• 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.

• 대한환경공학회지
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• 제38권4호
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• pp.210-218
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• 2016

대전의 관평천에 설치된 1.8 m 높이의 침강 실험장치를 이용하여 총 4회에 걸쳐 강우 유출수를 채취하여 오염물질제거 효율 및 특성을 측정하였다. 오염물질 농도는 초기 4시간 동안 급격하게 감소하였으며 약 24시간 후 일정한 수준을 나타내는 경향을 보였다. 침전 실험 장치 내에서는 높이 별 농도가 크게 다르지 않은 것으로 관찰되었으며 이는 침전장치 내에서 대부분의 고형물질은 서로 방해하지 않고 독립적으로 침전하기 때문인 것으로 분석된다. 강우 유출수를 대상으로 분석한 입도는 $10{\sim}100{\mu}m$의 범위로 나타났다. 강우 유출수내에서 TP의 경우 입자성 물질이 평균 52.4%, TN의 경우 23.5%의 비율로 나타났으며 TN의 경우 침강에 의해 효율적으로 제거되기 어렵다는 것을 확인하여 주고 있다. 본 연구의 결과는 초기 강우 유출수에 포함되어 있는 TSS와 TP와 같은 오염물질이 단순한 침강에 의해 효과적으로의 제거될 수 있다는 것을 나타내고 있으며 하천수질을 보호하는데 적극적으로 활용될 수 있음을 시사한다.

• 한국물환경학회지
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• 제33권6호
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• pp.715-721
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• 2017

식생체류지 기법 중 하나인 나무여과상자는 유역면적 및 강우유출수의 특성에 따라 기법의 용적 및 수질 저감 능력 조정이 가능한 도시 저영향개발 기술이다. 본 연구는 주차장 강우유출수 처리를 위해 6년동안 운영된 나무여과상자의 성능을 평가하기 위하여 수행되었다. 또한 나무여과상자의 저감 능력에 영향을 미치는 수리 수문학적 요인들을 조사하였다. 분석 결과, 강수량의 증가는 나무여과상자의 유출량, 평균유량 및 첨두유량 감소 등의 수리 수문학적 성능이 감소되는 것으로 평가되었다(r = -0.53 to -0.59; p < 0.01). TSS, 유기물, 영양물질 및 중금속 등의 오염물질은 나무여과상자 내 충진된 여재의 여과 및 흡착, 침투, 증산발 기작 등을 통하여 저감되는 것으로 나타났다(p < 0.001). 또한 유출량, 평균유량, 첨두유량, 체류시간 및 강우지속시간 등과 같은 수리 수문학적 요인의 영향을 받는 것으로 평가되었다. 이는 나무여과상자 시설을 유역면적 대비 시설의 표면적을 1 % 미만으로 설계 시 특히 유용한 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권3호
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• pp.193-202
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• 2009

본 연구는 국내 중소 도시지역에서 강우 시 발생하는 강우유출수의 유출경향을 분석하고 초기강우기준을 산정하기 위하여 수행되었다. 연구지역은 국가산업단지가 소속되어 있는 구미시 원평동의 주거지역으로 선정 되었으며 모니터링 기간은 3개월에 걸쳐 시행되었다. 연구지역의 유역면적은 24.9 ha이고, 토지이용형태는 주거지역으로 대상유역의 80%가 불투수 면적(포장의 형태: 아스팔트)인 것으로 나타났다. 모니터링은 총 6회의 강우사상에 대하여 실시하였으며 모든 수질항목에 대해 EMC (Event Mean Concentration)와 SMC (Site Mean Concentration)를 산정하였다. 또한 강우지속시간에 따른 입경크기분포의 변화와 초기세척 현상을 관찰하였는데, 입경크기분포는 10%입경($D_{0.1}$), 50%입경($D_{0.5}$, 90%입경($D_{0.9}$이 각각 9.82 ${\mu}m$, 38.99 ${\mu}m$, 159.61 ${\mu}m$로 나타났고, 초기세척 현상은 용존성 물질보다 입자성 물질이 더 강하게 나타났다. $MFF_n$ (Mass first flush)을 이용하여 초기강우기준을 검토한 결과 초기우수유출수의 부피 30%에 오염물질부하량의 부피 44.4~58.5%를 포함하고 있는 것으로 나타났다. $MFF_n$과 입경크기분포는 자연형, 장치형 시설과 같은 다양한 비점오염저감시설의 설계 및 운전과 초기강우기준 결정을 위한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제40권2호
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• pp.147-158
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• 2007

