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- 저자 : 강태성 ( Taeseong Kang ) (검색결과 12 건)
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영농시기별 농업용수가 하류하천 수질에 미치는 영향 평가
강태성 ( Taeseong Kang ),금동혁 ( Donghyuk Kum ),김종건 ( Jonggun Kim ),임경재 ( Kyoungjae Lim ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-
최근 영농방식의 변화와 농촌지역의 산업화가 진행되면서 농촌지역의 농업용수 수요가 증가되고 있으며, 기후변화로 인한 가뭄과 홍수 등 자연재해 발생 빈도가 증가함에 따라 안정적인 용수공급을 위한 합리적이고 효율적인 농업용수의 관리가 요구되고 있다. 이에 최근 들어 농업용수의 회귀율 산정과 생태유량 산정에 관한 연구는 활발히 진행되고 있으나, 농업용수가 하류 하천의 수질에 미치는 영향에 관한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 흥업저수지 관개지구 내 본류 및 유입하천을 대상으로 강우시와 비강우시 수질 모니터링을 수행하였으며, 모니터링 결과를 바탕으로 영농시기별 농업용수 배출수가 하류 하천 수질에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 평가대상 기간은 2020년 5월부터 10월까지이며, 총 11회의 강우시와 비강우시 모니터링을 수행하였다. 수질 분석항목은 수질오염총량제의 관리대상 물질인 BOD<sub>5</sub>와 T-P 항목이며, 농촌진흥청(Rural Development Administration, RDA)에서 제공하는 농작업 관리일정을 토대로 영농시기를 구분하여 분석하였다. 수질 분석 결과를 이용하여 하천생활환경기준에 따라 평가한 결과, BOD<sub>5</sub> 항목은 평균 1.3(0.6 ~ 2.6)mg/L로 Ⅰa(매우좋음)에서 Ⅱ(약간좋음) 등급으로 나타났으며, T-P 항목의 경우 평균 0.067(0.031 ~ 0.135)mg/L로 Ⅰb(좋음)에서 Ⅲ(보통) 등급으로 나타났다. 영농시기별 하천 수질 분석 결과 BOD<sub>5</sub> 항목의 경우 이앙시기에 1.7 mg/L, 활착기가 지난 6월 분얼성기에 2.3 mg/L로 나타났다. 중간물떼기가 이루어지는 7월 말에 2.6 mg/L로 수질농도가 가장 크게 나타났으며, 중간물떼기 이후 농도가 감소하다가 10월 완전물떼기 시기에 다시 농도가 증가되는 것으로 나타났다. T-P 항목의 경우 이앙시기에 0.088 mg/L로 나타났으며, 6월 말부터 7월 중순까지 농도가 감소하다가 중간물떼기 시기인 7월 말 0.135 mg/L로 가장 크게 나타난 것으로 분석되었다. 이후 농도가 감소하였다가 9월 말 ~ 10월 완전 물떼기 시기에 수질농도가 다시 증가한 것으로 나타나 영농시기별 수질농도의 증감이 BOD<sub>5</sub> 항목과 유사한 경향으로 발생하였다. 본 연구 기간 중 낙수시기에 조사된 BOD<sub>5</sub> 항목의 평균농도는 1.5 mg/L로 그 외 시기의 평균 수질농도(1.0 mg/L)보다 약 1.6배 큰 것으로 나타났으며, T-P 항목의 낙수시기 평균 수질농도는 0.081 mg/L로 그 외 시기의 평균 수질농도(0.043 mg/L)보다 약 1.9배 큰 것으로 나타났다. 본 연구대상지의 농경지 면적은 815.2 ha로 전체 유역 면적 중 14.5%를 차지하는 것으로 나타났으며, 영농활동 중 논물이 배수되는 이앙시기와 중간물떼기 시기, 완전물떼기 시기 등 낙수시기에 토양과 농작 활동에 사용된 비료 등이 하천으로 함께 유출되어 하천의 수질오염에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 분석결과와 같이 농업용수 배출수는 영농시기 중 낙수시기를 제외하면 양호한 것으로 나타났으며, 논물이 배출되는 낙수시기에는 오염원 배출을 저감하기 위한 적절한 저감방안이 마련되어야 할 것으로 사료된다. 그러나 본 연구의 분석 결과는 선행 강수에 의한 영향을 고려하지 않았으며, 단기적인 모니터링 결과를 이용하여 분석하였기 때문에, 추후 장기적인 하천 수질 모니터링과 선행강우의 영향을 고려한 분석이 필요할 것으로 판단된다.
