• 제목/요약/키워드: water quality prediction

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대규모 매립에 대한 환경영향예측과 저감방안에 관한 연구 (Prediction of Environmental Change and Mitigation plan for large scale reclamation)

  • 신범식;김규한
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.95-100
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    • 2010
  • 본 연구에서는 구조물 건설 및 외부로부터 오염물질이 유입될 경우, 자연정화가 어려운 폐쇄성해역에서 실시되고 있는 대규모 매립이 수질 및 해양생태계에 미치는 영향을 파악하였다. 해양환경변화를 예측하기 위해 3차원 해수유동모델과 물질순환모델을 이용하여 현재의 해양환경을 재현하였으며, 매립 후의 수질 및 생태계 변화를 각각 검토하여 대규모 매립에 의한 환경변화를 평가하였다. 아울러, 매립에 의한 환경영향을 완화시킬 수 있는 방안을 제시하기 위해 수치모의결과로부터 얻어진 환경부하량과 기존의 조사결과를 이용하여 환경변화를 최소화할 수 있는 미티게이션방안으로서 인공갯벌, 인공해빈과 친수호안을 제안하였다.

콘크리트 강도(强度)의 조기판정(早期判定)에 관한 연구(研究) (A Study on the Early Evaluation of Concrete Strength by Hot Water Curing Method)

  • 신현묵;전찬기;서광만
    • 대한토목학회논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.61-71
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    • 1987
  • 콘크리트의 품질판정기준(品質判定基準)은 재령(材令) 28일(日)의 압축강도(壓縮强度)이지만, 실질적인 품질관리(品質管理)를 위해서는 조기(早期)에 강도(强度)를 파악해야 한다. 콘크리트 강도(强度)를 조기판정(早期判定)하는 방법은 크게 "강도촉진법(强度促進法)"과 굳지 않은 콘크리트의 "분석법(分析法)"이 있으나, 본(本) 연구(硏究)에서는 $70^{\circ}C$의 열수양생법(熱水養生法)으로 다양한 양생방법을 시도하여 기존의 외국기준(外國規準)보다 개선된 방법을 제시하였다. 실험자료의 분석(分析)에 있어서는 각 강도의 변동을 검토함은 물론, 합리적인 추정식(推定式)을 제안하기 위하여 각 강도의 분포(分布)를 고려하고 확률적(確率的) 관계(關係) 및 품질기준(品質基準)의 적합성(適合性)을 검토하였다. 실험결과 촉진강도(促進强度)의 변동은 비교적 작게 나타났으며, 본 연구에서 제안한 대부분의 방법이 좋은 상관성(相關性)을 가지고 있어 유용한 조기판정방법(早期判定方法)으로 판명되었다.

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환경영향평가에 사용되는 컴퓨터 모델에 관한 연구 II : 수리수문 모델 (A Study of Computer Models Used in Environmental Impact Assessment II : Hydrologic and Hydraulic Models)

  • 박석순;나은혜
    • 환경영향평가
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    • 제9권1호
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    • pp.25-37
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    • 2000
  • This paper presents a study of hydrological and hydraulic model applications in environmental impact statements which were submitted during recent years in Korea. In many cases (almost 70 %), the hydrological and hydraulic changes were neglected from the impact identification processes, even if the proposed actions would cause significant impacts on those environmental items. In most cases where the hydrological and hydraulic impacts were predicted, simple equations were used as an impact prediction tool. Computer models were used in very few cases(5%). Even in these few cases, models were improperly applied and thus the predicted impacts would not be reliable. The improper applications and the impact neglections are attributed to the fact that there are no available model application guidelines as well as no requirements by the review agency. The effects of mitigation measures were not analyzed in most cases. Again, these can be attributed to no formal guidelines available for impact predictions until now. A brief guideline is presented in this paper. This study suggested that the model application should be required and guided in detail by the review agency. It is also suggested that the hydrological and hydraulic items shoud be integrated with the water quality predictions in future, since the non-point source pollution runoff is based on the hydrologic phenomena and the water quality reactions on the hydraulic nature.

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플라스틱 필름 포장 김의 품질 변화 simulation과 shelf-life 예측 (Simulation of Quality Changes and Prediction of Shelf-life in Dried Laver Packaged with Plastic Films)

  • 고하영;박형우;강통삼;권용주
    • 한국식품과학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.463-470
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    • 1987
  • 건조 식품의 적절한 포장 기법을 확립하고 포장된 제품의 품질 변화를 신속하게 예측할 수 있는 방법을 개발하고자 건조 김을 모델 식품으로 하여 저장 온 습도 조건 및 포장재별로 수분활성도 및 품질 지표 물질로서 chlorophyll a의 변화를 simulation하고 shelf-life를 예측하였다. 수분활성도와 chlorophyll a의 반응 상수 사이의 수학적인 변화 모델을 $10^{\circ}C,\;25^{\circ}C$$40^{\circ}C$에서 설정하였다. 수분 함량. 저장 온 습도 및 포장재와 같은 저장 조건의 영향을 동시에 고려하여 제품의 수분활성도 및 품질 지표 물질인 chlorophyll a의 변화를 예측할 수 있는 컴퓨터 simulation 방법이 개발되었다. simulation에 의해 예측된 품질 변화는 실측치와 잘 일치하였다. 수분활성도가 증가함에 따라 기호도 및 chlorophyll a는 감소하였으며, 기호도와 chlorophyll a와의 상관관계도 매우 높아 상관계수는 0.991이었다. 관능검사에 의해 측정된 저장 임계 수분활성도는 약 0.55이었다. 여러 저장 조건에서 플라스틱 필름 포장된 건조 김의 shelf-life를 예측할 수 있었다.

