• 한국환경보건학회지
• /
• 제33권2호
• /
• pp.158-165
• /
• 2007

본 연구는 근원에 따른 용존 유기물의 특성을 평가하기 위해 하천수, 호소수, 하수 2차 처리 유출수의 자연수 및 Aldrich, Wako 사에서 공급된 휴믹산을 대상으로 분자량 분포에 따른 물리 화학적인 수질 특성, 생분해도, 소독, 부산물의 생성 등을 고찰하였다. SUVA를 이용해서 자연수의 생분해 가능성을 평가한 결과 호소수, 하수, 하천수 순으로 예측되었으며 이는, 실제 생분해도 실험 결과와 유사하였다 생분해 반응 중 저분자 영역대의 용존 유기물은 점차 감소하였고 반면에 고분자 영역대의 용존 유기물은 증가하였다. SMP는 전체 용존 유기물의 0.7-5.5%정도 관찰되었으며 고분자 물질을 많이 함유한 시료에서 높게 나타났다. THM 생성은 대체로 고분자 물질이 높을수록 증가하였으며 THMFP도 Wako 휴믹산을 제외한 샘플에서 이와 유사한 경향을 나타냈다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제44권6호
• /
• pp.477-486
• /
• 2011

본 연구는 인공수로 또는 인공호수와 같은 환경 친화적 친수공간이 건설됨에 따라 발생되는 수질오염 문제를 수질모형실험을 통해 해소할 수 있는 방법을 연구하였다. 호소수의 개념으로 도입되는 인공수로 및 호수는 제한된 수량 공급으로 인해 수질악화, 악취발생 및 녹조 현상이 일어날 수 있다. 하지만, 이러한 현상을 예상할 수 있는 방법은 수치해석으로만 의지해 왔고 물리적 해석에 의한 검증이 이뤄지지 않아 실제 적용에 대한 어려움이 있었다. 따라서 본 연구에서는 오염된 물과 오염되지 않은 물이 서로 희석되어 영양염류의 농도를 낮추는 현상에 착안하여 원형과 모형의 상사에 영향을 받지 않는 무차원의 물리적 수질모형실험을 실시하였다. 또한 수체 내에서 흐름을 인공적으로 발생시키는 흐름유발기기의 효과 검증과 적용방법을 연구하여 목표수질을 유지할 수 있는 방안을 제시하였다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제46권11호
• /
• pp.1115-1128
• /
• 2013

본 연구의 목적은 충주호 유역을 대상으로 2차원 횡방향 평균 수리 및 수질모형인 CE-QUAL-W2를 이용하여 호소내 수온분포, 부유물질 및 부영양화 과정의 변화특성을 모의하고 모형의 적용성을 평가하는 것이다. 지형 및 단면자료 구축을 위해 충주호를 남한강 본류(branch 1)와 유입 경계부(branch 2~7)로 구분하여 격자를 구성하였다. 호소 수질모델링을 위한 주요 입력 자료로 기상자료, 호소의 수온과 탁도 초기조건, 하천의 유량과 수온, 수질 경계조건 자료를 구축하였다. 이후 실측된 수온, 부유물질(SS), 총질소(TN), 총인(TP), 조류(Chl-a)에 대하여 모형의 보정(2010) 및 검증(2008)을 수행하여 모형의 적용가능성을 평가하였다. 충주호의 수온은 4월부터 표층수온이 증가하여 7월초에 성층현상이 발생되고 12월에는 연직수온분포가 일정하게 유지되었다. 집중호우 발생 후에는 성층구조가 교란되어 수온약층이 약 10 m가량 하강하였다. SS는 수온과 동일한 패턴으로 집중호우 발생 후에 증가하다가 12월에 안정화되었으며, 2008년 7월에 발생된 중층밀도류의 분포 현상을 잘 재현하였다. TN, TP의 경우 농도의 범위를 잘 재현하였지만, 모형 내에서 질소성분의 침강속도 및 인의 흡착-침전과정이 적절히 모의되지 않아 오차가 발생하였다. Chl-a의 경우 2010년과 2008년 여름의 조류의 성장패턴을 잘 반영하였지만, 모형이 횡방향 평균 유속과 농도를 사용함에 따른 모형의 한계점이 나타났다.