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강태성 ( Taeseong Kang ),신민환 ( Minhwan Shin ),금동혁 ( Donghyuk Kum ),김종건 ( Jonggun Kim ),임경재 ( Kyoungjae Lim ) 한국농공학회 2020 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2020 No.-
강우시 밭에서 발생하는 강우유출수는 토사와 함께 하천에 유입되어 수질 악화 및 탁수 등의 환경 문제를 발생시킨다. 이에 국내·외에서 비점오염원 발생원 관리를 위한 최적관리기법(Best Management Practices, BMPs)의 개발을 위해 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 상대적으로 연구가 미비한 유공관과 바이오 필터를 BMP로 선정하여 강원도 춘천시 서면 방동리에 시험포를 설치하여 시험포별 유출량 및 수질 모니터링을 수행하였으며, 모니터링 결과를 바탕으로 유공관과 바이오 필터의 직접유출수와 수질농도 저감효과를 분석하였다. 대조구, 유공관, 그리고 바이오 필터 3개의 시험포를 설치하였으며, 폭 3 m, 길이 10 m로 동일하게 조성하였다. 유공관 시험포는 토양의 표면에서 0.3m 깊이에 10 m의 길이로 직경 400 mm를 설치하였으며, 유공관과 바이오필터를 함께 설치한 시험포에는 유공관과 동일한 깊이에 8 m의 길이로 설치하였다. 바이오 필터의 채움재는 우드칩을 토양의 표면에서 0.3 m 깊이에 길이 2 m, 폭 3 m로 설치하였다. 2020년 5월부터 8월 중순까지 총 10회에 걸쳐 유출량과 수질농도를 분석한 결과 대조구는 0.013∼2.519 ㎥, 유공관 0.007∼0.884 ㎥, 바이오 필터 0.007∼0.754 ㎥의 평균 유출량이 발생하였으며, 강수량이 제일 많이 발생한 6차 조사(244.0 mm)에서 유출량도 가장 많이 발생한 것으로 나타났다. 대조구 대비 유출량 저감효과를 분석한 결과 유공관은 20.0∼92.7%(평균 52.8%), 바이오 필터는 -13.4∼93.0%(평균 52.6%)가 저감된 것으로 나타났다. 시험경작지별 발생한 유출량과 수질농도를 이용하여 총 오염부하를 비교한 결과, 전체 수질 항목에서 유공관 시험포의 총 오염부하가 가장 낮은 것으로 나타났다. 대조구 대비 오염부하(BOD, COD, SS, T-N, T-P, TOC) 저감효과를 분석한 결과, 유공관 시험포 75.1∼85.0%(평균 80.0%)와 바이오 필터 시험포 35.5∼80.9%(평균 62.3%)의 저감효과가 있는 것으로 나타났다. 본 연구에서 수행한 저감시설들은 실제 영농환경과 동일한 조건에서 진행되었으며, 연구결과와 같이 유공관과 바이오 필터는 직접유출과 오염부하를 효과적으로 저감할 수 있는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 향후 비점오염원 저감을 위한 다양한 최적관리기법 선정·적용 및 저감 정책을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
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영농시기별 농업용수가 하류하천 수질에 미치는 영향 평가
강태성 ( Taeseong Kang ),금동혁 ( Donghyuk Kum ),김종건 ( Jonggun Kim ),임경재 ( Kyoungjae Lim ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-
