재량은 $1,172.16m^3$, $1,461.66m^3$, $1,350.53m^3$순으로 나타나 야적퇴비 적재량 변화를 파악할 수 있었다. 본 연구의 결과는 UAV를 활용하여 효율적인 비점오염원 관리에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국물환경학회지
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• 제40권3호
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• pp.131-139
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• 2024

This study investigated the chemical properties of Organic Soil Amendments (OSAs) made from organic waste. It also assessed the effectiveness of using these OSAs in the soil layer of Green Infrastructure (GI) to reduce stormwater runoff and non-point source pollutants. The goal was to improve the national environmental value through resource recycling and contribute to the circular economy transformation and carbon neutrality of urban GI. The OSAs used in this study consisted of spent coffee grounds and food waste compost. They were found to be nutrient-rich and stable as artificial soils, indicating their potential use in the soil layer of GI facilities. Applying OSAs to bio-retention cells and permeable pavement resulted in a reduction of approximately 11-17% in stormwater runoff and a decrease of about 16-18% in Total Phosphorus (TP) discharge in the target area. Increasing the proportion of food waste compost in the OSAs had a positive impact on reducing stormwater runoff and pollutant emissions. This study highlights the importance of utilizing recycled resources and can serve as a foundation for future research, such as establishing parameters for assessing the effectiveness of GI facilities through experiments. To enable more accurate analysis, it is recommended to conduct studies that consider both the chemical and biological aspects of substance transfer in OSAs.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.23-34
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• 2019

농촌지역 하천이나 호소수 수질 개선을 위한 비점오염원의 관리 및 저감은 시급한 현안이다. 본 연구에서는 농촌지역의 비점오염 저감을 위하여, 개비온 매트리스호안공에 혐기/호기의 구역을 적용한 자연형 비점오염처리 하천호안을 제안하고, 이의 축소모형 실험(1/6 축적) 및 현장 적용(가로2.0 m 세로 3.0 m 높이 0.4 m의 3단 격벽의 호안)을 통하여 활용성을 평가하였다. 개비온 매트리스 내부에 골재를 채운후 차수 격벽을 설치하고, 호안 법면의 자연 경사를 활용하여 혐기/호기 조건의 여과대를 조성하여 오염물질을 다단으로 처리하였다. 또한 호안공의 표면에 식생을 활착시켜, 토사의 표면 유입을 차단하고, 추가적으로 식생에 의한 정화 기능을 도모하였다. 본 호안공의 축소모형 및 현장 적용에서의 화학적산소요구량(COD) 및 질소성분(T-N, $NH_4{^+}-N$, $NO_3{^-}-N$)의 모니터링 결과, Lab Scale에서는 TCOD 17%, SCOD 35%, TN 14%, $NH_4{^+}-N$ 62%, $NO_3{^-}-N$ 33%의 제거효율을 나타내었고, pilot plant 시운전에서는 TCOD 24%, SCOD 29%, TN 47%, $NH_4{^+}-N$ 50%, $NO_3{^-}-N$ 33%의 제거효율을 나타내었으며, pilot plant 시운전에서는 29%의 TP 제거효율도 달성하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제24권3호
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• pp.291-296
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• 2008

Pollutant unit load developed by Ministry of Environment (MOE) in 1995 has been a tool commonly used for water quality management and environmental policy decision. In spite of the convenience of the method in application, the shortcoming of the method has been criticized especially for nonpoint source pollution from paddy field. In this paper the estimation procedures of pollutant unit load from paddy field in the major river basins (Han, Nakdong, Geum, and Youngsan river) were investigated, and some suggestions of improvement measures of the unit-load estimation were made. The investigation showed that the distributions of rainfall, run-off, and run-off ratio, which are the most important factors affecting discharge amount of pollutants, were not similar among river basins. Such differences seemed to result in a greater unit loads estimation at Han river and at Nakdong river watersheds compared to the others. Therefore, it is not likely to be rationale to compare unit load among the watersheds without consideration of such differences. We conclude that estimation of unit-load through an intensive monitoring of pollutant discharge is crucial for better estimation of unit-load. When such an intensive monitoring is not easy due to labor and expense restriction, we suggest that unit-load should be estimated based on the storm-events which is a representative rainfall-runoff event of the area.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권6B호
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• pp.653-663
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• 2008

본 연구에서는 안성천 공도수위관측소 상류유역을 대상으로 SWAT(Soil and Water Assessment Tool) 모형을 이용하여 현재의 유역 수문환경조건을 보다 현실적으로 분석하기 위해서 기상, 수문 자료와 점오염원 운영자료, 저수지의 방류량 자료 및 경작관리 형태의 자료를 구축하여 후속연구인 "미래 기후변화 및 토지이용 변화에 따른 안성천 유역 수문-수질 변화 분석 (II)"의 기본 자료로 활용하는데 목적이 있다. 유역 현실에 보다 가까운 분석을 위해 유역특성 자료인 점오염원 운영자료, 저수지의 방류량 자료 및 경작관리 형태의 자료를 구축, 분석한 후 모형의 검 보정을 실시하였다. 유역 특성 자료에 따른 분석 결과, 경작관리의 경우 농경지로 인한 수질 부하량의 경향과 흐름이 바뀌게 되며, 저수지 적용자료 적용시는 4-5월 시기의 관개를 위하여 방류를 시도한 패턴을 확인 할 수 있었다. 또한 환경기초시설, 경작관리를 미적용 및 적용시 약 10%의 하천수질 모의결과 차이가 발생하기 때문에 유역의 실제적인 상황에 근접하게 적용하기 위해서는 대상유역내의 정확한 자료의 구축과 적용이 중요하다고 판단되며, 유역 특성 자료를 통한 검보정 결과는 (II) 연구에서 기후변화와 토지이용에 따른 유역 수문-수질 변화 분석에 활용되어 보다 신뢰도 높은 결과를 도출 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.141-149
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• 2009

본 연구는 고속도로 강우 유출수에서 입도 크기 분포 특성(PSD)을 이해하기 위하여 수행하였다. 경기도내 4곳의 포장도로 지역에서 2번의 강우사상동안 강우유출수 샘플 모니터링을 수행하였고, 시료내 입자의 크기분포를 분석하였다. 또한, 강우량, 유량 및 각 오염물질들을 분석하였다. 시료내 입자의 시간별 변화농도는 강우유출수의 시작 시 높은 값을 보였다가 급속히 감소하였으며 탁도, 총부유물질, BOD, 총질소 및 총인과 같은 오염물질과 유사한 유출경향을 보여주었다. 특히 총부유물질과 탁도와의 높은 상관성을 보여주었다. 강우유출수와 퇴적물내에 포함된 중금속에 있어서 구리, 납, 아연은 높은 농도를 보였으며 대부분의 중금속은 넓이에 대한 부피의 비율이 큰 세립입자에 강하게 결합된 형태로 존재한다.