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문제 정의
- 본 연구에서는 금강 본류를 중심으로 수질 모니터링된 13개 지점을 선정하여 금강의 수질특성을 파악하였다. 특히, 우리나라의 몬순강우를 고려하여 장마전기, 장마기 및 장마후기로 대별하여 주요 수질 변수에 대한 수질평가를 실시하였고, 지점별 수질에 대한 공간적 변이 및 장기간의 연별 특성을 파악 하였다.
제안 방법
- 2). 강우량이 가장 많았던 해 (2003년)와 가뭄의 흐H (2001년)를 5년간의 평균 강우량과 비교 . 해석하여 보았을 때, 강우는 1~3월, 10~12월에는 각각 다른 해와 비슷한 강우량을 기록하였으나, 4~5월, 7~9월에는 다른 해와 확연한 차이를 보였다(Fig.
- 자료 분석에 이용된 수질변수는 용존산소량 ①is-solved oxygen, DO), 생화학적 산소요구량 (Biochemical oxygen demand, BOD), 화학적 산소요구량 (Chemical oxygen demand, COD), 총질소 (Total nitrogen, TN), 총인 (Total phosphorus, TP), 부유물 (Suspended solids, SS), 전기전도도(Electric con血ctivity, EC)이며 각 수치 값의시 . 공간적 변화양상을 분석하였다. 금강유역의 강수량은 2001년에서 2005까지 대전 기상청의 데이터를 획득하여 분석하였으며, 강우의 하절기 특성을 감안하여 수질자료는 장마전기 (Premonsoon, PRE: 5~6월), 장마기 (During monsoon, MON: 7 ~ 8월), 장마후기 (Postmonsoon, POS: 9~ 10월)로 대별하여 분석하였다.
- 공간적 변화양상을 분석하였다. 금강유역의 강수량은 2001년에서 2005까지 대전 기상청의 데이터를 획득하여 분석하였으며, 강우의 하절기 특성을 감안하여 수질자료는 장마전기 (Premonsoon, PRE: 5~6월), 장마기 (During monsoon, MON: 7 ~ 8월), 장마후기 (Postmonsoon, POS: 9~ 10월)로 대별하여 분석하였다.
- kr)를 이용하였다. 자료 분석에 이용된 수질변수는 용존산소량 ①is-solved oxygen, DO), 생화학적 산소요구량 (Biochemical oxygen demand, BOD), 화학적 산소요구량 (Chemical oxygen demand, COD), 총질소 (Total nitrogen, TN), 총인 (Total phosphorus, TP), 부유물 (Suspended solids, SS), 전기전도도(Electric con血ctivity, EC)이며 각 수치 값의시 . 공간적 변화양상을 분석하였다.
- 특히, 우리나라의 몬순강우를 고려하여 장마전기, 장마기 및 장마후기로 대별하여 주요 수질 변수에 대한 수질평가를 실시하였고, 지점별 수질에 대한 공간적 변이 및 장기간의 연별 특성을 파악 하였다. 이런 결과는 금강수계의 오염실태를 파악하고 수질개선을 위한 대책 방안 마련 시 기초자료로 사용될 것으로 사료된다.
대상 데이터
- 화학적 수질의 시 . 공간적 변이 파악을 위해 2001~2005년까지 측정된 환경부 수질자료를 분석하였다. 이용된 수질 변수는 전기전도도 (EC), 용존산소량 (DO), 수온, 생화학적 산소요구량 (BOD), 화학적 산소요구량 (COD), 총인 (TP), 총질소(TN) 및 부유물(SS)의 8개 항목으로 이들의 수질 특성은 연별, 계절별, 조사지점별로 큰 변이를 보였다.
- 본 연구는 금강수계의 13개 하천지점에서 이 . 화학적 수질의 시 .
- 본 연구대상지인 금강은 한강, 낙동강에 이어 우리나라에서 3번째로 큰 강이며 유역 면적은 9.858km2, 유로 연장은 40 km 이다. 본류에 유입되는 지천은 옥천군 동쪽에서 유입되는 보청천, 청주시에서 유입되는 미호천, 대전도심을 관통하여 합류되는 갑천 및 중 .
- 상류부의 오염원이 없는 초강 등 크고 작은 20여개의 지류가 합류된다. 조사지점은 환경부 수질측정망 지점인 금강 수계 본류 13개 지점을 선정하였으며, 세부지점은 다음과 같다(Fig.1).
