• Title/Summary/Keyword: 인공습지

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A Study on Evaluating Benefits of Constructed Wetland (인공습지 조성에 따른 편익 산정 연구)

  • Jung, Jaewon;Nam, Jisu;Han, Daegun;Kim, Shinhoon;Kim, Hung Soo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.91-91
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    • 2017
  • 전 세계적으로 인공습지는 도시화, 기후변화 및 생활수준 향상으로 인한 홍수와 가뭄, 하천생태계 변화, 수질오염과 같은 환경문제의 해결방안으로 제시되고 있다. 이에 따라 국내에서도 여러 목적과 형태의 인공습지가 조성되고 있다. 인공습지의 경우 특정 기능을 목적으로 하여 조성하더라도 인공적 생태계가 조성되므로 복합적 기능을 갖게 된다. 하지만 현재까지의 인공습지 조성 효과에 관한 연구는 한가지 기능에만 초점을 맞추어서 실제 인공습지 조성의 가치가 저평가되고 있다. 본 연구에서는 하천변 인공습지 조성에 따른 여러 효과 중 가장 주가 되는 홍수저감 및 수질개선 기능에 대한 효과를 분석하고 이에 따른 편익을 산정하였다. 먼저 인공습지의 적용 대상 유역을 선정하고 유역 내에 입지를 결정하여 이에 맞는 인공습지를 설계 및 적용하였다. 인공습지 조성에 따른 홍수저감 효과 및 수질개선효과를 각각 분석하였다. 분석 결과에 대해 MD-FDA를 통해 홍수피해액을 산정하였고 대체비용법을 통하여 동일한 수질개선 효과를 갖는 하수처리시설의 하수처리비 및 운영관리비에 해당하는 수질개선 편익을 산정하였다. 본 연구를 통해 인공습지의 홍수저감 효과뿐만 아니라 수질개선 효과를 확인하였으며 정량적인 분석방법을 통해 두 가지 기능에 대한 효과를 분석하여 보았다. 또한 산정된 홍수저감 및 수질개선 효과를 경제적 가치로 환산하여 보다 객관적인 지표로 나타내었다. 본 인공습지 조성에 따른 종합적 편익 산정 연구 결과는 다목적의 인공습지를 적재적소에 적용하는데 기여할 것이다. 추후 생태적 기능, 레크레이션 기능 등에 따른 기타 편익 산정 방법론 조사를 통해 각 기능의 편익을 추가한다면 인공습지 조성에 따른 편익을 종합적으로 고려할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 인공습지 조성의 소요사업비 및 유지관리비를 산정하여 인공습지 조성에 대한 경제성분석을 한다면, 실제 인공습지 조성 사업 시 사업의 타당성을 평가하는 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

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Evaluation of constructed wetlands' effectiveness based on watershed characteristics and facility size (유역특성 및 시설규모가 인공습지 효율에 미치는 영향 평가)

