Transported deposit was accumulated in a grit chamber built at the mouth of Yeocheoncheon in 1987 with the intention of blocking the influx of sediment into the Ulsan-harbor. This study attempted to analyze the effects of the transported deposit on the water quality at Yeocheoncheon. Only one episode of dredging has been performed in the approximately 25 years since the grit chamber were built, leading to the formation of stagnant water in the grit chamber due to a large amount of transported deposit. The deposit has a relatively high organic content, in the range of 11.7-25.9% (mean 18.3%). It appears that the main reason for the upstream transport of water pollution from the mouth of the Yeocheoncheon is the tides. The effects of organic content and stagnant water on water quality were analyzed using WASP. Moreover, the changes in water quality arising due to the removal of the grit chamber were analyzed. Results indicated that BOD improved by 18.8-100%, while T-P improved by 90.0-617.4%, between the grit chamber and Hanbi-Gyo , which is located 1.3 km away from the grit chamber.

In this study, we analyzed on-site monitoring data for 15 tributaries in Geumho watersheds for 3 years (2011-2013) in order to sort out priorities on water quality characteristics and improvement. As a result of estimating contribution to contamination of the tributary rivers, Dalseocheon showed the highest load densities, despite the smallest watershed area, with 22.7% BOD5, 30.7% CODMn, 31.3% TOC and 47.6% TP. After conducting PCA (principal component analysis) and FA (factor analysis) to analyze water quality characteristics of the tributary rivers, the first factor was classified as CODMn, TOC, EC, TP and BOD5, the second factor as pH, Chl-a and DO, the third factor as water temperature and TN, and the fourth factor as SS and surface flow. In addition, arithmetical sum of each factor’s scores based on grading criteria revealed that Dalseocheon and Namcheon were classified into Group A for their highest scores - 96 and 93, respectively -, and selected as rivers that require water environmental management measures the most. Also, water environmental contamination inspection showed that Palgeocheon had the most number of aquatic factors to be controlled: BOD5, CODMn, SS, TOC, T-P, Chl-a, etc.

The distribution characteristics of functional feeding groups and biological evaluation of water quality with benthic macroinvertebrates were investigated from 2013 to 2014 in the mountain streams of Jirisan National Park. Both quantitative and qualitative collection had been performed six times during study periods in twelve sites located at upstream, midstream and downstream of four valleys, Chilsungol, Baemsagol, Daesunggol and Piagol of freshwater ecosystem in Jirisan National Park. As results, the total collected benthic macroinvertebrates were 3 phyla, 4 classes, 11 orders, 37 families, 107 species and 4,028 individuals. In 2013, 3 phyla, 4 classes, 10 orders, 32 families, 89 species and 1,829 individuals were collected. And in 2014, 3 phyla, 4 classes, 9 orders, 31 families, 80 species and 2,199 individuals were identified. The total dominant species was Ecdyonurus kibumensis, and EPT groups occupied 80.39% of total species number. Biotic indices were also compared to site and to season. The dominant index (DI) was highest at the downstream of Baemsagol in the spring of 2013, and the evenness index (J') was highest at the downstream of Daesunggol in the summer of 2013. Both diversity index (H') and richness index (RI) were highest at the upstream of Baemsagol in the summer of 2014. The correlation between altitude above sea level and functional feeding groups of benthic macroinvertebrates was also researched in this study. As a result, the species number of shredders and predators have significantly increased according to the increase of the altitude of their habitat. On the other hand, individuals of gathering collectors have increased according to the increase of altitude. The biological water quality was evaluated and compared with several methods in this study, and we suggest that ESB and GPI are more appropriate than KSI and BMI to evaluate biological water quality of mountain stream water.

Ministry of Environment has been operating water quality monitoring network in order to obtain the basic data for the water environment policies and comprehensively understand the water quality status of public water bodies such as rivers and lakes. The observed water quality data is very important to analyze by applying statistical methods because there are seasonal fluctuations. Typically, monthly water quality data has to analyze that the transition comprise a periodicity since the change has the periodicity according to the change of seasons. In this study, trends, SOM and RDA analysis were performed at the Mulgeum station using water quality data for temperature, BOD, COD, pH, SS, T-N, T-P, Chl-a and Colon-bacterium observed from 1989 to 2013 in the Nakdong River. As a result of trends, SOM and RDA, the Mulgeum station was found that the water quality is improved, but caution is required in order to ensure safe water supply because concentrations in water quality were higher in the early spring(1~3 month) the most.

