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한국습지학회지 [韓國濕地學會誌]

간행물 정보
  • 자료유형
    학술지
  • 발행기관
    한국습지학회 [Korean Wetlands Society]
  • ISSN
    1229-6031
  • EISSN
    2384-0056
  • 간기
    계간
  • 수록기간
    1999~2018
  • 등재여부
    KCI 등재
  • 주제분류
    자연과학 > 기타자연과학
  • 십진분류
    KDC 472.526325 DDC 577
제19권 제3호 (14건)
No
1

반포화 순환 여과식 인공습지에 의한 도로 강우유출수의 실증처리 연구

박기수, 김영철

한국습지학회 한국습지학회지 제19권 제3호 2017.08 pp.259-270

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본 연구는 실증규모의 반포화 순환식 인공습지에서 도로 강우유출수를 처리하여 습지의 성능분석, LID 기능 및 다른LID-BMP 시설과의 처리효율을 비교하였다. 강우시 모니터링을 바탕으로 연구대상 습지의 저감효율을 산정한 결과TSS 저감효율은 평균 92%, COD, TN, TP는 각각 평균 63%, 36%, 75%로 분석되었으며 다른 시설과 직접적인 비교는 불가능하지만 SA/CA 비율에 따른 오염물질 저감효율을 분석한 결과 연구대상 시설의 SA/CA 비율이 낮았음에도불구하고 유사한 수준의 효율을 보였다. 또한, 전체 강우유출수의 18%만을 처리하여 약 70%의 오염물질을 저감할 수있는 시설의 성능을 보였다. 연구대상 습지(합성섬유 충진)와 동일한 형태로 제작되어 직접적인 비교가 가능했던 유기성 여재를 충진한 습지와의 비교 결과 TSS, TP는 유사한 처리성능을 보였으며, COD는 유기성 여재에서 용출되는 유기물질의 영향으로 연구대상 습지에서 높은 효율을 보였으나 TN은 유기성 여재에서 자체 공급되는 유기탄소의 영향으로 유기성 여재를 충진한 습지에서 높은 효율을 나타내었다. 한편 초기 강우유출수 포착장치를 갖춘 본 연구대상 습지에서 그렇지 않은 침투도랑 습지의 성능을 비교분석한 결과 훨씬 안정적인 처리성능을 얻을 수 있었다.
In this study, field-scale half-saturated bio-filter wetland equipped with recirculation system was operated with stormwater from the paved road, and its operational performance and functions of LID-BMP were analyzed and compared with other facilities. The reduction of TSS, COD, TN, and TP were 92%, 63%, 36%, and 75%, respectively. Comparison of the reduction efficiency were carried out with respect to ratio between surface and catchment areas(SA/CA). In addition, this LID-BMP facility can reduce about 70% of pollutant by treating only 18% of total rainfall runoff. The results show that LID used for this study gave similar efficiency although its ratio was smaller. In addition, comparison study was made between synthetic fiber as a filter media and organic media, which shows that there was not any significant difference between, TSS and TP reduction, but there were large difference in COD and TN removal due to the presence and absence of release of organic carbon. Meanwhile, wetland system in this study equipped with a first-flush capture gave a higher stability in terms of treatment performance.

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2

Determination on the component arrangement of a hybrid rain garden system for effective stormwater runoff treatment

Precious Eureka D. Flores, Franz Kevin F. Geronimo, Jawara Christian P. Alihan, Lee-Hyung Kim

