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하수처리수의 농업용수 간접재이용에 따른 관개용수 수질영향 모의
정한석 ( Hanseok Jeong ),김학관 ( Hakkwan Kim ),성충현 ( Chounghyun Seong ),장태일 ( Taeil Jang ),박승우 ( Seungwoo Park ) 한국농공학회 2012 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2012 No.-
하수처리수의 농업용수 재이용은 안정적인 농업용수 확보를 위한 대체수자원으로 평가받고 있다. 하수처리수의 농업용수 재이용에는 직접재이용과 간접재이용이 있으며, 하수처리장 방류수를 하천수에 희석하여 농업용수로 이용하는 간접재이용의 경우, 하천의 유황조건이 관개용수 수질에 큰 영향을 미친다. 따라서 본 연구에서는 유역 내 수문순환 및 오염원의 발생 거동을 정량적으로 분석할 수 있는 SWAT 모형을 통해 하수처리장의 유무에 따라 유역 내 수질영향과 관개기 유황곡선을 산정하고, 특정 유황조건에 따른 관개수질영향을 파악하고자 한다. 경기도 오산시에 위치한 오산시 환경수도사업소의 방류수를 농업용수로 간접재이용하는 오산천 유역을 대상으로 2010년부터 2011년까지 관측된 기상자료 및 수문·수질자료와 본 연구를 통해 구축한 지형자료를 바탕으로 SWAT 모형을 통해 하수처리수의 농업용수 간접재이용에 따른 관개용수 수질 모의를 실시하였다.
정한석 ( Hanseok Jeong ),박승우 ( Seungwoo Park ),아다모우스키잔 ( Jan Adamowski ) 한국농공학회 2013 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2013 No.-
농업수자원의 이용을 포함한 다양한 사회 및 공학적 문제는 하나의 일관된 해결책으로 대응하기에는 매우 복잡한 요소들이 연관되어있다. 또한, 기존의 문제를 인식하고 대안을 제시하는 방법이 유효한 효과를 보이고 있는지 의문시되고 있다. 따라서 복잡하게 얽혀있는 사회생태시스템의 요소시스템 간의 인과관계를 보다 정확하게 인식하고, 평가하는 새로운 방법이 필요하다. 본 연구에서는 농업수자원의 문제인식부터 대안의 제시를 포함하는 전체적인 개념적인 틀인 지속가능성 평가를 위한 프레임워크를 제안하고자 한다. 제안된 프레임워크는 생태시스템과 사회시스템 등으로 이루어져 있는 농업수자원 시스템을 체계적으로 분석하기 위한 시스템다이내믹스 접근방법과 시스템사고를 통해 분석된 현상을 평가하기 위한 생태모방 접근방법을 포함한다.
정한석 ( Hanseok Jeong ),박승우 ( Seungwoo Park ) 한국농공학회 2014 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2014 No.-
사회수문학의 개념에서 수문순환 모델링은 특정한 사건에 따른 시스템의 반응을 모의하고자했던 기존의 단선적인 수문모델링기법에서 벗어나 비선형적, 순환적 인식을 통해 전체적 사회-수문시스템의 변화과정을 모의하고자 한다. 본 연구에서는 도시화에 따른 인구증가와 토지이용 변화, 그리고 하수처리수를 농업용수로 재이용하는 영농활동의 수문시스템에의 영향을 모의하기 위해 시스템 요소간의 순환적 인과관계에 따른 소규모 사회-수문시스템의 동태적 변화를 이해할 수 있는 사회-수문시스템 모델링을 실시하였다. 시스템 다이내믹스를 이용하여 구성한 하나의 사회-수문시스템 모형은 수문시스템의 물리적 현상을 수식화한 결정론적 총괄형 수문시스템 부모형과 인구, 토지이용, 경제성, 그리고 기술 및 정책수준 등을 수식화한 사회시스템 부모형으로 구성되며, 민감도 분석과 극한 조건 시험, 그리고 SWAT 모형의 모의결과 및 실측 수문자료와의 비교를 통해 구조 건전성과 거동 객관성을 가진 것으로 평가되었다.
생성된 기상자료에 따른 하수재이용 논에서의 수확량 모의
정한석 ( Hanseok Jeong ),성충현 ( Chounghyun Seong ),이은정 ( Eunjeong Lee ),장태일 ( Taeil Jang ),박승우 ( Seungwoo Park ) 한국농공학회 2011 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2011 No.-
The objective of this study was to evaluate the suitability of weather data generated by the weather generator WGEN as input for simulating rice yields in wastewater irrigated paddy fields using the Decision Support System for Agrotechnology Transfer (DSSAT) v4.5 model. The experimental plots were designed, which was located near the Suwon wastewater treatment plant in Gyeonggi-do, Korea. The rice yield, irrigation amount, irrigation water quality and soil data were monitored and collected between 2006 and 2009. The DSSAT model was calibrated and validated with observed data. The weather data used for evaluating the suitability was generated by using weather data of suwon weather station near experimental plots between 1976 and 2005. The methods that were used to evaluate the suitability were the root mean square error (RMSE), normalized root mean square error (nRMSE), and index of agreement (d) of paddy rice yields between observed data and simulated data using generated weather data. Overall, this study showed good agreement with observed data of rice yields simulated with observed weather data.
