맞춤형 테트라블록을 이용한 야계사방구조물이 계류수질에 미치는 영향 Influences of the Construction of the Torrent Control Structure using Customized Tetrapods on the Stream Water Quality at Valley원문보기
이 연구는 경상남도 산청군 홍계 계곡에 설치한 맞춤형 테트라블럭을 이용한 야계사방구조물의 설치 전 후의 계류수질 변화를 밝힘으로써 산림내 계류수질 보전 및 관리방안 마련을 위한 기초 자료를 제공하기 위하여 수행하였다. 연구결과, 맞춤형 테트라블록(Tetrapod)을 이용한 야계사방구조물을 시공한 후에도 계류수의 pH는 하천수질환경기준 상수원수 1급수의 범위 내였다. 맞춤형 테트라블록을 이용한 야계사방구조물의 시공 후 계류수의 용존산소량 (Dissolved Oxygen)은 거의 변화하지 않았으며, 전기전도도(Electrical Conductivity)는 오염원이 없는 맑고 깨끗한 일반적인 계류수에서의 전기전도도의 범위 내에 포함되었다. 맞춤형 테트라블록을 이용한 야계사방구조물을 설치한 후 계류수 하류의 평균 음이온량(Average of total amount of anion)은 약 3.07/2.30~3.60 mg/L로 맞춤형 테트라블록을 이용한 야계사방구조물을 설치하기 전과의 차이는 약 0.24 mg/L로 그 양도 미미한 것으로 분석되었다. 아울러 맞춤형 테트라블록을 이용한 야계사방구조물을 설치한 계류수는 오염되지 않은 일반적인 계류수에서의 수질과 유사하여, 이러한 야계사방구조물 설치에 따른 계류수질 오염의 영향은 나타나지 않은 것으로 분석되었다.
이 연구는 경상남도 산청군 홍계 계곡에 설치한 맞춤형 테트라블럭을 이용한 야계사방구조물의 설치 전 후의 계류수질 변화를 밝힘으로써 산림내 계류수질 보전 및 관리방안 마련을 위한 기초 자료를 제공하기 위하여 수행하였다. 연구결과, 맞춤형 테트라블록(Tetrapod)을 이용한 야계사방구조물을 시공한 후에도 계류수의 pH는 하천수질환경기준 상수원수 1급수의 범위 내였다. 맞춤형 테트라블록을 이용한 야계사방구조물의 시공 후 계류수의 용존산소량 (Dissolved Oxygen)은 거의 변화하지 않았으며, 전기전도도(Electrical Conductivity)는 오염원이 없는 맑고 깨끗한 일반적인 계류수에서의 전기전도도의 범위 내에 포함되었다. 맞춤형 테트라블록을 이용한 야계사방구조물을 설치한 후 계류수 하류의 평균 음이온량(Average of total amount of anion)은 약 3.07/2.30~3.60 mg/L로 맞춤형 테트라블록을 이용한 야계사방구조물을 설치하기 전과의 차이는 약 0.24 mg/L로 그 양도 미미한 것으로 분석되었다. 아울러 맞춤형 테트라블록을 이용한 야계사방구조물을 설치한 계류수는 오염되지 않은 일반적인 계류수에서의 수질과 유사하여, 이러한 야계사방구조물 설치에 따른 계류수질 오염의 영향은 나타나지 않은 것으로 분석되었다.
The purpose of this study was to find out the effect of a torrent control structure using customized tetrapods on the forest water quality conservation and management. The study was conducted in the Honggye valley located in Sanchung-gun, Gyungsangnam-do, and stream water quality was compared before...
The purpose of this study was to find out the effect of a torrent control structure using customized tetrapods on the forest water quality conservation and management. The study was conducted in the Honggye valley located in Sanchung-gun, Gyungsangnam-do, and stream water quality was compared before and after construction of torrent control structure. After construction of the torrent control structure using customized tetrapods, pH of stream water didn't get out of the range of River water quality standard class I. After construction of the torrent control structure using customized tetrapods, Dissolved Oxygen concentration didn't change, and Electrical Conductivity measurements agreed well within the range of normal clean stream water quality. After construction of the torrent control structure using customized tetrapods, average of total amount of anion was 3.07/2.30~3.60 mg/L, being slightly greater than before construction. Stream water quality after construction of the torrent control structure was similar to before construction. Therefore, it was find out that the torrent control structure didn't affect stream water quality.