한국습지학회 한국습지학회지 제19권 제3호 2017.08 pp.271-278

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최근 비점오염물질 처리를 위하여 저영향개발(low impact development) 기술이 적용되고 있으며, 레인가든 기술은생물학적 및 물리화학적 처리에 의하여 비점오염물질 저감에 기여하기에 광범위하게 적용되고 있는 LID 기술 중 하나이다. 그러나 유지관리를 지속적으로 수행하지 않아 시설 내 막힘 현상 등의 문제가 발생한다. 따라서 본 연구는 효율적인 물수지 및 오염물질 저감을 위해 레인가든 기술의 구성 요소 배치의 개발 및 평가를 위하여 수행하였으며, 서로다른 2개의 하이브리드 레인가든 시스템 구축을 통하여 시스템의 최적화된 설계 및 구성요소의 배열을 도출하였다. 분석 결과, 시스템의 구성요소를 직렬로 배열 시 저감량은 유출량의 경우 96%, 오염물질 중 입자상 물질은 99%, 유기물질은 93% 및 중금속은 95%로 나타났다. 반면 시스템이 병렬로 배열 될 시, 유출량은 65% 저감되었으며, 평균 오염물질 저감효율은 TSS는 94%, 영양물질은 80% 및 중금속은 85%으로 평가되었다. 또한, 시스템의 구성요소가 비점오염물질 저감에는 침전, 침투도랑 및 식재부의 순서가 중요한 영향인자로 나타났다. 향후 레인가든 시스템 개발 시 최적화설계 인자로 활용 가능할 것으로 기대된다.
Low impact development (LID) technology has been recently applied for the treatment of nonpoint source pollutants. Rain garden is one of the widely used LIDs since it utilizes various mechanisms such as biological and physico-chemical treatment to reduce pollutants. However, problem such as clogging has been one of the issues encountered by the rain garden that do not undergo constant maintenance. Therefore, this research was conducted to develop and determine the component arrangement of a rain garden system for a more efficient volume and pollutant reduction. Two hybrid rain garden systems having different characteristics were developed and evaluated to determine the optimum design and arrangement of the system. The results showed that the components arranged in a series manner showed a volume reduction of 93% and a pollutant reduction efficiency of approximately 99%, 93% and 95% was observed for particulates, nutrients and heavy metals, respectively. While when the system is connected in a combined series-parallel, the volume and average pollutant reduction efficiency for the TSS, nutrients and heavy metals are 65%, 94%, 80% and 85%, respectively. Moreover, the component arrangement in the order of sedimentation tank, infiltration tank and plant bed exhibited a high pollutant reduction efficiency compared when the infiltration tank and plant bed were interchanged. The findings of this research will help in the further development and optimization of rain garden systems.

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3

기저유출을 고려한 비점오염 유출특성 분석과 원단위 검증에 관한 연구

박재범, 갈병석, 이철구, 홍선화, 최무진

한국습지학회 한국습지학회지 제19권 제3호 2017.08 pp.279-286

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본 연구에서는 기저유출을 고려한 관측 자료 기반 오염부하량을 이용하여 비점오염 유출특성과 신규 원단위의 활용 가 능성을 검토하였다. 이를 위해 금강 수계 주원천 유역의 9개 강우사상을 대상으로 디지털 필터 기법을 이용하여 유출 성분을 분리하고 수치적분법을 적용하여 비점오염부하량을 산정하였다. 연구결과 비점오염 평균 기여율은 BOD 31.34%, T-N 58.94%, T-P 50.42%로 BOD의 경우 기저유출의 영향이 큰 것으로 분석되었다. 또한, 신 원단위를 적 용한 오염부하량이 구 원단위를 적용한 경우에 비해 관측부하량에 근접하는 것으로 분석되었다. 이러한 결과는 효율적 인 유역의 수질관리를 위해서는 직접유출에 따른 오염부하뿐만 아니라 기저유출에 따른 오염부하 관리도 필요함을 의미한다.
In this study, the characteristics of non-point source pollution runoff and the possibility of using new unit load were investigated by using pollutant load based on monitoring data considering baseflow. For this purpose, the components of hydrograph were separated by using digital filter method and the numerical integration method was applied to calculate the non-point source pollutant load for nine rainfall events in Juwon river in the Geum River basin. As a result of this study, the mean contribution rate of non-point pollutant was 31.34% for BOD, 58.94% for T-N, and 50.42% for T-P and BOD was more influenced by baseflow pollutant. Also, it was analyzed the pollutant load using the new unit load is closer to the observation load than the old unit load. This result implies that it is necessary to manage not only pollutant load due to direct runoff but also pollutant load due to baseflow runoff for efficient water quality management of the watershed.