The objective of this study was to make a SBR+MBR complex process to evaluate the possible use of the advanced water treatment system for ships (SBR+MBR complex process) in accordance with the amendments MAPOL 73/78 that went into effect. The conditions 1 and 2 did not show the quick reduction in anaerobic condition while in the precipitation and stirring stages of the SBR treatment which was determined to be ineffective denitrification, same as with the ORP. Removal of organic matters such as BOD5 and CODCr in the SBR treatment was observed to happen smoothly and going through the MBR treatment as well would provide a stable water quality. However, the results were not satisfactory in accordance with BOD5 25 mg/L and CODCr 125 mg/L. Thus, the operating conditions improvement is deemed necessary. Likewise for the nutrients (T-N and T-P), the nitrification in bioreactor, denitrification and phosphorus absorption in aerobic tank due to phosphorus release in anaerobic tank had not been proceeded effectively. It was concluded that the improved operating conditions and structural changes would provide more effective treatments since the removal rates of T-N and T-P were less than 70% and 80%, respectively, which were standards specified by the MEPC. 227(64).

저수지의 효과적인 수질관리를 위해서는 신뢰도 높은 수리 및 수질모형이 필요하며, 이러한 모형의 성능은 다양한 수문사 상에 대하여 적용함으로써 검증할 수 있다. CE-QUAL-W2 모형은 횡방향 평균 2차원 수리 및 수질 모형으로써 진양호와 같이 수체의 수심과 길이에 비해 폭이 좁은 저수지에 적합한 모형으로 앞선 연구자들에서 많이 사용되어 왔다. 본 연구에서 는 용수수요가 증가할 것으로 예상되는 남강댐 유역에 대하여 풍수년인 2011년과 평수년인 2009년의 수문사상에 대하여 검보정을 실시하였고, 보정년도인 2011년의 수문사상과 수질 조건을 이용하여 취수량 증가에 대한 영향을 모의하였다. 모의 결과 취수량을 변화시킴에 따라 T-N, T-P 및 Chlorophyll-α 농도는 증가하는 것으로 나타났고, 특히 갈수기에 각각 최대 62.53%, 39.07%, 232.19% 증가하는 것으로 나타났으며, Chlorophyll-α 농도의 변화는 T-P의 변화특성과 비슷한 추세를 보였다.

The seasonal variation of phytoplankton communities and its standing crops in accordance with environmental factors were investigated at Yeongrang-ho, Cheongcho-ho, Mae-ho and Hyang-ho which are located in the East coast of Korea during April to October 2011. High concentrations of T-N and T-P were observed in four lagoons due to the inflowing nutrients from farmlands and residential areas near lagoons. Nutrient salts mainly composed of nitrogen and phosphate caused the eutrophication of the lakes, leading to the robust growth of phytoplankton. During the period of investigation, 64 to 107 taxa of phytoplankton were observed in four lagoons. Diatoms were the most dominant species with high density. Non-point pollution source was estimated as the main cause of water pollution of lagoons. Trophic states of lagoons evaluated using the value of TSI and TSIKO indicated that all the investigated lagoons were in the eutrophication state.

This study evaluated the effect of water level of water resources on water quality in Ulsan. Two reservoirs, Sayeon Dam and Hoeya Dam, were selected and water quality of chemical oxygen demand (COD), total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) were analyzed from 2012 to 2014. And the characteristics of precipitation were also analyzed for 70 years (1945~2014) because runoff of non-point pollutant was strongly affected by precipitation. As a result, water deterioration of Sayeon Dam and Hoeya Dam were affected in accordance with lowering water level. For example, the concentrations of COD and TN was negatively correlated with the water level when the water level of Sayeon Dam was gradually decreased in 2013. The TN concentration was increased to 1.432 mg/L from 0.875 mg/L while the lowest water level of Sayeon Dam was recorded 45 m in 2014. Additionally the concentration of COD and TN was sensitively increased with 0.213 mg/L/m and 0.058 mg/L/m on account of non-point pollutant runoff. It is indicated that hereafter a control of non-point pollutant runoff is the critical factors to maintain water resources because the contribution of non-point pollutant is expected to increase due to the frequent heavy rain events. Therefore, it is necessary to map out a specific plan for non-point pollutant control based on analyses of runoff characteristics, water pollution sources and reduction plans in water pollutants and to establish a water modelling and database system as a preventive action plan.