• 생태와환경
• /
• 제40권1호
• /
• pp.14-30
• /
• 2007

본 연구의 목적은 부영양화도 지수(TSI)를 이용하여 우리나라 호소의 영양 상태를 평가하고, 경험적 모델(Empirical model)에 의한 호소의 상태를 예측하기 위한 것이다. 연구에 사용된 수질 자료(2000, 2001)는 환경부 DB시스템에서 획득하였으며 이용된 변수는 용존산소(DO), 생물학적 산소 요구량(BOD), 화학적 산소 요구량(COD), 총인 (TP), 총질소 (TN), 부유물질 (SS), 투명도(SD), 엽록소-${\alpha}$ (CHL), 전기전도도 (Cond.)였다. 이런 수질 변수의 농도는 측정된 수계 및 계절에 따라 변이양상을 보였다. 일반적으로, 영양상태(Trophic state)는 상류로부터 댐으로 감소하는 경향을 보였으며, 계절적 변이는 여름 장마기 (7${\sim}$8월)동안 크게 발생했다. TP의 주된 유입은 장마기 (r=0.656, p=0.002)동안 일어났고, 이런 현상은 SS(r=0.678, p<0.001)와 유사한 경향을 보였다. CHL, TP, SD 및 TN을 포함한 수질변수는 계절에 따른 수계내의 영양상태를 평가하는 방법에 적용되었다. Carlson(1977)의 부영양화도지수(TSI)에 기초한 수계 내 TSI(CHL), TSI(TP)및 TSI(SD)는 중영양-부영양 상태를 보였다. 한편, TSI(TN)은 계절에 관계없이 전체 호소 내에서 TN농도가 풍부한 부영양-과영양 상태를 보였다. 따라서, 인은 호소 내 영양 상태를 조절하는 주요인자가 된다. CHL와 다른 수질 변수(TP, TN,그리고 SD)사이의 관계를 분석하기 위한 경험적 모델(Empirical model)이 개발되었다. 로그-전환 회귀분석에서 CHL-TP는 장마 전기 $R^2$ 값이 031(p=0.017)이었으나 장마 후기에는 0.69(p<0.017)로 장마 후기 인이 조류 성장에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이와 대조적으로, SD는 TP, CHL증가에 대해 감소하는 경향을 보였고 TN은 모든 기간 동안 CHL와 약한 관계를 가졌다. 결과적으로, 경험적 모델(Empirical model)이 제시하듯이 TP는 CHL을 예측하는 핵심 인자로 사료되었다.