The purpose of this study was to find out the effect of a torrent control structure using customized tetrapods on the forest water quality conservation and management. The study was conducted in the Honggye valley located in Sanchung-gun, Gyungsangnam-do, and stream water quality was compared before and after construction of torrent control structure. After construction of the torrent control structure using customized tetrapods, pH of stream water didn't get out of the range of River water quality standard class I. After construction of the torrent control structure using customized tetrapods, Dissolved Oxygen concentration didn't change, and Electrical Conductivity measurements agreed well within the range of normal clean stream water quality. After construction of the torrent control structure using customized tetrapods, average of total amount of anion was 3.07/2.30~3.60 mg/L, being slightly greater than before construction. Stream water quality after construction of the torrent control structure was similar to before construction. Therefore, it was find out that the torrent control structure didn't affect stream water quality.
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문제 정의
치수기능 등을 목적으로 설치된 것이 대부분이다. 그러나 계곡 내 인공구조물이 자연생태계에 미치는 영향에 대한 체계적인 연구가 없어 현장에서 적정관리를 하기에 어려움이 있으므로 계곡 내 인공구조물의 현황 파악과 아울러 생태계 교란 등 자연생태계에 미치는 영향에 대한 조사 . 분석이 필요하며, 이를 통한 자연친화적 적정관리방안과 개선방안 수립 및 적용이 필요한 실정이다(박재현, 2002c).
따라서 이 연구는 경상남도 산청군 홍계 계곡에 설치한 맞춤형 테트라블럭을 이용한 야계사방구조물의 설치 전 . 후의 야계수질 변화를 밝힘으로써 산림내 계류수질 보전 및 관리방안 마련을 위한 기초 자료를 제공하는데 그 목적이 있다.
이 연구는 경상남도 산청군 홍계 계곡에 설치한 야계사방 구조물인 맞춤형 테 트라블럭을 이용한 야계사방 구조물의 설치 전후의 야계수질 변화를 밝힘으로써 산림내 계류 수질 보전 및 관리방안 마련을 위한 기초 자료를 제공하기 위하여 수행한 연구결과는 다음과 같다.
. 후의 야계수질 변화를 밝힘으로써 산림내 계류수질 보전 및 관리방안 마련을 위한 기초 자료를 제공하는데 그 목적이 있다.
제안 방법
이때 수온과 pH, 용존산소량은 DO 32P, 전기전도도는 Conductivity meter(CM-llP)로 항목의 특성상 현장에서 시료채취 즉시 측정하였다. 계류 수질 평가 인자(佐藤 등, 1992; 박재현, 1995, 1996, 1997)인 양이온(K+, Na+, Ca2+, Mg2+?), 음이온(CT, NO「, SO42-) 등 7 개 항목을 분석하기 위한 채수는 선행강우가 조사 시점에서 5일 이전에 없었던 시점에 1리터를 채수하여 Ice Box 에 보관한 후 실험실에서 0.45 μm의 필터로 2회 여과한후 Ion 사仃omatography로 수질을 분석하였다.
계류수질의 이화학적 조사는 선행연구결과 (廣瀨 등, 1988; 岩坪 등, 1982; 佐藤 등, 1992; 박재현, 1995, 1996, 1997), 계류수질평가인자라 판단되는 기온, 수온, 용존산소량(DO), 전기전도도(EC), 수소이온농도(pH), K+, Na+, Ca2+, Mg2+, CT, NOj, SO42- 등 12개 항목에 대하여 측정분석하였다. 이때 수온과 pH, 용존산소량은 DO 32P, 전기전도도는 Conductivity meter(CM-llP)로 항목의 특성상 현장에서 시료채취 즉시 측정하였다.
