수질 오염총량관리를 위한 안전율 산정방법

류병로 ( Byong-ro Ryu ),배용현 ( Yong-hyeon Bae ) 한국환경기술학회 2007 한국환경기술학회지 Vol.8 No.1

본 연구는 국내외에 사용되고 있는 안전율 적용사례를 분석하고 우리나라 실정에 적합한 안전율 설정기준을 제시하기 위하여 연구되었다. 특히 Walker의 방법과 Zhang의 방법을 중점 비교 분석하였으며 수정Walker의 방법을 제시하였다. 산정방법의 기술적 시간적 제약으로 수역의 제방특성을 고려한 안전율을 제시하지 못하였으며, 유역의 특성, 할당시설의 특성에 따른 안전율을 산정하였다고 하더라도 동일 수계내 구간을 단절하여 안전율을 적용하기에는 행정적으로 여러운 점이 있으며, 저수기와 평수기의 오염부하량 발생 특성에 따른 변동요인이 매우 크므로 수계 또는 계절에 따른 변동성을 표준화할 수 없는 문제가 있다. 특히 강우기에는 비점오염원의 비중이 높아 변동성이 크며 이를 고려하면 매우 큰 안전율 값을 갖게 되나 강우기간이 포함된 평수기 높은 안전율 값을 적용하려면 비점오염원에 대한 부하량 할당대책이 명확하지 않고 경제적 비용이 매우 커서 적용하기 어려운 점이 있다. 위의 불확실성을 고려하여 수정 Walker 방법과 Zhang에 의한 방법을 이용하여 오염총량제를 시행하고 있는 주요 수역을 대상으로 안전율을 산정한 결과 다음과 같이 나타났다. ① 수정 Walker 방법의 수질변동성에 의한 안전율 산정 결과 전체수질 자료로 산정한 안전율은 BOD가 57.5%, T-P가 115.6%를 나타났고, 이상치를 제거하기 위해서 저수량인 기준유량 상ㆍ하 25% 범위의 자료로 산정한 안전율은 BOD가 41.0%, T-P가 79.5%로 나타났다. ② 수정 Walker 방법 모델의 불확실성에 의한 안전율 산정 결과 전체수질 자료로 산정한 안전율은 BOD가 6.4%, T-P가 1.3%로 나타났고, 저수량 자료로 산정한 안전율은 BOD가 5.6%, T-P가 1.3%로 나타났다. ③ 수정 Walker 방법의 수질변동성과 모델의 불확실성에 의한 안전율 산정결과 BOD는 전체수질 자료로 산정한 안전율은 37.3%, 저수량 자료로 산정한 안전율은 29.2%를 나타냈다. T-P의 경우는 전체수질 자료로 산정한 안전율은 54.9%, 저수량 자료로 산정한 안전율은 42.5%를 나타냈다. ④ 하천의 하류지점으로 갈수록 또, 유역면적의 크기가 클수록 안전율 값은 낮게 나타났으나 일관성은 높지 않은 것으로 평가되었다. ⑤ Zhang의 방법에 의한 안전율 산정 결과 저수기를 기준으로 한 모델링 결과의 표준편차를 이용해 산정한 안전율은 평균 7.1%를 나타났다. This study is analyzing foreign case of MOS and analyzing various statistical methods comparatively by examining rationality of current MOS (10%) applied uniformly and bringing up applicable MOS during the 2nd period. As the result of study, MOS considering applicability is estimated. Technical and time restriction prohibited from indicating MOS reflecting dike characteristics of waters. Even though MOS was estimated in terms of characteristics of basin and alloted facility, MOS was simplified because it is administratively difficult to apply MOS by cutting the section of the same hydrospheres. Because the factor in accordance with the characteristics of pollution load occurrence fluctuates widely between reservoir-water-period and ordinary-water-period, variableness due to water volume and season cannot be standardized. Especially in the rainy season, MOS will be large since the high weight of nonpoint pollution source cause wide fluctuation. However, it is difficult to apply high MOS of ordinary-water-period including rainy season because pollution load allotment of nonpoint pollution source is unclear and economic cost is heavy. ① By using water quality variability of modified Walker method, MOS estimated by the data of quantity of whole water is as follows: BOD for 57.5%, and T-P for 115.6%. MOS estimated by the data of lower than 25% and higher than 75% of pondage as a standard flux is follows: BOD for 41.0% and T-P for 79.5%. ② By using model uncertainty of modified Walker method, estimated MOS of the quantity of whole water calculate BOD for 6.4% and T-P for 1.3% while estimated MOS of the quantity of pondage calculate BOD for 5.6% and T-P for 1.3%. ③ By using both water quality variability and model uncertainty of modified Walker method, MOS estimates BOD for 37.3% and T-P for 54.9% based on the data of the quantity of whole water while MOS estimates BOD for 29.2% and T-P for 42.5% based on the data of the quantity of pondage. ④ The lower courses of river and the bigger basin area, the lower MOS, but the consistency of data is not reliable. ⑤ The result of MOS by Zhang`s method averages 7.1% estimated by standard deviation of modeling based on reservoir-water-period