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ANN을 활용한 유역유출 변화에 따른 합천댐 저수지 수질영향 분석 (Analysis of Water Quality Impact of Hapcheon Dam Reservoir According to Changes in Watershed Runoff Using ANN)

  • 조부건;정우석;이종문;김영도
    • 한국습지학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.25-37
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    • 2022
  • 기후변화는 예측할 수 없는 변동성이 매우 커지고 있다. 이로인해 생태계, 인류의 생활, 수문학적 순환 등 다양한 시스템에 변화를 가져오고 있다. 특히 최근 예측할 수 없는 기후변화로 인해 극한가뭄 및 집중호우가 자주 발생하며 그로 인해 1차적 재해가 아닌 침수, 퇴사로 인한 수질오염을 유발하는 복합적인 수자원재해가 발생하고 있다. 유역모델로 SWAT를 이용하여 장래 유출량 및 오염부하량을 분석하고 기후시나리오는 기상청 표준 시나리오(HadGEM3-RA)의 RCP4.5 기후시나리오를 정상성 분위사상법을 적용하여 분석하였다. 기후시나리오와 유역모델의 연계모의로 유출량 및 오염부하량 분석을 수행하였고 연계모형의 적용 및 검증과 기후변화에 따른 미래 수질 변화 분석 결과를 최종적으로 제시하였다. 본 연구에서는 인공신경망을 이용하여 기후변화 시나리오를 모의하여 저수지 수질모형인 W2모델을 통한 댐 저수지의 변화와 인공신경망에서의 수온과 탁도의 결과를 비교하였다. 본 연구의 결과로 신경망모형의 장점인 비선형성 및 간편성을 기후변화를 적용한 합천댐 저수지에서의 수온과 탁도 예측에 적용 가능성을 제시하고자 한다.

부영양화해역의 내부생산효율에 대한 계절변동예측 (Prediction of Seasonal Variations on Primary Production Efficiency in a Eutrophicated Bay)

  • 이인철
    • 한국해양공학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.53-59
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    • 2001
  • The Primary Production of phytoplanktons produces organic matter in high concentration in eutrophicated Hakata Bay, Japan, even during the winter season in spite of low water temperature. Phytoplanktons are considered to have any biological capabilities to keep activities of photosynthesis under the unfavorable conditions, and this affects water quality of the bay. In this study, seasonal variations in primary production efficiency were predicted by using a simple box-type ecosystem model, which introduced the concept of efficiency for absorption of solar radiation energy in relation to growth of phytoplanktons under the low solar radiation intensity. According to the simulation result of primary production, it was organic pollution comes from dissolved organic carbon (DOC) throughout the year, DOC of which is originated from the primary production of phytoplanktons on biological response of the seasonal variation of ambient conditions.

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농촌유역에서의 SS, COD 및 T-P간의 상관관계 분석(지역환경 \circled1) (Analysis of relationship between SS, COD, and T-P in rural area)

  • 함종화;윤춘경
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 2000년도 학술발표회 발표논문집
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    • pp.525-530
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    • 2000
  • The loss of soil and nutrients from land surfaces to surface water supplies continues to be an important source of nonpoint source pollution. This study was initiate to develop an empirical relationship among the contaminants. SS, COD, T-N, and T-P were collected from agricultural surface water quality studies carried out in Hwasung-Gun, Kyonggi-Do. Correlation analysis, regression analysis, and reliability analysis were conducted. The regression equations were developed between SS and COD, SS and T-P, COD and T-P, and the resulting r$\^$2/ value was over 0.78. The regression equation enables a reasonable prediction of phosphorus concentration and COD concentration for known suspended solid concentration.

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Improving streamflow and flood predictions through computational simulations, machine learning and uncertainty quantification

  • Venkatesh Merwade;Siddharth Saksena;Pin-ChingLi;TaoHuang
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.29-29
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    • 2023
  • To mitigate the damaging impacts of floods, accurate prediction of runoff, streamflow and flood inundation is needed. Conventional approach of simulating hydrology and hydraulics using loosely coupled models cannot capture the complex dynamics of surface and sub-surface processes. Additionally, the scarcity of data in ungauged basins and quality of data in gauged basins add uncertainty to model predictions, which need to be quantified. In this presentation, first the role of integrated modeling on creating accurate flood simulations and inundation maps will be presented with specific focus on urban environments. Next, the use of machine learning in producing streamflow predictions will be presented with specific focus on incorporating covariate shift and the application of theory guided machine learning. Finally, a framework to quantify the uncertainty in flood models using Hierarchical Bayesian Modeling Averaging will be presented. Overall, this presentation will highlight that creating accurate information on flood magnitude and extent requires innovation and advancement in different aspects related to hydrologic predictions.

