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도로청소 수거퇴적물의 특성과 비점오염물질 저감효과
Characteristics of Collected Sediments from Road Sweeping and Reduction in the Nonpoint Source Pollutants Loading 원문보기

한국도로학회논문집 = International journal of highway engineering, v.13 no.2 = no.48, 2011년, pp.187 - 193  

정권 (경희대학교 대학원 토목공학과) ,  강희만 (한국도로공사 도로교통기술연구원) ,  고석오 (경희대학교 공과대학 토목공학과)

초록
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도로에서의 강우유출수 내 포함된 오염물은 주요한 비점오염원으로 간주되고 있으며 비점오염물질 저감을 위하여 많은 대책이 적용되고 있다. 도로청소에 의한 방법 또한 오염물의 강우유출에 의한 배출양을 감소시킬 수 있는 대책 중의 하나로 인식되는 추세에 있다. 본 연구에서는 도로청소 시 수거된 토사입자들의 특성을 파악하고 퇴적토사에 함유된 오염물질의 농도를 분석하였다. 분석결과를 바탕으로 하여 도로 구간별로 도로청소에 의하여 저감할 수 있는 오염물의 양을 평가하였다. 도로청소를 통하여 수거된 퇴적토사는 모래질로 분석되었으며 세립토 비중은 낮은 결과를 보였다. 퇴적토사 내 오염물의 양은 토양환경기준을 초과하지 않았으나 청소작업시 물을 살수함으로써 토사에 포함된 오염물이 세척되어 침출수로 미리 배출되는 것에 기인한다고 판단된다. 두 도로구역에 대하여 오염물 농도, 발생 퇴적토사량, 오염물 원단위를 적용하여 저감할 수 있는 오염물 양을 평가한 결과, ${\bigcirc}{\bigcirc}$지역에 대하여 TSS 31.4% 및 ${\triangle}{\triangle}$지역에서는 TSS 7.7%의 TSS 저감량이 도출되었다. 중금속과 같은 타 오염물의 경우 훨씬 낮은 저감량이 평가되었으나 이는 물의 살수로 인하여 퇴적토사 내 오염물이 침출수로 배출된 것에 기인한다고 판단된다. 보다 정확하게 도로청소에 의하여 저감할 수 있는 오염물의 양을 산정하기 위하여 보다 자세하고 체계적인 연구가 필요하다고 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The stormwater runoff from road or expressway is known as one of important nonpoint pollution sources. To reduce the pollutants discharge from road or expressway, many best management practices(BMPs) have been applied and planned. Among the BMPs, road sweeping can be effective way to prevent polluta...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 국립환경과학원에서는 비점오염부하량 평가기법 연구에서 비점오염부하량 평가방법을 제안하고 있는데, 원단위 산정 시 일부 강우계급에 대한 조사 자료의 부족으로 인하여 통계적 처리하는데 어려움이 있어, 현행 총량관리기술지침의 원단위는 ′10년 말 개정(안)이 마련되기까지 계속 사용할 필요가 있다고 기술하고 있다. 따라서 본 연구에서는 세부토지이용별 충분한 강우계급별 자료가 확보되어 새로운 원단위 산정 방법이 적용되기 이전에 국립환경과학원에서 제안하고 있는 원단위산정방법을 검토하였다. 국립환경과학원에서 제안하고 있는 방법은 토지피복분류별 발생원단위는 토지피복분류 z의 대표농도(mg/L)와 대표유출율( Rz )로부터 원단위를 산정하는 것으로 그 방법은 다음과 같다.
  • 따라서 도로 청소 계획 시에 이러한 사항들은 충분히 검토되어야 한다. 본 연구는 도로청소로부터 수거되는 입자성 물질의 특성 평가 및 도로청소를 통한 강우유출수 내 비점오염물 제거효율을 제시함으로써 비점오염물질의 최적관리를 위한 도로청소 프로그램 구축에 중요 인자를 제공하기 위하여 수행되었다.
  • Chang 등(2005)은 대기중의 총부유성입자를 제어하기 위해, 도로 청소와 체척의 효과에 대해 연구하였다. 이 연구에서 개선된 공기충전식 진공청소기와 세척기가 사용되었으며, 청소에 의해 방출되는 오염물질의 30% 정도를 제거할 수 있다고 하였으며, 교통량 및 풍속의 효과에 대해서도 살펴보았다. 기계적인 거리청소는 250㎛ 이하의 입자에 대해서는 효과적이지 않다고 하였다(Calabro, 2010).
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
도로청소를 통해 어떤 효과를 얻을 수 있는가? 그러므로 도로청소는 도로유출수 및 도시로부터 유래된 오염물질을 조절 및 제거하는데 최적 방안 중(Best Management Practice, BMP) 하나로 제안되고 있다(EPA, 1994). 1970년대 초 부터 도로유출수 내 비점오염물을 제거하기 위한 방법으로 도로청소에 대해서 연구되기 시작하였으며 최적조건 하에서 30%의 오염물 제거효율을 나타내고 있으며, 일반적인 조건에서는 10~30%의 오염물 제거 효과를 나타낸다. 도로 내 존재하는 납과 같은 중금속은 도로청소를 통하여 50% 이상 제거 가능하며, 특수한 조건에서는 그 이상의 효과를 나타낼 수 있다(Tobin and Brinkman, 2002; Kang et al., 2009).
도로청소가 도로유출수 및 도시로부터 유래된 오염물질을 조절 및 제거하는데 최적 방안인 이유는? 도로 표면은 강우유출수 오염원이기도 하며, 동시에 도로로부터 유래된 오염물의 이동 통로이기도 하다. 그러므로 도로청소는 도로유출수 및 도시로부터 유래된 오염물질을 조절 및 제거하는데 최적 방안 중(Best Management Practice, BMP) 하나로 제안되고 있다(EPA, 1994).
입자성 물질의 청소의 목적은? 미국 EPA는 포장지역의 입자성 물질을 청소하는 방법으로, 주기적인 거리 쓸기, 물을 이용한 미세 오염물질 제거 등과 같은 방법들을 제안하고 있다. 이와 같은 입자성 물질의 청소는 도로와 주차장 표면으로부터 유출되는 퇴적물질, 파편과 기타 오염물질 등 도시지역의 배수구에 잠재적으로 영향을 줄 수 있는 오염물질들을 저감시키기 위한 것이라 할 수 있다(Bannerman, 1999; German and Svensson, 2002). 일부 모니터링 결과에 의하면 거리 청소는 오염물질 부하에 대한 저감효율이 매우 높지는 않다고 보고되어져 왔으며, 굵은 입경의 입자들에 대한 효율은 높으나, 미세 입자에 대한 처리 효율은 낮은 것으로 평가되고 있다.
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참고문헌 (8)

