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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
제20권 제4호 (18건)
No
1

Potential Applicability of Moist-soil Management Wetland as Migratory Waterbird Habitat in Republic of Korea

Marla L. Steele, Jihyun Yoon, Jae Geun Kim, Sung-Ryong Kang

한국습지학회 한국습지학회지 제20권 제4호 2018.11 pp.295-303

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한국의 내륙습지는 동아시아-대양주 철새 이동경로 상 중요한 번식지 및 월동지를 제공하고 있고, 연안습지는 철새들에게 영양분이 풍부한 중간기착지를 제공하는 역할을 하고 있다. 하지만, 1960년대 이후, 한국은 농경지와 도심 확장을 위해 점진적으로 연안습지를 매립하였고, 야생생물 연안습지 서식지 손실로 인한 이동성 물새 개체수 감소를 야기 하였다. 미국(특히, 미주리 주)은 이러한 습지 야생생물 다양성 및 개체수 감소를 막기 위해 습윤토양관리 기법을 개발 하여 야생생물 서식지 보전과 개체수 관리를 하고 있다. 습윤토양관리 기법은 습지 야생생물의 서식지 조건을 최대한 충족하는 상태로 습지를 관리하여 서식지 수용력을 높이는 습지관리 기법이다. 습윤토양관리 지역을 조성하기 위해서는 제방과 물의 흐름을 조절할 수 있는 수문을 만들고, 토양, 지형, 가용한 수원 등을 관리 하여야 한다. 또한, 습윤토양관리 지역은 범람과 배수지역을 정기적으로 특정시기에 관리하고, 다년생 식물생장으로 인한 육상화 억제를 위해 일정기간 동안의 토양교란으로 서식지를 관리 하여야 한다. 이러한 관리 기법은 두가지 목적을 가지고 있는데, 하나는 원하지 않은 식물 생육 통제이고, 다른 하나는 야생생물의 서식지와 먹이원을 최대화 하기 위함이다. 범람과 배수 일정은 지역을 고려한 기후적인 변화에 맞도록 유동적으로 반영하여야 한다. 한국의 위도는 미주리 주와 유사해서 습윤토양관리 기법이 한국에 맞는 효과적인 습지조성 및 관리기법으로 활용 될 수 있을 것으로 기대된다. 특히, 이동성 물새(도요·물떼새) 중간기착지와 같은 서식지로의 중요한 역할을 하는 연안습지 인근지역에서 습윤토양관리 기법을 실험적으로 적용하여 한국의 여건(지리, 미기후, 생물종 분포 등)에 맞는지 세부적인 방법을 모색해 보는 연구가 필요하다. 습윤토양관리 기법은 멸종위기 야생생물들에게 주요 서식지를 조성해 줄 뿐만 아니라, 폭넓은 습지 생태계서비스 가치를 함께 제공해 줄 것이다.
Inland wetlands in the Republic of Korea provide key breeding and wintering habitats, while coastal wetlands provide nutrient-rich habitats for stopover sites for East Asia/Australasia Flyway(EAAF) migrants. However, since the 1960’s, Korea has reclaimed these coastal wetlands gradually for agriculture and urban expansion. The habitat loss has rippled across global populations of migrant shorebirds in EAAF. To protect a similar loss, the United States, specifically Missouri, developed the moist-soil management technique. Wetland impoundments are constructed from levees with water-flow control gates with specific soils, topography, available water sources, and target goals. The impoundments are subjected to a combination of carefully timed and regulated flooding and drawdown regimes with occasional soil disturbance. This serves a dual purpose of removing undesirable vegetation, while maximizing habitat and forage for wildlife. Flooding and drawdown schedules must be dynamic with constantly shifting climate conditions. Korea’s latitude (N33°25'~ N38°37') is comparable to Missouri (N36°69'~ N40°41'); as such, moist-soil management could prove to be an effective wetland restoration technique for Korea. In order to meet specific conservation goals (i.e. shorebird staging site restoration), it is necessary to test the proposed methodology on a site that can meet the required specifications for moist-soil management. Moist-soil management has the potential to not only create key habitat for endangered wildlife, but also provide valuable ecosystem services, including water filtration.

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2

새만금 유역에서 논 최적관리기법의 수질개선 효과와 정책고려사항

김종건, 이수인, 신재영, 임정하, 나영광, 주소희, 신민환, 최중대

한국습지학회 한국습지학회지 제20권 제4호 2018.11 pp.304-313

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새만금 간척지의 농지 간척 사업은 대부분 2020 년까지 완공 될 예정이며, 그 시기 토지의 관개용수 활용에 대한 대비가 필요한 실정이다. 그러나 관개수의 수질은 드물게 목표 농도를 충족하고 있다. 이에 본 연구에서는 논에서의 최적관리기법(BMPs) 인 토양검정시비(SO#1), SO#1과 SO#3의 복합처리(SO#2), 배수물꼬(SO#3), 완효성 비료시비 (SO#4) 방법을 관행재배 (CT: Control)와 비교하여 논 비점오염원 저감효과 및 정책개발 시의 고려사항을 기술하였다. 논에서의 유출 저감은 SO#3(25%) 와 SO#1(27%)에서 관행재배와 비교하였을 때 상대적으로 높았으나, SO#4 (9%)와 SO#2(7%)에서 낮게 나타났다. 논 유출량의 NPS 오염물질 농도와 부하는 변화의 폭이 높게 나타났으며 BMPs 중에 유의한 차이는 나타나지 않았다. 또한 농민들의 인식조사 결과, 농민들은 실제 BMP 구현의 한계로 기존 관행적인 영농활동을 유지하고 있는 것으로 나타났다. 따라서 NPS 오염물질 관리와 관개수 절약을 위해서 농민 교육 및 지원과 함께 관개물꼬 및 논의 담수심을 자동 조절할 수 있는 관리 방안이 필요할 것으로 판단된다.
Agricultural land reclamation in Saemangeum tidal land project is mostly planned to be completed by 2020. Irrigation water for the land is required to be prepared by that time. However, water quality for the irrigation sources is barely meet the target concentration. This paper described the reduction effect of and policy consideration for best management practices (BMPs) which were fertilizer prescription by soil test (SO#1), mixed application of SO#1 and 3 (SO#2), drainage gate control (SO#3), time-release fertilizer application (SO#4), and control (CT). Reduction of paddy runoff was relatively higher in SO#3 (25%) and SO#1 (27%) while lower in SO#4 (9%) and SO#2 (7%) than that in CT. In addition, farmers promised to follow the BMP guidelines but they didn’t because of the several problems caused for the BMPs implementation. Thus, it recommended developing an automated control of irrigation gate and paddy water depth and supporing farmers for NPS pollution control and irrigation water reduction.