The tap water is generally known to be corrosive in the pH range at 6.5 ~ 7.5. And the degree of corrosion varies depending on the types of raw water such as river surface water or lake water of the dam. Although several corrosion index represents the corrosivity of tap water, the typical corrosion indexes such as Langelier saturation index (LI) and calcium carbonate precipitation potential (CCPP) were calculated to monitoring the corrosive water quality about raw and tap water in water distribution system. To control the corrosive water quality, the correlation between corrosion index and water quality factors were examined. In this study, corrosion index (LI, CCPP) and the pH was found to be most highly correlated.

In this research traditional Buddhist dietary life style was studied as an alternative for both saving water and decreasing water pollution from household. A traditional dietary life style for the Buddhist monks, called Balwoo Gongyang, and its modernized one for citizens, called Dish Gongyang were examined with water use amount, wastewater quality and pollutant loading rate, and were compared with the kitchen wastewater from household. And several types of natural detergent were also examined to compare their effect on the wastewater quality and pollutant loading rate. This research was carried out using the wastewater from Balwoo and Dish Gongyang in J building located in Seoul. Wastewater generation from Balwoo Gongyang that was about 1.0 ℓ/capita/day was very low compare to that from dish washing in normal household(32.6 ℓ/capita/day). In case of Dish Gongyang, water generation was 1.8 times higher than that from Balwoo Gongyang, but it was just 1/19.2 of normal household. When the wastewater quality of Balwoo Gongyang was compared with the kitchen wastewater of normal household, SS was 1/16(15 mg/ℓ), COD was 1/7(22.1 mg/ℓ), BOD was 1/9(24.1 mg/ℓ) and T-N was 1/16(1.7 mg/ℓ). Pollutant loading rate from Balwoo Gongyang was very low, COD 18.0 mg/capita/day, SS 12.3 mg/capita/day and it was 1/290, 1/639 of that from dish washing wastewater from normal household, respectively. Pollutant loading rate from Dish Gongyang was also low 1/13(SS)∼1/144(TN) compared to dish washing wastewater from normal household. As a natural detergent, used water from washing rice showed very low pollutant loading rate. It was concluded that Dish Gongyang that was a modernized and simplified dietary life style of Balwoo Gongyang, was very eco-friendly. Especially when it was combined with natural detergents using by-product from cooking process, its effect on the water pollution was very low.

최근 기후변화 및 4대강 보에 의한 본류 구간에서의 조류 발생 우려로 인하여 지류로부터 유입되는 영양염류 물질 등 비점오염에 대한 관리의 필요성이 증대되고 있다. 이와 같이 영양염류의 다량 유입 등 원인제공에서 대 조류 발생과 같은 수질현상으로 발현되기까지 장기간이 소요되는 경우, 오염원의 입체적 관리 및 사전예방 대책 수립을 위한 장기 수질예보의 필요성이 높아지고 있다. 국내의 경우 「수질예보 및 대응조치에 관한 규정」에 따라 현재 국립환경과학원에서는 4대강 본류 중심의 7일 단위의 단기 수질예보를 수행하고 있으며, 해외의 경우에도 장기 수질예보의 사례를 찾아보기 힘들다. 본 연구에서는 3개월 선행예측기간(lead time)의 장기 수질예보를 위해서 통계적 접근 방법과 모델링 기반 접근 방법의 예측성을 비교하였다. 통계적 접근 방법의 경우 관측자료 기반 기후인자(Climate Index)와 중권역 규모 관측 수질 사이의 지체시간(lag time)을 갖는 원격상관(teleconnection)을 이용하여 모델링 과정 없이 수질을 예측하였다. 반면 모델링 기반 방법의 경우에는 장기 기후예측 정보를 유역규모 및 일 단위로 시·공간적 상세화(downscaling)를 거쳐 유역모형의 입력으로 사용하여 수질을 예측하였으며, 유역모형으로는 국내에서 가장 보편적으로 사용되고 있는 Soil and Water Assessment Tool (SWAT) 및 Hydrological Simulation Program-Fortran (HSPF) 모형을 사용하였다. 낙동강의 위천 중권역을 대상으로 하여 총질소(TN) 및 총인(TP) 수질항목에 대한 예측성을 평가하였다. 통계적 방법의 경우 3개 관측지점에서 월별(12개월) 수질 장기 예측을 수행한 결과 유의수준 0.05에서 유의미한 상관계수(Temporal Correlation Coefficient) 이상의 값을 보인 경우는 TN, TP의 경우 각각 83%, 89%로서 적절한 예측성을 보였다. 반면 모델링 방법의 경우에는 수질의 절댓값(농도) 비교를 통한 예측성 평가에는 어려움이 있는 것으로 나타났으며, 향후 추가적인 예측성 평가 기법의 개발이 필요할 것으로 사료된다.