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4

첨두수질농도를 이용한 비점오염원 관리방안 연구

갈병석, 박재범, 권헌각, 임태효, 이지호

한국습지학회 한국습지학회지 제19권 제3호 2017.08 pp.287-295

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본 연구에서는 금호강의 수질 및 유량 자료를 이용하여 첨두수질에 따른 강우유출 특성을 분석하고 모니터링 및 오염 원별 관리 시기 등의 비점오염 관리 방향을 도출하였다. 첨두수질농도(Peak Water Quality Concentration)는 강우유 출수내 수질이 가장 높은 농도로 비점오염 관리 기준농도로 극값(Extremal value)을 활용하는 개념이다. 이 방법을 이 용하여 누적강수량(총강수량), 첨두수질농도, 첨두수질농도까지의 누적강수량, 첨두수질농도까지의 시간, 첨두수질농도 까지의 EMC 등의 평가인자를 검토하였고 장기간에 걸친 실측자료를 이용하여 비점오염원 강우유출특성을 분석하였 다. 분석 결과를 통해 비점오염원을 관리하기 위한 적정 모니터링 및 관리방안을 제시하였다.
In this study, rainfall runoff characteristics according to peak concentration were analyzed using the water quality and flow data in the Geumho river, and the direction of nonpoint source management such as monitoring and management period by pollution source was derived. Peak Water Quality Concentration is the concept that utilizes the extreme value as the concentration of non-point pollution control standard with the highest water quality in the rainwater runoff. Using this method, the evaluation factors such as cumulative precipitation(total precipitation), peak water quality concentration, cumulative precipitation up to peak water quality concentration, time to peak water quality concentration, and EMC to peak water quality concentration were examined and long- Rainfall runoff characteristics of nonpoint sources were analyzed. The results of the analysis suggested proper monitoring and management method to manage nonpoint source.

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5

투수성 주차장에서의 강우 유출저감 및 저류용량 분석

정용준, 민경석

한국습지학회 한국습지학회지 제19권 제3호 2017.08 pp.296-302

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일반적으로 주차장은 아스팔트나 콘크리트 등 불투수층으로 조성되기 때문에 강우시 각종 오염물질이 수계로 배출됨 에 따라 비점오염원 배출 부하량을 증가시키는 중요한 요인이 된다. 불투수층으로 인한 물순환장애 및 비점오염원 관 리를 효과적으로 제어하고 관리할 수 있는 저영향개발(Low Impact Development)의 적용 및 필요성이 대두되고 있으 며, 환경부는 개발사업에 대해 저영향개발 기법의 적용을 의무화하는 방안을 추진 중에 있다. 본 연구에서는 효율적인 빗물 및 비점오염원 관리를 위한 저영향개발 기법의 하나인 투수성 주차장에서 발생하는 강우 유출수의 오염물질 농 도, 비점오염부하량, 초기세척현상 및 강우유출지연효과를 불투수성 주차장과 비교·분석하여 향후 투수성 주차장 설계 시기초자료로 활용할 수 있도록 하였다.
Generally, a parking lot is constructed using asphalt or concrete. Such materials are impermeable, which means that a parking lot will directly release pollutants to any nearby water system during a rainfall event. An increased quantity of nonpoint source pollutants harms the ecohydrological system and causes further environmental damage leading to dysfunctional water circulation systems. Therefore, there is an urgent need for the design and application of Low Impact Development (LID) systems that allow more effective prevention of water circulation problems and management of nonpoint source pollution. This study aims to support such efforts by analyzing a permeable paver parking lot constructed using one of the LID techniques and comparing it to a conventional one in terms of the concentration of pollutants, nonpoint source pollution load and runoff rainfall lag effects during a rainfall event; it could serve as a reference for the construction of permeable paver parking lots in the future.

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6

점착성 유사의 침강특성에 관한 연구

최인호, 김종우

한국습지학회 한국습지학회지 제19권 제3호 2017.08 pp.303-310

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본 연구의 목적은 난류흐름에서 이온의 영향아래 점착성 유사의 침강특성을 이해하는데 있다. 실험연구는 자유수면을 가지는 소형 환형수조에서 실시하였다. 실험에서 유사 재료로써 실리카(SiO2)를 사용하였으며, 부유농도는 CCDCamera로 측정하였다. 실리카의 침강실험은 7g/L의 농도일 경우 다양한 바닥전단응력을 부여해 실시되었다. 바닥전 단응력이 증가하게 되면 실리카의 플럭(floc)입자 입경(D)은 pH6.8에서보다 pH4.2와 높은 NaCl 농도에서 더 크다. 실리카의 침강속도(Ws)는 pH4.2에서보다 10g NaCl/L에서 더 높다. 본 연구에서 예측된 농도-시간 곡선은 실제 흐름 에서 이온의 영향아래 실측된 농도-시간 곡선과 잘 일치하는 것으로 나타났다.
This paper is to understand the settling properties of cohesive sediments under effects of ions in turbulent flow. The experiments were conducted using a miniature annular flume(mini flume) with a free water surface. Silica was used as sediment of experiment. The suspended concentrations were measured by using a CCD-Camera. Settling of silica(SiO2) was allowed to occur under various shear stresses in a concentration of 7g/L. At condition of pH 4.2 and high NaCl concentration, the floc size D of silica was larger than D at condition of pH6.8 with the bed shear stress increasing. The settling velocity Ws of silica was higher at condition of 10g NaCl/L than Ws at condition of pH4.2. Comparison of measured concentration-time curves and concentration-time curves calculated by this study showed similar tendency in flow under effects of ions.