  • Choe, Hye-Seon;Reyes, Jett;Jeon, Min-Su;Geronimo, Nash Franz Kevin;Kim, Lee-Hyeong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.457-457
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    • 2021
  • 인공습지는 자연이 가진 정화기작을 인위적으로 증가시키기 위하여 조성한 자연기반해법에 해당한다. 인공습지는 습지 내 식물, 미생물, 토양 등의 상호기작에 의하여 오염물질이 제거된다. 인공습지의 오염물질저감효율은 시설의 규모와 유량, 유입물질의 부하량 수리학적 부하량, 체류시간 등의 영향을 받게 된다. 일반적으로 인공습지 적정 규모는 유역 및 기상인자의 특성과 조성목적에 고려하여 산정된다. 본 연구는 전국 35개 지역에 설치된 54개 인공습지를 선정하여 모니터링을 수행하였으며, 2011년부터 2018년에 설치된 시설이다. 54개 시설 중 도심지역에 13개, 농업지역 25개, 공업지역 3개, 상업지역 3개, 축산 10개가 설치되어있다. 습지형태는 Cell형 자유수면형 인공습지(Free Water Surface, Cell-FWS), 유로형(Flow) 자유수면형 인공습지(Cell-FWS), Cell과 Flow형이 결합된 Hybrid-FWS, 수직흐름형 인공습지(vertical flow constructed wetland)와 수평지하흐름형 인공습지(vertical flow constructed wetland)가 결합된 HYBIRD 형 습지로 구분된다. 연구결과, 일반적으로 SA/CA 비율이 클수록 오염물질의 저감효율은 증가하는 것으로 나타났다. 오염 물질별 인공습지 규모를 비교할 경우 저감효율 60%에서 인공습지의 규모는 유기물>영양염류>입자상물질 순으로 나타났다. 목표 제거효율 60%에서 SA/CA 비는 BOD에서 약 3.2%, COD에서 2.5%, SS에서 1.9%, TN 2.5%, TP 2.3%로 나타났다. 입자상물질인 SS는 유기물 및 영양염류에 비하여 유역면적 대비 시설면적이 가장 적게 나타났으며, 유기물질 제거에 큰 시설규모가 필요한 것으로 나타났다. 따라서 인공습지 설계시 유역 토지이용 및 강우특성을 고려하여 적정한 수질과 유량모니터링이 필요하며, 이를 토대로 목표 오염물질 선정이 중요한 것으로 나타났다. 또한, 농업지역의 최적화된 인공습지 위치는 임야가 20~30%, 밭이 20% 이하, 논이 10~50%를 포함하는 곳이 적정한 것으로 평가되었다. 도시지역 인공습지는 도시면적이 증가할수록 효율이 크게 변하지 않기에 가용위치가 적정한 위치로 평가된다. 인공습지의 효율은 유역의 세부 토지이용에 크게 의존하는 것으로 평가되었다. 따라서 인공습지 설계시 농업지역에서는 임야, 밭 및 논의 적정면적을 고려하여 인공습지 위치가 결정되어야 하는 것으로 나타났다.

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Effectiveness Analysis of Flood Control by Wetland Constructions (습지조성을 통한 홍수조절 효과 분석)

  • Kim, Jung-Wook;Jung, Jae-Won;Choi, Young-Joo;Kim, Hung-Soo
    • Proceedings of the Korean Society of Disaster Information Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.223-225
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    • 2016
  • 최근 기후변화 및 도시화의 영향으로 홍수와 가뭄과 같은 자연재난이 점점 심화되고 있다. 습지는 유속과 수위를 낮추는 홍수조절 효과가 있으며 가뭄시에는 물을 저장하는 역할을 하여, 인공습지의 조성은 심각해지는 홍수 및 가뭄에 해결방안으로 활용될 수 있다. 기존의 인공습지에 관한 연구는 식생과 수질정화기능과 종 다양성 등 생태적 기능에 관한 연구가 주로 이루어져왔으며, 인공습지의 홍수조절 효과에 관한 연구는 미비한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 경안천 유역에 인공습지 조성에 따른 수문학적 홍수저감효과를 분석하였다. 이를 위해 수리모형인 HEC-RAS를 통하여 가상의 인공습지를 모형화 하여 인공습지 조성 전 후에 대한 홍수위를 비교 분석하였다. 또한 홍수범람을 모의하여 대상유역의 침수심 및 침수면적을 산정하고 이를 다차원홍수피해액산정법을 통하여 인공습지 조성 전 후에 대한 홍수피해액을 추정하였다. 본 연구결과를 바탕으로 인공습지 조성 사업 시 사업의 경제적 타당성을 평가하며, 인공습지 설계의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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Suggestion of Appropriate Design and Maintenance in a Constructed Wetland using Monitoring Results (현장조사 결과를 이용한 인공습지 적정 설계 및 유지관리 방안 도출)

