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수질인자의 합성에 의한 하천 레크리에이션 지수 모델의 개발
Development of River Recreation Index Model by Synthesis of Water Quality Parameters 원문보기

대한토목학회논문집 = Journal of the Korean Society of Civil Engineers, v.34 no.5, 2014년, pp.1395 - 1408  

서일원 (서울대학교 공과대학 건설환경공학부) ,  최수연 (서울대학교 공과대학 건설환경공학부)

초록
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본 연구에서는 시민들이 하천에서 안전하고 쾌적하게 레크리에이션 활동을 할 수 있도록 종합 수질 정보를 제공하는 하천 레크리에이션 지수 산정 모델을 개발하였다. 하천 레크리에이션 지수 모델은 분변성 대장균 모델과 수질지수 모델을 통합하여 구성하였다. 분변성 대장균 모델에서는 로지스틱 회귀분석을 사용하여 분변성 대장균 등급을 예측하였고, 수질지수 모델에서는 DO, pH, 탁도, 클로로필 a를 퍼지 합성방법을 통해 종합화하여 수질 지수를 산정하였다. 최종 단계에서 분변성 대장균 등급과 수질 지수를 통합하여 하천 레크리에이션 지수를 산정할 수 있도록 모델을 개발하였다. 제안된 모델을 낙동강의 강정고령보 상류 지점에 적용한 결과, 하천 레크리에이션 지수는 개별 수질인자들의 변화를 잘 반영하는 것으로 나타났다. 특히 하천 레크리에이션 지수와 클로로필 a의 상관계수가 -0.85로 나타나 클로로필 a가 하천 레크리에이션 지수에 가장 많은 영향을 미치고 있음을 확인할 수 있었다. 본 모델에서 산정한 종합수질지수는 기존 수질 정보 제공 시스템인 실시간 수질지수보다 보수적인 결과를 보였는데, 이는 등급에 따라 현재의 수질 상태가 어떠한 상태에 속하는지를 계산하고 수질 기준의 불확실성을 적절하게 고려하기 때문인 것으로 판단되었다. 나아가서, 분변성 대장균 등급이 낮을 경우 하천 레크리에이션 지수가 분변성 대장균을 고려하지 않고 있는 실시간 수질지수보다 낮은 결과를 제시하는 것으로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this research, a River Recreation Index Model (RRIM) was developed to provide sufficient information on the water quality of rivers to the public in order to secure safety of publics. River Recreation Index (RRI) is an integrated water quality information for recreation activities in rivers and e...

주제어

#하천 레크리에이션 지수 모델   #분변성 대장균   #수질지수   #로지스틱 회귀분석   #퍼지 합성방법   #낙동강  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
분변성 대장균은 어떤 인자들과 상관관계를 보이는가? 분변성 대장균은 여러 수질인자, 유량, 기상 인자들과 상관관계를 보인다고 알려져 있으므로 이러한 상관관계에 중점을 두고 로지스틱 회귀분석을 통해 FCG를 예측하도록 FCM을 개발하였다. 로지스틱 회귀분석은 일반적인 선형회귀분석과는 달리 종속변수가 0과 1, 혹은 좋음과 나쁨과 같은 형태의 범주형 변수일 때 사용되는 방법이다.
하천의 수질이 수상활동에서 중요하다는 것을 보여주는 예는? 하천 레크리에이션 중 수영, 보트, 수상스키와 같이 수체와의 접촉을 유발하는 활동에 있어서 하천의 수질은 수위, 유속 등의 수리학적 인자와 더불어 가장 중요한 요소이다. 수질이 나쁜 경우, 하천 레크리에이션 활동 중 수체와 접촉하여 수인성 질병이 발발할 수 있으며, 소화기 장애, 눈과 피부의 질병 등이 발생할 수 있다. 이처럼 하천의 수질은 수상 활동에 있어서 매우 중요하기 때문에, 하천 관리 기관은 시민들이 안전하게 하천 레크리에이션을 즐길 수 있도록 수질에 대한 적절한 정보를 제공할 필요가 있다.
미국에서 운영되고 있는 레크리에이션에 필요한 수질 정보를 제공하는 예측․ 예보 시스템은? 수상 레크리에이션이 발달한 국가에서는 레크리에이션에 필요한 수질 정보를 제공하는 예측․ 예보 시스템이 적극적으로 운영되고 있다(Table 1). 먼저 미국에서 대표적으로 Massachusetts주의 Flagging program, Ohio주의 Nowcasting beach advisories, Philadelphia주의 Philly Rivercast 등이 운영되고 있다. Table 1에 나타난 바와 같이 이 시스템들에서는 수영 혹은 보트와 같이 수체와 직접 혹은 간접접촉을 필요로 하는 활동에 대해 안전한 조건을 제시하고 있으며, 이 때 주요 예보 인자로서 수인성 질병과 상관관계가 높다고 알려진 대장균 농도를 제시하고 있다.
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