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고빈도 자료기반 유입 수온 예측모델 개발 및 기후변화에 따른 대청호 성층강도 변화 예측 (Development of High-frequency Data-based Inflow Water Temperature Prediction Model and Prediction of Changesin Stratification Strength of Daecheong Reservoir Due to Climate Change)

  • 한종수;김성진;김동민;이사우;황상철;김지원;정세웅
    • 환경영향평가
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    • 제30권5호
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    • pp.271-296
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    • 2021
  • 댐 저수지 수온성층은 수직혼합을 억제하여 저층의 빈산소층 형성과 퇴적물 영양염류 용출을 일으키는 원인이므로 미래 기후변화에 따른 저수지 성층구조의 변화는 수질 및 수생태 관리 측면에서 매우 중요하다. 본 연구의 목적은 대청댐 저수지를 대상으로 고빈도 자료기반의 통계적 저수지 유입 수온 예측 모델을 개발하고, RCP(Representative Concentration Pathways) 기후변화 시나리오를 고려한 미래 유입 수온변화와 대청호 성층구조의 변화를 예측하는 데 있다. 대청호 유입 수온 예측을 위해 개발한 Random Forest 회귀 예측모델(NSE 0.97, RMSE 1.86℃, MAPE 9.45%)은 실측 수온의 통계량과 변동성을 적절히 재현하였다. 지역 기후 모델(HadGEM3-RA)로 예측된 RCP 시나리오별 미래 기상자료를 Random Forest 모델에 입력하여 유입 수온을 예측하고 3차원 저수지 수리 모델을 이용하여 기후변화에 따른 대청호의 미래(2018~2037, 2038~2057, 2058~2077, 2078~2097) 수온성층 구조 변화를 예측하였다. 예측 결과, 미래 기후 시나리오별로 대기 온도와 저수지 유입 수온의 증가속도는 각각 0.14~0.48℃/10year와 0.21~0.43℃/10year의 범위로써 지속적으로 증가하였다. 계절별 분석 결과, RCP 2.6 시나리오의 봄과 겨울철을 제외한 모든 시나리오에서 유입 수온은 증가 경향이 통계적으로 유의하였으며, 탄소저감 노력이 약한 기후 시나리오로 갈수록 수온의 증가속도가 빨랐다. 저수지 표층 수온의 증가속도는 0.04~0.38℃/10year 범위였으며, 모든 시나리오에서 성층화 기간이 점진적으로 증가되었다. 특히 RCP 8.5 시나리오 적용 시 성층일수는 약 24일 증가하는 것으로 전망되었다. 연구 결과는 기후변화가 호소의 성층강도를 강화하고 성층형성 기간을 장기화한다는 선행연구 결과와 일치하며, 수온성층의 장기화는 저층 빈산소층 확대, 퇴적물-수체간 영양염류 용출량 증가, 수체 내 조류 우점종의 변화 등 수생태계 변화를 유발할 수 있음을 시사한다.

농업용 저수지의 수질 예측 모델을 위한 PSO(Particle Swarm Optimization) 알고리즘의 적용 (Application of Particle Swarm Optimization(PSO) for Prediction of Water Quality in Agricultural Reservoirs of Korea)

  • 권용수;배미정;황순진;박영석
    • 생태와환경
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    • 제41권spc호
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    • pp.11-20
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    • 2008
  • 본 연구에서는 농림부와 환경부의 전국수질측정망 자료를 이용하여 2002년 9월 전후에 조사된 전국 290개 농업용 저수지의 Chl-${\alpha}$ 농도를 예측하였다. 우리나라 290개 농업용 저수지의 9월 전후 영양상태를 분류한 결과, 부영양 상태 이상을 나타내는 저수지가 $TSI_{CHL}\;64.1%,\;TSI_{TP}\;75.5%$로 대부분의 저수지가 높은 부영양화 상태를 보였다. 이렇게 분류된 저수지의 영양 상태를 환경특성에 따라 판별분석을 실시하였다. 그 결과 전체 판별적중률은 약 60%를 보였다. 판별분석의 결과에 정준분석을 실시한 결과, 각 그룹은 영양상태에 따라 구분이 되었으며, COD, DO, TP등이 중요한 인자로 나타났다. 또한 MLP-PSO 모델을 이용하여 부영양화에 따른 저수지 수질을 예측한 결과 높은 예측력을 보였으며 (r=0.831, p<0.05), 민감도 분석 결과 COD와 TP가 상대적으로 가장 중요한 요인으로 작용하였으며, 고도 및 제방 높이는 음의 영향을 미치는 것으로 나타났다.