공업지역에서 배출되는 비점오염물질은 높은 불침투성 및 고농도의 오염물질 방출 때문에 주요 비점오염원으로 분류되었다. 그러나, 비점오염원에 대한 조사의 불충분으로 한국에 있는 비점오염원에 대한 충분한 자료가 없다. 공업지역 강우 유출은 금속, 기름과 같은 각종 오염물질을 포함하고 있다. 이러한 공업지역은 비점오염원 중 큰 비중을 차지하며, 공업화의 진행에 따라 비점오염의 부하량도 매년 증가하고 있다. 또한, 공업지역은 불투수성 면적 비율이 다른 토지 이용지역에 비해 높음으로 강우 초기에 다량의 오염물질이 유출되는 초기 유출현상이두드러진다 (U.S. EPA. 1993). 한편, 대부분의 비점오염물질은 강우 유출수 내 입자성 물질과 관련이 있으며, 이러한 입자성 물질로 유출되는 비점오염물질은 입자성인 상태로 수계에 퇴적되며 상대적으로 오랜 기간 동안 잔류하는 경향이 있다. 따라서 강우에 의한 비점오염물질의 처리를 위해서는 토지 이용 별 발생되는 비점오염물질의 특성 및오염물질의 유출농도를파악하는 것이중요하다. 강우에 의한비점오염물질유출특성을 파악하기위해2008~2010 년에걸쳐 경남 김해 및 부산의 공업단지 각 1곳에서 ...
공업지역에서 배출되는 비점오염물질은 높은 불침투성 및 고농도의 오염물질 방출 때문에 주요 비점오염원으로 분류되었다. 그러나, 비점오염원에 대한 조사의 불충분으로 한국에 있는 비점오염원에 대한 충분한 자료가 없다. 공업지역 강우 유출은 금속, 기름과 같은 각종 오염물질을 포함하고 있다. 이러한 공업지역은 비점오염원 중 큰 비중을 차지하며, 공업화의 진행에 따라 비점오염의 부하량도 매년 증가하고 있다. 또한, 공업지역은 불투수성 면적 비율이 다른 토지 이용지역에 비해 높음으로 강우 초기에 다량의 오염물질이 유출되는 초기 유출현상이두드러진다 (U.S. EPA. 1993). 한편, 대부분의 비점오염물질은 강우 유출수 내 입자성 물질과 관련이 있으며, 이러한 입자성 물질로 유출되는 비점오염물질은 입자성인 상태로 수계에 퇴적되며 상대적으로 오랜 기간 동안 잔류하는 경향이 있다. 따라서 강우에 의한 비점오염물질의 처리를 위해서는 토지 이용 별 발생되는 비점오염물질의 특성 및오염물질의 유출농도를파악하는 것이중요하다. 강우에 의한비점오염물질유출특성을 파악하기위해2008~2010 년에걸쳐 경남 김해 및 부산의 공업단지 각 1곳에서 모니터링을 수행하였다. 현장조사 결과 다양한 선행무강우일수 및 강우량에 따라 비점오염물질의 유출은 지역적인 특색, event 특성 등에의해영향을 받는 것으로 나타났다. 오염물질에 따른 분석결과 SS와 BOD의 유출은 A, B 지점 모두 초기유출 현상이 나타 나는 것을 확인할 수 있었다. 특히 강우 30~60분 사이에 입자상 물질이 많이 유출되는 것으로 나타났다. COD의 농도는 B 지점에서 6.2~37.5 ㎎/ℓ의 범위를 나타내었으며, B 지점은 각각 5.1~77.8 ㎎/ℓ로 나타나 농도의 편차가 큰 것으로 나타났다. 특히, 공업지역은 강우강도 및 강우량에 따라 적은 강우 시 오염물은 일정한 농도로 유출되었고, 강우강도 및 강우량이 클 경우 초기유출이 일어나는 현상을 나타내었다. 또한, 측정지점 내 공장의 생산품에 따라 오염물질의 농도가 달라지는 것으로 나타나 공장 및 공단 특성별 비점오염물질의 농도조사가필요하다고 판단되어진다. 강우 시 비점오염물질의 유출에서 강우초기 오염물질의 유출 경향을 분석한 결과로 강우 유출이 시작된 이후 시간에 따른 오염물질의 유출은 30분에서 50분 이내까지 급격하게 감소하는 것으로 나타났으며, 대부분의 event 및 유출되는 오염물질에서 초기세척 현상을 관찰할 수 있었다. A 지점에서는 강우 20%의 유출량에서 오염물질은 41.2-63.4%까지 유출이 되었으며, B 지점에서는 28.8-56.8% 까지 유출되는 것으로 나타났다. 