매년 수질안전관리와 관련한 사건사고는 끊임없이 발생하고 있으며, 과거의 여러 사례에서 보여지듯이 수질오염으로 인한 피해는 후대까지 지속되는 인류의 끔찍한 재앙을 낳았다. 물은 인간을 비롯한 모든 생태계에 있어 가장 밀접하고도 필수적인 요소이기 때문에 철저한 유지 및 관리가 필요하다. 하지만 인간의 물 공급원인 호수나 하천은 지형적 특성상 오염 후 회복이 어려우며, 경제적인 부분은 물론, 획기적인 수질정화기술이 제시됨에도 불구하고 인구증가와 활발한 인간활동으로 그 수준을 따라가지 못하는 실정이다. 이를 위해 본 연구에서는 사용자의 편의를 위해 Matlab GUI로 제작한 수질의 오염정도를 간단히 예측해 볼 수 있는 수질 예측 모델에 대해 소개하고자 한다. 본 연구에서 소개하는 수질 예측 모델은 well-mixed, steady state라는 가정 하에 자연수역의 형태와 외부 오염 유입 등을 고려하여 알고자하는 지점의 수질 위험정도 판단이 용이하다. 또한 편리한 조작과 간단한 데이터 입력만으로도 수질오염정도의 판단 기준이 되는 여러 지표로 분석 가능하기 때문에 환경공학도들의 자가학습 툴(Self-Learning Tool)로도 효과적일 것으로 기대된다.

최근 LID 개념을 이용한 비점오염 저감시설이 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 다양한 LID 시설들 중 침투도랑에 관한 수질처리용량 결정을 위한 기법이 제안된다. 수확체감법칙을 이용한 수질처리용량은 해당 지역의 강수패턴, 유역의 불투수율과 같은 물리적인 특성, 침투도랑의 배수시간 등에 직접적으로 영향을 받고 있음을 살펴볼 수 있다.

2002년 이후 백두산 화산 폭발에 대한 가능성이 높아지면서 언론을 비롯해 국민들의 관심이 집중되고 있다. 이는 백두산 주변지역의 지진 횟수의 증가로 인해 주변 지형이 융기하고 있는 등, 분화의 가능성이 점차적으로 증가하고 있기 때문이다. 백두산이 분화할 경우, 비래해 오는 화산재는 활발한 경제활동이 이뤄지고 있는 동북아시아 지역에 막대한 피해를 초래할 것으로 예상된다. 따라서, 화산재로 인한 국가적 손실을 최소화하기 위한 낙하 화산재 활용 기술의 개발이 절실한 실정이다. 본 연구는 화산분출물을 주요 골재로 활용한 친환경적 수질정화용 블록 개발을 위한 것으로 수질정화 기능성 유용미생물의 오염물질에 대한 생물학적 분해효과를 분석하고, 유용미생물을 블록에 효과적으로 정착하기 위한 중성화 방안 및 블록의 수질정화특성을 분석하였다. 본 연구를 통해 얻어진 결과물은 향후 수질정화용 블록의 실용화를 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 전망된다.