  1. 환경부, 고속도로 비점오염원 오염원단위 조사연구, 2008 

  2. U.S. EPA (1994), Nonpoint sources pollution control program, U.S. EPA, Report 841-F-94-005, USA . 

  3. Tobin, G. A. and Brinkmann R. (2002) "The effectiveness of street sweepers in removing pollutants from road surfaces in Florida, J. of Environ. Sci. and Health, Pat A, A37(9), pp. 1687-1700. 

  4. Kang, J.-H.; Debats, S.R. and Stenstrom, M.K. (2009) "Storm-water management using street sweeping", J. of Environmental Engineering, 135(7), pp. 479-489. 

  5. Bannerman, R. (2003), Nationwide Urban Runoff Project, Milwaukee, Wisconsin. 

  6. German, J. and Svesson, G. (2002) "Metal content and particle size distribution of street sediments and street sweeping waste", Water Science and Technology, 46(6-7), pp. 191-198. 

  7. CalabrU, P.S. (2010) "Impact of mechanical street cleaning and rainfall events on the quantity and heavy metals load of street sediments" Environ. Technol., 31(11), pp. 1255-1262. 

  8. Chang, G. J. Parrish K. and Souer, C (1990), The First Flush of Runoff and Its Effect on Control Structure Design, Environ. Resource Mgt. Div. Dept. of Environ. and Conservation Services. Austin, TX. 1990 

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