최근 영농방식의 변화와 농촌지역의 산업화가 진행되면서 농촌지역의 농업용수 수요가 증가되고 있으며, 기후변화로 인한 가뭄과 홍수 등 자연재해 발생 빈도가 증가함에 따라 안정적인 용수공급을 위한 합리적이고 효율적인 농업용수의 관리가 요구되고 있다. 이에 최근 들어 농업용수의 회귀율 산정과 생태유량 산정에 관한 연구는 활발히 진행되고 있으나, 농업용수가 하류 하천의 수질에 미치는 영향에 관한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 흥업저수지 관개지구 내 본류 및 유입하천을 대상으로 강우시와 비강우시 수질 모니터링을 수행하였으며, 모니터링 결과를 바탕으로 영농시기별 농업용수 배출수가 하류 하천 수질에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 평가대상 기간은 2020년 5월부터 10월까지이며, 총 11회의 강우시와 비강우시 모니터링을 수행하였다. 수질 분석항목은 수질오염총량제의 관리대상 물질인 BOD<sub>5</sub>와 T-P 항목이며, 농촌진흥청(Rural Development Administration, RDA)에서 제공하는 농작업 관리일정을 토대로 영농시기를 구분하여 분석하였다. 수질 분석 결과를 이용하여 하천생활환경기준에 따라 평가한 결과, BOD<sub>5</sub> 항목은 평균 1.3(0.6 ~ 2.6)mg/L로 Ⅰa(매우좋음)에서 Ⅱ(약간좋음) 등급으로 나타났으며, T-P 항목의 경우 평균 0.067(0.031 ~ 0.135)mg/L로 Ⅰb(좋음)에서 Ⅲ(보통) 등급으로 나타났다. 영농시기별 하천 수질 분석 결과 BOD<sub>5</sub> 항목의 경우 이앙시기에 1.7 mg/L, 활착기가 지난 6월 분얼성기에 2.3 mg/L로 나타났다. 중간물떼기가 이루어지는 7월 말에 2.6 mg/L로 수질농도가 가장 크게 나타났으며, 중간물떼기 이후 농도가 감소하다가 10월 완전물떼기 시기에 다시 농도가 증가되는 것으로 나타났다. T-P 항목의 경우 이앙시기에 0.088 mg/L로 나타났으며, 6월 말부터 7월 중순까지 농도가 감소하다가 중간물떼기 시기인 7월 말 0.135 mg/L로 가장 크게 나타난 것으로 분석되었다. 이후 농도가 감소하였다가 9월 말 ~ 10월 완전 물떼기 시기에 수질농도가 다시 증가한 것으로 나타나 영농시기별 수질농도의 증감이 BOD<sub>5</sub> 항목과 유사한 경향으로 발생하였다. 본 연구 기간 중 낙수시기에 조사된 BOD<sub>5</sub> 항목의 평균농도는 1.5 mg/L로 그 외 시기의 평균 수질농도(1.0 mg/L)보다 약 1.6배 큰 것으로 나타났으며, T-P 항목의 낙수시기 평균 수질농도는 0.081 mg/L로 그 외 시기의 평균 수질농도(0.043 mg/L)보다 약 1.9배 큰 것으로 나타났다. 본 연구대상지의 농경지 면적은 815.2 ha로 전체 유역 면적 중 14.5%를 차지하는 것으로 나타났으며, 영농활동 중 논물이 배수되는 이앙시기와 중간물떼기 시기, 완전물떼기 시기 등 낙수시기에 토양과 농작 활동에 사용된 비료 등이 하천으로 함께 유출되어 하천의 수질오염에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 분석결과와 같이 농업용수 배출수는 영농시기 중 낙수시기를 제외하면 양호한 것으로 나타났으며, 논물이 배출되는 낙수시기에는 오염원 배출을 저감하기 위한 적절한 저감방안이 마련되어야 할 것으로 사료된다. 그러나 본 연구의 분석 결과는 선행 강수에 의한 영향을 고려하지 않았으며, 단기적인 모니터링 결과를 이용하여 분석하였기 때문에, 추후 장기적인 하천 수질 모니터링과 선행강우의 영향을 고려한 분석이 필요할 것으로 판단된다.