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3

강우-유출 채수간격이 복합지목 유역의 BOD, T-P 부하량 산정에 미치는 영향

박현규, 범진아, 최동호, 정재운, 정민혁, 김영석, 최유진, 조영준, 윤광식

한국습지학회 한국습지학회지 제20권 제4호 2018.11 pp.314-321

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비점오염원을 정량화하기 위해 국립환경과학원의 강우유출수 조사방법은 복합토지이용 유역 모니터링 방법으로 유출 초기 24시간동안은 1시간간격으로 채수 하는 것을 제안하였다. 그러나 고빈도 샘플링은 현장 및 분석 인력 및 비용이 과다해질 수 있다. 따라서, 본 연구는 1시간 간격 샘플링 방식에 비해 더 긴 샘플링 간격이 부하 추정에 미치는 영향을 조사하기 위해 풍영정천 유역을 토지이용현황에 따라 농촌 소유역, 도시 소유역, 유역말단으로 구분하여 채수 1시간간격과 다른 채수 시간간격에 따른 부하량의 차이를 비교하였다. BOD와 T-P는 4시간 간격까지는 부하량의 차이가 통계적으로 유의하지 않았지만, 1시간 간격 채수에 따른 부하량과 다른 채수간격 부하량의 차이가 10% 이하가 합리적이라고 판단 할 때 BOD와 T-P 모두 3시간 간격의 채수가 적합한 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 효과적인 모니터링 체계를 구축하는데 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
In order to quantify nonpoint source pollution, it was proposed to sample at regular intervals of 1 hour for the first 24 hours of storm runoff process by National Institute of Environmental Research for the mixed landuse watershed. However, high frequency sampling requires intensive laboratory analysis and labor costs. In order to investigate the effect of longer sampling interval on the load estimation compared to the 1 hour sampling method, analysis was conducted using monitoring data from rural subwatershed, urban subwatershed, and outlet of the Pungyeongjeongcheon watershed. Statistical analysis revealed that mean of load estimation was not significantly different up to 4 hour sampling frequency. However, 3 hour sampling interval was found to be appropriate for the BOD and TP when it is judged that 10% or less of the difference in loading amount between the 1 hour and other sampling interval is reasonable. The results of this study can be used to conduct an effective monitoring system.

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4

가야산 수계 내 저서성 대형무척추동물의 군집특성과 이화학적 수질 요인과의 상관관계

김형곤, 윤춘식, 정선우

한국습지학회 한국습지학회지 제20권 제4호 2018.11 pp.322-329

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본 연구에서는 가야산 수계에 분포하는 저서성 대형무척추동물 군집의 특성을 밝히고 이화학적 수질요인과의 상관관계를 확인하였 다. 연구기간동안 확인된 저서성 대형무척추동물은 총 4문 6강 13목 36과 100종이었으며 종수 점유율은 하루살이목, 날도래목, 강도래목, 파리목, 비곤충류, 노린재목, 잠자리목의 순으로 나타났다. 우점종은 민하루살이(Cincticostella levanidovae)로 우점도 17.72%였으며, 아우점종은 띠무늬우묵날도래(Hydatophylax nigrovittatus)로 우점도 6.15%였다. 생물지수 중 전체조사지역에 대한 다양도는 5.17, 풍부도는 12.44로 나타난 반면, 우점도는 0.24, 균등도는 0.78로 가야산 수계에 서식하는 저서성 대형무척추동물 은 특정종이 우점하지 않는다는 것을 알 수 있다. 주요 분류군과 이화학적 수질 요인간의 상관관계를 확인해 본 결과 하루살이목과 강도래목은 수온과 음의 상관관계를 나타내고 용존산소량과는 양의 상관관계를 나타내었는데 이는 청정수계의 지표군인 하루살이목 과 강도래목의 서식에 영향을 미치는 중요한 이화학적 수질요인으로 수온과 용존산소량을 들 수 있음을 의미한다.
In this study the community characteristics of benthic macroinvertebrates distributed in stream of Gaya Mountain were figured out and the correlation with the physicochemical water quality factors were calculated. During the study period, total 4 phyla, 6 classes, 13 orders, 36 families, 100 species of benthic macroinvertebrates were recorded. Ephemeroptera were the most dominant followed by Trichoptera, Plecoptera, Diptera, Non-insecta, Hemiptera, and Odonata. The overall dominant species was Cincticostella levanidovae by dominance rate in 17.72%, subdominant species was Hydatophylax nigrovittatus by dominance rate in 6.15%. The biotic indices showed the diversity index 5.17, richness index 12.44, dominant index 0.24 and evenness index 0.78, there is no absolutely dominant benthic macroinvertebrates in the stream of Gaya Mountain. We identified the correlation between the species number and individuals of main taxa and the physicochemical water quality factors. Ephemeroptera and Plecoptera showed a negative correlation with water temperature, but they represented a positive correlation with the dissolved oxygen. This results suggest that water temperature and dissolved oxygen are important physicochemical water quality factors affects the distribution of Ephemeroptera and Plecoptera, the indicators of clean water stream.

