선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 따라서 이 연구는 북한강 최상류에 위치한 화천군 수계내 소하천 현황을 분석하여 목록화하였으며, 이들을 대상으로 수질오염실태를 선별적으로 조사하여 오염 등급과 유형을 분석하고 이를 기초로 소하천별 환경여건 특성을 반영할 수 있는 실효적 수질개선방안을 체계적으로 도출하고자 하였다.
제안 방법
- 선정된 조사항목은 수소이온, 용존산소, 전기전도도, 5일 BOD, 부유고형물질, 영양염류로써 총질소와 총인으로 하였다. 또한 수환경 여건과 조사 자료의 신뢰성 검토를 위해 수온, 유탁성 지표인 탁도 그리고 유기물 지표인 COD 및 TOC의 항목을 수질조사 항목에 추가하였다. 시료의 채취, 항목별 보존 및 분석방법, 정도관리 등 조사 및 측정분석에 관한 사항은 APHA의 Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 환경시험･검사 QA/QC 핸드북 그리고 국립환경과학원의 수질오염공정시험기준에 의거하였다(APHA, AWWA, and WEF, 1995; MOE, 2012; NIER, 2011).
- 수질조사 항목은 환경정책기본법의 환경기준(제2조 관련)으로써 수질 및 수생태계의 생활환경 기준에서 선정하였다. 선정된 조사항목은 수소이온, 용존산소, 전기전도도, 5일 BOD, 부유고형물질, 영양염류로써 총질소와 총인으로 하였다. 또한 수환경 여건과 조사 자료의 신뢰성 검토를 위해 수온, 유탁성 지표인 탁도 그리고 유기물 지표인 COD 및 TOC의 항목을 수질조사 항목에 추가하였다.
- 소하천별로 조사 항목들을 연구방법에 따라 표준화하고 환경여건에 따라 구분한 인자로 오염 등급 및 유형화 분석을 수행하였다. 수질 여건 자료가 조사되지 못한 J09 지점의 소하천은 분석에서 제외하였으며, 기존 수질자료가 존재하는 소하천은 기존 수질자료를 분석에 포함하였다(Lee, 2005; Park, 2007).
- 유속은 정류 조건에서 보정된 디지털 자기유속계를 사용하고 유량은 유속-면적법으로 산출하였다(MOE, 2012). 수질 및 유량 조사는 2014년 4월부터 2015년 3월까지 매월 1회로 수행하였다.
- 분할적 방법에는 K-means, Pam(Partitioning around medoids), Fuzzy 방법 등이 있다(Jang, 2013). 연구에서는 등급 분석 인자를 유형화 인자로 사용하고 각 인자간의 뉴클리드 거리와 인자가 내포하는 환경여건을 연계하여 소하천 유형과 적정 수질개선 방안을 파악하였다.
- 분석된 하계 망과 소하천정비기본계획 보고서를 비교하여 소하천을 확인하고 조사 후보 소하천 목록을 작성하였다. 조사 대상 소하천의 선정에서는 기존 선정 기준을 본 연구의 목적과 대상지역의 특성에 적합하게 수정하여 사용하였다(HRERC, 2012).
대상 데이터
- 1). 연구 대상 수계내 소유역 분석에서 나타난 소하천들을 화천군 소하천정비기본계획 보고서와 비교하여 총 152개 소하천을 조사 대상 후보 목록으로 작성하였다.
- 수집된 후보 소하천별 기초 자료에 수정된 선정 기준을 적용하여 조사 대상 소하천과 조사 지점을 선정하였다. 조사 대상으로 선정된 소하천은 총 51개이며, 이들 소하천을 지천으로 포함하는 수용하천은 13개이다. 수용하천을 중심으로 조사 지역을 구분하고 지점수를 요약하였다(Table 3).
- 수용하천을 중심으로 조사 지역을 구분하고 지점수를 요약하였다(Table 3). 조사대상으로 선정된 소하천의 유역 분포는 조사 지점을 말단으로 하는 단일유역(Single basin)이 37개소이며, 단일유역을 상류에 하나 이상 포함하는 다중유역(Multi basin)이 14개소이다(Fig. 2).
데이터처리
- 조사 기간(2014.4~2015.3)에 획득한 수질 항목별 측정 분석결과는 단일유역(36개 지점)과 다중유역(14개 지점)으로 구분하여 비교하였다(Fig. 4).
