• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.284-284
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• 2021

비점오염원이란 도시, 도로 포장면, 무허가 가축시설, 무단 경작지 등의 불특정 장소에서 불특정하게 발생하는 오염원을 말한다. 이러한 비점오염원은 주로 강우특성(강수량, 강우강도, 강우지속시간 등)에 영향을 받는 특징을 가지고 있다. 강우시 비점오염원은 주로 불투수면적에서 오염물질이 주변 하천이나 호수에 유입되어 수생태계에 악영향을 미치게 된다. 비점오염원 중 도로 노면에서 발생하는 오염물질은 농지나 가축시설에서 발생하는 오염물질(부유물질 및 유기물) 등과 달리 주로 차량에서 발생하는 오염물질이 주를 이루고 있다. 강우시 토양의 수분포화가 충분히 이루어진 후 강우강도에 따라 유출이 발생하는 농경지와는 달리 도로 노면 유출수는 누적된 오염물질들이 강우시 한꺼번에 유출되기에 강우 초기 채수 간격을 짧게 하여 수질을 분석하는 것이 중요하다. 이에 본 연구에서는 강원도 횡성군을 관통하는 영동고속국도의 횡성휴게소 불투수 노면에서 발생하는 비점오염물질을 알아보기 위해 모니터링 후 수질분석으로 노면 유출수 성분을 알아보고, 오염부하량을 계산하여 유량가중평균농도(EMC, Event Mean Concentration)와 초기세척효과(Mass First Flush effect)을 산정하였다. 이후 타 토지이용에서의 유출 특성과 고속국도 휴게시설에서 발생하는 비점오염물질의 유출 특성에 대해 분석하였다. 추후 본 연구자료는 고속국도와 주변 편의시설 설계시 주변 수생태계에 미치는 영향에 대한 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권6호
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• pp.155-160
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• 2008

도시화는 토지이용의 고도화 및 오염물질의 극대화를 초래한다. 일반적으로 도시지역은 상업, 주거, 산업, 공공지역 등과 복합적 토지이용지역과 도로, 주차장, 교량 및 공원과 같은 단일 토지이용 지역으로 형성된다. 이러한 지역에서의 인간과 차량의 활동은 도시지역의 모든 공간을 인근 수계 및 수생태계에 심각한 영향을 끼치게 하는 비점오염원으로 나타나게 한다. 도시지역의 다양한 토지이용은 건축물, 주차장 또는 도로 및 조경공간으로 세분류 될 수 있으나, 강우시 유출되는 비점오염원은 도로와 주차장으로 유출되기에 이러한 토지이용 지역을 관리함으로써 도시 비점오염물질의 효율적 저감이 이루어 질 수 있다. 도로와 주차장은 많은 차량의 운행과 인간의 활동으로 인하여 다양한 비점오염물질의 축적과 유출이 발생하고 있으며, 그 중에서 중금속과 입자상 물질이 주요 오염원으로 나타나고 있다. 이러한 비점오염원은 비점오염저감시설을 통하여 저감할 수 있으나, 강우의 특성에 영향을 크게 받고 있으며 유출특성의 불확실성이 높아 관리에 어려움을 겪고 있다. 특히 모니터링을 통한 기초자료의 부족은 부하량 예측, 저감메커니즘 및 저감시설 선정을 어렵게 하고 있다. 현재 토지이용에서의 부하량 예측에는 7개의 세분류 토지지목으로 형성된 토지이용별 오염원단위를 사용하고 있으나, 정확성이 낮아 새로운 원단위 산정을 위한 다양한 연구가 수행중이다. 따라서 본 연구에서는 교통과 관련된 토지이용 지역에서의 모니터링을 수행하여 원단위를 제시함으로써 효율적 포장지역 원단위 산정에 기여하고자 한다. 본 논문에서는 고속도로, 휴게소, 영업소, 주차장 및 교량을 포함하는 9개 지점에서의 모니터링 결과를 해석하고자 하며, 최종적으로 오염물질 원단위를 제시할 것이다.