• 생태와환경
• /
• 제35권1호통권97호
• /
• pp.28-35
• /
• 2002

이상으로 농업기반공사에서 운영중인 193개소의 농업용 저수지에 있어서 저수지의 물리적 인자가 저수지의 수질에 미치는 영향에 대하여 고찰해 본 결과, 우리나라의 농업용 저수지는 외국의 자연호수에 비하여 유역면적이 상대적으로 크기 때문에 많은 영양염류의 유입가능성이 큰 것으로 나타났으며, 유역면적에 대한 호소 표면적 비율이 비슷한 외국호소와 비교하여 볼 때 체류기간이 작은 것으로 나타났다. 유역면적에 대한 저수지 면적 비율(DA/SA)과 수리학적 체류기간(td)과의 회귀분석 결과 관계식은 $t_d\;=\;42.21(TA/ST)^{-1.0}\;(R^2\;=\;0.89)$로써 역비례의 관계를 나타내었다. 유효저수량을 $t-d$로 나누어 일유출량을 구한 결과 관계식은 $Q_d\;TA/42.21$로써 일 평균 유입량은 총 면적에 선형적인 비례관계를 나타내었으며, Modified Tank 모형에 의한 예측치와 매우 유사한 값을 나타내었다. 연간 표면적당 인 부하율은$4\;gT-Pm^{-2}yr^{-1}$ 이하가 전체 농업용 저수지의 52%를 차지하여 가장 일반적인 연간 표면적당 인 부하율이었으나, DA/SA의 비율이 100 이상의 경우에는 $4\;gT-Pm^{-2}yr^{-1}$이하가 차지하는 비율이 0%, $10\;gT-Pm^{-2}yr^{-1}$ 이상이 차지하는 비율이 100%로서, DA/SA의 비율이 커질수록 연간표면적당 인 부하율은 일반적으로 증가하는 것으로 나타났다. 수심은 Chl-a의 농도에 영향을 주는 물리적인자인데 일반적으로 수심이 깊을수록 Chl-a의 농도는　감소하는 경향을 나타내었다. 이러한 경향은 Chl-a의　농도가 $10\;{\mu}g/l$이하와 $40\;{\mu}g/l$이상에서 뚜렷하게 구분이　되었으며, 일반적으로 우리 나라의 농업용 저수지 계획시 수심을 깊게 할수록 저수지 부영양화 관리에는 유리할 것으로 나타났다. 호소내에서의 총인 농도를 종속변수로 하고 배출부하량과 유효저수량,　저수지 표면적,　유역면적에 대한 저수지 표면적을 독립변수로 하여 회귀분석한 결과 관계식은 $C\;=\;6.03{\times}W^{0.68}{\times}V^{-0.53}{\times}SA^{-0.21}{\times}(DA/SA)^{-0.50}$이며 $R^2$가 61%의 설명력을 나타내어 농업용 저수지의 인 농도 경향을 예측하는데 사용 가능할　것으로 생각된다. 이상의 결과로서 우리 나라 농업용 저수지의 수질예측에 있어는 복잡한 유출모형이나 유역모형, 호소수질모형 등을 사용하기보다는 본 연구에서와　같이 기존자료를 분석하여 도출한 경험적 관계식을 사용하면 비교적 적은 노력으로도 상당히 신뢰성있게 예측하여 수질관리에 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
• /
• pp.251-251
• /
• 2020

원주시를 비롯한 남한강 지류인 섬강의 중·하류 지역에서의 물 부족 및 수해를 방지를 위하여 남한강 지류인 섬강 유역에 횡성댐이 건설되었다. 그러나 상수원으로 이용되는 타 댐에 비해 횡성댐의 최근 5년간 TOC와 BOD₅의 평균 농도가 높은 것으로 나타났다. 횡성댐 유역의 수질 오염은 원주시와 횡성군의 식수원인 횡성호의 수질에도 악영향을 미치게 되어 이에 대한 개선책이 필요하다. 이에 본 연구에서는 횡성댐 유역의 주요 유입하천을 대상으로 오염원 현황을 파악하고 홍수기 유량·수질 모니터링을 통한 오염원 특성 및 기여도를 분석하였다. 이를 바탕으로 SWAT 모형을 구축한 후 횡성댐 유역 내 주요 우심하천인 구사천과 횡성댐 말단 지역에 대해 적용 가능한 총 5가지의 수질개선 대책 시나리오를 구성하여 유역 모델링을 통한 전체유황, 홍·풍·평수기, 저·갈수기 수질 오염 저감 효과를 분석하였으며, 추가적인 수질개선 대책으로 지역적 특성을 반영하여 오염원별 다양한 관리대책을 제시하였다. 우심하천인 구사천의 경우 마을하수도 설치에 대한 오염부하 저감 효과와 벌목에 대한 오염부하 영향에 대한 시나리오를 모델 내 적용하여 분석하였다. 또한 횡성댐 유역 말단에 대해 비가림시설 및 유출방지턱 설치에 따른 오염부하 저감 효과, 표준시비량 적용 및 농업BMPs(물꼬관리, 완효성비료, 볏짚피복, 초생대)에 따른 오염부하 저감 효과를 분석하였다. 시나리오별 수질개선 효과를 분석한 결과, BOD₅는 최소 0.1 ~ 11.6%의 수질개선 효과가 있었으며, T-N은 0.1 ~ 22.3%, T-P는 0.1 ~ 31.8%, TOC는 0.1 ~ 3.8%의 수질개선 효과가 있는 것으로 나타났다. 각 수질항목별 시나리오를 분석한 결과, 비가림시설 및 유출방지턱과 축산분뇨 위탁처리 시나리오, 경작지 표준 시비량 시비 및 농업 최적관리 적용 시나리오의 오염원 저감 효율이 가장 높은 것으로 나타났다. 향후 본 연구에서 제시한 오염저감 시나리오와 수질개선 대책 등을 통해 도출된 결과는 횡성댐 유역의 수질 개선을 위한 대책 수립에 기여할 수 있을 것이라고 판단되나, 횡성호 상류유역의 수질개선만 고려했기 때문에 호소 내 수질관리에 대한 후속 연구가 추가적으로 필요할 것으로 판단된다.