이론/모형
- 소하천 분석에서는 국립지리원의 수치지도로 작성한 수치표고 모델(DEM)과 물 흐름 분석(Hydro analysis) 도구를 이용하였다. 분석된 하계 망과 소하천정비기본계획 보고서를 비교하여 소하천을 확인하고 조사 후보 소하천 목록을 작성하였다.
- 수질조사 항목은 환경정책기본법의 환경기준(제2조 관련)으로써 수질 및 수생태계의 생활환경 기준에서 선정하였다. 선정된 조사항목은 수소이온, 용존산소, 전기전도도, 5일 BOD, 부유고형물질, 영양염류로써 총질소와 총인으로 하였다.
- 또한 수환경 여건과 조사 자료의 신뢰성 검토를 위해 수온, 유탁성 지표인 탁도 그리고 유기물 지표인 COD 및 TOC의 항목을 수질조사 항목에 추가하였다. 시료의 채취, 항목별 보존 및 분석방법, 정도관리 등 조사 및 측정분석에 관한 사항은 APHA의 Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 환경시험･검사 QA/QC 핸드북 그리고 국립환경과학원의 수질오염공정시험기준에 의거하였다(APHA, AWWA, and WEF, 1995; MOE, 2012; NIER, 2011). 유속은 정류 조건에서 보정된 디지털 자기유속계를 사용하고 유량은 유속-면적법으로 산출하였다(MOE, 2012).
- 오염부하량은 수질오염총량관리기술지침(NIER, 2014)에 근거하여 오염원 자료를 기초로 동리별 및 오염원별로 구분하여 발생량과 배출량을 산출하는 방식을 사용하였다. 소유역별 오염부하량은 동리별 점유율로 산출하였으며, 배출 지점의 확인이 가능한 오염원의 부하량은 해당 소유역에 포함하였다.
- 시료의 채취, 항목별 보존 및 분석방법, 정도관리 등 조사 및 측정분석에 관한 사항은 APHA의 Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 환경시험･검사 QA/QC 핸드북 그리고 국립환경과학원의 수질오염공정시험기준에 의거하였다(APHA, AWWA, and WEF, 1995; MOE, 2012; NIER, 2011). 유속은 정류 조건에서 보정된 디지털 자기유속계를 사용하고 유량은 유속-면적법으로 산출하였다(MOE, 2012). 수질 및 유량 조사는 2014년 4월부터 2015년 3월까지 매월 1회로 수행하였다.
- 환경 여건 인자는 조사 항목들이 지닌 환경적 의미에 따라 설정하였다. 조사 항목은 유량, 일반 수질 항목별 농도, 오염물질별 배출량 및 배출밀도, 면적당 지하수 이용량 그리고 생물서식처 평가지표(Qualitative Habitate Evaluation Index: QHEI)이다.
- 각 조사 항목들은 차원과 기준이 달라 통합분석을 위해서는 항목별 표준화가 필요하다. 표준화 방법으로는 표준편차를 산출하는 원리를 적용하였다. 각 조사 항목별로 소하천에서 나타난 평균값을 전체 소하천들에서 나타난 평균값으로 나누어 표준화하고 조사 항목별 표준화 값을 합산 및 평균하는 식 (1)을 사용하였다.
성능/효과
- 그러나 G04(오음천) 지점의 수질은 개선이 시급한 최우선 순위의 소하천으로 확연하게 선별할 수 있었으며, 환경여건 인자로부터 수질개선방안을 제시할 수 있었다. J02(큰물안골천)와 P01(새우골천) 지점의 수질은 가장 양호한 여건으로 오염원도 적고 오염부하량도 거의 없는 청정 소하천의 유형을 보이며 지속적인 모니터링과 함께 유지관리가 필요한 것으로 나타났다.
- 또한 평균 수질이 양호한 소하천들은 오염등급에서 확연한 차이를 보이지 않았다. 그러나 G04(오음천) 지점의 수질은 개선이 시급한 최우선 순위의 소하천으로 확연하게 선별할 수 있었으며, 환경여건 인자로부터 수질개선방안을 제시할 수 있었다. J02(큰물안골천)와 P01(새우골천) 지점의 수질은 가장 양호한 여건으로 오염원도 적고 오염부하량도 거의 없는 청정 소하천의 유형을 보이며 지속적인 모니터링과 함께 유지관리가 필요한 것으로 나타났다.