본 연구는 기후변화에 따른 수자원 영향평가를 위해 적합한 수문모형을 선택하고 지역기후모형인 SNURCM에서 생성한 모의기상자료로 유출량을 생성하여 모의정확성을 평가하였다. 4개의 월 물수지모형과 두개의 일 유출모형을 이용하여 대청댐 상류유역의 유입량 모의능력을 비교한 결과 abcd모형이 월 물수지모형 중에서는 가장 뛰어났고, 국내에서 널리 사용되고 있는 일 유출모형인 SSARR와 비슷한 모의정확성을 보였다. 다음으로 abcd모형을 금강유역의 12개 소유역에 적용하기 위하여 매개변수 지역화기법을 사용하였다. 9개의 다목적댐에서 구한 매개변수를 미계측유역으로 가정한 4개 다목적댐에 대하여 지역화기법으로 매개변수를 추정하여 유출량을 모의한 결과 모든 지역에서 효율성계수가 최소 87% 이상으로 모의능력이 우수하였다. 마지막으로 금강유역 12개 소유역의 SNURCM모의강수를 실측강수와 비교한 결과 모든 소유역에서의 효율성계수는 60% 이상이었으며, SNURCM 모의강수자료를 abcd모형에 입력하여 생성한 모의유출량을 대청댐 실측유입량과 비교한 결과 효율성계수가 80% 이상으로 기후변화 연구에 활용 가능함을 확인하였다.

• 한국조경학회지
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• 제34권4호
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• pp.84-95
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• 2006

This study begins by examining the reason for the lack of urban planning that takes the water cycle into consideration. While there are institutions that support environmentally friendly development or smooth water circulation, these designs are not reflected in planning nor in the real world. After reviewing foreign case studies, policy suggestions and possible policy implications for Korea are derived. In Korea, there is not a sufficient level of relevant laws or institutions systematically established to make it possible to deal with rainwater in a decentralized way. Instead, facility standards or guidelines are considered separately for the control of water and for preventing natural disasters. And even though an environmentally friendly approach is stipulated in relevant laws in terms of spatial planning, there are no planning systems or implementation tools to actualize this kind of approach. The factors that make decentralized rainwater management possible in urban planning are analyzed based on the case study of Germany. Germany requires developers to plan in order to achieve ecological urban development. In addition, as a detailed implementation tool to promote conservation of the water cycle, the law provides for various kinds of measures such as restrictions on the proportion of impervious surface area according to the use of the land, required compensation measures for environmental degradation following development, introduction of a fee for rainwater runoff and the establishment of ecological landscape planning. The actual reason these measures can be implemented however is the provision of planning guidelines and design criteria for rainwater utilization, absorption and containment, and the construction of a database for various environmental information.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.937-942
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• 2005

It is necessary to estimate the runoff hydrograph and peak flood discharge using law of probability for synthetic flood control policy and design of hydraulic structures. Rainfall analysis is needed in the process of peak flood discharge estimation and the time distribution of a design rainfall is a very important process in the analysis. In this study, we estimate design flood for a small urban basin and a rural basin of medium scale which have different travel times. The Huff method is widely used in Korea for the time distribution of design rainfall to estimate design flood. So, we use Huff method and a conceptual method which is suggested in this study for the comparative purpose. The 100-year frequency rainfall is used to estimate design flood for each basin and the design flood is compared with the existing design flood. As the result, the design flood is overestimated $14.6m^3/sec$ by Huff method and is underestimated $70.9m^3/sec$ by a conceptual method for the rural basin. For the small urban basin, the design flood is excessively overestimated $294.65m^3/sec$ by Huff method and is overestimated $173m^3/sec$ by a conceptual method. The reason of excessive overestimation by Huff method in the small urban basin is that the increased rate of rainfall intensity according to the decrease of duration is large and the duration exceeds the time of concentration when the increased rainfall intensity is concentrated in a quartile. Therefore, we suggested a conceptual method for the time distribution of design rainfall by considering the rainless period and duration. Especially, the conceptual method might be useful for the small urban basin with short concentration time which the design flood is overestimated by Huff method.