맞춤형 테트라블록을 이용한 야계사방구조물에 의한 계류 수질의 영향을 분석하기 위하여 맞춤형 테트라 블록을 이용한 야계사방구조물을 시공하기 전의 계류수질을 계절별로 분석하였는데, 2009년에는 4월, 7월, 10월에 계류의 하단부에서 수질을 측정하였으며, 이 야계사방구조물의 준공 후인 2010년에는 그 야계사방구조물의 상류와 하류 지점에서 계류수질을 2009년과 동일한 계절별로 측정 - 분석하였다. 계류수질의 이화학적 조사는 선행연구결과 (廣瀨 등, 1988; 岩坪 등, 1982; 佐藤 등, 1992; 박재현, 1995, 1996, 1997), 계류수질평가인자라 판단되는 기온, 수온, 용존산소량(DO), 전기전도도(EC), 수소이온농도(pH), K+, Na+, Ca2+, Mg2+, CT, NOj, SO42- 등 12개 항목에 대하여 측정분석하였다.
아울러 조사 대상지의 수계현황을 파악하기 위해 Tape 와 경사계, 방위계, GPS를 이용하여 야계사방구조물의 입지 특성을 파악하였다. 유량은 수질조사시마다 계류가 흐르는 지역의 유역면적과 유속계(FP101-FP201 Global Flow Probe)를 이용하여 계산하였고(박종관, 1997), 홍수량은 합리식(우보명, 1992)에 의하여 계산하였다.
계류수질의 이화학적 조사는 선행연구결과 (廣瀨 등, 1988; 岩坪 등, 1982; 佐藤 등, 1992; 박재현, 1995, 1996, 1997), 계류수질평가인자라 판단되는 기온, 수온, 용존산소량(DO), 전기전도도(EC), 수소이온농도(pH), K+, Na+, Ca2+, Mg2+, CT, NOj, SO42- 등 12개 항목에 대하여 측정분석하였다. 이때 수온과 pH, 용존산소량은 DO 32P, 전기전도도는 Conductivity meter(CM-llP)로 항목의 특성상 현장에서 시료채취 즉시 측정하였다. 계류 수질 평가 인자(佐藤 등, 1992; 박재현, 1995, 1996, 1997)인 양이온(K+, Na+, Ca2+, Mg2+?), 음이온(CT, NO「, SO42-) 등 7 개 항목을 분석하기 위한 채수는 선행강우가 조사 시점에서 5일 이전에 없었던 시점에 1리터를 채수하여 Ice Box 에 보관한 후 실험실에서 0.
대상 데이터
조사대상지역인 경상남도 산청군 홍계계곡은 산 정상부의 표고가 925 m인 웅석남능선을 따라 마근담봉을 중심으로 계곡이 연결되어 맞춤형 테트라블록을 이용한 야계사방 구조물은 표고 280 m 위치에 시설되어 있다. 계상의 평균 경사도는 약 12/6~18.
이론/모형
파악하였다. 유량은 수질조사시마다 계류가 흐르는 지역의 유역면적과 유속계(FP101-FP201 Global Flow Probe)를 이용하여 계산하였고(박종관, 1997), 홍수량은 합리식(우보명, 1992)에 의하여 계산하였다.
성능/효과
1. 맞춤형 테트라블록(Tetrapod)을 이용한 야계사방 구조물을 시공한 후에도 계류수의 pH는 하천수질환경기준 상수원수 1급수의 범위 내였다.
2. 맞춤형 테트라블록을 이용한 야계사방구조물의 시공 후 계류수의 용존산소량(Dissolved Oxygen)은 거의 변하지 않았으며, 전기전도도(Electrical Cond니ctivity)는 오염원이 없는 맑고 깨끗한 일반적인 계류수에서의 전기전도도의 범위 내에 포함되었다.
3. 맞춤형 테트라블록을 이용한 야계사방구조물을 설치한 후 계 류수 하류의 평균 음이 온량(Average of total amo니nt of anion)은 약 3.07/2.30~3.60 mg爪로 설치하기 전과의 차이는 평균 약 0.24 mg/J로 그 양은 미미한 것으로 분석되었다.
