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- 저자 : 송지예 ( Jiye Song ) (검색결과 4 건)
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인공강우를 이용한 경사지 밭의 유출량 및 비점오염물질 특성 분석
송지예 ( Jiye Song ),신민환 ( Minhwan Shin ),원철희 ( Chulhee Won ),장정렬 ( Jeongryeol Jang ),최중대 ( Joongdae Choi ) 한국농공학회 2013 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2013 No.-
농업유역에서 강우에 의해 발생하는 비점오염물질은 호소와 저수지로 유입되어 부영양화를 발생시키며, 하천의 수생태계에도 악영향을 미친다. 특히, 우리나라 농경지 밭은 대부분 경사가 급하고, 강우 발생 시 유출량이 많아 토양유실뿐만 아니라 비점오염부하가 높게 발생한다. 따라서 본 연구에서는 경사도가 다른 두 시험포를 조성하여 인공강우에 의해 발생하는 유출량과 비점오염물질을 비교하였다. 실험방법은 총 8개의 동일한 크기(폭 5 m 길이 30 m) 시험포를 경사도 3%와 8%로 각각 4개씩 조성하였다. 각 시험포에는 외부 유출수의 유입을 막기 위해 아연철판으로 구분하였으며, 시험포 하단부에 플륨과 수위계를 설치하여 유출량을 1분단위로 측정하였다. 인공강우 분사를 위해 Rainbow 장치를 이용하여 스프링 쿨러를 통해 분사되게 하였으며, 각 시험포에 간이식 강우량계를 설치하여 시험포에 분사되는 강우량을 측정하였다. 연구결과 경사도가 3%일 때 초기유출은 시험시작 후 63분 후에 시작되었고, 8 % 경사도 시험포에서는 47분 후에 일어나 경사가 급한 시험포에서 유출이 빠르게 일어난 것으로 나타났다. 유출수의 수질분석을 통해 유량가중평균농도(Event Mean Concentration, EMC)를 산정한 결과 경사도 3%일 때 SS 142.6 mg/L, CODcr 62.682 mg/L, T-N 3.430 mg/L, T-P 2.918 mg/L로 나타났으며, 경사도 8%일 때 SS 172.4 mg/L, CODcr 77.0 mg/L, T-N 4.854 mg/L, T-P 2.708 mg/L로 나타나 경사도가 큰 시험포에서 T-P 항목을 제외한 수질항목 모두 높은 값을 보였다. 또한 유출률을 분석한 결과 실제 측정한 강우량이 3% 시험포에서 47.8 mm과 8% 시험포에서 34.8 mm로 3%의 시험포에 분사된 강우량이 컸음에도 불구하고 5.3%와 5.2%로 큰 차이를 보이지 않았다. 만약 동일한 강우가 발생하였을 경우 8%의 경사도에서 유출률이 크게 증가하였을 것으로 보여진다. 연구결과와 같이 경사도가 큰 밭에서 발생하는 비점오염물질이 더 큰 것을 알 수 있으며, 다양한 경사도에 따른 비점오염물질의 유출특성을 정량화 할 필요가 있을 것으로 보여진다.
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경사지 밭의 오염물질 저감을 위한 PAM과 Gypsum 적용
송지예 ( Jiye Song ),신민환 ( Minhwan Shin ),성윤수 ( Yoonsu Sung ),원철희 ( Chulhee Won ),최중대 ( Joongdae Choi ) 한국농공학회 2012 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2012 No.-
본 연구는 밭에서 발생하는 비점오염원 물질의 저감을 위하여 실내인공강우기와 토양상자 그리고 토양개량제를 이용하여 토양개량제의 양과 시간경과에 따른 오염물질의 저감효과를 분석하였다. 선행연구에 따르면 인산석고와 PAM(polyacrylamide)을 혼합하여 토양 입자간의 물리적, 화학적인 결합을 강화시키는 방법을 밭에 적용할 경우 밭에서 발생하는 비점오염물질 저감에 효과가 있다고 하였다. 따라서 본 연구에서는 Gypsum의 혼합되는 양 증가와 선행무강우일수의 차이에 따른 밭의 비점오염물질 저감효과를 분석하였으며, 추가적으로 토양개량제 처리 후 강우가 연속 될 경우 토양개량제의 비점오염물질 저감효율의 지속성에 대하여 분석하였다. 이를 위해 평균 30 mm/hr의 인공강우량과 10%의 경사도 토양상자를 이용하여 총 3회의 인공강우 시험을 수행하였으며, 토양개량제 처리양은 Gypsum (100g, 200g), Gypsum (100g, 200g)+PAM(1g)을 처리하였다. 이를 바탕으로 인공강우에 의해 발생하는 유출량을 분석하였으며, 유출량의 SS와 T-P 농도를 분석하여 오염부하량을 분석하였다. 연구결과 30 mm/hr의 강우강도에서 대조구의 유출률은 0.409로 Gypsum(100g)과 Gypsum(100g)+PAM(1g)을 처리한 토양상자의 유출률 0.227과 0.210보다 높은 것으로 나타났다. 이와 같이 토양개량제를 토양의 표면에 처리할 경우 44.5∼48.6%의 유출량 저감효과가 있는 것으로 나타났다. 또한 2주 뒤 토양개량제를 추가적으로 처리하지 않고 동일한 실험을 한 결과 28.6∼50.1%의 저감효과가 있는 것으로 나타나 토양개량제가 지속적인 유출량 저감효과가 있는 것으로 나타났다. 선행무강우일수를 2주에서 1주 간격으로 줄일 경우 대조구의 유출률이 0.479로 증가하였으며, 토양개량제의 양을 증가하였음에도 불구하고 유출량 저감효과가 26.3~34.7%로 줄어드는 것으로 나타났다. 3번의 실험에서 나타난 유출량과 농도를 이용하여 부하량을 산정한 결과 Gypsum과 PAM을 적용할 경우 대조구 대비 SS항목은 55.1∼98.7%(평균 77.0%)가 저감되는 것으로 나타났으며, T-P항목은 Gypsum 만 적용한 시험포에서 수질농도의 값이 높게 나타나 저감효과가 나타나지 않은 것으로 나타났다. 그러나 Gypsum과 PAM을 함께 적용한 시험포에서는 31.8∼70.9(평균 56.0%)의 부하량 저감효과가 있는 것으로 나타났다. 결과를 토대로 밭의 표면에 Gypsum과 PAM 등의 토양개량제를 적용할 경우 밭에서 발생하는 토양 유실을 저감하고, 하천으로 유입되는 토사량을 저감하는데 효과가 있을 것으로 판단된다.