• 한국조경학회지
• /
• 제37권1호
• /
• pp.50-64
• /
• 2009

도시 근교에 입지한 담수호소는 다양한 생물이 서식하는 생물다양성의 보고이나, 무계획적인 이용의 증가로 수질오염과 식생훼손의 위험에 직면해 있다. 이에 본 연구는 사천시 두량저수지를 대상으로 담수호소의 생물다양성 유지와 이용의 조화를 추구하기 위한 관리방안을 제안하고자 동 식물 생태계의 정밀한 조사 분석 자료에 근거한 관리지역 설정 과정을 거쳐 생물다양성 증진을 위한 생태적인 관리방안을 제안하였다. 생태계 조사 분석 자료를 바탕으로 비오톱 유형 평가, 야생동물 서식처 평가, 보호종 출현 유무를 종합한 결과, 생태계 보전지역으로 설정된 지역은 층위 구조가 형성된 자연림과 생물서식의 기반을 제공하는 수면 및 습지, 서식처 다양성이 높은 주연부 지역이 보전가치가 있었다. 관리지역은 식생이 교란된 지역, 오염강도가 높은 상업지, 공업지 등과 낚시로 인해 훼손된 수변지역으로, 식생천이 유도, 관목식재 등의 식생관리와 오염물질관리 체계 구축을 통한 적극적인 관리가 시도되어야 할 것이다. 담수호소에 있어 수변식생과 산림식생 훼손은 생물다양성 및 수질에 직접적인 영향을 미치므로 보존지역과 이용지역을 명확하게 구분하고 이용지역 이외에는 엄정하게 복원 관리하여야 할 것이다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제2권2호
• /
• pp.150-160
• /
• 1993

농업폐기물중 유기물이 상당부분인 축산폐기물(분뇨)는 하천의 수질악화, 호소의 부영양화 및 지하수오염 등의 자연환경오염의 주범중의 하나로 잘 알려져 있다. 그러나 축산폐기물은 그 처리방법에 따라서 환경오염을 줄일 뿐만 아니라, 적정공정을 통하여 퇴비화에 의한 자원화가 가능하다는 것은 이미 알려진 사실이다. 대체적으로 기초적이며 공통적인 부분에 관한 축산폐기물 처리시설 및 공정체계는 이미 제품화가 되어 가동중에 있고, 단지 지역적 특성이나 다양한 규모의 제약조건하에서 실행가능한 중소규모 시설에 관해서는 일련의 실험들을 통하여 개발ㆍ적응해 나가고 있는 추세라 할 수 있겠다.(중략)

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
• /
• pp.154-154
• /
• 2023