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5

한국형 부영양화지수를 이용한 소옥천 유역의 부영양 특성 분석

박재범, 갈병석, 이철구, 홍선화, 최무진, 서희승

한국습지학회 한국습지학회지 제20권 제4호 2018.11 pp.330-337

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소옥천 유역 내 본류 8개 지점의 수질 모니터링 자료를 이용하여 한국형 부영양화지수(TSIko)를 산정하고 COD, T-P, Chl-a에 의해 계산된 인자별 TSIko를 이용하여 하천에 대한 환경특성을 분류하고 평가하였다. 소옥천 유역의 경우 수심이 얕고 강우시 비점오염 유입, 하수처리장 방류수 유입, 체류시간 증가 등으로 조류가 성장하기 좋은 조건을 갖추고 있어 연중 중영양 이상의 영양 상태를 보이고 있다. 특히 대청호 유입 지점인 추소 지점의 경우 수리학적 특성으로 인해 수질이 악화되어 부영양 상태를 나타내고 있었다. 따라서 소옥천에 대한 정밀 모니터링을 통해 원인분석과 이에 따른 수질개선대책 수립이 우선적으로 필요할 것으로 판단된다.
The Korean Eutrophication Index(TSIko) was estimated using water quality monitoring data of eight main sites in the SoOoak River watershed. The environmental characteristics of rivers were classified and evaluated using the TSIko for each factor calculated by COD, T-P, and Chl-a. There is a good condition for the algae to grow due to shallow water depth, inflow of non-point source pollution during rainfall, influx of sewage treatment effluent and increase of residence time. It shows trophic state more than mesotrophication year round. Especially, in case of Chuso point, which is the inflow point of Daecheong Lake, the water quality deteriorated due to hydraulic characteristics and showed the eutrophic state. Therefore, it is necessary to establish the measures to improve the water quality through the precise monitoring of SoOak River.

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6

지표면 기온 및 이슬점 온도를 고려한 여름철 월 최대 일 강수량의 비정상성 빈도해석

이옥정, 심인경, 김상단

한국습지학회 한국습지학회지 제20권 제4호 2018.11 pp.338-344

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본 연구에서는 기후변화에 따른 극한 강우의 비정상성을 반영하기 위하여 GEV 분포의 3개 매개변수 중 위치매개변수를 공변량으로 적용하여, 지표면 기온(Surface air temperature, SAT) 및 이슬점 온도(Dew point temperature, DPT)을 고려한 비정상성 빈도해석이 실시된다. 부산 지점이 연구대상지점으로 선정되었으며, 5월부터 10월까지의 월 최대 일강수량을 이용하여 분석을 수행하였다. GEV 분포의 위치 매개변수를 위한 가장 적절한 공변량(기온과 이슬점 온도) 함수를 선택하기 위하여 다양한 모델을 구성하였으며, 구성된 모델 중 AIC(Akaike Information Criterion)가 가장 작은 모델을 최적 모델로 선정하였다. 분석 결과, exp(DPT)가 공변량인 비정상성 GEV 분포가 가장 적합한 것으로 나타났다. 선택된 모델을 이용하여 기후변화 시나리오에 따른 확률강우량의 영향을 분석하였으며, 부산지점의 경우 미래 이슬점 온도가 증가함에 따라 확률강우량이 증가할 가능성이 매우 높음을 살펴볼 수 있었다.
In this study, the surface air temperature (SAT) and the dew-point temperature (DPT) are applied as the covariance of the location parameter among three parameters of GEV distribution to reflect the non-stationarity of extreme rainfall due to climate change. Busan station is selected as the study site and the monthly maximum daily rainfall depth from May to October is used for analysis. Various models are constructed to select the most appropriate co-variate(SAT and DPT) function for location parameter of GEV distribution, and the model with the smallest AIC(Akaike Information Criterion) is selected as the optimal model. As a result, it is found that the non-stationary GEV distribution with co-variate of exp(DPT) is the best. The selected model is used to analyze the effect of climate change scenarios on extreme rainfall quantile. It is confirmed that the design rainfall depth is highly likely to increase as the future DPT increases.

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7

강우자료의 시간해상도에 따른 강우 분해 성능 평가

이정훈, 장주형, 김상단

한국습지학회 한국습지학회지 제20권 제4호 2018.11 pp.345-352

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본 연구에서는 다양한 시간해상도(3-, 6-, 12-, 24-hr)를 가지는 강우자료를 1-hr 강우자료로 분해하여 강우 분해기법의 성능을 평가한다. 강우 분해기법은 추계학적 점 강우 모형인 Neyman-Scott Rectangular Pulse Model(NSRPM)에서 생성된 데이터베이스를 기반으로 수행된다. 기상청 울산, 창원, 부산, 밀양지점의 7월 시간강우자료를 이용하여 분석을 수행하였다. 연구결과, 강우 분해기법은 강우의 주요 통계치뿐만 아니라 공간상관성도 고려할 수 있는 뛰어난 성능을 보여주었다. 또한, 일단위 시간해상도의 미래 기후변화 시나리오가 가지는 불확실성을 간접적으로 살펴보았다. 강우 분해기법은 미래 기후변화 시나리오에 적용된다면 효과적인 미래 유역관리에 도움이 되리라 기대된다.
In this study, rainfall data with various temporal scales (3-, 6-, 12-, 24-hr) are disaggregated into 1-hourly rainfall data to evaluate the performance of rainfall disaggregation technique. The rainfall disaggregation technique is based on a database generated by the stochastic point rainfall model, the Neyman-Scott Rectangular Pulse Model (NSRPM). Performance evaluation is carried out using July rainfall data of Ulsan, Changwon, Busan and Milyang weather stations in Korea. As a result, the rainfall disaggregation technique showed excellent performance that can consider not only the major statistics of rainfall but also the spatial correlation. It also indirectly shows the uncertainty of future climate change scenarios with daily temporal scale. The rainfall disaggregation technique is expected to disaggregate the future climate change scenarios, and to be effective in the future watershed management.