4. 맞줌형 테트라블록을 이용한 야계사방구조물을 설치한 계류수는 오염되지 않은 일반적인 계류수에서의 수질과 유사하여, 이러한 야계사방구조물 설치에 따른 계류 수질 오염의 영향은 나타나지 않은 것으로 분석되었다.
5 μS/cm 보다 약간 높은 값을 나타내었는데, 이는 봄에 유량의 감소 및 가을과 겨울동안에 계류에 유입된 낙엽 및 낙지 등의 용존이온 증가에 따른 결과라 사료된다. 그러나 이 값들은 모두 오염원이 없는 맑고 깨끗한 일반적인 계류수에서의 전기전도도의 범위 내에 포함되어 맞춤형 테트라블록을 이용한 야계사방구조물의 시공에 의한 계류수의 전기전도도에 대한 영향은 없는 것으로 분석되었다.
27 mg/L가 증가한 것으로 나타났는데, 이는 낙엽량의 증가 등에 기인한 것으로 판단되며, 그 양은 비교적 미소한 것으로 분석되었다. 또한, 맞춤형 테트라블록을 이용한 야계사방 구조물을 설치한 후 하류의 평균 음이온량은 약 3.07 /2.30~3.60 mg/L로 이 야계사방구조물을 설치하기 전과의 차이는 약 0.24 mg/L로 그 양도 미미한 것으로 분석되었다. 즉, 박재현(2000)은 오염이 발생한 북한산국립공원의 경우 계류수에서 음이온량은 6.
또한, 맞춤형 테트라블록을 이용한 야계사방 구조물의 시공 후 다음해인 2010년에는 계류수를 이 야계사방 구조물의 상류와 하류로 구분하여 분석하였는데, 그 값은 봄인 4월에는 상류에서 35.2 μS/cm, 하류에서는 33.2 μS/cm 로 강수량의 증가 등으로 인한 유량이 증가한 7월에는 상류에서 31.2 μS/cm, 하류에서 31 μS/cm 그리고 가을 강우가 많았던 10월의 상류와 하류에서의 전기전도도는 모두 30.5 μS/cm 보다 약간 높은 값을 나타내었는데, 이는 봄에 유량의 감소 및 가을과 겨울동안에 계류에 유입된 낙엽 및 낙지 등의 용존이온 증가에 따른 결과라 사료된다. 그러나 이 값들은 모두 오염원이 없는 맑고 깨끗한 일반적인 계류수에서의 전기전도도의 범위 내에 포함되어 맞춤형 테트라블록을 이용한 야계사방구조물의 시공에 의한 계류수의 전기전도도에 대한 영향은 없는 것으로 분석되었다.
4 mg/L로 매우 맑은 계류 수의 용존산소량의 범위에 포함되는 값이었다. 또한, 맞춤형 테트라블록을 이용한 야계사방구조물을 시공한 다음 해 4월에는 이 야계사방구조물의 상류와 하류에서 동일하게 11.5 mg/L로 비교적 맞춤형 테트라블록을 이용한 야계사방 구조물을 시공하기 전보다 비교적 낮은 값을 나타내었는데, 이는 봄철 강우량의 부족에 따른 유속의 감소에 기인한 결과로 판단된다. 그러나 7월과 강수량이 많았던 10월에는 상류에서는 각각 12.