이러한 특징은 전형적인 초기강우 현상을 대변하며, 경제적인 오염물질 처리용량 산정 시 중요한 고려대상이 될것으로 판단된다. SWMM을 이용한 유출 모형구축 및 실측 EMC와 모형을 이용한 EMC의 비교결과 공업지역A의 경우는 모형의 결과가 실측결과에 비하여 8.54-12.36%의 농도 값의 차이를 나타내었다. 이는 A 지역에 대한 모형이 안정적으로 산정된 것으로 판단된다. 공업지역B의 경우는 실측자료에 비하여 모형을 통하여 산정된 자료값이 –1.11∼9.52% 농도값의 차이를 나타내었다. A 지역에 비해B 지역에서 오염물질의 유출경향이 잘모사되는 것으로 나타났다. 이처럼 모형 구축에서의 차이는 소유역의 특성상 비대칭적이고 균일하지 않아 유역면적, 유역 평균경사와 같은 정량적인 지형자료와는 달리 많은 불확실성을 포함하고 있기 때문인 것으로 판단된다. 강우유출수의 처리를 위해perlite를충진한 biofilter를이용하여 유입유속 및 무강우일수에 따른 비점오염물질 제거효율을 평가한 결과 유입유속이 증가할수록 제거율은 감소하였으나 SS, COD 및 TP제거효율이 각각 78~90%, 66~81% 및 76~88%로 비교적 높은 것으로 나타났다. 특히, SS 및 COD의 경우 유속과 상관없이 반응 1시간 이내 50%이상 제거 되었다. 무강우기간이 5, 10, 25일로 늘어남에도 COD제거에 미치는 영향은 없었고, TN 및 TP 또한 무강우기간의 변화에 영향을 받지 않고 일정한 값으로 제거되어 유출이 되는 것으로 나타났다. DGGE 및 sequencing 분석 결과 biofilter 내 존재하는 미생물은 탈질 및 오염물질을 분해하는 미생물로 대부분 biofilm에서 존재하는 미생물로 나타나 biofilter를 이용한 비점오염물질의 처리 시 여재에 의한 흡착 및 미생물 처리를 동시에 수행할 수 있는 처리공정으로 공단지역에서 유출되는 비점오염물질의 처리장치로 이용할 수 있을 것으로 판단된다. 실측 및 모형에 의해 구하여진 유출량과 오염물질의 농도를 이용하여 반응기의 용적을 산정한 결과 20%의 유출수를 처리하기 위해서는 최대 14m3의 용량 이 필요한 것으로 나타났고, 50%의 유출량을 처리하기 위해서는 28m3의 용량이 필요한 것으로 나타났다. 본 논문은 토지이용의 특성 중 공업지역의 비점오염물질 유출 경향을 파악하고 처리장치의 고안으로 공단지역 비점오염물질의 통합적인 관리에 이용될 수있을것으로 판단된다.
공업지역에서 배출되는 비점오염물질은 높은 불침투성 및 고농도의 오염물질 방출 때문에 주요 비점오염원으로 분류되었다. 그러나, 비점오염원에 대한 조사의 불충분으로 한국에 있는 비점오염원에 대한 충분한 자료가 없다. 공업지역 강우 유출은 금속, 기름과 같은 각종 오염물질을 포함하고 있다. 이러한 공업지역은 비점오염원 중 큰 비중을 차지하며, 공업화의 진행에 따라 비점오염의 부하량도 매년 증가하고 있다. 또한, 공업지역은 불투수성 면적 비율이 다른 토지 이용지역에 비해 높음으로 강우 초기에 다량의 오염물질이 유출되는 초기 유출현상이두드러진다 (U.S. EPA. 1993). 한편, 대부분의 비점오염물질은 강우 유출수 내 입자성 물질과 관련이 있으며, 이러한 입자성 물질로 유출되는 비점오염물질은 입자성인 상태로 수계에 퇴적되며 상대적으로 오랜 기간 동안 잔류하는 경향이 있다. 따라서 강우에 의한 비점오염물질의 처리를 위해서는 토지 이용 별 발생되는 비점오염물질의 특성 및오염물질의 유출농도를파악하는 것이중요하다. 강우에 의한비점오염물질유출특성을 파악하기위해2008~2010 년에걸쳐 경남 김해 및 부산의 공업단지 각 1곳에서 모니터링을 수행하였다. 현장조사 결과 다양한 선행무강우일수 및 강우량에 따라 비점오염물질의 유출은 지역적인 특색, event 특성 등에의해영향을 받는 것으로 나타났다. 