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가뭄 극복을 위한 댐의 비활용용량 활용 방안 연구

주홍준, 김덕환, 김정욱, 배영혜, 김형수

한국습지학회 한국습지학회지 제20권 제4호 2018.11 pp.353-362

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본 연구에서는 가뭄 극복을 위하여 댐의 비활용용량 구간에 있는 저수량의 활용을 제고할 수 있는 구조적인 방안을 마련하고자 한다. 댐에서의 비활용용량(inactive storage)은 비상용량(emergency storage)과 사수용량(dead storage)으로 구성되어 있으며, 비상용량은 가뭄과 같은 비상시에 활용가능 하도록 하고 있지만 사수용량은 퇴사가 진행되는 구간으로 가정하여 일반적으로 정상적인 이용이 불가능한 용량으로 정해져 있다. 그러나 본 연구에서는 극심한 가뭄시에 비상용량과 더불어 사수용량 일부를 활용할 수 있는 방안을 모색하였으며, 비상용량과 퇴사위(Sediment Level, SL) 위의 사수용량을 추가적으로 활용할 수 있다고 가정하였고, 이 구간을 ‘댐의 갈수용량’이라고 새롭게 명명하였다. 갈수용량의 산정을 위해서는 정확한 퇴사위 분석이 선행되어야하므 로, 본 연구에서는 SMS의 RMA-2 및 SED-2D 모형을 이용하여 현재와 미래의 댐 저수지의 퇴사위를 산정하였으며, 추가 이용 가능한 용량을 고려한 뒤 최종적으로 갈수용량을 산정하였다. RMA-2 및 SED-2D 모형 구축을 위해 현재는 과거 관측 자료를 이용하였으며, 미래는 대표농도경로(Representative Concentration Pathways, RCP) 8.5 시나리오에 의해 미래 기후 인자를 예측하고 TANK 모형을 이용하여 댐 유입량을 결정한 뒤 미래 기간별 퇴사위를 예측하였다. 현재와 미래의 퇴사위를 바탕으로 갈수용량을 제시한 결과, 활용할 수 있는 갈수용량은 현재에 비해 감소되었으며 특히, 미래 기간이 진행될수록 활용할 수 있는 양이 점진적으로 감소하는 결과를 보였다. 이는, 기후 변화의 변동성이 증가하는 것에 기인하며, 미래에 활용할 수 있는 갈수용량의 증대를 위해 기후 적응 대책 및 퇴사량을 효율적으로 저감할 수 있는 연구가 추가로 필요할 것으로 판단된다.
The purpose of this study is to suggest a structure plan for improving the utilization of inactive storage in the dam for overcoming the drought. Inactive storage in the dam is composed of the emergency storage and dead storage. The emergency storage can be used for the case of emergency such as drought. But, in general, the dead storage for sedimentation is not used even for the emergency. Therefore, this study considers the part of dead storage that the sedimentation is not progressed yet can be used during the severe drought period and is called “drought storage in a dam”. The accurate Sediment Level(SL) analysis for the computation of the drought storage should be performed and so the present and future SL in the dam reservoir is estimated using SED-2D linked with RMA-2 model of SMS. After the consideration of additionally available storage capacity based on the estimated SL, the drought storage is finally determined. Present data based on historical data, future predicted future climate factors by Representative Concentrarion Pathways(RCP) 8.5 scenario. Then, using the TANK model, dam inflows were determined, and future period such as SL and drought storage were suggested. As the results, we have found that the available drought storage will be reduced in the future when we compare the present drought storage with the future one. This is due to a increase variability of climate change. Therefore, we should take the necessary study for the increase of available drought storage in the future.

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이산화탄소 농도 및 유속에 따른 하천 내 미세조류의 이산화탄소 고정 효과

박효민, 이상돈

한국습지학회 한국습지학회지 제20권 제4호 2018.11 pp.363-369

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최근 환경 문제로 대두되고 있는 것 중 하나는 대기 중 CO2의 증가로 인한 기후변화이다. 이에 대한 영향으로 생태계가 변화하고 있으며, 다양한 환경문제가 발생되고 있다. 이로 인해 전 세계적으로 CO2 저감을 위한 다양한 연구들이 수행 중이며, 이 중 미세조류를 이용한 CO2 저감 방안은 환경 친화적인 방법이라 할 수 있다. 그러나 미세조류를 이용한 CO2 저감 방안은 대부분 단일 종을 대상으로 하고 있으며, 자연 하천을 대상으로 한 미세조류의 CO2 고정 효율에 대한 연구는 전무한 실정이다. 그러므로 본 연구는 우리나라 하천 내 존재하는 미세조류들을 파악하고, 미세조류의 생장특성을 분석하여 최적의 배양조건을 도출 하였다. 그리고 CO2 농도와 주입 속도에 따른 미세조류의 biomass와 클로로필 a의 변화를 분석하여 자연 하천 내 존재하는 미세조류의 CO2 고정효율에 대해 연구하고자 하였다. 섬강 내 존재하는 미세조류를 배양하여 동정한 결과 6종의 우점종(Ankistrodesmus falcatus, Scenedesmus intermedius, Selenodictyum sp., Xanthidium apiculatum var. laeve, Cosmarium pseudoquinarium, Dictyosphaerium pulchellum)이 관찰되었으며, 이 종들은 모두 녹조류에 해당하였다. 한편 이산화탄소 농도 구배(5% CO2, 10% CO2, 15%CO2, 대기조건의 가스 0.038% CO2)와 유속(0.25, 0.5LPM)이 다른 가스를 주입하여 미세조류의 biomass와 클로로필 a의 변화를 살펴본 결과 이산화탄소의 농도가 증가 할수록 biomass와 클로로필 a가 증가하였으며, 같은 이산화탄소 농도에서는 유속이 더 빠른 곳에서 미세조류의 biomass와 클로로필 a의 양이 더 증가하였다. 또한 미세조류에 고정화된 이산화탄소의 양은 주입되는 가스의 유속이 빠를수록 고정 되는 이산화탄소의 양이 더 높아지는 경향을 보였다. 본 연구는 기존의 단일 종에서 행해지는 연구가 아닌 하천 전체의 미세조류를 대상으로 수행한 연구이며, 하천 내 존재하는 미세조류의 이산화탄소 고정을 위한 최적의 조건을 도출하고, 하천 내 존재하는 미세조류로부터 고정화된 이산화탄소의 양을 정량화하여 향후 이산화탄소 감축을 위한 정책을 위한 기초자료에 이용할 수 있다는 것에 큰 의의가 있다.
One of the recent environmental problems is climate change due to the increase of atmospheric CO2, which causes ecological changes and various environmental problems. Therefore, various studies are being carried out to reduce CO2 in the world in order to solve various environmental problems caused by increase of CO2. The CO2 reduction using microalgae is an environmentally friendly method by using photosynthesis reaction of microalgae. However, most studies using single species. There is no study on the CO2 fixing efficiency of microalgae in natural rivers. Therefore, this study was to identify the microalgae in the Sum river and to analyze the growth characteristics of microalgae in the river to obtain optimal culture conditions. And the changes of biomass and chlorophyll-a of microalgae were analyzed according to CO2 concentration and injection rate. The purpose of this study was to investigate the fixing efficiency of carbon dioxide in microalgae in natural rivers. Six kinds of dominant species were observed as a result of the identification of microalgae in Sum river(Ankistrodesmus falcatus, Scenedesmus intermedius, Selenodictyum sp., Xanthidium apiculatum var. laeve, Cosmarium pseudoquinarium, Dictyosphaerium pulchellum ). All of these species were green algae. Biomass and chlorophyll-a increased with the increase of CO2 concentration and biomass and chlorophyll-a increased faster flow rate at the same CO2 concentration. Also, the quantity of CO2 fixation on the microalgae tended to be higher when the flow rate of injected gas was faster. This study can be referred as being significant in the micro-algae in river. In addition, the optimal conditions for CO2 fixation of microalgae in rivers and the quantification of the quantity of CO2 fixation from microalgae in rivers can be used as basic data for future policy of CO2 reduction.