  • Lee, So young;Choi, Ji yeon;Kim, Lee-Hyung
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.17 no.4
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    • pp.428-435
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    • 2015
  • Constructed wetlands (CWs) have been accepted as an attractive and economic alternative to a variety of pollution control and provided potentially valuable wildlife habitat in urban and suburban areas, as well as esthetic value within the local natural environment. CWs are known eco-friendly technology to solve the problem of the climate change and urbanization issues. Numerous studies have been published on the various aspects of a CW. However, there are current limitations about the CW operations such as few design guidelines, poor performance results regarding the simple construction. Therefore, the objective of this research was to suggest an appropriate design and maintenance guidelines for a CW by thorough investigation of site monitoring results. The research also concentrated in redefining and reclassifying CWs, based on literatures made by the Ministry of Environment (MOE) and other organizations. Investigation at 43 CWs in Korea was performed by using collected data and by performing site survey from 2013 to 2014. Based on the results, the best practices among the investigated CWs provided water treatment, wildlife habitat, environmental education, and leisure. Also these CWs conducted a regular maintenance such as vegetation, sediment dredging and cleaning of facilities. Results obtained are intended for use by academics and any organizations involved in CW management.

A Study on the Benefit Estimation by Artificial Wetland Construction (인공습지 조성에 따른 편익 산정에 관한 연구)

  • Jung, Jaewon;Bae, Younghye;Lee, Ha Neul;Kim, Soojun;Kim, Hung Soo
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.22 no.1
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    • pp.39-48
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    • 2020
  • The main function of artificial wetlands and the largest proportion of the purpose of artificial wetlands created is water purification. The public's interest and demand for water quality increased after the Four major rivers project, and the need for water quality improvement is expected to increase further as the use of waterfront increased due to the improvement of quality of life. Most of the projects focus on only one purpose, and research on the effects of one function is also being analyzed, which undervalues the actual creation of artificial wetlands. Therefore, in order to calculate the comprehensive benefits of artificial wetlands, the effects of flood reduction and water quality improvement were analyzed in this study among the various effects of artificial wetlands along riversides, and the benefits were calculated accordingly. In other words, the effects of flood mitigation and water quality improvement were calculated by comparing the artificial wetlands before and after the construction of artificial wetlands, and the benefits of each of them were calculated.

Hydraulic Management for Artificial wetland in a Yeongju Dam (인공정화습지 운영을 위한 수리적 관리방안-영주댐 사례)

  • Cho, Han Bum;Kim, Young-Jin;Park, Dong-Jin
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.472-476
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    • 2018
  • 비점오염물의 제거를 위해 설치하는 인공습지의 경우, 습지내로 유입되는 취입량과 배수량은 습지내로 유입되는 유입수의 체류시간을 결정하고, 습지의 침수를 방지하기위해 반드시 고려되어야 하는 사안이다. 습지의 유출입시설을 관리하고 조작하는 관리자의 입장에서 관리메뉴얼이 명확하고 직관적이지 못할 경우 강우초기에 적절히 대응하지 못해 습지의 침수 및 범람을 일으킬 수 있으며, 초기 우수 시 오염부하를 저감해야 하는 인공습지 본래의 기능을 기대하기 어렵게 된다. 그러나 각종 설계기준과 관리기준에는 이러한 사안에 대해 서언적인 관리방안만을 제시하고 있고 인공습지 설계에서도 설계서에 보편적인 내용만을 관성적으로 사용하고 있어, 영주댐 인공습지 관리메뉴얼의 사례를 소개하고자 한다. 인공습지의 설계강우량을 통해 유역의 유출유량을 산출하고, 강우별 하천수위를 산출하여 습지내 유입유량과 취수문 개도높이별 유입량 결정을 하였다. 결정된 수위별 수문개도 높이를 세부적으로 제시함으로써, 관리자는 원거리에서도 수문조작을 판단하여 대응할 수 있는 실무적인 관리방안을 제시하고자 하였다.

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A Study on Water Quality Improvement of Hoeya Dam Reservoir Using Ecological Constructed Wetland (생태적 인공습지를 이용한 회야댐 수질개선에 관한 연구)

  • Lee, Sang-Hyeon;Cho, Yun-Chul
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.13 no.3
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    • pp.489-497
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    • 2011
  • In this study the main purpose is to reduce non-point source pollution and improve water quality of Hoeya reservoir using constructed wetlands. As part of the efforts to improve water quality of the reservoir, cattail and reed-wetland cells were constructed in front of the reservoir to remove nitrogen(N) and phosphorus(P). Also, effects of hydraulic and seasonal variation on removal efficiencies of N and P were investigated. Total P and N removal efficiencies of the wetland system were approximately 20.7% and 42.7%, respectively. Removal efficiencies of N and P during the growth season (july to august) and blooming season of cattail and reed (september to october) were higher than other seasons. These results suggest that wetland system could be an effective alternative for control of non-point source pollutnat such as N and P of reservoir.