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[가솔린엔진부문] 가솔린 엔진의 비정상상태에 대한 Map 구성과 공기 및 연료 모델 개선
심연섭(Yonsob Shim),강태성(Taeseong Kang),강승표(Seungpyo Kang),고상근(Sang Ken Kauh) 한국자동차공학회 2000 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.- No.-
For gasoline engines, a three-way catalyst converter is being used for cleaning up the exhaust gas contamination. Precise air/fuel ratio control is necessary to maximize the catalytic conversion efficiency. In transient condition, feedforward air/fuel ratio control that estimates air mass inducted into the cylinder is performed.<br/> In this study, a fuel injection map that makes accurate air/fuel ratio control possible was constructed for the very same transient condition. In the same condition above, intake air model and fuel model were refined so that fuel injection values based on air mass flow through throttle valve and intake manifold pressure are equal to fuel injection values of the map.<br/>
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우수민 ( Soomin Woo ),금동혁 ( Donghyuk Kum ),강태성 ( Taeseong Kang ),임경재 ( Kyoungjae Lim ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-
도암호 유역은 강우시 다량의 토사가 유출되면서 수질오염 문제가 대두되었으며, 2001년 3월 도암댐의 발전방류가 중단되었다. 2017년 12월 도암호 유역을 대상으로 비점오염원 관리지역 관리대책 종합평가를 실시하였으며, 비점오염원 관리지역 재지정 필요성이 규명되어 2018년 2월 비점오염원관리지역으로 재지정 및 고시되었다. 2019년 1월 도암호 유역을 대상으로 비점오염원 관리대책이 수립되었으며, 2020년 7월 도암호 비점오염원 관리대책 시행계획 수립용역이 착수되었다. 그러나 현재까지 도암호 유역에서 발생하는 흙탕물 문제는 크게 개선되지 않고 있는 실정이다. 본 연구에서는 강원도 평창군 대관령면에 위치한 송천과 수하리, 용산리, 차항리, 횡계리를 포함하는 도암호 관리지역을 대상으로 유역 내 기설치된 비점오염저감시설의 유지관리 상태 파악을 위한 정밀조사와 강우시 소하천별 흙탕물 모니터링을 통해 도암호 유역 내 우심소유역을 선정하고자 하였다. 2021년을 기준으로 도암호 유역에 설치된 532개 비점오염저감시설을 양호·보통·불량·손망실로 나누어 유지관리 상태를 조사하였다. 각 소유역에 설치된 비점오염저감시설은 갈골천 소유역이 135개로 가장 많았으며, 납작골천 소유역이 108개로 다음으로 많은 것으로 나타났다. 이 중 갈골천 소유역 47개(35%), 납작골천 소유역 27개(25%)의 비점오염저감시설이 불량 또는 손망실로 조사되어 유지관리상태가 다른 소유역에 비해 미흡한 것으로 나타났다. 소하천별 흙탕물 모니터링은 2019년과 2021년에 각각 1회 수행하였다. 2019년 도암호 유역의 소하천별 흙탕물 모니터링은 8월 15일 발생한 87.2 mm의 강우에 대해 48개 지점을 조사하였다. 모니터링 결과 횡계천의 평균 SS 농도는 1,056.9 mg/L로 가장 높았으며, 그 다음으로는 용산천 808.5 mg/L로 높게 나타났다. 횡계천은 하류의 고랭지밭으로부터 유입되는 탁수로 인해 농도가 높게 나타난 것으로 조사되었으며, 용산천은 상동천 상류의 리조트와 고랭지밭에서 발생하는 탁수의 영향으로 조사되었다. 특히 용산천 상류 상동천의 평균 SS 농도는 1,167.5 mg/L로 용산천 전체의 평균농도보다 높았다. 2021년은 9월 1일 발생한 69.0 mm의 강우에 대하여 54개 지점을 조사하였다. 조사결과 고랭지 경작지가 집중되어 있는 상동천의 평균 SS 농도가 4,358.3 mg/L로 _______용산천 본류의 평균 SS 농도 1,728.9 mg/L보다 높은 것으로 나타났다. 2019년과 2021년 소하천별 흙탕물 모니터링 결과, 납작골천과 솔봉천 유역으로 구성된 상동천 유역에서 지속적으로 고농도의 흙탕물이 발생하는 것으로 조사되었다. 비점오염저감시설 및 소하천별 강우시 모니터링 결과를 종합한 결과 납작골천 소유역이 우심 소유역으로 선정되었다. 납작골천 소유역은 고랭지 경작지가 집중되어 있어 다량의 흙탕물이 발생하였으며, 도암호 유역 내 두번째로 많은 비점오염저감시설이 설치되어 있으나 관리 불량 비율이 높아 비점오염 저감능력이 다소 감소한 것으로 보인다. 또한 현재 유역 내 설치되어 있는 저감시설은 대부분 우회수로, 개비온 등 흙탕물 발생후 관리 시설로 비점의 근본적인 저감이 어려운 것으로 판단된다. 향후 도암호 비점 저감을 위해 기설치된 비점오염저감시설 중 유지관리가 불량하거나 손망실된 시설에 대해 수리 및 재설치와 같은 조치를 실행하고, 구조적 저감사업뿐만 아니라 농민이 함께 참여하는 거버넌스나 발생원 관리를 통한 방안이 진행되어야 할 것으로 사료된다.
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