• 환경영향평가
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• 제24권5호
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• pp.407-419
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• 2015

본 연구는 영산강 수계 1지점과 섬진강 수계 1지점의 논 유출수 4년간 유량과 수질 모니터링 자료를 이용하여 원단위 산정방법에 따른 원단위 차이를 비교하였다. 원단위 산정방법은 실측부하량을 이용한 방법, 국립환경과학원의 새로운 원단위 산정 방법(NIER 방법), EMC 확률분포모형 중앙값을 이용한 방법, 산술평균 EMC와 산술평균 유출율을 이용한 방법을 활용하였다. 원단위 산정방법별 차이를 살펴본 결과 실측부하량을 이용한 방법과 NIER 방법의 원단위는 서로 비슷한 값을 보였지만, 확률분포모형(Lognormal, Gamma)을 이용한 원단위는 상대적으로 작게 나타났다. 한편 산술평균 EMC와 유출율을 이용하여 산정된 원단위는 NIER 방법보다 원단위가 크게 산정되는 것으로 나타났다. 또한 NIER 방법의 원단위는 1995에 조사된 환경부 원단위에 비해 BOD, COD, SS는 큰 값을 T-N은 작은값을, T-P는 비슷한 값을 산정되는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권1호
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• pp.23-31
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• 2012

새만금 유역은 BOD와 TP의 비점오염배출 비중이 각각 68.4와 61.4% (2009년 기준)로 점오염원에 비해 높게 나타나므로 새만금 수질관리를 위해서는 비점오염원에 대한 대책수립이 시급하다. 본 연구에서는 새만금 유역 최적관리기법 대상지 선정을 위해 비점오염원의 영향이 큰 농업지역을 중심으로, 그리고 부영양화에 주요인자인 총인(TP)을 기준으로 농업비점오염대책 우선지구를 선정하고자 하였다. 우선지구 선정방안은 의사결정에 의한 오염영향 지수를 이용한 정성분석 방법으로 수계에 비점오염원(TP기준)이 작용하는 단계를 크게 발생, 배출, 유출 관련지표로 구분하여 비점오염원 영향지수(NPSI; Non-point Source Index)를 산정하였으며, 전문가 AHP (Analytic Hierarchy Process)분석을 통해 지표의 가중치를 결정하였다. NPSI 산정에는 행정구역 745개의 동리단위 기준으로 비점발생특성(해당 지역의 액비살포 면적, 축사 면적, 논면적, 밭면적, 인산질 비료사용량), 비점배출특성(수질오염 총량관리제의 축산계 비점오염원 배출부하량, 토지계 배출부하량), 비점유출특성(토양유실량, 불투수율, 유출곡선지수, 유달거리, 유효강우비)의 총 12개의 지표가 적용되었다. GIS (Geographical Information System) 분석을 이용한 NPSI 산정결과 새만금 유역 농업비점관리지역 우선지구 후보지로 만경강 5지점과 동진강 5지점을 선정하였다. 우선지구 후보지의 선정원인은 주로 축산에서 기인한 것으로 나타났으며, 이는 AHP 분석결과 축산관련 지표의 가중치가 높았기 때문으로 사료된다.

• 한국습지학회지
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• 제17권4호
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• pp.391-401
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• 2015

본 연구에서는 주거지역에 대해 세분류 형태로 구분하여 각각에 대해 강우 시 유출수에 대한 모니터링을 실시하고, 그 결과를 바탕으로 주거 형태에 따른 비점오염원의 유출 특성을 분석해 보았다. 단독주거지역 및 아파트지역의 강우사상별 유출형태 및 농도 변화 형태를 분석한 결과 대다수의 강우사상에서 초기유출수의 농도가 높게 나타나는 형태를 나타내었으나 두 지점의 경우 강우량별 유출율의 차이가 크게 조사되었다. 평균 유출부하량은 단독주거지역의 경우 BOD $101.0kg/km^2$, SS $232.2kg/km^2$, T-N $18.2kg/km^2$, T-P $2.0kg/km^2$이며, 아파트지역의 평균 유출부하량은 BOD $108.82kg/km^2$, SS $329.18kg/km^2$, T-N $57.67kg/km^2$, T-P $4.21kg/km^2$으로 산정 되었다. 평균 EMCs는 단독주거지역에 대해 산정된 평균 EMCs의 경우 BOD 6.6 mg/L, SS 12.8 mg/L, T-N 1.518 mg/L, T-P 0.099 mg/L로 조사되었다. 아파트 지점 평균 EMCs의 경우 BOD 6.3 mg/L, COD 11.2mg/L, SS 14.5 mg/L, T-N 3.1 mg/L, T-P 0.2 mg/L로 조사되었다. 주거 형태에 따른 초기세척비율을 산정한 결과, 단독주거지역의 경우 총유출량 기준 초기 30%의 유출 시, $MFF_n$ 값이 T-P 1.04 > T-N 0.97 > BOD 0.90 > SS 0.80의 순으로 비율차이를 나타내었다. 아파트지역 n=30에서 수질항목별 $MFF_n$ 값의 경우, BOD 1.49 > T-P 1.40 > SS 1.30 > T-N 0.96의 순으로 비율차이를 나타내었다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권3호
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• pp.332-340
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• 2007