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7

통합수질지수를 이용한 지류지천 수질평가

갈병석, 박재범, 김상훈, 임태효

한국습지학회 한국습지학회지 제19권 제3호 2017.08 pp.311-317

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본 연구에서는 낙동강수계에서의 수질 모니터링 자료를 이용하여 수질지수를 산정하고 생활환경기준과 비교를 통해 수질상태를 검토하였다. 수질지수는 환경부에서 현재 시행되고 있는 실시간수질지수(RWQI) 방법인 CCME-WQI을 사용하였으며 수질항목은 pH, DO, EC, 수온, TOC, T-N, T-P에 대해 7개 평가항목으로 선정하였다. 평가기간은 최 근 3년간(2013년~2015년)으로 선정하였으며 해당 기간 내 측정된 수질 모니터링 자료를 이용하였다. 평가결과, 전 기 간 평가 결과는 지수와 생활환경기준이 비슷한 경향을 보이나 월별 평가는 지수와 BOD, T-P 결과가 다르게 나타났 다. 따라서 효율적인 하천관리를 위해서는 단일 수질항목만의 평가보다 복합적인 평가가 보다 필요할 것으로 신뢰성이 있는 것으로 검토되었다.
In this study, the water quality index was calculated using the water quality monitoring data in the Nakdong River water system and the water quality status was compared with the living standard. The water quality index was selected by the RWQI method CCME-WQI currently used by the Ministry of Environment. The water quality items were selected as 7 items for pH, DO, EC, water temperature, TOC, T-N and T-P. The evaluation period was selected from the last three years (2013~2015) and water quality monitoring data measured within the period were used. As a result of the evaluation, the results of the previous evaluation showed similar tendency to the index of living environment, but the monthly evaluation showed different BOD and T-P results. Therefore, it is concluded that it is more reliable that more complex evaluation than single water quality evaluation is needed for efficient river management.

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8

수정 수문지형학적 방법을 적용한 강천 대체습지의 기능평가

김정욱, 이보은, 김재근, 오승현, 정재원, 이명진, 김형수

한국습지학회 한국습지학회지 제19권 제3호 2017.08 pp.318-326

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2008년부터 2013년까지 우리나라는 4대강 살리기 사업을 진행하면서 하천준설 및 습지 내 유원지화로 기존의 습지가 축소되거나 훼손되었다. 이에 환경적 측면을 고려해 대체습지를 조성하였으나, 이에 대한 관리가 미흡한 상태이다. 습 지의 효율적 관리를 위해서는 먼저 습지의 기능을 평가하고 각 기능에 맞는 관리가 필요하다. 본 연구에서는 4대강 사 업으로 조성된 강천습지를 대상으로 수정 HGM 방법을 이용하여 수문학적, 생지화학적, 동·식물서식처 기능을 평가하 였다. 기능평가를 위한 변수를 산정하기 위해 4대강 사업 전과 사업 후의 강천습지에 대한 현황과 습지에 대한 자료 및 제원을 문헌조사 및 현장조사 그리고 수리·수문모델링을 통해 획득하였다. 기능평가 결과 4대강 사업 이후 수문학 적 기능이 65.5%, 생지화학적 기능이 66.6%, 식물서식처 기능이 75%, 그리고 동물서식처 기능이 108.3%로 4대강 사 업 이후 강천습지는 이전에 비해 78.9%의 기능을 수행하는 것으로 분석되었다. 수문학적 기능의 감소는 4대강 사업 이후 지표하 저류의 감소, 그리고 생지화학적 기능 및 식물서식처 기능의 감소는 4대강 사업으로 인해 강천습지 주변 의 모래톱이 상당 면적 제거되었기 때문이다. 따라서, 감소한 기능을 보완하기 위해 습지 구역을 확장하고, 다양한 식 물을 식재할 필요가 있다. 본 연구에서 사용된 수정 HGM 방법은 기존의 습지로부터 대체습지에 대한 개선 정도를 고려할 수 있으므로 조성된 대체습지를 효율적으로 관리하는데 활용할 수 있다. 또한 습지를 새롭게 조성할 경우 시간 에 따른 조성 습지의 기능 변화를 평가하기에 매우 유용할 것으로 판단된다.
Riverine wetlands were reduced and damaged by dredging of rivers and constructing parks in wetlands by Four Rivers Project from 2008 to 2013. Therefore, replacement wetlands were constructed for the compensation of wetland loss by the government. However, It is not enough to manage replacement wetlands. In order to manage the wetlands efficiently, it is necessaty to assess the functions of the wetlands and to manage them according to their functions. Here we performed functional assessments for a replacement wetland called Gangcheon wetland using the modified HGM approach. Hydrological, biogeochemical, animal habitat, and plant habitat functions for the wetland were assessed. To assess the functions, we collected informations for modified HGM approach from the monitored hydrologic data, field survey, published reports and documents for before and after the project, and hydraulic & hydrologic modeling. As the results of the assessment, the hydrological function for the replacement wetland showed 65.5% of the reference wetland, biogeochemical function showed 66.6%, plant habitat function showed 75%, and animal habitat function showed 108.3%. Overall, Gangcheon wetland function after the project was reduced to 78.9% of the function before the project. The decrease in hydrological function is due to the decrease of subsurface storage of water. And the decrease in biogeochemical & pland habitat functions is due to the removal of sandbank around the Gangcheon wetland. To compensate for the reduced function, it is necessary to expand the wetland area and to plant the various vegetation. The modified HGM used in this study can take into account the degree of improvement for replacement wetlands, so it can be used to efficiently manage the replacement wetlands. Also when the wetland is newly constructed, it will be very useful to assess the change of function of the wetland over time.