인공습지는 습지의 수자원 확보 및 홍수제어, 생태서식처, 조경 및 레크레이션, 기후조절, 수질정화 및 환경교육 등의 기능을 목적으로 조성한 습지를 의미한다. 인공습지는 고유의 물순환, 생태, 자연정화, 경관, 심미적 기능 등의 융합적 기능에 의하여 복잡하고 다양한 문제해결에 적당한 기술로 평가받고 있으며, 선진국에서는 이러한 인공습지가 도시화, 기후변화 및 생활수준 향상으로 인한 홍수와 가뭄, 하천생태계 변화, 수질오염과 같은 문제를 해결하는 방안으로 제시되고 있다(환경부, 2014). 이와 같이 여러 목적으로 인공습지가 많이 조성되고 있는데, 특정 기능을 목적으로 인공습지가 조성된다 하더라도 인공적 생태계가 조성되는 습지의 특성상 융복합 기능을 갖게 된다. 인공습지 조성 시에는 특정 목적만이 아닌 다양한 효과에 대한 통합적 분석이 필요하지만, 한 가지 목적에 초점을 맞추는 게 대부분이다. 따라서 본 연구에서는 하천변 인공습지 조성 목적 중 홍수 저감 및 수질개선 효과를 함께 분석하고자 한다. 홍수 저감효과의 경우 동일한 홍수량을 홍수위 산정 모형인 HEC-RAS모형을 이용하여 저류지와 식생수로의 하도를 입력하여 모의하였으며, 수질모형인 QUAL2E모형에 동일한 인공습지를 적용하였을 때의 오염부하량 삭감량을 고려한 시나리오를 적용하여 수질개선효과를 분석하였다. 이와 같이 인공습지를 조성하였을 때의 다양한 효과들을 예측하여 습지의 총체적인 이익을 정량화할 수 있다면 수 있다면 다목적 인공습지를 적재적소에 더욱 효율적으로 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

최근 기후변화로 인해 국지성 집중호우가 지역을 불문하고 빈번히 발생하는 등 강수량 및 홍수량이 점차 증가하는 추세이다. 본 설계에서 광주호 유역의 강우사상을 검토해 본 결과 광주댐의 설계강우량 보다 38mm/hr 더 크게 분석되어 홍수량 증가로 인한 광주댐의 치수안정성 확보가 필한 것으로 검토되었고 질소, 인 등 영양염류로 인한 수질악화가 진행되고 있어 그에 따른 수질개선이 필요하여 광주댐 보완 설계를 하였다. 홍수량 재산정 결과 165m3/sec 증가하였으며 HEC-5를 이용하여 치수안전대책이 필요한 것으로 분석되었다. 기존 7m×7.5m×4개수의 여수로게이트를 7m×8m×7개수의 여수로게이트로 확장하였다. 또한, 영향염류로 인한 수질악화는 기존의 생태공원을 활용해 습생식물인 미나리, 갈대로 인공습지를 조성하여 수질개선을 하였다. 본 설계는 여수로게이트 확장설계를 통한 치수안정성을 확보와 인공습지 조성으로 인한 수질개선이 될 것으로 기대되며 습지농장조성으로 생태학습장과 습생식물 판매를 통한 수입창출으로 지역경제활성화에 도움이 될 것으로 예상된다.