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연도별 변화와 개선된 방법을 고려한 홍수피해잠재능의 세부 항목 평가 방안

홍승진, 주홍준, 김경탁, 김형수

한국습지학회 한국습지학회지 제20권 제4호 2018.11 pp.370-382

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본 연구는 유역별로 홍수 피해에 영향을 미치는 항목을 정량적이고 효과적으로 평가하는데 목표를 두었다. 수자원장기종합계 획(MOCT, 2001)에서는 홍수 취약성을 나타내는 홍수피해잠재능(Potential Flood Damage, PFD)을 개발하였지만 단순한 그룹화에 그치고 있으며 각 항목에 대한 세밀한 평가를 바탕으로 치수 계획에 대한 지침을 제시하지 못하고 있다. 이에 본 연구에서는 한강 유역에 대상으로 수자원장기종합계획에서 적용한 방법(기존 방법)과 실제 홍수위험지역 및 자료에 기반한 개선(안)에 따른 홍수피해잠재능을 이용하여 다년도(2009~2014년) 분석을 수행한 후, 현재 방식의 그룹화가 아닌 잠재성 및 위험성을 구성하는 세부 항목의 경향성(변화 추이)에 주목하여 비교·분석하였다. 그 결과, 기존 및 개선(안)에 대한 정확한 평가를 할 수 있었으며, 그에 따라 취약 순위를 도출할 수 있었지만 기존 방법은 실제 유역 경향과는 상이한 결과가 도출되었다. 따라서, 유역내의 홍수취약성 세부 항목 평가를 위해서는 과거 이력과 유역 특성을 제대로 반영한 개선(안)의 홍수피해잠재능이 보다 더 타당한 것으로 판단되며, 이를 참고한 치수 계획을 수립하여 홍수 피해를 사전에 방지하는 것이 합리적이라 생각된다.
The purpose of this study is to quantitatively and effectively evaluate the factors affecting flood damage by watershed. National Water Resource Plan(MOCT, 2001) has been developed Potential Flood Damage(PFD) which indicates flood vulnerability. But, it is only a simple grouping and it does not provide guidelines for flood control planning based on detailed evaluation of sub-components. In this study, we used PFD in the Han River basin according to the method applied in the National Water Resource Plan (existing method) and improvement based on actual flood hazard area and data. As an application method, after analyzing by yearly change(2009~2014), we compared and analyzed the tendency of the sub - components that constitute the potential and risk rather than the current grouping. As the result, it was possible to accurately evaluate the existing and improved methods, and it was possible to derive the vulnerability rankings, but the existing methods have different results from the actual watershed tendency. Therefore, the PFD of the improvement method that correctly reflects past history and watershed characteristics is more appropriate for the evaluation of flood vulnerability in the watershed. In addition, it is reasonable to establish a flood control plan referring to this and prevent flood damage in advance.

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식생형 LID 시설에서 면적 기반의 적정 용량 설계 방법 연구

박서원, 길경익

한국습지학회 한국습지학회지 제20권 제4호 2018.11 pp.383-389

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최근 비점오염 물질로 인한 수계 오염이 보고되고 있으며, 이러한 비점오염 물질에 의한 수계 오염을 방지하기 위한 연구가 활발히 수행되고 있다. 본 연구에서는 LID 시설의 적정 용량 설계 여부를 평가하기 위해 식생형 LID 시설의 모니터링 결과를 분석에서 얻은 SA/CA 그래프에 용인시의 누적강우량 80%에 해당하는 강우를 적용시켜 보았다. 분석 결과, 누적강우량 80%에 해당하는 강우의 유량저감 효율 80%를 달성하기 위한 SA/CA 비율은 0.6%, TSS 제거효율 80%를 달성하기 위한 SA/CA 비율은 0.5%로 나타났다. 본 연구에서 제시한 식생형 LID 시설의 적정 SA/CA 비율은 향후 식생형 LID 시설 설계의 기초자료로 활용될 수 있으며, 지속적인 연구를 통해 더 많은 식생형 LID 시설의 데이터를 추가한다면 신뢰도를 높일 수 있을 것이다.
Recently, it has been reported that water pollution due to non-point pollutants continues. Studies have been actively carried out to prevent such non-point pollutants from flowing into the water system and to prevent water pollution. In this study, to evaluate the adequate design of the LID facilities the rainfall corresponding to 80% of the cumulative rainfall of Yongin city was applied to an SA / CA graph obtained from the analysis of monitoring results of the vegetation type LID facility. As a result, the appropriate SA/CA ratio was 0.6% for stormwater sustain efficiency 80% and the appropriate SA/CA ratio was 0.5% for TSS removal efficiency 80%. The appropriate SA/CA ratio of the vegetation type LID proposed in this study can be used as a basis. for the future vegetation type LID design. If more data of vegetation type LID are added through continuous research, it will be more accurate.

