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의사결정나무 기반 하천 유량 및 수질 예측모델의 성능 평가
전기일 ( Gee Ill Jun ),조경철 ( Gyeong Cheol Jo ),남건우 ( Gun-woo Nam ),기서진 ( Seo Jin Ki ) 한국환경기술학회 2022 한국환경기술학회지 Vol.23 No.6
This study aimed to investigate the performance of decision tree-based models for water quantity and quality prediction. The models adopted for performance assessment included decision tree (DT), random forest (RF), and extreme gradient boosting (XGB), which was fed by the data sets collected from two monitoring stations in the Nakdong River during 2018-2021. A 7:3 ratio was used to prepare training and testing sets for three prediction models and their hyperparmeters were tuned to improve the accuracy of prediction. We found that XGB which was not sensitive to input data resolution outperformed the other two models, DT and RF. In contrast, the prediction error for DT model decreased progressively in response to increasing monitoring frequency from 7 through 3 to 1 day as well as after applying post-pruning, regardless of dependent variables. When the accuracy of prediction for RF model was assessed as a function of the number of independent variables, more than 4 variables was effective in maintaining its prediction performance as compared to all variables adopted. Therefore, both monitoring frequency and pruning play an important role in reducing the prediction error of decision tree models, in addition to hyperparameter optimization.
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김해시 대동면 범람원 지역의 양,배수 체계에 관한 연구
한수경 ( Su Gyeong Han ),손일 ( Ill Son ) 한국지형학회 2011 한국지형학회지 Vol.18 No.1
김해시 대동면 일대에는 자연배수를 위한 승수로, 안정적인 용수 확보를 위한 터널 굴착, 야주하천의 인위적 직강화, 일반적인 형태의 양·배수장 등, 범람원에서 볼 수 있는 각종 양·배수시설이 다양하게 나타나고, 이들 시설의 개발, 유지, 운영에는 범람원 지역의 지형 조건이 크게 작용하고 있음을 확인했다. 특히 운하천 유역의 경우, 운하천 취수문만 열면 자연 경사에 의해 얼마든지 낙동강 본류의 물을 양수할 수 있고, 연구지역에서 가장 큰 양수장인 월당양수장에서 낙동강 본류의 물을 직접 양수할 수 있다. 감내천은 한때 운하천(이전 하동천)의 상류였으며, 현재는 덕산승수로를 통해 낙동강으로 배수된다. 따라서 이러한 배수체계는 운하천 저지대의 홍수 피해 및 배수 부담을 덜어주고 있다. The catch canal for a natural drainage, the excavation of tunnel for a stable irrigation, the artifical channelization of yazoo stream, many kinds of the pumping and drainage systems are found around Daedong-myeon, Gimhae-si. It could be confirmed that the deveolpment, maintenance and management of those facilities in the floodplain are mainly controlled by the geomorphological conditions. In case of Unha-chon, especially, the water can always be supplied only by openning the gate of irrigation tunnel and the Woldang pumping station as the largest pumping station in this area can supply water to Unha-chon area directly from the main river, Nakdong-gang. Because the Gamnae-chon which was an upper reach of the Unha-chon and is now connected to the Nakdong-gang through the Deoksan catch canal, the damage of flood and the burden of drainage are mitigated at the lower area of the Unha-chon.
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권태영,권순국,정일민,윤춘경 한국환경농학회 1999 한국환경농학회지 Vol.18 No.3
본 연구에서는 인공습지 처리시설에서 나오는 생활오수 처리수의 농업용수로 재이용 가능성을 조사하기 위하여 관개용수의 수질과 시비량을 조절하여 벼재배실험을 수행하였으며, 실험결과를 요약하면 다음과 같다. 1. T-N농도가 약 25㎎L^(-1)까지는 생활오수 처리수를 함유한 관개용수의 수질이 벼의 생장과 수확면에 모두 거의 영향을 미치지 않았으며, 결정적인 영향을 미친 요인은 시비량이었다. 2. 시비량을 동일하게 하였을 경우에 수돗물을 관개한 대조구보다 T-N을 약 25㎎L^(-1)로 조절하여 영양물질을 함유한 상태의 생활오수처리수를 관개한 실험구가 오히려 약 9%정도 많이 수확하였다. 이러한 결과는 적절한 농도의 오수처리수는 벼의 재배에 장해가 되는 것이 아니고 오히려 유익할 수도 있음을 의미한다. 3. 종실의 중금속성분 분석결과에 의하면 생활오수처리수의 관개가 종실의 중금속축적에 미치는 영향이 거의 없었다. 따라서 생활오수처리수를 관개함으로서 종실에 중금속유해성분이 증가하여 건강에 악영향을 미칠 가능성은 적다고 생각된다. 다만 위생적인 작업환경 및 심미적인 영향에 대해서는 구체적인 연구가 수행되어야 할 것이다. 4. 이상의 실험결과에 의하면 오수처리수는 벼재배에 오염성분으로 작용하기보다는 오히려 유익한 관개용수로 재이용할 수 있다고 판단된다. 이러한 결과는 물 부족 국가로서 다량의 관개용수를 필요로 하며 용수부족을 자주 겪는 우리나라의 벼재배에는 특히 적용가능성이 높아고 판단된다. 5. 