시화호 배수갑문 개폐에 따른 탁도와 부유물질의 분포와 특성

최정훈,홍대벽,임종완,Choi Jung-Hoon,Hong Dae-Byuk,Lim Jong-Wan 한국관개배수위원회 2002 한국관개배수논문집 Vol.9 No.1

The Lake Sihwa gradually changes from freshwater lake to saline lake due to inflow of seawater by sluice gates . The changes of lake water are closely related to characteristic and distribution of turbidity and suspended matter. During the period April-Ma

시화호 배수갑문 운용에 따른 수질변화

최정훈,김미옥,홍대벽,Choi Jung-hoon,Kim Mi-ock,Hong Dae-byuk 한국관개배수위원회 2000 한국관개배수논문집 Vol.7 No.1

The variations of water quality due to inflow of sea water by gate operation were observed in Sihwa Lake. The distributions and concentration of salinity, temperature, dissolved oxygen, nutrient were investigated from Feb. 1997 to Jul. 1998. The salinity

배수갑문 운용에 따른 시화호의 수온과 염분 변화

최정훈,김계영,홍대벽,Choi, Jung-Hoon,Kim, Kye-Young,Hong, Dae-Byuk 한국지구과학회 2000 한국지구과학회지 Vol.21 No.5

1997년 2월부터 1998년 7월까지 총 33회에 걸쳐 시화호내 11개 정점에서 장기간 관측한 수온, 염분 자료를 이용하여 배수갑문운용에 따른 시화호의 물성변화를 파악하였다. 배수갑문을 통한 해수유통이 없었던 1997년 3월부터 1997년 6월까지 시화호내의 염분은 15psu 이하로 나타났으며, 약 11m 수심을 경계로 염분에 의한 강한 성층이 관측되었다. 배수갑문을 통한 해수유입이 시작된 1997년 7월에는 태양복사열의 증가로 표층수온이 급격히 상승하여 표층과 저층의 수온차가 약 10^{\circ}C$ 이상으로 나타났으며, 1997년 10월{\sim}$12월에는 표층에 비해 저층 수온이 상대적으로 높은 수온역전현상이 발생하였다. 1997년7월 배수갑문 개폐시기를 전 ${\cdot}$ 후로 배수갑문 내측에 위치한 정점에서 장기간 수온, 염분, 유속 및 유향을 조사한 결과, 해수유입시 수온과 염분이 대칭적인 분포를 나타내었으며, 이는 외해로부터 해수 유입시마다 저온, 고염의 해수가 시화호 내로 유입되었기 때문인 것으로 판단된다. 1998년 1월 이후에는 지속적인 배수갑문 개폐의 영향으로 시화호의 염분이 30psu 이상으로 해수화되었으며, 배수갑문 개폐 이전에 비해 성층이 크게 약화된 것으로 나타났다. The variations of physical properties due to inflow of seawater by sluice gates operation were observed in Shihwa Lake. The distributions of salinity and temperature were investigated at 11 stations during February, 1997 to July, 1998. The salinity of water mass in Shihwa Lake before gate operation was ranged below 15psu and strong stratification due to inflow of seawater was observed at the depth of 11 m. In July 1997, temperature difference of 10^{\circ}C$ was occurred between the surface and bottom water due to strong solar radiation. During October 1997 to February 1998, inversion of temperature distribution, which the temperature of bottom water was higher than that of surface water, was observed. In July 1997, temperature, salinity, current speed and current direction were investigated by RCM-7 at St.3 for 56 days. When sea water was intruded in Shihwa Lake, the symmetric distribution of temperature and salinity was observed and it seems to be resulted from inflow of seawater with low temperature and high salinity. After January 1998, salinity of Shihwa Lake was increased over 30psu due to continuous gate operation and the stratification was weakened.