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중금속과 체류시간이 산업단지하수 질산화에 미치는 영향

임지열, 길경익

한국습지학회 한국습지학회지 제20권 제4호 2018.11 pp.390-397

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산업단지 인근에 위치한 하수처리장은 유입되는 산업폐수 내 중금속으로 인해 질산화 효율이 감소하는 문제점이 있다. 본 연구에서는 실험실 규모 반응조 운전 결과를 바탕으로 산업폐수가 유입되는 하수처리장의 질산화 효율 개선을 위해 중금속과 체류시간이 질산화에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 운전 결과를 바탕으로 질산화율 향상을 위한 하수처리장 운전 방법을 제시하고자 한다. 실험실 반응조 운전 결과 체류시간 0.5일 이상으로 운전 할 경우 60% 이상의 질산화율을 확보할 수 있을 것으로 나타났다. 하지만, 동일한 조건에서 일반 도시하수처리장 시료를 이용하는 경우보다 낮은 효율을 보이는 것으로 조사되었다. 이와 같은 결과를 보인 원인으로 산업 폐수 내 함유된 중금속의 영향으로 질산화 미생물의 활성(SNR 기준)을 분석하였다. S 하수처리장과 일반 하수처리장 시료(A MWTPame )를 이용한 반응조의 SNR은 각 각 0.13 ~ 0.21 mg NH4/gMLSS/hr과 0.74 mg NH4/gMLSS/hr의 범위를 보였다. 이는 S 하수처리장 시료를 유입수로 하는 반응조 내 미생물의 활성이 낮음을 확인 할 수 있다. 따라서 산업폐수가 유입되는 하수처리장에서 질산화 효율 개선을 위해 체류시간 증가 및 전처리를 통한 중금속 처리가 필요할 것으로 판단된다.
The Municipal Wastewater Treatment Plant(MWTP), located industrial estate, has a problem of decreasing nitrification efficiency. In this research, it was analyzed that effect of heavy metals and retention time to nitrification based on operational result of laboratory scale reactors. And suggest improving MWTP operation method for increasing nitrification efficiency based on findings. According to operational result, laboratory scale reactor shows over 60% nitrification efficiency over hydraulic retention time(HRT) 0.5 day. However, the nitrification efficiency of S MWTP(high heavy metal concentration) sample was lower than that of A MWTP(low heavy metal concentration) sample in same operational condition. The main reason was heavy metals in industrial wastewater. This heavy metals was acted as inhibitor to nitrifier in reactors. So, activity of nitrifier was analyzed based on specific nitrification rate(SNR). The SNR of S MWTP sample shows 0.13 ~ 0.21 mg NH4/gMLSS/hr and that of A MWTP sample shows 0.74 mg NH4/gMLSS/hr. As a result, the activity of nitrifier of S MWTP was lower than that of A MWPT. In other words, retrofit methods for improving nitrification efficiency in MWTPs located industrial estate were that to increase retention time in biological treatment process or to pretreat heavy metal before being injected biological treatment process.

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The Effect Analysis of Vegetation Diversity on Rice-Fish Mixed Farming System in Paddy Wetland

Minjae Kong, Changhyun Kim, Sangmin Lee, Kwanglai Park, Nanhee An, Junglai Cho, Bongrae Kim, Jongahk Lim, Hyeongsu Kim, 남홍식, Jinkwan Son

한국습지학회 한국습지학회지 제20권 제4호 2018.11 pp.398-409

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최근 유기농법이 확산되며 벼농사와 더불어 맛과 영양소 측면에서 월등하게 높은 가치를 평가받는 미꾸리를 활용한 생태농법이 농업과 어업이 결합된 차세대 산업으로 급부상하고 있는 추세이다. 본 연구는 복합생태농업이 식생다양성 기능에 미치는 영향을 알아보기 위해 수행하였다. 연구방법은 식생조사를 통한 식물학적 분류를 통해 분석하였다. 전체 연구대상지에서 식생조사 결과 38과 100속 107종 20변종 127종류가 출현하였다. 둠벙이 있는 복합생태논에서는 출현하였으나 둠벙이 없는 대조논에서 출현하지 않은 종은 총 15종류(Taxa)의 차이로 확인되어 둠벙의 유무에 따라 식생의 수분요구도 차이로 나타난 결과로 판단된다. 또한 생활형 분석결과 둠벙의 유무에 따라 접지, 일년생, 수생식물의 차이도 확인되었다. 출현한 귀화식물도 전국적으로 널리 분포하는 종으로 분석되었다. 습지출현빈도 분석결과 둠벙이 있는 복합생태논이 대조논에 비해 절대습지식물과 임의습지식물의 비율이 높게 나타났다. 본 연구결과 생육환경이 다양할수록 식생다양성은 높아질 것으로 판단된다. 하지만 유형별 통계적 유의성은 확인되지 않아 식생다양성 및 생물다양성 증진을 위해서 향후 둠벙의 유무, 면적, 둠벙의 깊이, 수문, 수질환경, 토양환경 등 다양한 환경적 요인 찾는 추가적인 연구가 필요하다고 판단된다.
Organic farming practices including loach based ecosystem-farming have been demonstrated to be effective in conjunction with rice farming to increase yield and quality. This new form of farming combines agriculture and fishery and is quickly developing into a new industry. The current study investigated the effect of rice-fish mixed farming system on the vegetation-diversity function. Vegetation within the four study sites was surveyed and analyzed based on plant taxonomy. The vegetation survey demonstrated that 127 taxa of 38 families, 100 genera, 107 species, and 20 varieties occurred within the study sites. A total of 15 plant species taxa occurred in the rice-fish mixed paddy fields with a fish habitat and did not occur in the conventional paddy field lacking fish habitat. This difference is thought to arise from differences in moisture requirements for vegetation. Life form analysis demonstrated differences in hemicryptophytes, therophytes, and hydrophytes according to fish habitat. The naturalized plants identified were also determined to be species widely distributed throughout Korea. Frequency analysis demonstrated that the rice-fish mixed paddy fields with a fish habitat had a high ratio of both obligate and facultative wetland plants relative to the conventional paddy field. Based on the study results, it is likely that vegetation-diversity will increase with environment diversity. However, no statistical significance was observed according to paddy types. Future research should aim to identify additional environmental factors, including the existence of fish habitat, habitat area, depth of fish habitat, hydrological parameters, water quality, and paddy soil environment, to enhance vegetation-diversity and biocultural diversity. Key words : Organic Rice, freshwater

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활성탄과 카본나노튜브를 이용한 수용액상의 니켈과 구리 제거 특성