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최적영농관리기법(BMPs)을 이용한 무 재배지의 비점오염원 유출 특성 분석
박재진 ( Jaejin Park ),송지예 ( Jiye Song ),유나영 ( Nayoung Yu ),이수인 ( Suin Lee ),최중대 ( Joongdea Choi ) 한국농공학회 2014 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2014 No.-
본 연구는 밭에서 비점오염물질의 비구조적 삭감효과를 정량화하기 위하여 사질토 특성을 가진 밭에 평지(3%) 완경사(8% 내외) 등 2개의 경사도에 대해 각 4개씩 총 8개의 시험포를 조성하였다. 각 시험포장의 크기는 폭 5 m, 길이 30 m로 외부 유입수를 차단을 위한 경계벽을 매설하였으며, 하류부에는 유출수를 차집할 수 있는 gutter(차집시설)와 H-flume을 설치하였다. 또한 강우시 플륨을 통해 배출되는 유출수의 수위(유량)를 측정하고, 수질시료를 채취 하기 위하여 수위계와 자동채수기를 설치하였다. 밭은 3%와 8% 각 시험포 마다 경운시험포 2개와 무경운 시험포 2개로 경운하였다. 자연강우 조사는 2회 (2013년 8월23일/94.2 mm, 2013년 9월 13일/72.0 mm), 인공강우 실험은 강우강도 약 30mm/h로 경사도별로 1회씩 수행하였다. 수질분석은 유출수 발생시 수질시료를 채취하여 수질오염공정시험법에 따라 SS, BOD, T-P, T-N 농도를 분석하였다. 분석결과 자연강우 시 경운방법 대비 무경운 방법의 유출율 저감효과는 경사도 3%에서 22.8%, 경사도 8%에서는 약36.6% 인 것으로 나타났으며, 오염부하는 수질항목별로 3%에서 45~95%, 경사도 8%에서도 약 50~99% 저감된 것으로 나타났다. 인공강우 결과 자연강우와 동일하게 무경운이 경운보다 유출율과 오염부하가 저감되는 것으로 나타났다. 유출율 저감효과는 약 62.8%, 오염부하는 BOD 81.6%, TN 83.9%, TP 88.3%가 저감되는 것으로 나타났다. 연구결과와 같이 자연강우와 인공강우 실험에서 유출율과 오염부하 발생과 저감효과에 차이는 있었지만, 경운보다는 무경운 방법이 유출률과 오염부하를 저감할 수 있는 방법인 것으로 나타났다. 이는 무경운의 경우 기존 작물 수확 후 남아 있는 뿌리와 잔류물 등에 의해 빗물의 토양 침투능을 증가시켜 유출량이 감소했기 때문으로 보여지며, 토양이 교란되지 않아 토양 내에 있는 오염물질의 배출이 적은 것으로 보여진다. 그러나 본 연구는 2번의 자연강우와 1번의 인공강우의 모니터링을 통한 분석 결과이기 때문에 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.
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HSPF를 이용한 화천댐 유역의 토지이용변화가 직접유출, 기저유출과 침투량, 증발산량에 미치는 영향 분석
성윤수 ( Yunsoo Sung ),신민환 ( Minhwan Shin ),금동혁 ( Donghyuk Kum ),장춘화 ( Chunhwa Jang ),송지예 ( Jiye Song ),임경재 ( Kyoung Jae Lim ),최중대 ( Joongdae Choi ) 한국농공학회 2012 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2012 No.-
전 세계적인 기후변화에 따른 강수량의 증가로 인한 환경적/사회적 피해가 발생하고 있다. 또한 무분별한 경작지의 개간과 개발에 따른 수문현상의 변화로 인해 수자원관리의 어려움 또한 발생하고 있다. 이에 본 연구에서는 HSPF 모형을 화천댐 유역에 적용하여 강수량과 토지이용 변화가 증발산, 직접유출, 기저유출, 및 침투량에 미치는 영향을 분석하였다. 대상 유역의 모의 기간 동안 강수량의 변화량은 증가하는 추세를 보였으며, 직접유출과 기저유출에 많은 영향을 미치는 토지이용도의 변화는 불투수지역인 도시화 지역이 2000년에는 1.83%였던 반면에 2007년도에는 2.83%로 1%증가한 것으로 나타났다. 이에 불투수 면적이 많아짐으로 토지이용별 직접유출과 기저유출에 많은 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 또한 경작지 면적 변화는 15.99%에서 10.96%로 대폭 감소로 인해 경작지에서의 증발산에 많은 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 본 연구를 통해 화천댐에서 토지이용변화 및 강수량 변화에 따른 적합한 수자원관리 계획이 수립되어야 할 것으로 판단된다.
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