자유수면형 인공습지에서 식물식재 유무가 처리효율에 미치는 영향

함종화,김형중,김동환,홍대벽,Ham, Jong-Hwa,Kim, Hyung-Joong,Kim, Dong-Hwan,Hong, Dae-Byuk 한국농공학회 2011 한국농공학회논문집 Vol.53 No.6

Three different types of wetlands (unplanted wetland, reed planted wetland, cattail planted wetland) were constructed at the mouth of Seokmoon reservoir with 910 $m^2$ each to examine the effects of wetland plant on pollutant removal rate in constructed wetland, and operated for 9 years (2002~2010). Water depth of the wetland was maintained at 0.3~0.5 m, flow rate was about 40~200 $m^3$/day, and retention time was managed at about 1~5 days. There was no difference in removal rate of SS, TN, and TP between reed wetland and cattail wetland. Removal rate of SS and TN in planted wetland with reed and cattail were higher than unplanted wetland, whereas removal rate of TP in unplanted wetland was higher then planted wetland. The monthly variation of removal rate in planted wetlands was high compared with unplanted wetland. From the long term monitoring results, SS and TN removal rates of period3 (2008~2010) were higher than period1 (2002~2004) in planted wetland, whereas TP removal rate was decreased as time goes on. Overall, pollutant removal rate in constructed wetland was more influenced by existence of plants than by plant species. Although constructed wetland is operated long term period, SS, TN, and TP removal rate (SS 90 %, TN 60 %, TP 40 %) can be maintained high values.

농업용저수지의 녹조제어를 위한 수환경 특성과 포식성 천적생물의 분리 및 효과분석

남귀숙,송영희,이의행,홍대벽,한명수,Nam, Gui-Sook,Song, Young-Hee,Lee, Eui-Haeng,Hong, Dae-Byuk,Han, Myung-Soo 한국관개배수위원회 2011 한국관개배수논문집 Vol.18 No.1

Jundae reservoir has basin area of 234ha, average depth of 3.77m and total storage of $619{\times}10^3m^3$, and is located in Dangin-gun, Chungcheongnam-do. The water quality of Jundae reservoir exceeded the IV grade of water quality standard as available for irrigation water in COD, TN, TP, Chl-a. COD and Chl-a were higher in spring season, because the algal bloom by phytoplankton increased. And the algal blooms in October by inflow non-point pollution during summer rainy season. The most dominant zooplankton was rotifers during study period at all stations. Dominant species were Keratella cochlearis, Polyarthra spp., and Trichocerca spp. We successfully established 2 isolated clone cultures as predator. One is Rotifer, Euchlanis sp. and another is cladocerans, Bosmina sp. To test the removal rate of 2 cultures against Microcystis aeruginosa, we inoculated Euchlanis sp. and Bosmina sp. separately when the abundance reached at $1.0{\times}10^6$cells/ml. Euchlanis sp. removed M. aeruginosa around 98.9% and Bosmina sp. removed it around 98.4%. They are useful grazers for controling algae blooms, Euchlanis sp. and Bosmina sp. feeding on M. aeruginosa highly.

간척지를 활용한 자원순환형 축산단지조성방안 경제성 분석

최선화 ( Sun Hwa Choi ),홍대벽 ( Dae Byuk Hong ),박구성 ( Ku Seong Park ) 한국물환경학회 ( 구 한국수질보전학회 ) 2010 공동 추계학술발표회 Vol.2010 No.-

논문 - 이동저수지 유역의 수질 특성 및 항목간 상관관계 분석

김형중,함종화,김동환,홍대벽,Kim, Hyung-Joong,Haam, Jong-Hwa,Kim, Dong-Hwan,Hong, Dae-Byuk 한국관개배수위원회 2011 한국관개배수논문집 Vol.18 No.2

This study was carried out to analyze characteristics of water quality and correlation among water quality parameters in Idong reservoir used for agricultural water. The pH and concentrations of DO, SS, BOD, COD, TP, Chl-a in Idong reservoir almost met the water quality standards for agricultural water, but TN concentration exceeded the water quality standards for agricultural water. All of water quality items had no significant difference between horizontal points at 95% confidence level and the Idong reservoir was possible to be treated as the single water body. As NIP ratio of the Idong reservoir is 52, TP is a limiting nutrient salt. As TN exceeds the water quality standards, it is required to preserve TP below current state to prevent water bloom by eutrophication. Therefore, reduction of phosphorus from the watershed is necessary for controlling the eutrophication of Idong reservoir.