오염물질에 따른 분석결과 SS와 BOD의 유출은 A, B 지점 모두 초기유출 현상이 나타 나는 것을 확인할 수 있었다. 특히 강우 30~60분 사이에 입자상 물질이 많이 유출되는 것으로 나타났다. COD의 농도는 B 지점에서 6.2~37.5 ㎎/ℓ의 범위를 나타내었으며, B 지점은 각각 5.1~77.8 ㎎/ℓ로 나타나 농도의 편차가 큰 것으로 나타났다. 특히, 공업지역은 강우강도 및 강우량에 따라 적은 강우 시 오염물은 일정한 농도로 유출되었고, 강우강도 및 강우량이 클 경우 초기유출이 일어나는 현상을 나타내었다. 또한, 측정지점 내 공장의 생산품에 따라 오염물질의 농도가 달라지는 것으로 나타나 공장 및 공단 특성별 비점오염물질의 농도조사가필요하다고 판단되어진다. 강우 시 비점오염물질의 유출에서 강우초기 오염물질의 유출 경향을 분석한 결과로 강우 유출이 시작된 이후 시간에 따른 오염물질의 유출은 30분에서 50분 이내까지 급격하게 감소하는 것으로 나타났으며, 대부분의 event 및 유출되는 오염물질에서 초기세척 현상을 관찰할 수 있었다. A 지점에서는 강우 20%의 유출량에서 오염물질은 41.2-63.4%까지 유출이 되었으며, B 지점에서는 28.8-56.8% 까지 유출되는 것으로 나타났다. 이러한 특징은 전형적인 초기강우 현상을 대변하며, 경제적인 오염물질 처리용량 산정 시 중요한 고려대상이 될것으로 판단된다. SWMM을 이용한 유출 모형구축 및 실측 EMC와 모형을 이용한 EMC의 비교결과 공업지역A의 경우는 모형의 결과가 실측결과에 비하여 8.54-12.36%의 농도 값의 차이를 나타내었다. 이는 A 지역에 대한 모형이 안정적으로 산정된 것으로 판단된다. 공업지역B의 경우는 실측자료에 비하여 모형을 통하여 산정된 자료값이 –1.11∼9.52% 농도값의 차이를 나타내었다. A 지역에 비해B 지역에서 오염물질의 유출경향이 잘모사되는 것으로 나타났다. 이처럼 모형 구축에서의 차이는 소유역의 특성상 비대칭적이고 균일하지 않아 유역면적, 유역 평균경사와 같은 정량적인 지형자료와는 달리 많은 불확실성을 포함하고 있기 때문인 것으로 판단된다. 강우유출수의 처리를 위해perlite를충진한 biofilter를이용하여 유입유속 및 무강우일수에 따른 비점오염물질 제거효율을 평가한 결과 유입유속이 증가할수록 제거율은 감소하였으나 SS, COD 및 TP제거효율이 각각 78~90%, 66~81% 및 76~88%로 비교적 높은 것으로 나타났다. 특히, SS 및 COD의 경우 유속과 상관없이 반응 1시간 이내 50%이상 제거 되었다. 무강우기간이 5, 10, 25일로 늘어남에도 COD제거에 미치는 영향은 없었고, TN 및 TP 또한 무강우기간의 변화에 영향을 받지 않고 일정한 값으로 제거되어 유출이 되는 것으로 나타났다. DGGE 및 sequencing 분석 결과 biofilter 내 존재하는 미생물은 탈질 및 오염물질을 분해하는 미생물로 대부분 biofilm에서 존재하는 미생물로 나타나 biofilter를 이용한 비점오염물질의 처리 시 여재에 의한 흡착 및 미생물 처리를 동시에 수행할 수 있는 처리공정으로 공단지역에서 유출되는 비점오염물질의 처리장치로 이용할 수 있을 것으로 판단된다. 실측 및 모형에 의해 구하여진 유출량과 오염물질의 농도를 이용하여 반응기의 용적을 산정한 결과 20%의 유출수를 처리하기 위해서는 최대 14m3의 용량 이 필요한 것으로 나타났고, 50%의 유출량을 처리하기 위해서는 28m3의 용량이 필요한 것으로 나타났다. 본 논문은 토지이용의 특성 중 공업지역의 비점오염물질 유출 경향을 파악하고 처리장치의 고안으로 공단지역 비점오염물질의 통합적인 관리에 이용될 수있을것으로 판단된다.
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