연구논문 : ARIMA 모형에 의한 하천수질 예측

류병로(Byong Ro Ryu),한양수(Yang Su Han) 한국환경과학회 1998 한국환경과학회지 Vol.7 No.4

상태공간모형에 의한 공주지점의 T-N농도의 시계열예측

류병로 ( Ryu Byong-ro ),한양수 ( Han Yang-su ) 한국환경기술학회 2000 한국환경기술학회지 Vol.1 No.1

本 硏究는 公州地點의 水質(T-N)과 公州地点을 排水區域으로 하는 汚染排出負荷量(T-N) 公州地點의 流量, 公州地點의 直上流인 燕岐地點의 水質(T-N) 變數들간의 動的關聯性을 살펴보고 어떤 互相作用(feed back interaction)도 可能할 수 있는 模型과 이 時系列데이터를 가장 잘 適合 시키고 豫測할 수 있는 最適의 狀態空間模型을 構築하는데 그 目的이 있다. 그리고 河川水質에 影響을 미치는 汚染發生 排出負荷量(T-N)와 汚染源의 移送 및 擴散을 돕는 流量, 公州地點의 水質(T-N) 그리고, 水質因子 起作에 影響을 미치는 水質因子와 水系 上ㆍ下流間의 密接한 關係를 가지므로, 公州地点의 直上流인 燕岐地點의 T-N을 使用하여 狀態空間 模型의 構築과 水質을 豫測하였다. An optimizing method about long and short-term water quality in developed to establish State space model for the accurate hydrologic forecasting using pollution load and discharge data at a site of a river basin Input data of state space model is T-N that is classified with non-point source and point source. The non-point sources of this model are selected by populations, livestock, industries, fish-nursers, visitors and the point source are selected by pollution load according to land use. The major findings of this papers are followings: First, for the P value of VAR(P) model to establish state space theory, it used AIC value By time step and VARMA model were established that it was findings to the constituent Unit of state space model using canonical correction coefficients. Therefore this paper confirms that state space model is very significant related with optimization factors of VARMA model. second, the results of comparison with computed and observed values in conformity with the rule of state space model were showed a good results and the model were exhibited to high forecasting ability of water quality third, from the simulated results by the state space model, the model are suitable to forecasting the water qualities for similar to simulated and observed results.

위치추적시스템을 활용한 최적 수송경로 탐색 알고리즘 연구

류병로 ( Byong-ro Ryu ),이충용 ( Chung-yong Lee ),송영준 ( Young-jun Song ),안재형 ( Jae-hyeong Ahn ) 한국환경기술학회 2007 한국환경기술학회지 Vol.8 No.4