강우 시 도로에서의 초기 유출수는 유 무기물질, 중금속 등 유해물질이 부유물질에 흡착되어 거동되는 비율이 높으므로 부유물질을 분리할 수 있다면 상당량의 오염부하를 줄일 수가 있다. 따라서 본 연구의 목적은 도로에서 배출되는 강우유출수의 오염저감을 위해 필터를 이용한 수리동력학적 필터분리기를 이용하여 부유물질을 처리함에 있어 필터별 오염물질 처리효율을 비교 평가함으로서 도로유출수에 대한 오염물질 저감을 위한 현장에의 적용 방안을 모색함에 있다. 사용한 여재는 perlite, 활성탄, zeolite와 이들의 혼합소재를 대상으로 하여 칼럼여과실험과 필터분리기를 이용한 현장에서의 처리실험을 통해 여재별 처리정도 및 처리효율을 비교하였다. 칼럼여과실험결과 대체로 SS는 활성탄과 perlite, 활성탄, 소성한 zeolite의 혼합여재가, 중금속은 zeolite 및 활성탄이 양호하였다. HDFS에 의한 처리실험은 perlite와 활성탄 혼합여재가 도로유출수 처리에 적합할 것으로 조사되었다. 혼합여재에 대한 평균 처리 효율은 여재층이 9 cm, 수면적부하율 192-1,469 $m^3/m^2/d$의 범위에서 SS 48.1%, BOD 31.9%, COD 32.6%, TN 15.5%, TP 17.3%의 제거율을 나타내었고, 중금속인 경우 Fe 26.0%, Cu 19.4%, Cr 25.7, Zn 16.6%, Pb 15.0%로 조사되었다. 도로유출수의 처리를 위한 HDFS의 여재로서는 perlite와 활성탄을 혼합한 여재가 적절하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제43권3호
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• pp.245-256
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• 2010

이 연구에서는 FFC2Q모형의 WQUAL블럭의 기본이론과 적용성을 검토하고, 도시지역의 강우초기 시 집중적으로 발생하는 CSOs의 비점오염부하 특성을 분석하였다. 또한 비점오염물 축적량 산정법과 쓸림방정식에서 주요 매개변수들의 선택과 그 영향을 분석하였다. 군자 배수구역의 3개 강우사상에 대한 실측치와의 비교를 통해 첨두유출량, 총유출량, 총부하량, 첨두농도 발생시간 등을 적정하게 모의할 수 있었으며, 입력자료의 단순화에도 불구하고 SWMM, MOUSE 등과 대등한 계산 결과를 보였다. 강우분포와 관련하여서는, 초기에 집중도가 높은 Huff1 분포에서 오염부하가 다른 분포에 비해 빠르게 발생하였으며, 강우초기 $BOD_5$, COD의 부하량 증가율은 SS에 비해 크게 나타났다. 비점오염부하량은 일정 강우 초기에 집중되어 결국 총부하량에 이르며, 이후 강우지속에 따른 유출은 비점오염부하량에 큰 영향을 미치지 못하는 것으로 분석되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.2056-2060
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• 2008

도시하천의 오염원은 점오염원과 비점오염원으로 분류되어 점오염원은 하천유입 전에 차집하여 하수처리장에서 처리하는 체계가 갖추어져 있으나 전체 오염부하량의 $30%{\sim}40%$ (BOD기준)로 추정되는 비점오염원은 차집되거나 처리되지 않고 그대로 하천에 유입되고 있는 실정이다. 비점오염원은 불특정 오염원으로서 지표의 오염물질이나 합류식 하수관거의 하수가 강우에 의해 발생한 유출과 함께 하천으로 유입(CSOs)되어 우천 시에 하천을 오염시키는 가장 큰 원인이 되고 있으므로 이의 저감하기 위한 효과적인 비점오염원 관리방안이 요구된다. 본 연구에서는 대상유역인 부산광역시에 위치한 온천천 유역을 주요토구별 43개 유역으로 구분하여 SWMM(Storm Water Management Model)을 구축하였고 개별 토구에 Divider를 설치하여 일정 차집량을 초과하는 유량은 처리장으로 유입되는 것으로 모의하였다. 장치형 처리시설은 농도에 따라 일정효율을 가지고 처리시설의 임계유량을 초과하는 경우는 미처리되어 방류되는 것으로 가정하였으며 처리장으로 차집된 유량도 처리장의 시간최대 유량을 초과하는 유량은 간이처리 후 방류되는 것으로 가정하여 시나리오에 따라 모의하였다. 각 토구별로 처리시설을 설치한 경우의 처리효율과 차집비율을 증가시켜 처리장에서 일괄처리하는 경우의 처리효율을 차집비율별로 검토하여 최적의 차집비율을 검토하였다. 또한 오염원 관리측면의 면적당 축적부하량 저감과 발생량 관리측면의 토구의 차집비율 증가 및 토구에 대한 처리시설 설치비율에 따른 효율을 검토하여 처리효율, 오염원 저감 및 차집비율에 대한 상관관계를 도출하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권3호
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• pp.361-367
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• 2011