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9

하천의 횡적 연결성 유무에 따른 홍수터 식생 구조의 비교

추연수, 진승남, 조현석, 조강현

한국습지학회 한국습지학회지 제19권 제3호 2017.08 pp.327-334

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하천의 수로-홍수터 생태계에서 주기적인 범람은 물, 영양염류, 하상재료 및 생물을 상호 교환시킴으로써 생물다양성 과 생태계 서비스를 증진시킨다. 그러나 치수와 토지이용의 목적으로 건설된 제방에 의하여 하천의 횡적 연결성이 훼 손되었다. 본 연구에서는 하천의 횡적 연결성 유무에 따른 홍수터 식생의 특성을 비교하기 위하여, 청미천, 섬강, 황구 지천, 만경강, 고막원천 및 보성강에서 본류와 수리적으로 연결된 홍수터와 제방에 의해 단절된 홍수터에서 지형, 토양 환경요인과 식생 구조와 분포를 조사하였다. 토양의 수분과 점토 함량은 횡적 연결성이 단절된 홍수터에서 연결된 홍 수터보다 많았다. 환경요인 자료를 이용한 주요인분석 (PCA)의 결과에서 단절된 홍수터와 연결된 홍수터의 환경은 수 분함량, 토성 및 식생 분포고도에 의하여 구분되었다. 식생 자료를 이용한 탈경향대응분석 (DCA)의 결과에 따르면 홍 수터의 식생은 다양한 생활형의 수생식물이 우점하는 단절된 홍수터와 교란에 강한 습생식물이 우점하는 연결된 홍수 터로 분리되었다. 결론적으로 제방에 의해 횡적 연결성이 단절된 홍수터에서는 정수성 습지 환경에서 수생식물이 우점 하는 습지 식생이 분포하여 수로와 연결된 홍수터의 식생과 차이를 나타내었다.
The flood pulse in streams enhances the biodiversity and ecosystem services of the channel-floodplain ecosystems by exchanging water, nutrients, sediments and organisms. However, the lateral connectivity in most streams of Korea has been disrupted by the levee constructions for the purpose of flood control and land use of floodplains. To compare the characteristics of floodplain vegetation according to existence of lateral connectivity in streams, we investigated the geomorphological and soil environmental factors and structures and distribution of vegetation in the floodplains connected and isolated by levee to the channel in Cheongmi Stream, Seom River, Hwangguji Stream, Mangyeong River, Gomakwon Stream, and Boseong River, Korea. In comparison of soil environments, moisture and clay contents were higher in the isolated floodplain than in the connected floodplain. According to the result of principal component analysis (PCA) using environmental data, the environments of the connected floodplain and the isolated floodplain were separated by soil moisture contents, soil texture and distribution altitude of the vegetation. The results of detrended correspondence analysis (DCA) using vegetation data showed that the isolated floodplain was dominated by the hydropythic communities of diverse life form and that the connected floodplain was dominated by the hygrophytic communities that endure disturbance. In conclusion, it is thought that the vegetation of the floodplain changed to the lentic wetland vegetation dominated by diverse hydrophytes as the floodplain was isolated from the channel by artificial levees.