본 연구는 LBS에 기반하여 위험물질 수송차량의 이동 경로를 퍼지 적분을 통해 최저 위험도의 최적 경로를 모델링하는 방법을 제안하였다. 위험물 수송차량은 사고 발생시 인명 및 재산상의 1차적인 물질적 피해 및 환경 생태계 파괴 및 2차적인 피해까지 광범위하게 나타난다. 산업화와 도시화의 가중으로 도로망에 운송되는 위험물이 증가 하고 있으며, 사람과 생태계는 항상 위험을 안고 살아가고 있다. 이에 위험물질 수송차량들의 이동 경로를 위험 요소에 따른 위험도 모델링을 통해 최저 위험 경로로 운행하도록 하고자 한다. 기존의 GPS와 LBS를 이용하여 실시간으로 위험물질 수송차량의 이동 경로를 추적할 수 있게 할 수 있으며, 수송차량 운전자에게 최저 위험도 경로를 알려주기 위해 5가지 위험도 요인에 대해 수학적 모델링 기법중의 하나인 퍼지 적분을 적용하여 최적 경로를 도출하였다. 본 연구의 모델링 방법은 위험물질 수송차량의 최저위험 경로뿐만 아니라, 다른 차량들의 안전 경로를 추적할 수 있도록 퍼지적분을 이용하여 최적 운행경로를 탐색할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 또한 LBS 시스템과 연동하여 실시간으로 위험 물질 수송 차량의 이동 경로를 모니터링하고, 운전자에게 최적 경로를 알려주어 최단 경로의 경제적 이득과 최저 위험도의 최적경로로 인한 사고 발생의 감소로 환경 생태학적 보호라는 두 가지 이득을 얻을 수 있으리라 기대되며, 실제 수질정책 기본법에 의거 통행이 제한되어 있는 대청호 주변지역에 적용하여 위험물질 수송차량의 통행 제한 지역을 우회할 수 있는 최적경로를 제시하므로서 적용가능성을 타진하였다. This study uses the movement of vehicles transporting hazardous materials through the lowest-risk path for the spread of the optimal path integral to model the proposal. The accident occurred when a vehicle transporting hazardous material on a productive life and property and environmental damage and material damage to ecosystems destroyed and two primaries extensively appear. The industrialization and urbanization pressure on transportation Road Network can increase dangers, and people as well ecosystems are always exposure the danger. The path to move their vehicles transporting hazardous materials risks due to the risk modeling through the lowest risk path they want to be operational. The existing GPS and LBS using real-time transfer of vehicles, transporting hazardous materials path should be able to be tracked. Transportation vehicle drivers should be informed about the lowest risk path to the five risk factors for the mathematical modeling techniques during one of the fuzzy integral to apply the optimal path to bring him on track.

유역특성인자(流域特性因子)에 의한 홍수량(洪水量)의 결정(決定)

안상진,류병로,Ahn, Sang Jin,Ryu, Byong Ro 대한토목학회 1983 대한토목학회논문집 Vol.3 No.1

본(本) 연구(硏究)는 미계측지점(未計測地點)의 홍수량(洪水量)을 추정(推定)하는 빈도홍수량(頻度洪水量) 공식(公式)을 유도(誘導)하는데 목적(目的)이 있다. 금강(錦江) 수계적(水系的) 주요수위표지점(主要水位標地點)을 대상(對象)으로 하였으며, 여기서 얻은 홍수량(洪水量)의 자료(資料)는 Weibull-plotting position에 의한 분석(分析)으로 T년(年) 빈도홍수량(頻度洪水量)을 구(求)하였다. 홍수량(洪水量)을 분석기준(分析基準)은 미국지질조사소(美國地質調査所)가 채택(採擇)하고 있는 수문(水文) 및 지형인자(地形因子)를 이용(利用)한 홍수량(洪水量) 합성방법(合成方法)을 채택(採擇)하였다. 여기서 얻어진 Model은 유역(流域)의 평균적(平均的) 홍수량특성(洪水量特性)을 파악(把握)하고 있기 때문에 유역내(流域內) 미계측지점(未計測地點)의 홍수량(洪水量)을 추정(推定)하는데 사용(使用)될 수 있다. The purpose of this study is to provide a method of estimating the frequency of flood magnitudes in ungauged station. Six major station are selected for this study in the Geum River system. For each gauging station in the basin, T-year flood is determined by Weibull plotting position. The derivation of the flood frequency formulae is performed on the basis of estimating method of floods with using the hydrological and geomorphical factors developed by U.S. Geological Survey. It is found that the model in this study can be applied to flood flow estimation of ungauged station in the Geum River basin because the mean characteristics of flood flow is used for the basin.