- 이는 소하천 유량이 적을 때 미량의 오염 배출에도 수질이 민감하게 변화하는 전형적인 특징이다. 따라서 화천군 소하천의 수질개선에서는 대체적으로 기저유량 확보가 시급하며 지하수 관리가 중요한 요소인 것으로 판단할 수 있었다. 또한 평균 수질이 양호한 소하천들은 오염등급에서 확연한 차이를 보이지 않았다.
- 따라서 화천군 소하천의 수질개선에서는 대체적으로 기저유량 확보가 시급하며 지하수 관리가 중요한 요소인 것으로 판단할 수 있었다. 또한 평균 수질이 양호한 소하천들은 오염등급에서 확연한 차이를 보이지 않았다. 그러나 G04(오음천) 지점의 수질은 개선이 시급한 최우선 순위의 소하천으로 확연하게 선별할 수 있었으며, 환경여건 인자로부터 수질개선방안을 제시할 수 있었다.
- 오염등급과 유형화 분석을 연계한 연구로부터 화천군 수계내 소하천의 수질개선을 위해 기저유량 확보가 중요한 소하천, 유역내 농업지역과 축산지역의 오염 배출량과 배출밀도를 관리해야 할 소하천 등 오염 유형별 개선방안의 우선순위를 선정할 수 있었다. 화천군은 유역 특성상, 기저유량 확보 방안으로 농업분야에서 물순환 체계를 점검하고 개선하는 방안이 제시되었다.
- 이 연구에서 조사된 소하천 수질의 시변화는 단일유역이 다중유역에 비하여 더 큰 폭으로 변화하는 경향을 가지며, 평균값에서는 크게 차이가 없는 것으로 나타났다. 이는 소하천 유량이 적을 때 미량의 오염 배출에도 수질이 민감하게 변화하는 전형적인 특징이다.
- 오염부하밀도 여건과 생태 여건에서 소하천은 모두 1~3등급에서 분포하나, G04 지점의 소하천만이 생태 여건에서 4등급 이상으로 나타났다. 종합적인 오염등급 평가에서 단일유역의 소하천 대부분은 G04, G01, H01에서 가장 나쁘고 J02, P01, P02에서 가장 양호한 것으로 나타났다(Fig. 5).
- 화천군 수계에서 북한강 본류에 직유입하는 주요 오염원은 없었으며, 오염원의 대부분은 소하천 유역에 위치하고 배출 오염물질은 지천을 경유하여 북한강에 유입하고 있다. 대상 지역에는 군부대 오염원이 다수 분포하고 있으나, 배출지점 확인 및 부하량 산출이 어려워 소유역별 분석 연구에 반영하지 못했다.
- 오염등급과 유형화 분석을 연계한 연구로부터 화천군 수계내 소하천의 수질개선을 위해 기저유량 확보가 중요한 소하천, 유역내 농업지역과 축산지역의 오염 배출량과 배출밀도를 관리해야 할 소하천 등 오염 유형별 개선방안의 우선순위를 선정할 수 있었다. 화천군은 유역 특성상, 기저유량 확보 방안으로 농업분야에서 물순환 체계를 점검하고 개선하는 방안이 제시되었다. 이 연구에서 사용한 오염등급과 이를 연계한 유형화 분석은 오염도가 미약한 소하천들을 다수 포함하는 수계에서 수질이 양호한 소하천을 분류하고 수질개선이 시급한 소하천을 우선순위에 따라 분석하며, 환경여건 인자로부터 소하천별 특징을 반영한 수질개선방안의 도출에 응용과 활용이 가능할 것으로 판단되었다.
후속연구
- 화천군 수계에서 북한강 본류에 직유입하는 주요 오염원은 없었으며, 오염원의 대부분은 소하천 유역에 위치하고 배출 오염물질은 지천을 경유하여 북한강에 유입하고 있다. 대상 지역에는 군부대 오염원이 다수 분포하고 있으나, 배출지점 확인 및 부하량 산출이 어려워 소유역별 분석 연구에 반영하지 못했다.
- 화천군은 유역 특성상, 기저유량 확보 방안으로 농업분야에서 물순환 체계를 점검하고 개선하는 방안이 제시되었다. 이 연구에서 사용한 오염등급과 이를 연계한 유형화 분석은 오염도가 미약한 소하천들을 다수 포함하는 수계에서 수질이 양호한 소하천을 분류하고 수질개선이 시급한 소하천을 우선순위에 따라 분석하며, 환경여건 인자로부터 소하천별 특징을 반영한 수질개선방안의 도출에 응용과 활용이 가능할 것으로 판단되었다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.