정용준

한국습지학회 한국습지학회지 제20권 제4호 2018.11 pp.410-416

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본 연구는 탄소나노튜브(MWCNT)와 활성탄을 이용한 니켈과 구리의 흡착특성을 평가하였다. 산성조건에서 활성탄의 제거성능이 낮은 반면, MWCNT만 니켈과 구리를 흡착 제거하는데 효율적이었다. MWCNT와 중금속의 흡착반응은 유사 일차반응식을 따랐다. 초기 pH가 중성일 때, 니켈은 MWCNT에 의해 신속히 제거되었고, 활성탄은 4시간에 각각 99.02%와 80.30%를 나타냈다. 또한, 구리이온은 초기 pH가 중성일 때 4시간내에 효율적으로 제거되었다. 흡착제 주입량을 증가함에 따라 pH가 증가하였고, 중금속 제거율도 증가하였다. 또한, 산화 전처리 공정은 MWCNT의 중금속 제거율을 증가시켰다.
This experiment was carried out with the purpose of testing nickel and copper adsorption abilities of multi wall carbon nanotube (MWCNT) and activated carbon. In the acidic condition, only MWCNT was effective for removing nickel and copper ion in the aqueous phase while activated carbon rarely remove them. The MWCNT and heavy metals adsorption reaction followed pseudo-first order kinetic. When the initial pH value was neutral (pH=7), nickel was rapidly removed by MWCNT and activated carbon in 4 hr (99.02 %, 80.30 %). Also, copper ion was rapidly removed by both adsorbents in 4 hr when the initial pH was 7 (100 %, 99.73 %). Increasing of adsorbent dosages affect the pH evolution and heavy metal ions removal (0 ∼ 99%). Also, oxidation pretreatment enhanced the adsorption efficiency of MWCNT.

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인공 저류지를 이용한 축산 지역 비점오염물질 유출 저감 효율 분석

어성욱

한국습지학회 한국습지학회지 제20권 제4호 2018.11 pp.417-423

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축산 지역 하류에 위치한 농업용 저수지의 강우시 유입, 유출수 분석을 통해 축산지역의 강우 유출 특성과 저류지에 의한 축산계 비점 오염물질의 저류형 시설에 의한 유출 저감 효율을 분석하였다. 급경사지에 위치한 한우 축산 지역의 비점 오염물질 유출은 주로 초기세척현상에 의해 발생됨을 알 수 있었으며 강우시의 유입수 농도는 비강우시에 비해 SS농도가 가장 높게 발생하고 있으며 T-P도 4배 이상 증가하는 양상을 보인다. 반면 총질소는 평균 30% 증가하는 것으로 나타나는데 질소항목으로 보면 질산성 질소는 거의 변화가 없는 반면에 암모니아성 질소가 2배 이상 증가하고 있다. 저류형 비점 제거시설 효율 분석 결과 비강우시 총인 제거효율이 53%로 가장 높고 부유물질은 37% 제거되고 있다. 유기물질은 10% 내외, 총질소는 5% 이내로 제거되며 부영양화로 녹조가 번성하는 하절기에는 오히려 유출수의 질소 농도가 더 높아지는 경우도 빈번히 발생하고 있다. 강우시의 유입수 농도는 비강우시에 비해 SS농도가 가장 높게 발생하고 있으며 T-P도 4배 이상 증가하는 양상을 보인다. 강우시 부유물질의 제거효율은 60%로 나타나고 있으며 총인은 22% 제거되어 비강우시에 비해 제거효율은 감소하고 있다. 환경부의 비점제거시설 기준보다 9배 이상의 용량을 지니고 있지만 비점 전용 시설로 활용되지 못하는 탓에 장마철에 거의 만수 상태로 담수하여 비점제거 효율에 있어서는 충분한 효과를 보이지 못하고 있는 것으로 나타나 저수지의 용량 뿐 아니라 수문관리 등 유지관리도 비점 제거효율에 영향을 미치는 중요 인자로 분석되었다.
It analyzed the efficiency of the runoff reduction of artificial reservoir by analyzing the influent and effluent of reservoir located downstream of the livestock area. Production of non point pollutants in livestock feeding areas, which is located at steep slope land, was mainly due to first flushes. Suspended Solid concentration of influent increased due to amount of rainfall, and T-P also increased over four times and 30 % of total nitrogen increased on average compared to those of dry season. While the concentration of nitrate nitrogen showed little variation, ammonia nitrogen increased over two times. The storage style nonpoint reduction facility showed the highest removal efficiency of 53 % for total phosphorus in dry weather, when the removal efficiency was 37 % for suspended solids, 10% for organic compounds, and 5 % for total nitrogen. Since algal bloom grows due to eutrophication in summer, the minus removal efficiencies of nitrogen concentration through the reservoir occurred with high frequency. Removal efficiency decreased during rainfall, showing 60 % for supended solids, and 22 % for total phosphorus. While having over nine times of capacity than the standard of non-point removal facility from Ministry of Environment, it was impounded with water during rainy season, showing not enough nonpoint removal efficiency, which indicates that maintenance is also an important factor to the nonpoint removal efficiency.

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Performance assessment of an urban stormwater infiltration trench considering facility maintenance