Seasonal Effects of Livestock Wastewater Treatment by a Constructed Wetland (인공습지에 의한 축산폐수의 처리시 계절적 영향)

  • Park, Jae-Hong;Kwon, Soo-Youl
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.7 no.3
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    • pp.33-39
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    • 2005
  • Constructed wetlands are considered as an important tool for wastewater treatment, wastewater management and flooding control. In addition, one of the most promising technologies for application in many countries seems to be constructed wetlands due to their properties such as utilization of natural processes, simple construction, operation and maintenance, process stability, cost effectiveness, etc. This research is performed to find the possibility for treating livestock wastewater using a constructed wetland. The removal efficiencies of CODcr, TN, TP, SS, and color were 97.9%, 97.8%, 97.2%, 99.1%, and 84.9%, respectively. In particular, SS was completely removed. In conclusion, constructed wetlands could be applied to livestock wastewater treatment. Further, it needs time for stabilization to reduce the pollutants accumulated in soil.

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Analysis of water quality improvement efficiency using constructed wetland in a coastal reservoir (연안 담수호 수질오염 방지를 위한 인공습지의 수질정화효율 분석)

  • Hong, Jungsun;Maniquiz-Redillas, Marla C.;Ham, Jong-Hwa;Kim, Lee-Hyung
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.18 no.3
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    • pp.292-300
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    • 2016
  • Diverse and comprehensive countermeasures were established to prevent water pollution in coastal areas such as constructed wetlands(CW).This study was conducted to assess the water quality improvement through CW constructed along the shoreline of Hwaseong coastal reservoir. The CW is located in Hwaseong-si, Gyeonggi-do and consisted of a forebay and a wetland. The CW was monitored twice during rainy days and 10 times during dry days. The monitoring results indicated that in and out flowrates were highly correlated with COD and TN loads. COD, TN and TP concentrations in the forebay was lower during dry days than rainy days. However, concentration and mass removal efficiencies of COD, TN and TP were greater during rainy days. In addition, the volume flowing into the CW was less compared to the outflow during rainy days indicating that the CW efficiently reduced the runoff volume. The overall pollutant removal efficiency of the CW were at least 50% for TSS, 20 to 35% for TP, and 26 to 94% for TN. The data gathered may be used to improve the pollutant removal efficiency of the system in the future.

Constructed Wetlands in Treating Domestic and Industrial Wastewater in India: A Review (인도의 가정 및 산업 폐수 처리를 위한 인공습지: 총론)

  • Farheen, K.S.;Reyes, N.J.;Kim, L.H.
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.23 no.3
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    • pp.242-251
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    • 2021
  • Surface water pollution is a serious environmental problem in developing countries, like India, due to the unregulated discharge of untreated wastewater. To overcome this, the constructed wetlands (CWs) have been proven to be an efficient technology for wastewater treatment. In this study, different existing and experimental facilities were reviewed to be able to determine the current status of constructed wetlands in India. Based on the collected data from published literature, industrial wastewater contained the highest average chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD). In terms of total nitrogen (TN), Total phosphorous (TP), the lowest concentration was found on domestic wastewater. Vertical flow constructed wetlands (VFCW) and Horizontal flow constructed wetland (HFCW) were more effective in removing TSS, BOD, TP in domestic and industrial wastewater, whereas hybrid constructed wetlands (HCW) showed the highest removal for COD. The use of constructed wetlands as advanced wastewater treatment facilities in India yielded better water quality. The treatment of wastewater using constructed wetlands also enabled further reuse of wastewater for irrigation and other agricultural purposes. Overall, this study can be beneficial in evaluating and promoting the use of constructed wetlands in India.