기후변화 시나리오 이용에 따른 농업시스템의 미래예측 영향 분석
정한석 ( Hanseok Jeong ),라빈바타라이 ( Rabin Bhattarai ),황세운 ( Syewoon Hwang ) 한국농공학회 2019 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2019 No.-
Climate change scenarios are widely used for exploring future changes in environmental systems. However, many aspects of the uncertainties associated with the use of climate change scenarios in environmental systems modeling have not yet been studied sufficiently. We explore how the way that baseline scenarios are defined and general circulation model (GCM) outputs are used effects climate change impact assessments of agricultural systems. Our study builds on a previously validated agricultural systems model, the Root Zone Water Quality Model (RZWQM), coupled with the Decision Support System for Agrotechnology Transfer (DSSAT), which models a tiled-drained field in central Illinois of the United States and uses nine GCM outputs to investigate the effects. Our model simulations demonstrated the following three results. Firstly, the evaluation of climate change impacts presented a significant difference between the types of baseline used. The baseline scenario should be defined using the bias-corrected retrospective GCM outputs. Secondly, once GCM outputs are bias-corrected, the selective use of GCM outputs did not add significant value over using all available GCM outputs to provide more plausible future predictions of agricultural systems’ responses. Notably, however, selective use may have impacts comparable to the carbon dioxide emission scenarios in the field-scale agricultural climate change impact assessments. Thirdly, raw GCM outputs should be avoided for the predictions of field-scale agricultural systems’ responses to climate change. Our findings can help provide a clearer picture of how GCM outputs should be used in agricultural systems modeling.
관개용수 염도수준에 따른 시설 상추 및 당근의 생육 영향 분석
전지혜,정한석,김학관,Jeon, Jihye,Jeong, Hanseok,Kim, Hakkwan 한국농공학회 2015 한국농공학회논문집 Vol.57 No.4
The objectives of this study were to monitor and assess the effects of saline irrigation water on lettuce and carrot growth in protected cultivation. One control and 4 treatments with three replications, which were differentiated according to the level of salinity in irrigated water, were employed for each vegetable to assess the effects of the irrigation with saline water. Monitoring results showed that the use of irrigation water containing above a certain level of salinity was found to cause excessive accumulation of salts in the soil as saline irrigation water increased electrical conductivity (EC) and sodium ($Na^+$) content in both lettuce and carrot soil samples, while tap water irrigation used as control decreased the salinity in the samples. The salinity higher than the threshold level of irrigation water was found to reduce the yields of lettuce and carrot, while in less than the threshold level the higher the salinity of the irrigation water increased the yields. The salinity of the irrigation water also appeared to increase the internal salinity of the plant as the $Na^+$ content in plant increased as the salinity of irrigation water increase. Increased $Na^+$ content was analyzed to be able to increase the sugar content in carrot. This study could contribute to suggest water quality criteria for safe use of saline water in protected cultivation, although long-term monitoring is needed to get more representative results.
김경민,박태진,정한석,Kim, Kyungmin,Park, Taejin,Jeong, Hanseok 한국수자원학회 2023 한국수자원학회논문집 Vol.56 No.5
Monitoring river microplastics is a challenging task since it is a time-consuming and high-cost process. The use of a physical model to have a better understanding of river microplastics' behaviors can complement the challenging monitoring process. However, there have been very limited studies on modeling river microplastics. In this study, therefore, we evaluated the applicability of one commonly used river water quality model, i.e., the Water Quality Analysis Simulation Program (WASP), in simulating the microplastic concentration in the river environment. We simulated the microplastic concentration in the Anyangcheon stream using the WASP's biochemical oxygen demand (BOD) and suspended solid (SS) variables as possible surrogate variables for the microplastics. Simulation analyses indicate that the SS state variable performs better than the BOD state variable to mimic the observed concentrations of microplastics. This is because of the characteristics of each water quality parameter; the BOD variable, a biochemical indicator, is inappropriate for modeling the behaviors of microplastics, which have generally constant biochemical features. In contrast, the SS variable, which has similar physical behaviors, followed the observed patterns of the microplastic concentrations well. To build a more advanced and accurate model for simulating the microplastic concentration, comprehensive and long-term monitoring studies of the river microplastics under different environmental conditions are needed, and the unit of microplastic concentration should be carefully addressed before its modeling application.