본 연구에서는 1980년대부터 수행되어온 비점오염원과 관련된 연구동향을 1) 비점오염물질의 유출특성, 2) 처리기술, 3) LID 및 GI 기술, 4) 관리방안 및 정책의 4개 분야로 나누어 검토하고, 향후 연구방향을 제시하였다. 비점오염원과 관련된 연구는 2010년 이전까지는 주로 비점오염물질의 유출특성에 관한 연구가 주를 이루었으며, 최근에는 LID 및 GI 기술 개발 효과평가 및 적용이 주를 이루고 있었다. 비점오염원의 대책마련을 위해서는 사회 지리 환경 기상 등 많은 분야를 접목한 연구가 이루어져야 하지만 아직까지는 많이 미흡한 실정이었다. 또한, 지역적으로 비점오염의 발생 원인물질과 최적 저감대책이 다를 수밖에 없으므로 중앙정부에 의한 일률적인 대책과 가이드라인보다는 지역의 특성을 고려한 대책과 가이드라인의 마련이 필요하였다. 아울러 관주도가 아니라 민간주도로 비점오염원을 관리할 수 있는 법과 제도의 마련이 필요하였다. 아울러 관주도가 아니라 민간주도로 비점오염원을 관리할 수 있는 법과 제도의 마련을 위한 연구가 수행되어야 할 것이다.
본 연구에서는 1980년대부터 수행되어온 비점오염원과 관련된 연구동향을 1) 비점오염물질의 유출특성, 2) 처리기술, 3) LID 및 GI 기술, 4) 관리방안 및 정책의 4개 분야로 나누어 검토하고, 향후 연구방향을 제시하였다. 비점오염원과 관련된 연구는 2010년 이전까지는 주로 비점오염물질의 유출특성에 관한 연구가 주를 이루었으며, 최근에는 LID 및 GI 기술 개발 효과평가 및 적용이 주를 이루고 있었다. 비점오염원의 대책마련을 위해서는 사회 지리 환경 기상 등 많은 분야를 접목한 연구가 이루어져야 하지만 아직까지는 많이 미흡한 실정이었다. 또한, 지역적으로 비점오염의 발생 원인물질과 최적 저감대책이 다를 수밖에 없으므로 중앙정부에 의한 일률적인 대책과 가이드라인보다는 지역의 특성을 고려한 대책과 가이드라인의 마련이 필요하였다. 아울러 관주도가 아니라 민간주도로 비점오염원을 관리할 수 있는 법과 제도의 마련이 필요하였다. 아울러 관주도가 아니라 민간주도로 비점오염원을 관리할 수 있는 법과 제도의 마련을 위한 연구가 수행되어야 할 것이다.
Research trend about nonpoint pollution source(NPS) that have studied since 1980 was divided into 4 categories: 1) runoff characteristics of NPS, 2) treatment technique, 3) LID and green infrastructure(GI), 4) management practices and policy. This study reviews them and recommends the future researc...
Research trend about nonpoint pollution source(NPS) that have studied since 1980 was divided into 4 categories: 1) runoff characteristics of NPS, 2) treatment technique, 3) LID and green infrastructure(GI), 4) management practices and policy. This study reviews them and recommends the future research direction. The research on runoff characteristics of NPS until 2010 was mainly carried out. But recently, many researchers has been conducting studies on technology development, effect evaluation and field application. Providing best measures on NPS should be tried to conduct studies that many fields such as society, geography, meteorology and environment are fused. But it has not been enough yet. Because the cause material and optimum measures of NPS are different from each other regionally, it is considered that it needs studies to prepare measures and guidelines with regional characteristics rather than a uniform measures and guidelines by the central government. In addition, more comprehensive studies must be carried out to establish rules and regulations to manage NPS not only by government sector but also the private sector.
Research trend about nonpoint pollution source(NPS) that have studied since 1980 was divided into 4 categories: 1) runoff characteristics of NPS, 2) treatment technique, 3) LID and green infrastructure(GI), 4) management practices and policy. This study reviews them and recommends the future research direction. The research on runoff characteristics of NPS until 2010 was mainly carried out. But recently, many researchers has been conducting studies on technology development, effect evaluation and field application. Providing best measures on NPS should be tried to conduct studies that many fields such as society, geography, meteorology and environment are fused. But it has not been enough yet. Because the cause material and optimum measures of NPS are different from each other regionally, it is considered that it needs studies to prepare measures and guidelines with regional characteristics rather than a uniform measures and guidelines by the central government. In addition, more comprehensive studies must be carried out to establish rules and regulations to manage NPS not only by government sector but also the private sector.
