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최근까지 우리나라는 BOD와 COD를 공공수역이나 하·폐수처리장 방류수의 유기물 기준지표로 사용하고 있으나 이러한 지표들이 증가하고 있는 다양한 수질오염물질과 난분해성 물질의 유기물 총량을 제대로 반영하지 못하고 있기 때문에 우리나라의 현행 법률이나 정책에서는 유기물 지표인 BOD와 COD를 TOC와 함께 병행 사용하고 있거나 앞으로 TOC로 대체할 계획으로 있다. 따라서 본 연구에서는 하천․호소수의 기존 TOC 수질등급분류 기준의 개선안을 제시하고 공공하수처리시설의 방류수 TOC 법적기준을 새로이 개발하는 것이다. 또한, 이러한 연구를 수행하는데 선행적으로 필요한 현행 TOC 분석방법, 특히 전처리 방법이나 측정과정의 문제점들을 해결하여 본 연구의 TOC 수질측정 시에 이용하도록 하는 것이다. 영산강 수계에 위치한 호소수, 하천수 및 공공하수처리시설 방류수를 대상으로 유기물 지표항목인 BOD, COD, TOC 등을 약 1년간 총 12회 측정하였고 TOC와 다른 수질측정 항목들 간에 통계적 상관성을 분석하여 TOC 수질기준을 개발하였으며 TOC 등의 수질측정 시작일 이전에 TOC ...

최근까지 우리나라는 BOD와 COD를 공공수역이나 하·폐수처리장 방류수의 유기물 기준지표로 사용하고 있으나 이러한 지표들이 증가하고 있는 다양한 수질오염물질과 난분해성 물질의 유기물 총량을 제대로 반영하지 못하고 있기 때문에 우리나라의 현행 법률이나 정책에서는 유기물 지표인 BOD와 COD를 TOC와 함께 병행 사용하고 있거나 앞으로 TOC로 대체할 계획으로 있다. 따라서 본 연구에서는 하천․호소수의 기존 TOC 수질등급분류 기준의 개선안을 제시하고 공공하수처리시설의 방류수 TOC 법적기준을 새로이 개발하는 것이다. 또한, 이러한 연구를 수행하는데 선행적으로 필요한 현행 TOC 분석방법, 특히 전처리 방법이나 측정과정의 문제점들을 해결하여 본 연구의 TOC 수질측정 시에 이용하도록 하는 것이다. 영산강 수계에 위치한 호소수, 하천수 및 공공하수처리시설 방류수를 대상으로 유기물 지표항목인 BOD, COD, TOC 등을 약 1년간 총 12회 측정하였고 TOC와 다른 수질측정 항목들 간에 통계적 상관성을 분석하여 TOC 수질기준을 개발하였으며 TOC 등의 수질측정 시작일 이전에 TOC 분석법을 개선하여 본 연구에 활용하였다. 이러한 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1. TOC 측정 시료 내 VOC 함유량이 측정 TOC의 1 % 이하이면 NPOC 정량방법을 사용하고 그렇지 않은 경우에는 가감정량법(TOC = TC – IC)을 사용하는 것이 타당하다. 2. TOC 측정에 정제수와 여과지의 영향을 반영하는 것이 합리적이다. 즉 TOC = 측정 TOC(mg/L) – BK 그리고 DOC = 측정 DOC(mg/L) – RB, 여기서 BK는 정제수 내 IC가 TOC로 표현된 양으로서 0.12 mg/L 그리고 RB는 BK에 GF/F 여과수내 TOC 양이 더해진 값으로서 0.14 mg/L로 책정되어야 한다. 이때 GF/F 여과지는 450 ℃에서 최소 2시간 이상 회화하고 뜨거운 정제수(80 ℃ 이상, 3차 증류수)로 300 mL 씩 3회에 걸쳐 총 900 mL 이상 여과시켜 만들어진 것이다. 3. TOC 측정결과의 차이에 가장 크게 영향을 미치는 인자는 시료 내 입자의 크기와 VOC 함량으로 나타났으며, 이러한 인자값에 따라 TOC의 측정방법 또는 정량방법을 선정하는데 사용하기 위해 본 연구에서 개발한 규칙 기반 절차도(rule-based procedure)는 유용하게 활용될 수 있다. 4. 호소수의 BOD/TOC 및 COD/TOC 비율은 95 % 신뢰수준(n = 84)에서 각각 0.79 ± 0.22 그리고 1.98 ± 0.17로 나타났다. 영산강 지류 하천수의 BOD/TOC 및 COD/TOC 비율은 95 % 신뢰수준(n = 108)에서 각각 1.11 ± 0.23 그리고 2.04 ± 0.19로 나타났으며, 영산강 본류 하천수의 경우에는 각각 1.41 ± 0.38 그리고 2.30 ± 0.06로 나타났다. 영산강의 지류와 본류에서 COD/TOC 비율이 2.04와 2.30으로 높게 나타난 것은 난분해성 유기물질에 의한 영산강 수계가 부영양화 된 수역의 특성을 띠고 있기 때문이다. 5. 하천수 지류와 호소수의 COD/TOC에 대한 각각의 비율인 2.04와 1.98를 수질등급분류 기준에 적용한다면 현행 Ⅰa ~ Ⅲ등급에 설정되어 있는 TOC 기준값은 1 mg/L씩 낮추어져야 하고 그 이상의 등급(IV ~ VI)에서는 현행기준을 그대로 사용할 필요가 있다. 또한, 영산강 본류와 같이 하수처리장 방류수의 영향이 거의 절대적이거나 하천형 호소로 이루어진 수계는 그렇지 않은 수계와 구별하여 TOC 수질등급분류 기준을 마련할 필요성이 있다. 6. 공공하수처리시설 방류수의 BOD/TOC 및 COD/TOC 비율은 95 % 신뢰수준(n = 96)에서 각각 0.51 ± 0.37 그리고 1.83 ± 0.19로 나타났으며 TOC에 대한 COD의 상관계수(R)는 0.860으로 높은 상관성을 보였다. 이러한 분석결과에 기초한다면 공공하수처리시설 방류수의 현행 COD 기준값의 절반 정도를 TOC 기준값으로 책정하여 COD의 대체 지표로 사용할 수 있을 것이다.

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