새만금 간척지 토양에서 벼생육 기간중 시비처리별 전기전도도 분석

손재권,최진규,구자웅,송재도,김영주,이용규,홍대벽,Son Jae Gwon,Choi Jin Kyu,Koo Ja Woong,Song Jae Do,Kim Young Ju,Lee Yong Kyu,Hong Dae Byuk 한국관개배수위원회 2004 한국관개배수논문집 Vol.11 No.1

This study was performed In order to analyze the changes of electrical conductivity (EC) by the fertilization treatments during the rice owing period in Saemangeum reclaimed tidal land soils. The objective of this study was to offer fundamental data for i

합리적인 농업용저수지 유역내 공장설립 제한에 관한 연구

함종화 ( Jonghwa Haam ),김형중 ( Hyung-joong Kim ),홍대벽 ( Dae-byuk Hong ) 한국농공학회 2010 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2010 No.-

농업용저수지는 유역의 도시화와 산업화로 인해 생활하수 및 공장폐수 배출량의 증가, 축산시설 및 각종위락시설의 증가, 환경기초시설의 부족 등에 의하여 지속적으로 수질이 악화되고 있다. 농업용저수지의 수질을 보전할 목적으로 2005년 12월부터 「산업입지 관리에 관한 통합지침」에 의해 저수지로부터 상류방향으로 일정한 거리까지는 공장 및 산업단지가 설립할 수 없도록 하였으나, 법적 구속력이 미약하여 2009년 4월동일한 내용의 규제를 「농어촌정비법」에 추가하였다. 하지만, 공장 및 산업단지 규제 방법이 합리적이지 못하여 많은 민원이 제기되고 있는 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 농업용저수지 수질을 보호할 목적으로 유역내 공장 및 산업단지 입지를 제한할 수 있는 합리적인 방법을 제시하고자 한다. 새로 개정된 「농어촌정비법」과 동법 시행령은 모든 농업용저수지 상류 지역에서 유하거리 2km이내에 공장을 설립할 수 없으며, 도시지역·계획관리지역 이외의 지역, 농어촌용수구역 외의 지역, 그리고 수질오염방지시설 등 환경상 안전한 대책을 수립하여 관할 환경관리청장과 협의한 지역에서는 폐수배출시설이 아닌 공장 및 산업단지를 2km~5km 이내의 위치에 설립할 수 있도록 하였으며, 유하거리 5km 초과하는 지역에는 모든 공장 및 산업단지가 설립될 수 있도록 하였다. 하지만, 「농어촌정비법」과 동법 시행령은 농업용저수지 유입하천의 수질 및 유량과 공장 및 산업단지에서 배출하는 오염물질 배출량을 고려하지 않고 유역의 토지이용 및 폐수배출여부만을 이용해 공장 및 산업단지 설립을 규제하고 있어, 오염물질을 매우 적게 배출하는 공장과 이보다 훨씬 많은 오염물질을 배출하는 큰 공장이 동일한 입지제한 거리를 적용받는 등 불합리한 부분이 있어 잦은 민원이 제기되고 있다. 보다 합리적으로 농업용저수지 유역내 공장 및 산업단지 설립을 제한하기 위해 반듯이 산업단지에서 배출하는 오염물질량과 저수지 유입하천의 수질 및 유량을 고려해야 한다. 합리적으로 공장 및 산업단지 입지를 제한하기 위해 갈수기 유입하천의 평균 유속 및 오염물질 반응상수를 도출하였다. 현장에서 실측한 유입하천유속과 GIS를 이용해 실측지점의 하천경사 및 전국 농업용저수지 유입하천의 평균경사를 산정하여 이들 사이의 관계로부터 전국 농업용저수지 유입하천의 평균 유속(0.18m/s)을 도출하였다. 유입하천의 오염물질(COD) 반응상수는 14개의 유입하천 구간에서 실측한 값을 유속 0.18m/s일 때의 반응상수로 환산하여 도출한 결과 1.61로 나타났다. 위에서 도출한 반응상수(1.61), 평균유속(0.18m/s) 및 일차반응식 등을 이용해 공장 및 산업단지 입지제한 거리를 산정할 수 있는 식을 도출하였다. 도출한 식을 이용할 경우 유입하천 말단부의 목표수질 농도, 공장방류수 유입지점의 하천 유량 및 농도, 설립 예정 공장의 방류수 유량 및 농도에 따라 합리적으로 입지제한거리 산정이 가능하였다. 도출된 식에 의하면, 목표농도가 낮을수록, 하천수의 농도가 높을수록, 유량비(방류수유량/갈수기 하천수유량)가 클수록 입지제한거리가 길게 계산되어, 농업용저수지 만수위로부터 더 먼 거리까지 공장이 설립될 수 없도록 된다.