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10

면적비를 적용한 미계측유역에서의 설계홍수량 산정방안

이지호, 박재범, 송양호, 전환돈, 이정호

한국습지학회 한국습지학회지 제19권 제3호 2017.08 pp.335-344

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본 연구에서는 미계측유역의 설계홍수량을 산정하는 방안으로 유역의 면적비를 적용하는 방안을 제안하였다. 이를 위 해 유역출구에서의 실측자료를 활용하여 유출매개변수를 결정하고 면적비를 적용하여 첨두홍수량을 산정하였다. 위 방 법론을 검증하기 위해 소하천 유역의 관측유량 및 하천정비종합계획의 설계홍수량과의 비교를 통해 면적비 전이 방법 론의 타당성을 검토하였다. 그 결과를 정리하면 다음과 같다. 면적비를 적용한 유출량과 관측유량자료를 비교한 결과 14~25% 정도의 차이를 보였다. 제안된 방법론의 타당성을 재확인하기 위해 하천정비종합계획에서 산정된 첨두유량과 소유역과의 면적비로 계산한 첨두유량을 비교하였다. 이를 위해 31개소의 소하천을 대상으로 설계홍수량을 비교한 결 과, 20% 정도의 홍수량의 차이가 발생하였다. 따라서 면적비를 적용한 미계측지역에서의 첨두유량 산정방법론이 타당 하다고 판단된다.
In this study, We proposed a method to estimate the design flood by area ratio in an ungauged basin. For that, the discharge parameters was determined by calibration of observed data at the watershed outlet and then peak flow was estimated by area ratio. In order to verify suggested method, peak flow was compared the observed discharge of the small river basin and the design flood discharge of river implementation projects. The results were summarized as follows. As a result of comparing the discharge by the area ratio and observed discharge, the difference of peak flows were analysed 14 ~ 25%. When the discharge calculated with area ratio of small river was compared with the design flood discharge of river implementation projects, the relative error was analyzed to be less than 20%. It means that suggested method in this study is appropriate.

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11

기후변화를 고려한 안성천 유역의 미래 물 부족량 평가

이대웅, 정재원, 홍승진, 한대건, 주홍준, 김형수

한국습지학회 한국습지학회지 제19권 제3호 2017.08 pp.345-352

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지구온난화에 의해 지구의 평균 기온은 1880년 이후로 약 0.85℃ 상승하였다. 이는 수문현상에 영향을 미치며 이로 인해 전 세계는 홍수 및 가뭄과 같은 자연재해에 어려움을 겪고 있다. 따라서 미래의 안정적인 물 공급을 위한 수자원 계획 수립을 위해 특히 물 부족 측면에서 기후의 불확실성을 고려한 물 수요의 정확한 예측이 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 한국의 안성천 유역을 대상으로 기후변화를 고려하여 미래 물수지 및 물 부족량을 평가하였다. RCP 8.5 기후변화 시나리오를 이용하여 미래 강수량을 모의하였고, 준분포 강우-유출 모형인 SLURP 모형을 통해 유출량을 추정하였다. K-WEAP 모형을 통해 안성천 유역 소유역의 물수지 분석을 위한 시나리오 및 네트워크를 구축하였다. 또한 1965-2011년간 과거 자료로부터 계산된 용수이용량(생활, 공업, 농업용수)을 활용한 선형예측함수식을 통해 장래 물 수요 추정량을 산정하였다. 물 수지 분석 결과, 인구 증가, 급격한 도시화 및 지구온난화에 의한 기후변화로 인해 생활 및 공업용수 이용량은 증가하고, 반면 농업용수 이용량은 점차적으로 감소할 것으로 확인되었다. 전체적으로 안성천유역에서 미래 물 부족 문제가 심각해질 것으로 나타났다. 이에 유역 내 물 부족 문제를 해결하기 위한 사례 연구로서 광역상수도 확충 및 제한급수의 두 가지 대안을 제시하였다.
The average global temperature on Earth has increased by about 0.85℃ since 1880 due to the global warming. The temperature increase affects hydrologic phenomenon and so the world has been suffered from natural disasters such as floods and droughts. Therefore, especially, in the aspect of water deficit, we may require the accurate prediction of water demand considering the uncertainty of climate in order to establish water resources planning and to ensure safe water supply for the future. To do this, the study evaluated future water balance and water deficit under the climate change for Anseong river basin in Korea. The future rainfall was simulated using RCP 8.5 climate change scenario and the runoff was estimated through the SLURP model which is a semi-distributed rainfall-runoff model for the basin. Scenario and network for the water balance analysis in sub-basins of Anseong river basin were established through K-WEAP model. And the water demand for the future was estimated by the linear regression equation using amounts of water uses(domestic water use, industrial water use, and agricultural water use) calculated by historical data (1965 to 2011). As the result of water balance analysis, we confirmed that the domestic and industrial water uses will be increased in the future because of population growth, rapid urbanization, and climate change due to global warming. However, the agricultural water use will be gradually decreased. Totally, we had shown that the water deficit problem will be critical in the future in Anseong river basin. Therefore, as the case study, we suggested two alternatives of pumping station construction and restriction of water use for solving the water deficit problem in the basin.