생활오수 처리수의 관개를 본격적으로 적용하기 위해서는 벼재배에 악영향을 미치지 않는 범위에 대한 과학적이고 현실적인 수질기준을 설정, 영양물질을 함유한 관개용수 사용에 따른 시비량의 조정, 그리고 인공습지와 같은 저기술형 오수처리시설들이 농촌지역의 소규모 처리시설로서의 활발한 보급을 위하여 지속적인 추가연구가 필요하다. A feasibility study was performed to examine the agronomic application of treated sewage on paddy rice culture by field experiment. The domestic sewage was treated by the constructed wetland system which was in subsurface flow type and consisted of sand and macrophyte. The effluent of the wetland system was adjusted to maintain the total nitrogen concentration below 25㎎L^(-1) and used for irrigation water. Four treatments include ① irrigation of treated sewage after concentration adjusted with conventional fertilization (TWCF), ② irrigation of treated sewage after concentration adjusted with half of the conventional fertilization (TWHF), ③ irrigation of treated sewage after concentration adjusted without fertilization (TWNF), and ④ irrigation of treated sewage as it was without fertilization (SWNF). These cases were compared to the control case of tap water irrigation with conventional fertilization (Control). Generally, addition of the treated sewage to the irrigation water showed no adverse affect on paddy rice culture, and even improvement was noticed in both growth and yields. TWCF showed the best result and the yields exceed the Control in about 10%. Overall performance of the treatments was TWCF, Control, TWHF, TWNF, and SWNF in decreasing order. From this study, it appears that reuse of treated sewage as a supplemental irrigation water could be feasible and practical alternative for ultimate sewage disposal which often causes water quality problem to the receiving water body. For full scale application, further study is recommended on the specific guidelines of major water quality components and public health.
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Loreclezole의 여러 가지 미세조류 및 식물종들에 대한 생육억제활성
김진석(Jin-Seog Kim),김보관(Bo Gwan Kim),황윤경(Yun Gyeong Hwang),최지혜(Ji Hye Choi),이병석(Byoung-Seok Lee),이일영(Ill Young Lee) 한국잡초학회 2021 Weed & Turfgrass Science Vol.10 No.3
본 연구에서는 1,2,4-triazole계 화합물인 loreclezole의 여러 가지 미세조류 및 식물종들에 대한 생육저해활성을 조사하였다. 미세조류에 대한 lorecrezole 활성의 경우, 종마다 약간씩 다르지만 2-35 μM 범위에서 비교적 광범위한 살조활성을 나타내었다. 녹조류 중 Scenedesmus spp.>Raphidocelis subcapitata>Chlorella sorokiniana>C. vulgaris (KCTC)>C. vulgaris (FBCC) 순으로 민감한 반응을, 남조류(시아노박테리아)의 경우엔 Microcystis aeruginosa가 Dolichospermum circinale보다 loreclezole에 대한 반응이 민감한 경향을 보였다. 개구리밥과 식물의 경우, loreclezole 처리에 대해 Lemna paucicostata가 Spirodella polyrhiza (SPIPO)보다 민감하여 처리후 5일째 IC50 농도가 10.5 μM 이었다. SPIPO에 대한 제초증상발현을 통해서 볼 때, 지금까지 알려진 상업용제초제와는 다른 제초작용기작을 가지는 것으로 보였으며 loreclezole은 광합성저해제인 bentazon과 SPIPO에 대한 제초활성에 있어서 미약한 상승작용을 나타내었다. 여러 잡초들에 대한 경엽처리 제초활성의 경우, burning symptoms이 주로 관찰되었으며 1.0 kg ha<SUP>-1</SUP>에서 평균적으로 50% 내외의 저해활성을 나타내었고 약효지속시간도 5일 이내로서 짧은 경향을 보였다. 이상의 결과를 종합해 볼 때, loreclezole은 수생태계에서의 살조제로서 사용가능한 잠재력을 보였으나 잡초방제를 위한 제초제로 활용하기 위해서는 상당한 개선이 필요할 것으로 여겨졌다. This study was conducted to investigate the biological activities of loreclezole on the various microalgae and plant species. Loreclezole roughly showed a broad algicidal spectrum with a active rate of 2.0-35 μM. Among the tested green algae, there was sensitive response in the order of Scenedesmus spp.>Raphidocelis subcapitata>Chlorella sorokiniana>C. vulgaris (KCTC)>C. vulgaris (FBCC). In the tested cyanobacteria (blue-green algae), Microcystis aeruginosa exhibited higher response to loreclezole than that of Dolichospermum circinale. In the case of Lemnaceae (duckweeds), Lemna paucicostata showed higher herbicidal activity (IC50=10.5 μM) to loreclezole than that of Spirodella polyrhiza (SPIPO). Loreclezole seemed to have a novel action mechanism different with the those of commercial herbicides when it was gathered through symptoms of SPIPO treated with loreclezole. In the mixture experiment to evaluate a chemical interaction in SPIPO control, loreclezole showed a mild synergistic effect with bentazon, photosynthesis inhibitor. In herbicidal activities against the various weeds at a foliar application, loreclezole primarily induced burning symptoms (leaf desiccation, discoloration and necrosis), had about 50% control at the rate of 1.0 kg ha<SUP>-1</SUP> and a short efficacy duration within about 5 days. Taken together, our results suggested that loreclezole had a potential as an algicide in water ecological system, but an optimization of chemical structure was likely to be required for the use of herbicide.
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