오염총량관리제도의 기술적 문제점과 개선방안에 관한 연구 - 금강수계를 중심으로 -

김홍수 ( Hong-su Kim ),류병로 ( Byong-ro Ryu ) 한국환경기술학회 2006 한국환경기술학회지 Vol.7 No.4

본 연구는 설문조사를 통해 수질오염총량관리제의 시행에 따른 기술적 문제점을 분석하고 이를 바탕으로 유역의 효율적 관리를 위한 개선방안을 제시하기 위하여 수행되었다. 기술적 부분의 개선방안으로, ① 1차 계획년도에서의 문제점 등을 반영한 기술지침의 개정 및 보완이 필요하며, 삭감 계획이 이행될 수 있도록 지자체의 재정력과 환경기초시설 보급률 등을 고려한 재정지원이 마련될 필요가 있다. ② 지역의 오염저감비용, 지역개발의 형평성, 수계구간별 이수목적 등을 고려한 목표 수질 설정원칙 및 기준을 명확화 할 필요가 있으며, 수계 내 시·군의 경계지점에 목표수질 지점을 추가 설정하여 수질관리 및 개선에 책임을 부여할 수 있도록 각각의 기준설정이 필요하다. ③ DEM 자료를 통한 유역구분이 행정구역 경계지점과 불일치하므로 실사를 통한 유역구분을 재조정하여 작은 점유율로 인해 부하량이 배분되는 경우가 없도록 해야 한다. ④ 배출부하량 산정방법에 있어서, 강우시와 비강우시를 구분하여 관리하는 방안이 마련되어야 하며, 오염량에 대한 정확한 조사를 통해 원단위의 개선이 필요하다. 또한 비점오염원의 영향에 대한 관리방안을 별도로 마련할 필요가 있다. ⑤ 총량관리 계획수립에서 기본계획과 시행계획의 수립범위를 명확히 하고 시행계획 수립시에 기준이 되는 할당부하량이 변경 되는 경우가 없도록 해야 할 것이다. ⑥ 계획수립과 이행단계에서의 불확실성에 대비한 안전율은 저감계획의 특성에 따른 차별화된 적용이 필요하다. ⑦ 지역개발 할당부하량의 개념을 보다 명확히 규정하여 할당부하량 이내에서 삭감계획에 의한 여유량 확보를 통해 추가적인 개발계획이 가능하도록 관리 되어야 한다. ⑧ 기존 측정망과 오염총량관리제 시행에 따른 측정망의 비교 분석을 통해 중복되는 측정망을 일치시킴으로써 조사의 필요한 인력과 경비를 줄이고 자료의 일관성을 유지시켜야 하며, 광역 시·도 경계지점 및 단위유역 말단에서의 수질측정망은 자동측정망으로 전환하도록 하여 효율적인 하천관리가 가능하도록 해야 한다. This study carried out to improve of technical problems on the Total Maximum Pollutants Daily Load(TMDL) System according to the poll. As a technical parts, ① revise and complete technical guide reflected the problems of the first plan, prepare a financial support considered a financial power and the rate of diffused a basic environmental facilities for fulfilling a plan of curtailment. ② Definite a principle and a standard in setting a target water quality considered of regional pollution reduction cost, equalization of regional development, purpose of each watershed, and set a point of a target water quality at the borderland between cities and districts inside of watershed for granting a responsibility for managing and improving the quality of water. ③ Remove the case which distributes pollution load by a low percentage of the market off by regulating divided of watershed through an actual action, because divided of watershed in a data of DEM doesn`t match with a official boundary. ④ In a calculational mathod of the pollutant load, prepare a plan for managing by distinguishing with rain and without rain, improvement of basic unit through the precise investigation of the amount of pollution. Also, prepare a plan for managing about the influence of non-point pollutant source in a separate use. ⑤ Make the range of establishment of the basic plan and enforcement plan clear, and remove the possibility of changing the pollution load allocation which is the standard in establishment of the enforcement plan. ⑥ Apply the safety rate prepared of uncertainty in a process of planing and fulfilling distinctionally. ⑦ Manage for a possibility of additional development plan through securing an extra by the plan for a load reduction within the pollution load allocation by making the concept of the pollutant load allocation for regional development clearly. ⑧ Manage watercourses efficiently by maintaining consistency of data and reducing manpower and finance for an investigation through matching overlapping measurement network by comparison analysis of measurement network established and based on enforcement of Total Water pollution Load Management and converting measurement network of the boundary area that a division the city and the end of unit watershed to auto measurement network. This study expects substantial improvement of the quality of water through enforcing total load management, if sustaining complement of the problems from an enforcement, systemic improvement, concrete study and technique development for supporting total load management, progressive efforts of the government and regional residents for successful fixation of Total Water pollution Load Management and increase of effect continue.