축분 부산물비료에 대한 양분 유출과 유출량 산정을 통하여 축분 부산물비료별 양분유실량을 구명하고 농업환경부하 평가에 기초자료로 제시하고자 경사도에 따른 축분 부산물비료 별 양분유출 시험을 수행하였다. 유실된 토양에서의 T-N 함량은 축분 부산물비료 간에 의한 유출의 차이보다 경사도 (%)에 따른 T-N 유출의 차이가 더욱 큰 것으로 조사되었다. 경사도 5%에서 T-N 유출은 NPK + 계분부산물비료 처리구에서 가장 높은 것으로 나타났으며 경사도 20%와 35%의 경우에도 같은 경향을 나타냈다. 축분 부산물비료에 의한 유출의 차이보다 경사도 (%)에 따른 T-N 유출의 차이가 더욱 큰 것으로 조사되었다. 경사도 5%에서 평균 T-N 유출은 8.37, 경사도 20%와 35%에서는 각각 57.41과 $71.50kg\;ha^{-1}$의 T-N 유출을 나타냈으며 경사도 5%와 20, 35% 간에는 통계적으로 유의한 차이가 나타났다. 경사도 20%와 35% 간에는 유의한 차이가 나타나지 않았으나 경사도 (%)에 따라 정의 상관관계를 나타내고 있다. 유효인산 및 치환성 양이온 (Ca, Mg, K, Na)도 경사도에 따라 통계적으로 매우 유의한 차이를 나타냈다. 경사도 20% 에서 유거수량에 의한 T-N과 T-P의 유출은 화학비료 (NPK) + 계분 부산물비료가 가장 높았으며 화학비료 (NPK)처리구 가 가장 적은 값을 나타냈다. 경사도 5%에서의 평균 T-N 유출은 11.1, 경사도 20%와 35%에서의 T-N 유출은 29.2, $41.7kg\;ha^{-1}$로 통계적으로 유의한 차이가 나타났다. 경사도 20%에서의 배추의 T-N 함량은 돈분 부산물비료와 계분 부산물비료가 화학비료 (NPK) 처리구와 화학비료 (NPK) + 계분 부산물비료처리구에 비해 유의성 있게 낮게 나타났는데 이는 토양유실로 인한 T-N 유출이 돈분 부산물비료와 계분 부산물비료에서는 높게 나타난 것이 하나의 원인이 될 수 있다고 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권4호
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• pp.249-256
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• 2009

오리농업재배가 이뤄지고 있는 소유역 하류에 위치한 자연습지가 오리농업시 유출되는 영양염류 부하량 저감에 미치는 영향을 평가하였다. 오리농업재배가 이뤄지고 있는 소유역은 논면적이 61.9ha로서 총 논면적의 74%에서 오리농업재배가 이뤄지고 있었으며 하류에 위치한 자연습지의 면적은 5.9ha를 차지하고 있었다. 재배기간 중 오리농업이 이뤄지고 있는 논물의 영양염류 함량을 조사한 결과 T-N 13.7, $T-P2.5kg\;ha^{-1}$로 나타났는데, 이는 동일기간 중 관행재배에 비해 1.2~2.5배 높은 결과였다. 하류에 위치한 자연습지의 우점초생은 갈대, 줄, 고마리 등이었으며, 이들 식생이 함유하고 있는 영양염류량은 T-N 761 kg, T-P103 kg으로서 오리재배논으로부터 유출되는 영양염류 부하량의 94%와 79%에 해당되는 양이었다. 이와 같은 연구결과를 볼 때, 오리재배농업단지 하류에 습지를 유지하는 것은 오리농업 재배시 발생할 수 있는 영양염류 부하량을 저감시킬 수 있는 하나의 방법이 될 수 있으리라 생각된다.