맞춤형 테트라블록을 이용한 야계사방구조물을 설치한 후 계류수의 양이온을 분석한 결과, 계류수의 상류와 하류의 K+, Na+, Ca2+, Mg2+ 등 양이온량은 맞춤형 테트라 블록을 이용한 야계사방구조물을 설치하기 전에는 평균 약 3.43/2.80~3.80 mg/J이었으며, 이 야계사방구조물을 설치한 후에는 상류에서는 평균 약 3.37/2.80~3.70 mg爪로 이야 계사 방 구조물을 설치하기 전과 유사하였으며, 이 야계사방 구조물을 설치한 후 계류수 하류에서의 양이온량의평균은 약 3.50/2.80~3.90 mg/L로 맞춤형 테트라블록을 이용한 야계사방구조물을 설치하기 전의 평균 양이온량과약 0.07 mg爪의 차이를 나타내 맞춤형 테트라블록을 이용한 야계사방구조물을 설치한 후 계류수에서 양이온량의변화는 미소한 것으로 분석되었다. 이는 박재현(2003)이 북한산국립공원 내 계곡에서 인공구조물이 계류수질에 미치는 영향을 파악하기 위하여 우이동계곡을 대상으로 돌기슭막이, 콘크리트옹벽 등 개별 인공구조물의 상하류에서 수질을 분석한 결과, 상하류간의 수질은 차이가 없었으며, 이와 같은 결과는 각 개별 인공구조물이 수질에 크게 영향하지 않았기 때문인 것으로 해석된다는 연구 결과와 일치하는 것이다.
1 로 하천수질환경기준 상수원수 1급수의 범위 내였으며, 맞춤형 테트라블록을 이용한 야계사방 구조물을 시공한 후에도 계류수의 pH는 거의 변화하지 않은 값을 나타내었다. 아울러 맞춤형 테트라블록을 이용한 야계사방 구조물을 준공한 2009년 12월 7일 이후 다음 해인 2010년에 이 야계사방구조물의 상류와 하류로 구분하여 계절별로 조사한 결과, 4월에는 상류가 pH6.6, 하류는 pH6.5 로 유사한 값을 나타내었는데, 이 값이 7월과 10월의 계류 수의 pH값보다 산성도가 높게 나타난 것은 가을에 낙엽 낙지 등의 이온 성분 등이 봄에 계류수에서 용해되어 유줄되고, 또 봄 가뭄 등 유량이 감소에 따른 영향에 기인한 결과라 사료된다. 또한, 이러한 결과는 선행연구결과(Johannessen et al.
4 mg/L로 맑은 계류수에서의 용존산소량과 유사하였다. 즉, 맞춤형 테트라블록을 이용한 야계사방 구조물의 시공 후 계류수의 용존산소량은 크게 변화하지 않았으며, 이는 맞춤형 테트라블록을 이용한 야계사방 구조물은 계류수의 용존산소량 변화에 영향이 없음을 의미하는 것이다. 맞춤형 테트라블록을 이용한 야계사방 구조물은 계류수의 사방공작물로서 계류수를 차단하는 사방댐과 같은 구조가 아니라 맞춤형 테트라블록은 기초공작물과 틈이 많고 이 틈으로 계류가 원활하게 흐르기 때문에 계류 수의 단절로 인한 계류수질의 변화에는 영향이 없는 것으로 판단되며, 이러한 구조는 계류수의 용존산소량의 변화에도 영향이 없는 것으로 분석되었다.
한편, 맞춤형 테트라블록을 이용한 야계사방구조물을설치한 후 계류수의 cr, no「, so42- 등 음이온량을 분석 한 결과, 이 야계사방구조물을 설치하기 전의 평균 음이온량은 약 2.83/2.20~3.30 mg/L이었으며 , 이 야계사방 구조물을 설치한 후 상류의 평균 음이온량은 약 3.10/2.50~3.60 mg/L로 이 야계사방구조물을 설치하기 전보다 약 0.27 mg/L가 증가한 것으로 나타났는데, 이는 낙엽량의 증가 등에 기인한 것으로 판단되며, 그 양은 비교적 미소한 것으로 분석되었다. 또한, 맞춤형 테트라블록을 이용한 야계사방 구조물을 설치한 후 하류의 평균 음이온량은 약 3.
이 유역의 하천차수는 2차하천으로 구성되어 있고, 계류형상은 수지형이었다. 합리식 (Ramsefs rational fbnn니la)에 의한 조사유역의 홍수량을 산정한 결과, 유역면적은 2.70 km2, 유출계수는 0.80, 도달시간은 4.373 min., 적용빈도는 100년, 강우강도는 140.4 mm/hr, 홍수량은 86.11 m%ec로 계산되었다.
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