인공습지 조성형태별 수질정화특성

김형중 ( Hyung Joong Kim ),함종화 ( Jong Hwa Haam ),김동환 ( Dong Hwan Kim ),홍대벽 ( Dae Byuk Hong ) 한국농공학회 2011 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2011 No.-

자연정화시설의 장기운영결과를 활용하여 적정 설계방안을 도출하기 위해 충남 당진군 고대면 석문간척지구 내에 9개의 시험시설을 설치하였다. 1시험포는 미식재구, 갈대구, 애기부들구로 구성되고, 2시험포는 침전지이다. 3시험포는 침전지+애기부들+갈대구, 침전지+미식재+갈대구, 침전지+갈대+미식재구, 4시험포는 지표흐름 인공습지+지하흐름 인공습지, 5시험포는 침전지+습지, 6시험포는 습지+침전지, 7시험포는 습지+개방구간(2열)+침전지, 8시험포는 침전지+개방구간(1열)+습지로 구성되었다. 단독형 식재습지(1시험포) 운영결과 인공습지의 가장 대표적 식물인 갈대와 애기부들 사이에 TN, TP, SS의 수질정화효과에 큰 차이가 없고, 애기부들구에 갈대가 많이 침입하므로 그 지역에 많이 자생하는 식물을 식재하거나 자연도래하도록 유도하는 것이 효과적일 것으로 판단되었다. 3시험포 운영결과 인공습지 전체에 식물을 심는 것 보다 식물이 자라는 식재구간과 식물이 자라지 않는 미식재구간(개방구간)을 같이 조성하는 것이 산소공급이 원활하여 수질정화효율이 높은 것으로 나타났다. 2002년부터 2006년까지의 인공습지 처리효율 분석 결과 습지의 식물이 증가하면서 개방수역이 감소하여 용존산소의 농도가 매우 낮은 값을 나타냈다. 이와 같이 장기간운영에 따른 용존산소와 영양물질 처리효율의 감소를 해결하기 위해 2007년 4월에 7시험포와 8시험포에 개방수역을 설치하였다. 2010년 전체 인공습지 시스템의 TP 처리효율은 개방수역을 설치하지 않은 5, 6시험포의 경우 -25.4%와 -23.9%의 처리효율을 보였으며, 개방수역을 설치한 7, 8시험포의 경우 각각 50.1%와 14.2%의 처리효율을 보였다. 개방 수역을 설치하지 않은 5, 6시험포의 경우 습지가 장기간 운영되면서 습지 수체내의 용존산소 부족으로 인한 인의 재부유로 인하여 처리효율이 낮게 나타난 것으로 판단된다. 반면에 개방수역을 설치한 7번과 8번 시험포의 경우 적절한 DO농도 유지를 통한 인의 용출억제효과가 있는 것으로 판단된다. 그러므로 인공습지에 식물이 자라지 않는 개방구간을 조성하는 것이 정화효율이 높으며, 전체적인 DO분포 및 정화효율 면에서 개방구간을 1열 조성하는 것 보다는 2열로 나누어 조성하는 것이 효율이 높았다. 9시험포에서 인공습지의 길이에 따른 정화효율을 분석한 결과 인공습지의 길이가 100m 이상이 되면 정화효율이 크게 개선되지 않으므로 효율성을 고려하여 인공습지의 길이는 100m 이내로 조성하는 것이 경제적이다. 다만, 지역 여건상 정화효율을 높여야만 하는 경우에는 길이를 조절하여 설계할 필요가 있다. 2, 3, 5, 6시험포 운영결과 침전지 또는 인공습지만으로 조성하는 것 보다 인공습지와 침전지를 조합하는 것이 효율이 높고, 조합하는 경우 침전지+인공습지의 순으로 조성하는 것이 정화효율이 높았다. 4시험포 운영결과 지표흐름 인공습지만으로 구성하는 것 보다 지표흐름 인공습지와 지하흐름 인공습지를 조합한 형태가 인공습지의 장기 운영에 따른 TP와 COD 처리효율 저하현상을 보완하기 위한 시스템으로 도입이 가능한 것으로 판단된다.