• 한국물환경학회지
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• 제23권5호
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• pp.748-755
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• 2007

To develop an efficient pump operating rule for a retard basin, it is necessary to estimate inflow to the retard basin accurately which is affected by the backwater effect at the outlet of the conduit. The magnitude of the backwater effect is dependent on the water depth of a retard basin; however, the depth is determined by the amount of inflow and outflow. Thus, a real time simulation system that is able to simulate urban runoff and the pump operation with the consideration of the backwater effect is required to estimate the actual inflow to a retard basin. With this system, the efficient pump operating rule can be developed to diminish the possible flood damage on urban areas. In this study, a realtime simulation system is developed using the SWMM 5.0 DLL and Visual Basic 6.0 equipped with EXCEL to estimate inflow considering the backwater effect. The realtime simulation can be done by updating realtime input data such as minutely observed rainfall and the depth of a retard basin. Using those updated input data, the model estimates actual inflow, the amount of outflow discharged by pumps and gates, the depth of each junction, and flow rate at a sewer pipe on realtime basis. The developed model was applied to the Joonggok retard basin and demonstrated that it can be used to design a sewer system and to estimate actual inflow through the inlet sewer to reduce the inundation risk. As results, we find that the model can contribute to establish better operating practices for the pumps and the flood drainage system.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제10권6호
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• pp.88-98
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• 2007

The control of nonpoint source pollution from the urban paved areas with high imperviousness in is required to improve the water quality of aquatic resources. This research investigated the characteristics of urban runoffs and evaluate the effectiveness of the continuous deflective separation systems for stormwater best management practice. The systems were installed in the vicinity of a high-level road, an apartment complex, and the Cheonggye stream. Stormwater runoff was sampled in these sites. Biochemical oxygen demand ($BOD_5$), total suspended solid (TSS), total nitrogen (T-N), and total phosphorus (T-P) were analyzed. The removal efficiency of $BOD_5$, TSS, and T-P for the road was 10.9-81.0%, 11.7-93.4%, 0-37.5%, respectively. That of $BOD_5$, TSS, T-N, and T-P for the complex was 12.5-65.8%, 26.5-77.6%, 1.8-28.7%, and 20.0-37.5%, respectively. The abatement efficiency $BOD_5$, TSS, T-N, and T-P for the stream was 7.2-85.2%, 41.7-98.2%, 11.3-65.6%, and 2.0-71.5%, respectively. This study shows that the systems can be used to remove $BOD_5$ and TSS from urban runoffs efficiently.

• Membrane and Water Treatment
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• 제10권1호
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• pp.99-104
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• 2019

In Korea, nonpoint pollutants have a significant effect on rivers' water quality, and they are discharged in very different ways depending on rainfall events. Therefore, preparing an optimal countermeasure against nonpoint pollutants requires much monitoring. The present study was conducted to help prepare a method for installing an automatic nonpoint pollutant measurement system for the cost-effective monitoring of the effect of nonpoint pollutants on rivers. In the present study, monitoring was performed at six sites of a river passing through an urban area with a basin area of $454.3km^2$. The results showed that monitoring could be performed for a relatively long time interval in the upstream and downstream regions, which are mainly comprised of forests, regardless of the rainfall amount. On the contrary, in the urban region, the monitoring had to be performed at a relatively short time interval each time when the rainfall intensity changed. This was because the flow rate was significantly dependent on the rainfall's intensity. The appropriate sites for installing an automatic measurement system were found to be a site before entering the urban region, a site after passing through the urban region, and the end of a river where the effects of nonpoint pollutant sources can be well-decided. The analysis also showed that the monitoring time should be longer for the rainfall events of a higher rainfall class and for the sites closer to the river end. This is because the rainfall runoff has a longer effect on the river. However, the effect of nonpoint pollutant sources was not significantly different between the upstream and the downstream in the cases of rainfall events over 100 mm.