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12

비강우시 한강수계 하천의 연간 난분해성 물질 유출특성

허상회, 임지열, 길경익

한국습지학회 한국습지학회지 제19권 제3호 2017.08 pp.353-358

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2,600만 수도권 시민들의 식수원인 한강수계의 경우 수질관리를 위해 비점오염원에 대한 관리가 중요하며 특히 비점 오염원이 주요 원인인 유기물질 및 난분해성 물질에 대한 조사가 필요하다. 이번 연구에서는 한강 수계의 주요 3개 하 천(남한강, 북한강, 경안천)의 연간 비강우시 난분해성 유기물질을 포함한 유기물질의 유출특성을 연구하였다. 연구결 과 유기물질 및 난분해성 물질의 경우 용존성 물질의 비율이 높았으며 전체 부하량중 여름철에 대부분의 부하량이 가 장 많았다. 각 하천별 유기물질 및 난분해성 물질의 연간 부하량의 경우 유역면적에 비례하여 남한강, 북한강, 경안천 순서로 나타났다. 각 유역 면적 당 부하량 산정결과 TOC의 경우 경안천, 남한강, 북한강 순서로 나타났으며, R-TOC 의 경우 비교적 일정한 유출특성을 보였다.
As a drinking water source of 26 millions people of Seoul metropolitan region, Han river is one of the most important basin. Managing the Non-point source pollution which is regarded as the main cause of water pollution including refractory organic matter is important thing. This research investigates the runoff characteristics of organic matters from main 3 rivers (South Han, North Han, Kyungan). Water quality measurement items include not only carbon-based TOC (Total Organic Carbon), DOC (Dissolved Organic Carbon), POC (Particulate Organic Carbon) but also R-TOC (Refractory Total Organic Carbon), R-DOC (Refractory Dissolved Organic Carbon), R-POC (Refractory Particulate Organic Carbon) is researched. The research shows that R-TOC takes approximately 61∼83% of TOC. Most of the R-TOC is consist of R-DOC (72∼ 77%). Refractory organic matter have a stable runoff characteristics compared to other organic matter. The organic matter concentrations of South Han river and Kyungan river are the highest in spring time and show a gradual decline. The concentrations of Kyunan river is the highest. Kyungan river’s small area and the high city land use ratio seem to be the reason. Loading of organic matter in summer time takes the most loading (62∼84%). TOC loadings per unit area of each river is Kyungan river (1.22 ton/km2), South Han river (1.01 ton/km2), North Han river (0.91 ton/km2).

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건설폐기물을 최소화한 비용 효율적 잔디 블록 기법 개발 및 평가