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문제 정의
또한 최근에는 비점오염저감 뿐만 아니라 유량의 저감과 경관 개선 등 다양한 기능을 가지는 LID 및 GI 기술들이 도입되어 도시 차원의 물순환효과, 환경방재, 친수구역개발을 고려한 도시계획과 조경분야까지 고려한 연구가 필요한 것으로 보여진다. 따라서 본 연구에서는 지금까지 진행되어온 비점오염원 연구들을 종합적으로 고찰하고, 최근 현안들을 고려하여 향후 연구 방향에 대해 논의해보고자 한다.
‘제1차 비점오염원 관리 종합대책’ 이후로 국내에서는 비점오염원에 대한 다양한 연구들이 수행되었다. 본 연구는 국내에서 현재까지 진행된 비점오염원 관련 연구동향을 분석하고, 이를 바탕으로 향후 연구 방향에 대해 논의하고자 하였다.
이와 함께 더 다양하고 최적의 해법을 마련하기 위해서는 현재까지 국내에서 비점오염과 관련하여 연구된 내용들을 분석할 필요가 있다. 본 연구에서는 현재까지 국내에서 보고된 연구논문들과 보고서들을 검토하고, 비점오염원의 유출특성, 비점오염원 처리기술, LID 및 GI 기술, 그리고 정책 및 관리방안으로 구분하여 고찰하였다.
2011년 제1차 종합대책이 종료됨에 따라 기후변화와 4대강 사업 등 국내외 환경 변화를 고려한 비점오염원 종합관리 대책인 ‘제2차 비점오염원 관리 종합대책(’12~‘20년)’(이하 제2차 종합대책)이 마련되었다. 제2차 종합대책에서는 물순환구조를 개선해 강우유출량을 저감하고, 유역통합관리를 통한 비점오염발생을 최소화하며, 국민 참여 및 생활실천형 비점오염관리를 강화하는 것을 목표로 한다.
성능/효과
그러기 위해서는 지역의 특성에 맞는 강우유출 특성의 파악과 시설의 개발 등이 선행되어야 한다. 또한, 비점오염원을 효과적으로 제어하기 위해서는 중앙정부보다는 지자체와 주민들 스스로가 비점오염저감을 위해 노력해야 하며, 이를 위해서 지자체 공무원, 시공자, 주민들을 대상으로 지속적인 교육이 필요하기에 비점오염원에 관한 국민 인식 현황 파악 및 향상 방안을 마련해야 하고, 관주도가 아니라 민간주도로 비점오염원을 관리하는 법과 제도의 마련이 필요한 것으로 분석되었다. 그리고추후에는 지하수, 호수, 하천 등에서 비점오염물질, 홍수·가뭄 재해관리 및 수자원활용 등 각각 진행되고 있는 빗물관리 연구들을 통합하여 유역 내에서 통합·유기적으로 관리할 수 있는 통합 물관리 방안을 마련할 필요가 있다.
후속연구
병원균에 대한 내성 증가를 목적으로 돼지에 투여되는 항생제는 가축분뇨의 형태로 비점오염물질이 되어 하천과 지하수로 유입될 수 있다. Amoxyciliin, Tetracycline 등과 같이 항생제로 많이 이용되는 물질이 비점오염에 의해 수계로 지속적으로 유입되면, 미생물이나 수중 동식물에게도 항생제로 작용하고, 수중 생태계에 악영향을 미칠 수 있으므로 향후에는 이러한 미량물질에 대한 연구도 진행되어야 할 것으로 보여진다.
LID 시설 적용과 관련된 문헌의 검토 결과 현재와 같이 중앙 정부에서 제작한 지역특성을 고려하지 않은 천편일률적인 비점 가이드라인은 문제점을 가지는 것으로 분석되었으며, 지역별로 비점오염원 유출 특성 조사, 처리기술 개발, 비용, 운영 및 관리 평가 등을 전반적으로 검토하여 비점오염대책수립이 필요한 지역에 인적·물적 자원을 고려하여 최적의 관리목표와 대상물질을 선정하여 대책을 수립하는 지역 맞춤형 대책 수립에 대한 연구가 필요하였다.