계절별 유량의 연간 변동성은 열대지역의 해수면 온도와 같은 기후요소들을 사용하여 예측될수 있으며, 일 유출량의 변동성은 기상요소들을 사용하여 예측할 수 있다. 또한, 유출량은 하천에서 비점오염원으로부터의 오염물질 부하량과 밀접한 관계를 가진다. 이러한 관계에 기초하여, 이 연구에서는 기후 및 기상 예측 값들을 활용하여 계절별 그리고 일별 영양물질 부하량을 예측한다. 영양물질으로는 총질소(TN)의 부하량을 예측하였으며, 미국 동남부 지역에 위치한 18개 관측 지점을 대상으로 하였다. 계절별 영양물질 부하량 예측을 위해서는, 우선 기후 예측값을 사용하여 계절별 유출량을 모의하고, 모의된 유출량값들을 사용하여 다시 영양물질 부하량을 예측 하였다. 이를 위해 겨울동안의 계절별 영양물질 부하량을 예측하기 위해 개발된 로그-선형 주성분 회귀분석 모형은 예측 강우량과 관측 강우량 사이의 유의한 관계를 나타내었으며, 예측 강우량을 사용하여 유출량을 성공적으로 예측할 수 있었다. 일 영양물질 예측을 위해서는 기상조건을 대표하는 일일 선행 강우 예측값과, 초기 유역 조건을 대표하는 과거 3일의 일유량 평균값을 두개의 예측치로 사용였으며, 모형으로는 비모수 재표본 방법을 사용하였다. 이상으로부터 예측 모의된 계절 그리고 일 영양물질 부하량은 해당 유역에서의 기준 영양물질 부하량을 초과하지 않도록 하는 영양물질 배분 모형에 활용될 수 있으며, 수질 관리 계획을 위한 영양물질 배분 모형의 잠재적 유용성에 대해서 논의 하였다.

2002년 이후 백두산 화산 폭발에 대한 가능성이 높아지면서 언론을 비롯해 국민들의 관심이 집중되고 있다. 이는 백두산 주변지역의 지진 횟수의 증가로 인해 주변 지형이 융기하고 있는 등, 분화의 가능성이 점차적으로 증가하고 있기 때문이다. 백두산이 분화할 경우, 비래해 오는 화산재는 활발한 경제활동이 이뤄지고 있는 동북아시아 지역에 막대한 피해를 초래할 것으로 예상된다. 따라서, 화산재로 인한 국가적 손실을 최소화하기 위한 낙하 화산재 활용 기술의 개발이 절실한 실정이다. 본 연구는 화산분출물을 주요 골재로 활용한 친환경적 수질정화용 블록 개발을 위한 것으로 수질정화 기능성 유용미생물의 오염물질에 대한 생물학적 분해효과를 분석하고, 유용미생물을 블록에 효과적으로 정착하기 위한 중성화 방안 및 블록의 수질정화특성을 분석하였다. 본 연구를 통해 얻어진 결과물은 향후 수질정화용 블록의 실용화를 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 전망된다.

In recent years, a rapid growth in the population and urbanization led to an increasing industrial growth. The inadequate treated-wasted water from industry and various non-point sources causes significant negative effects on the stream water. For past few decades, extensive researches have been performed on water purification process. The purpose of this study is to investigate mechanical performance and water purification properties of porous concrete by using effective microorganisms through the site assessment test. The mechanical performance evaluation results showed that the increase void ration caused an decrease in the strength. The optimal mix rate was found to be 15% void rate From the site assessment, it was evaluated that the porous concrete improved the quality of the water and the purification ratios are 34.1 for SS, 14.6% for BOD, 34.9% for COD, 11.4% for T-N, and 12.6% for T-P. The porous concrete and the related purification technique can reduce the non-point pollution sources flowing into the river.

본 연구에서는 사상성 조류로 구성된 수질정화시설의 수질정화효율을 평가하고자 충남 서산시 음암면에 소재한 성암저수지 유입하천 홍수부지에 test-bed를 설치하고 유입하천수를 대상으로 현장적용실험을 실시하였다. 수질항목별로 정화효율을 평가한 결과, SS 80.9%, COD 74.6%, T-N 76.8%, T-P 84.4%, DTN 93.8%, DTP 98.3%의 제거효율을 보였다. 수온에 따른 정화효율은 수온이 약 20˚C로 유지되어 수질정화효율에 미치는 영향은 없는 것으로 나타났다. 수리학적 체류시간(HRT)은 SS 및 TP 처리효율과 유의한 상관성이 있는 것으로 나타났고, 체류시간을 5일로 했을 때 SS, TP 처리효율이 좋은 것으로 나타났다. 유입수의 COD/TN에 따른 처리효율은 TN, TP 모두 C/N비가 낮을수록 증가하였고, 유입수의 COD/TP에 따른 처리효율도 C/P비가 낮을수록 TN, TP 모두 처리효율이 증가하는 것으로 나타났다.