- 금강 본류의 이 . 화학적 수질 자료를 분석하기 위하여2001년 1월부터 2005년 12월까지 13개 지점 (S1 ~S13) 에서 측정된 환경부의 월별자료(www.me.go.kr)를 이용하였다. 자료 분석에 이용된 수질변수는 용존산소량 ①is-solved oxygen, DO), 생화학적 산소요구량 (Biochemical oxygen demand, BOD), 화학적 산소요구량 (Chemical oxygen demand, COD), 총질소 (Total nitrogen, TN), 총인 (Total phosphorus, TP), 부유물 (Suspended solids, SS), 전기전도도(Electric con血ctivity, EC)이며 각 수치 값의시 .
성능/효과
- 9). TN 및 TP도 S1-S8 구간과 S9 이상의 구간 사이에 2배 이상의 차이 를 보였으며, 이들 지점간의 격차는 갈수기에 가장 큰 것으로 나타났다(Fig. 9). 한편, SS의 경우 구간별 변이 양상은 영양염류 및 유기물 오염도와 유사한 특성을 보였으나, 장마기에 최대 변이를 보여 일부차이를 보이는 것으로 나타났다 (Fig.
- 계절별 자료 분석 결과에 따르면, 월평균 EC는 강수량이 적은 2월에 최대치 (220|is cmT 이상)를 나타냈으며 장마가 지난 9월에 최소치 (140nscm-i 이하)를 보였다 (Fig. 3). 또한 온도와 역 상관관계를 보이는 DO는 2월에 최대치, 8월에 최소치 (8mgLT 이하)를 보여 강우량과 뚜렷한 역 상관관계를 보였다(Fig.
- 두 해 사이에 강우량은 큰 차이를 보이지 않았으나, EC 값은 확연한 차이를 보였다. 또한 BOD 및 COD 는 5년여에 걸쳐 점차 감소되는 양상을 보였으며, 다른 변수에 비해 변 이 폭이 적은 것으로 나타났다 (Fig. 6).
- 3). 또한 온도와 역 상관관계를 보이는 DO는 2월에 최대치, 8월에 최소치 (8mgLT 이하)를 보여 강우량과 뚜렷한 역 상관관계를 보였다(Fig. 3). 반면, BOD 및 COD 는 월별 변동이 적은 것으로 나타났다.
- 이온 희석현상의 지표로 이용된 EC는 계절 및 연별 분석에서 장마기에 크게 감소하는 현상을 보였고 계절별 영양염류(TN, TP)는 전 조사지점을 대상으로 평균했을 때, 갈수기에 비해 감소하는 특성을 보였다. 또한 일부 지점별 특성은 차이가 있지만, BOD 및 COD는 강우와 유의한 관계를 보이지 않았다. 한편, 계절별 SS 농도는 강우기에 크게 증가했으며, TP의 변이는 TN과 유사한 양상을 보였다.
- 4). 이에 비해 TP는 계절 변화폭이 TN에 비해 완만하게 나타났으나(Fig. 3), 지점간의 변화폭이 높게 나타났다. 특히, 중 .
- 이용된 수질 변수는 전기전도도 (EC), 용존산소량 (DO), 수온, 생화학적 산소요구량 (BOD), 화학적 산소요구량 (COD), 총인 (TP), 총질소(TN) 및 부유물(SS)의 8개 항목으로 이들의 수질 특성은 연별, 계절별, 조사지점별로 큰 변이를 보였다. 이온 희석현상의 지표로 이용된 EC는 계절 및 연별 분석에서 장마기에 크게 감소하는 현상을 보였고 계절별 영양염류(TN, TP)는 전 조사지점을 대상으로 평균했을 때, 갈수기에 비해 감소하는 특성을 보였다. 또한 일부 지점별 특성은 차이가 있지만, BOD 및 COD는 강우와 유의한 관계를 보이지 않았다.
- 공간적 변이 파악을 위해 2001~2005년까지 측정된 환경부 수질자료를 분석하였다. 이용된 수질 변수는 전기전도도 (EC), 용존산소량 (DO), 수온, 생화학적 산소요구량 (BOD), 화학적 산소요구량 (COD), 총인 (TP), 총질소(TN) 및 부유물(SS)의 8개 항목으로 이들의 수질 특성은 연별, 계절별, 조사지점별로 큰 변이를 보였다. 이온 희석현상의 지표로 이용된 EC는 계절 및 연별 분석에서 장마기에 크게 감소하는 현상을 보였고 계절별 영양염류(TN, TP)는 전 조사지점을 대상으로 평균했을 때, 갈수기에 비해 감소하는 특성을 보였다.
- 한편, BOD, COD, TN, TP, SS및 EC는 SI~S8까지 낮은 경향을 보였으며, S9부터는 급격히 높아지는 양상을 보여, 놀라울 정도로 유사한 변이 양상을 보여주었다(이 등, 2005). 즉 S1 ~S8까지 평균BOD는 약 lmgLT를 보였으나, S9 이후에 2배 이상 상회하였으며 이러한 특성은 특히 강우전기인 갈수기에 큰 차이를 보이는 것으로 나타났다 (Fig. 9). TN 및 TP도 S1-S8 구간과 S9 이상의 구간 사이에 2배 이상의 차이 를 보였으며, 이들 지점간의 격차는 갈수기에 가장 큰 것으로 나타났다(Fig.