전민수, 홍정선, 전제찬, 김이형

한국습지학회 한국습지학회지 제19권 제3호 2017.08 pp.359-365

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도로 및 주차장과 같은 불투수면은 건기시 중금속과 입자상 물질을 축적하여 강우시 하천 수질을 악화시키는 원인으 로 작용하며, 도시의 물순환 체계를 왜곡시킨다. 이에 정부는 최근 인도와 주차장의 불투수면을 투수가 가능한 LID 시설 중 하나인 투수 및 잔디 블록으로 대체하는 정책을 추진 중에 있다. 그러나 불투수면을 투수 및 저류가 가능한 잔디 블록으로 대체할 때 발생하는 건설폐기물은 환경을 오염시킬 뿐만 아니라 공사비용을 증가시킨다. 따라서 본 연 구는 건설폐기물을 최소화 할 수 있는 비용 효율적인 주차장 시공방법을 제안하기 위해 수행되었다. 본 연구는 Lab-scale 실험을 통해 기존의 시공방법과 본 연구에서 제안하는 방법에 대한 물순환 능력 및 경제성 등의 비교분석 을 수행하였다. 본 연구에서 제안하는 시공방법은 기존 아스팔트 천공, 투수기층재 및 부설층 포설 및 다짐, 노상다 짐, 블록 포설, 틈새재 포설 및 다짐의 순이며, Lab-scale 실험 결과 기존 방법과 제안 기법에서 표면유출량, 침투량, 저류량 및 강우유출 지체시간은 큰 차이가 없는 것으로 분석되었다. 반면 폐기물 발생량 및 경제성 평가에서는 본 제 안기법이 기존 시공법보다 약 86% 건설폐기물이 적게 발생하며, 이에 따른 비용이 약 70% 절감되는 것으로 나타났 다. 본 연구에서 제안하는 시공 방법이 기존 방법과 물순환 효과는 비슷하지만, 시공절차가 용이하고 경제성이 높은 것으로 평가되었다.
Impermeable surfaces such as transportation land uses including roads and parking lots accumulate high heavy metals and particulate matters concentration especially during dry season which worsens the river water quality and distort the water circulation system during rainfall events. Recently, the government has been promoting policies to install Low Impact Development (LID) facilities such as permeable pavements or grass blocks in parking lots or pavements. However, transition of asphalt-paved surfaces to permeable pavement generated asphalt wastes which are detrimental to the environment and has cost implications due to its removal and disposal. Therefore this study was conducted to provide a method of constructing a cost-effective permeable pavement to reduce waste generation and cost. In this study, comparative analysis of the water circulation capacity and economic efficiency of the traditional construction method and new method proposed in this study through the lab-scale experiment. The proposed method was to make holes in existing asphalt pavements, layout geotextile fabric and permeable base media such as sand before compaction. After compaction, layout grass blocks on the compacted base media then layout sand in between each grass blocks before compaction. Apparently, there was no significant difference between the traditional installation method of permeable pavement and the proposed method in this study considering surface runoff, infiltrated volume, stored volume, and rainfall-runoff delay time. The proposed method in this study generated 86% less wastes compared to the traditional installation method and has 70% cost reduction considering asphalt removal and disposal. The construction method proposed in this study yielded similar performance compared to the traditional installation method and water circulation effect, but was proven to be less complicated and economical.

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토사재해 예경보를 위한 초단기 예측강우의 활용에 대한 연구

전환돈, 김수전

한국습지학회 한국습지학회지 제19권 제3호 2017.08 pp.366-374

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본 연구의 목적은 토사재해 예경보를 위하여 초단기 예측강우의 적용성을 검토하는 것이다. 초단기 예측자료를 활용하 기 위한 방법으로 신경망 모형을 적용하였다. 여기에서 레이더와 AWS의 관계를 이용하여 신경망을 학습하고 레이더 강우를 초단기 예측강우(MAPLE)로 대체하여 대상지역에 대한 강우량을 예측하였다. 6hr, 12hr, 24hr의 누적강우에 대한 토사재해 예경보기준을 이용하여 MAPLE 예측강우의 적용성을 Test-bed 지점에 설치한 AWS 강우량과 비교 평 가하였다. 평가결과 MAPLE 예측강우를 이용할 경우 AWS를 이용할 경우 보다 선행하여 토사재해 예경보를 발령할 수 있음을 확인하였다.
The objective of this study is to explore the applicability of very short-range-forecast rainfall for the early warning of mud-debris flows. An artificial neural network was applied to use the very short-range-forecast rainfall data. The neural network is learned by using the relationship between the radar and the AWS, and forecasted rainfall is estimated by replacing the radar rainfall with the MAPLE data as the very short-range-forecast rainfall data. The applicability of forecasted rainfall by the MAPLE was compared with the AWS rainfall at the test-bed using the rainfall criteria for cumulative rainfall of 6hr, 12hr, and 24hr respectively. As a result, it was confirmed that forecasted rainfall using the MAPLE can be issued prior to the AWS warning.

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