수질모니터링은 수자원 보존과 공중 보건에 있어 매우 중요하다. 기후변화로 인한 이상강우와 산업화 등의 이유로 비점오염물질 및 오염원 배출량이 증가하여 하천과 호소에 영양염류가 증가하게 된다. 영얌염류의 증가로 하천에 부영양화 상태가 지속된다면 녹조발생 등으로 인해 생태계에 부정적 영향을 초래하게 된다. 또한 부영양화는 원수의 유기물량 증가로 인해 처리비용 증가, 이취미 문제 등 인간에게도 직접적인 문제를 유발한다. 특히 우리나라의 경우 하천 취수율이 높은 국가이며, 낙동강 중상류 지역에는 산업시설이 과도하게 밀집되어 있어 하천에 오염물질 유입이 되어 부영양화가 된다면 심각한 문제를 유발하게 된다. TN은 부영양화의 중요한 지표다. 우리나라의 TN 측정은 시료 채수 후 실험실에서 수질오염공정 시험기준에 따라 진행이 된다. 실험실 분석은 TN 농도를 분석하는 일반적인 방법이며, 정확한 검출 및 정량화를 목표로 한다. 하지만 이러한 방식은 정교한 장비를 갖춘 전문 실험실 및 전문 인력을 필요로 한다. 환경부에서 주요 하천에 수질측정망을 설치하여 수질현황에 대한 종합적인 조사를 통해 수질변화 추세를 파악하는 것이 가능하지만, 실시간 TN 농도를 감지하는데 매우 제한적이다. 현재 조사방식은 TN 농도 증가로 인한 문제에 대해 초기대응을 하기에는 한계가 있다. 최근 센서의 발전으로 다양한 항목을 신속하고 지속적으로 모니터링 할 수 있게 되었다. TN에 대한 직접적인 센서 모니터링은 불가능 하지만 여러 측정 항목이 TN과 상관관계가 있는 것이 여러 연구에서 입증되었다. 이러한 결과를 바탕으로 본 연구에서는 오염도가 높은 낙동강을 대상으로 TN 예측에 대한 기초 연구를 진행하였다. 과거 측정된 자료를 활용하여 센서로 측정 가능한 항목을 통해 TN 예측을 진행하며, 실제 활용을 위해 회귀식을 도출하고자 한다. 최근 환경부에서 실시간 수질 현황 및 오염도를 파악하기 위해 자동측정망 지점을 늘리는 추세인데, 본 연구의 결과를 활용한다면 실시간 TN 예측에 대한 기초자료 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제29권6호
• /
• pp.587-597
• /
• 2023

조류의 이상증식을 일으키는 새만금호 부영양화를 평가하기 위해 Carlson 지수를 적용하였다. 연구를 위해 2021년 월별로 새만금호내 총 7개 정점에서 수질조사를 실시하였다. Chl.a의 농도는 동계에는 만경수계가 약간 높았고, 춘계와 하계에는 동진수계가 약간 높게 나타났으나, 일부 시기를 제외하고는 전체적으로 호소 수질환경기준 3등급과 비슷하거나 낮은 농도를 나타내었다. COD는 만경수계와 동진수계 모두 하계와 추계에 호소 수질환경기준 4등급과 유사하거나 상회하는 수질을 나타내었다. TOC는 모든 지점에서 3등급 이내의 수질을 보였다. 총인 농도는 호수 수질환경기준 4등급을 초과하였고, 월별로는 1월과 강우 후 8월에 높게 나타났다. 수질인자간의 상관성 분석에서 염분 농도에 대한 유기물, 총인, 총질소의 상관성이 상대적으로 높게 나타나 배수갑문을 통한 해수유입과 상류 하천을 통한 담수 유입에 의한 담수역, 기수역, 해수역의 수질 특징을 반영하고 있었다. 영양상태지수에 의한 새만금호의 부영양화 변동 특성을 보면, Chl.a와 SD, TN의 지수에서 부영양화 초기 단계의 수질을 보였으며, TP 지수의 경우 심각한 부영양화 상태를 나타내고 있었다. 수질인자간 부영양화 지수의 크기는 모든 수계에서 TSI(TP) > TSI(TN) > TSI(SD) > TSI(CHL)의 순으로 나타났다. TSI(CHL)에 대한 TSI(TP) 및 TSI(SD)와의 편차를 2차원 평면으로 나타낸 사분면 분석 결과를 보면, 조류 성장에 대한 총인이 영향에서는 모든 수계에서 대부분의 총인(TP)에 의한 제한적 영향은 나타나지 않았으며, 빛 감쇠에 영향을 미치는 인자는 외부로부터 유입되는 적은 입자상 물질에 의한 영향이 크게 나타나는 것으로 평가할 수 있다.