- 5). 특히 하류 역으로 갈수록 부유물의 값이 확실하게 차이를 보였는데 이는 장마기에 인근 점오염원 및 비점오염원이 산재된수계로부터 영양염류의 유입이 증가되어 높은 수치를 보이는 것으로 사료되었다(Fig. 4). 한편, 상류 지역은 토지이용도 측면에서 농지보다는 산림으로 둘러싸여 있기 때문에 토사 유출이 적고 비교적 지대가 높아 SS 농도(5 mgLT 이하)가 낮으며, 이들은 영양염류 유출을 적게 하는 것으로 나타났다.
- 금강 본류의 상 . 하류간 계절별 수질특성에 따르면, 부유물의 농도를 제외한 EC, TP, TN, BOD 및 COD는 장마기에 일부 감소되는 경향을 보였다(Fig. 5). 특히 하류 역으로 갈수록 부유물의 값이 확실하게 차이를 보였는데 이는 장마기에 인근 점오염원 및 비점오염원이 산재된수계로부터 영양염류의 유입이 증가되어 높은 수치를 보이는 것으로 사료되었다(Fig.
- 금강에서 상 . 하류간의 TP, TN, BOD, COD, SS 및EC의 분석에 따르면, 지천인 갑천이 유입되어 영향을 주는 S9에서 수질이 극히 악화되어 S9~S13의 하류 역에서는 모든 변수에서 2배 이상의 수질악화가 일어나는 것으로 나타났다. 이런 특성은 미호천의 지류부에서도 나타나 금강 본류의 수질은 대전 및 청주의 도심에서 흘러나오는 지천의 영향이 하류의 수질악화에 큰 영향을 주는 것으로 나타나 특히 이런 지류부에서의 효율적인 수질 관리가 절실한 것으로 사료되었다.
- 상 . 하류간의 공간적 변이 분석에 따르면, 수온의 연평균 값은 S7에서 최저치를 보였고, 또한 동일지점에서 DO는 높게 나타났는데, 이는 대청호에서 방류한 물의 영향으로 사료되 었다 (Fig. 9). 한편, BOD, COD, TN, TP, SS및 EC는 SI~S8까지 낮은 경향을 보였으며, S9부터는 급격히 높아지는 양상을 보여, 놀라울 정도로 유사한 변이 양상을 보여주었다(이 등, 2005).
- 이는 중 . 하류역의 지역적 특성으로 미루어 볼 때, 강우로 인하여 증가된 유입량에 의해 하천의 TN 농도가 높을 것으로 생각되나, 인구 밀집 지역인 대전시의 갑천 및 인근 공단에 인접한 미호천 부하에 의하여 영양염류 농도가 높아진 상태에서 장마기의 집중 강우는 급격한 유량의 증가를 가져와 오염물의 농도가 희석되는 것으로 나타났다.
- 9). 한편, SS의 경우 구간별 변이 양상은 영양염류 및 유기물 오염도와 유사한 특성을 보였으나, 장마기에 최대 변이를 보여 일부차이를 보이는 것으로 나타났다 (Fig. 9).
- 4). 한편, 상류 지역은 토지이용도 측면에서 농지보다는 산림으로 둘러싸여 있기 때문에 토사 유출이 적고 비교적 지대가 높아 SS 농도(5 mgLT 이하)가 낮으며, 이들은 영양염류 유출을 적게 하는 것으로 나타났다.
- 강우량이 가장 많았던 해 (2003년)와 가뭄의 흐H (2001년)를 5년간의 평균 강우량과 비교 . 해석하여 보았을 때, 강우는 1~3월, 10~12월에는 각각 다른 해와 비슷한 강우량을 기록하였으나, 4~5월, 7~9월에는 다른 해와 확연한 차이를 보였다(Fig. 2). 강우량은 7~8 월의 장마기에 집중분포 하였고, 장마전기 및 장마 후기와 뚜렷한 차이를 보였다(안, 2001; 박 등, 2002).
후속연구
- 특히, 우리나라의 몬순강우를 고려하여 장마전기, 장마기 및 장마후기로 대별하여 주요 수질 변수에 대한 수질평가를 실시하였고, 지점별 수질에 대한 공간적 변이 및 장기간의 연별 특성을 파악 하였다. 이런 결과는 금강수계의 오염실태를 파악하고 수질개선을 위한 대책 방안 마련 시 기초자료로 사용될 것으로 사료된다.
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