전이함수 잡음모형에 의한 하천수질의 시계열분석

조정석(Chung Seok Cho),류병로(Byong ro Ryu),한양수(Yang Su Han) 한국물환경학회 1999 한국물환경학회지 Vol.15 No.4

The purpose of this study is to develop the stochastic stream water quality model for the intaking station of Kongju city waterworks in the Keum river system. This model was based on the theory of Box-Jenkins multiplicative ARIMA(SARIMA) and the transfer function to simulate changes of water qualities. The water qualities included in the models are BOD of Kongju station and BOD of Yeongi station. The model development was based on the data obtained from Jan. 1985 to Dec. 1996 and followed the typical procedures of the Box-Jenkins method including identification, estimation, and diagnostic check. In the most cases we analyzed a single time series without explicitly using information contained in the related time series. In many forecasting situations, other events will systematically influence the series to be forecasted(the dependent variables), and therefore, there is a need to go beyond a unvariate forecasting model. Thus, we must build a forecasting model that incorporates more than one time series and introduces explicitly the dynamic characteristics of the system. Such a model is called a multiple time series model or transfer function model. The prediction ability of SARIMA model and transfer function noise model were tested using the data collected from Jan. 1997 to May 1998. There were good agreements between the model predictions and the field measurements. Most of the predicted values were located within the 95% confidence limits. The performance of the SARIMA model and the transfer function noise model were examined through comparisons between the historical and generated monthly BOD series. The result reveal that the transfer function noise model lead to the improved accuracy.

매립지 선별토사의 성토재 활용에 관한 연구

장철현 ( Jang Cheol-hyeon ),방기웅 ( Bang Ki-woong ),류병로 ( Ryu Byong-ro ),김영묵 ( Kim Young-muk ),박상우 ( Park Sang-woo ) 한국환경기술학회 2000 한국환경기술학회지 Vol.1 No.3

본 연구는 14년이 경과된 매립지의 선별토사를 이용하여 환경적으로 안전하고 토질공학적으로 양호한 성토재로 활용하기 위한 유해성 판단과 토질특성분석을 실시하였다. 유해성 분석 결과에 의하면 환경부 폐기물 관리법에서 규제하는 유해성분중 Hg, PCB는 불검출되었으며, Cd : 0.194~0.213ppm, Cu : 0.01~0.03ppm, As : ND~0.03ppm, Cr⁺⁶ : 0.36~0.97ppm의 용출량을 나타내어 유해기준치보다 낮은 함량이 검출되었다. 또한 건설교통부 도로공사 표준시방서에서 제시하는 CBR 2.5%이상을 나타내어 만족하였다. 유기물함량이 7.0%~7.6%를 나타내어 안정화된 것으로 판단되었으나 장단기 침하 등의 가능성을 고려하여 양질토사와 교대로 층다짐하면 선별토사를 성토재로 활용할 수 있을 것으로 생각된다 The major objectives of this study were to investigate the nature of excavated landfill wasted and to assess the possibility of recycling for refilling materials under the constructing road. The old landfill site selected for this study was closed 14 years ago. To recycle the excavated wastes, it must be evaluated whether they contained any hazardous materials. The exacavated wastes were analyzed three components, heavy metal extraction, contents of organics and CBR. After the excavated wastes were sorted to soil-like materials and soild wastes by using trammel screen, the above analyses were conducted of heavy metals in the soil-like material was followed Hg, PCB : ND, Cd : 0.194~0.213ppm, Cu : 0.01~0.03ppm, As : ND~0.03ppmm, Cr⁺⁶ : 0.36~0.97ppm and organic contents were 7.0~7.6%.

P-139 : 총량관리 대상물질 확대를 위한 매립계 TOC 조사

박재홍 ( Jae Hong Park ),박배경 ( Bae Kyoung Park ),박지형 ( Ji Hyoung Park ),이재관 ( Jae Kwan Lee ),류병로 ( Byong Ro Ryu ),송창수 ( Chang Soo Song ),강미아 ( Mee A Kang ),배용현 ( Yong Hyeon Bae ),최병우 ( Byoung Woo Choi ) 한국물환경학회(구 한국수질보전학회) 2013 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2013 No.-

P-140 : 총량관리 대상물질 확대를 위한 양식계 TOC 조사

박재홍 ( Jae Hong Park ),박배경 ( Bae Kyoung Park ),박지형 ( Ji Hyoung Park ),이재관 ( Jae Kwan Lee ),류병로 ( Byong Ro Ryu ),송창수 ( Chang Soo Song ),강미아 ( Mee A Kang ),배용현 ( Yong Hyeon Bae ),최병우 ( Byoung Woo Choi ) 한국물환경학회(구 한국수질보전학회) 2013 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2013 No.-