N. J. D.G. Reyes, F. K. F. Geronimo, H. S. Choi, L. H. Kim

한국습지학회 한국습지학회지 제20권 제4호 2018.11 pp.424-431

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강우유출수 내 포함된 입자상 물질, 유기물, 영양물질, 중금속 등의 오염물질은 수계에 악영향을 미친다. 이러한 강우유출수 내 포함된 오염물질 감소와 처리를 위해 최적관리기법(BMP)을 도입하고 있으며, 비용효율적인 방법으로 평가되고 있다. 하지만, 잘못된 설계와 유지관리 부족은 시설의 성능을 저하시켜 원활한 기능을 수행하지 못하고 있는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 지속적인 유지관리가 진행된 침투도랑(IT)의 시설에 대한 평가를 수행하였다. 2009년부터 2016년까지 총 41회의 모니터링을 수행하였으며 침투도랑(IT)의 오염물질 저감효율 평가를 수행하였다. 수질 및 수문학적 분석결과, 시설에 유입되는 유입수는 단위 오염 부하량에 영향을 미치는 요인으로 나타났다. 또한, 계절의 변화는 오염물질 저감능력에 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 여름철 강수량 및 강우강도의 증가로 인해 Overflow 및 유량의 증가가 발생되었으며, 이로 인해 저감효율이 감소하였다. 또한, 겨울철 낮은 온도로 인해 여재 및 화학적 메카니즘의 효과 감소로 오염물질 저감 효율이 감소되는 것으로 분석되었다. 침투도랑(IT)의 유지관리는 시설의 효율에 영향을 미치는 것으로 평가되었다. 시설 설치 이후 2년 동안 유지관리 부족으로 오염물질 저감효율이 낮은 것으로 나타났으며, 일부 모니터링에서 지오텍스타일 내 제거 되지 않은 퇴적물로 인해 오염물질 저감효율의 감소를 보였다. 본 연구를 통하여, 시설의 유지관리는 오염물질 저감효과에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, BMP 시설의 최적 유지관리 기간 및 방법 등은 향후 유용한 자료로 사용 될 수 있을 것으로 사료된다.
Stormwater runoff containing considerable amounts of pollutants such as particulates, organics, nutrients, and heavy metals contaminate natural bodies of water. At present, best management practices (BMP) intended to reduce the volume and treat pollutants from stormwater runoff were devised to serve as cost-effective measures of stormwater management. However, improper design and lack of proper maintenance can lead to degradation of the facility, making it unable to perform its intended function. This study evaluated an infiltration trench (IT) that went through a series of maintenance operations. 41 monitored rainfall events from 2009 to 2016 were used to evaluate the pollutant removal capabilities of the IT. Assessment of the water quality and hydrological data revealed that the inflow volume was the most relative factor affecting the unit pollutant loads (UPL) entering the facility. Seasonal variations also affected the pollutant removal capabilities of the IT. During the summer season, the increased rainfall depths and runoff volumes diminished the pollutant removal efficiency (RE) of the facility due to increased volumes that washed off larger pollutant loads and caused the IT to overflow. Moreover, the system also exhibited reduced pollutant RE for the winter season due to frozen media layers and chemical-related mechanisms impacted by the low winter temperature. Maintenance operations also posed considerable effects of the performance of the IT. During the first two years of operation, the IT exhibited a decrease in pollutant RE due to aging and lack of proper maintenance. However, some events also showed reduced pollutant RE succeeding the maintenance as a result of disturbed sediments that were not removed from the geotextile. Ultimately, the presented effects of maintenance operations in relation to the pollutant RE of the system may lead to the optimization of maintenance schedules and procedures for BMP of same structure.

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Vegetation and Water Characteristics of an Eco-technological Water Purifying Biotope in Yongin

Bo Eun Nam, Jae Geun Kim, Mun Gi Hong

한국습지학회 한국습지학회지 제20권 제4호 2018.11 pp.432-445

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조성 후 5년이 경과한 생태공학적 수질정화 비오톱을 대상으로 식생 및 수환경 분석을 수행하였다. 그 결과, 총 36과에 속하는 91종의 유관속식물종이 확인되었으며 갈대, 달뿌리풀, 줄, 큰잎부들 그리고 애기부들 등 초기 식재된 대형정수식물들이 주된 식생 요소로 확인되었다. 또한, 전기전도도(P < 0.01)를 포함하여 질산태(P < 0.05) 및 암모니움태 질소(P < 0.001)와 칼륨(P < 0.05), 나트륨(P < 0.01) 및 마그네슘(P < 0.01) 등에서 수질정화 효과가 확인되었다. 그 중에서도 질산태 및 암모니움태 질소의 경우 인공습지를 경유하는 과정을 통해 각각 약 60% 및 30% 수준으로 감소하는 수질 개선 효과를 나타내었다. 15개의 단위습지(다중셀습지)가 곡류형 하천과 같은 형태로 조성됨에 따른 ‘분리성’과 ‘곡률’은 본 인공습지가 온전한 생태공학적 수질정화 비오톱으로서 지속적으로 기능할 수 있도록 기여한 것으로 판단된다. 인공습지 조성에 있어, 습지로 하여금 다양한 기능들을 안정적으로 수행할 수 있도록 함으로써 습지의 생태적 가치를 제고하는 생태공학적 디자인 요소 반영을 적극 제안하는 바이다.
Vegetation and water characteristics of an eco-technological water purifying biotope were investigated at five years after the wetland construction. A total of 91 vascular plant species in 36 families were recorded. Initially planted emergent macrophytes such as Phragmites australis, P. japonicus, Zizania latifolia, Typha latifolia, and T. angustifolia mainly comprised the vegetational components of the wetland. The effect of water purification was observed markedly in most indicators such as electric conductivity (P < 0.01), NO3-N (P < 0.05), NH4-N (P < 0.001), K+ (P < 0.05), Na+ (P < 0.01), and Mg2+ (P < 0.01). In particular, NO3-N and NH4-N concentrations decreased to about 60% and 30%, respectively, via the purification process of the wetland. Separativeness and curvature from the meandering structure of 15 units (multi-cell wetland system) seemed likely to make the wetland continuously play a role as an eco-technological water purifying biotope. We recommend that eco-technological design factors should be included in wetland constructions for efficient and continuous functioning, thus enhancing ecological values of wetlands.

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2차원 수리해석모형을 이용한 영산강 하류부의 홍수파 도달시간 분석

오지환, 조준원, 장석환, 추정호, 오경두

한국습지학회 한국습지학회지 제20권 제4호 2018.11 pp.446-457

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홍수 도달시간의 예측은 하천의 수량 관리와 운영 측면에서 매우 중요하다. 최근에는 다기능보의 건설로 수문환경이 변화하였기 때문에 운영조건에 따라 하류부에 미치는 영향이 상이할 것으로 예상되어 정밀한 홍수파 도달시간의 산정이 필요한 시점이다. 이에 본 연구에서는 영산강을 대상으로 2차원 해석이 가능한 HEC-RASver5.0.3 모형을 적용하여 주요 지점의 홍수파 도달시간을 분석하고자 하였다. 분석 결과, 주요 지점의 방류량 증가와 하류부 운영조건에 따른 홍수파 도달시간의 비선형적인 특성을 재현하였다. 본 연구 결과를 활용한다면, 하천 운영에 도움이 될 것으로 기대한다.
Forecasting of flood wave travel time is very important in terms of river management and operation. Recently, the hydrological environment of has changed due to the construction of multi-function weir in the river. It is necessary to analyze flood wave travel time, including hydraulic structures in the channel. The flood wave travel time according to the discharge and downstream water level operating conditions was analyzed using HEC-RASver5.0.3 which is capable a two-dimentional analysis. This study showed nonlinear characteristics of flood wave travel times due to increase of discharge and operating conditions. The results of this study will be helpful for the operation of multi-function weir as well as the river operation.

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