또한, 비점오염원을 효과적으로 제어하기 위해서는 중앙정부보다는 지자체와 주민들 스스로가 비점오염저감을 위해 노력해야 하며, 이를 위해서 지자체 공무원, 시공자, 주민들을 대상으로 지속적인 교육이 필요하기에 비점오염원에 관한 국민 인식 현황 파악 및 향상 방안을 마련해야 하고, 관주도가 아니라 민간주도로 비점오염원을 관리하는 법과 제도의 마련이 필요한 것으로 분석되었다. 그리고추후에는 지하수, 호수, 하천 등에서 비점오염물질, 홍수·가뭄 재해관리 및 수자원활용 등 각각 진행되고 있는 빗물관리 연구들을 통합하여 유역 내에서 통합·유기적으로 관리할 수 있는 통합 물관리 방안을 마련할 필요가 있다.
LID 시설의 식물과 관련된 연구에서는 최혜선 등(2016)이 연상홍, 메타세콰이어, 하늘매발톱 등 LID 시설에 적용 가능한 식물들을 대상으로 겨울철 살포되는 제설제에 대한 내성을 연구하였으며, 이은엽 등(2016)은 도로변 LID 시설인 침투도랑에 적합한 식물 선정에 관한 연구한 바 있다. 김성훈 등(2016)은 LID 시설을 설치한 후 토양의 DNA를 추출하여 박테리아의 다양성을 파악하고,박테리아 다양성이 높은 지역으로 빗물을 유도하여 오염물질의 정화 효율을 높이기 위한 연구를 수행하였으나, 그 횟수가 부족하여 추가적인 연구가 더 필요한 것으로 나타났다. 한편, LID 시설과 관련된 데이터가 축적됨에 따라 2014년부터 LID 시설의 설계 및 운영 비용과 관련된 연구들이 진행되기 시작했는데, 전지홍 등(2014)은 SUSTAIN 모델을 이용하여 비용효율적인 LID 시설을 설계를 모의하고자 하였으며, 연종상 등(2015)은 SWMM을 이용하여 시공·유지관리 비용 대비 유출저감효율 분석하였다.
도시내에서 호수, 하천과 같은 수공간과 연결녹지, 수변구역, 가로수 등의 녹지 같은 기존 인프라와 접목하여 최적의 효과를 나타내는 시설의 설계와 배치·조합 방안에 대한 연구도 필요한 것으로 보여진다.
따라서 지면 위로 솟아오른 가로수와 화단 등의 식수대를 지면 아래로 낮추어 식수대의 토사가 강우유출수에 의해 흘러나오지 않게 하는 등 조경·토목의 설계와 시공 방법 변경에 의한 비점오염물질 저감대책 또한 마련되어야 할 것이다.
지금까지 LID 시설의 개별 설치와 성능평가에 대한 연구는 많이 이루어져 왔지만, 여러 시설이 설치된 유역 차원에서의 효과 평가, 시설의 조합 및 설치 위치에 따른 효과 평가, 비용·편익분석, LID 시설 내에서의 오염물질의 이동경로와 저감 메커니즘 등과 관련된 연구는 아직 많이 미흡한 실정이다. 또한 오염물질 및 유량저감 외에 탄소저감효과, 지하수에 미치는 영향, 심미성 효과 등 LID 시설이 가지는 다양한 장점들에 대한 과학적인 평가 또한 이루어져야 할 것으로 보인다. 이러한 부가적인 평가의 경우 평가 방법에 따라 그 결과가 큰 차이를 나타낼 수 있으므로 평가 방법의 정립 또한 연구될 필요가 있다.
그러나 2010년까지 비점오염원과 관련된 초기 연구는 비점오염물질의 유출특성을 규명하는 것이 대부분이며, 비점오염원에 대한 대책을 마련하기 위해서는 수질, 기상, 미생물, 지하수, 사회학적인 요인 등 다양한 분야에서 연구가 되어야 함에도 불구하고 아직은 많은 분야에서 연구가 미흡한 것으로 보여진다. 또한 최근에는 비점오염저감 뿐만 아니라 유량의 저감과 경관 개선 등 다양한 기능을 가지는 LID 및 GI 기술들이 도입되어 도시 차원의 물순환효과, 환경방재, 친수구역개발을 고려한 도시계획과 조경분야까지 고려한 연구가 필요한 것으로 보여진다. 따라서 본 연구에서는 지금까지 진행되어온 비점오염원 연구들을 종합적으로 고찰하고, 최근 현안들을 고려하여 향후 연구 방향에 대해 논의해보고자 한다.
또한, LID 및 GI 기술이 삭막한 도시 공간 내에서 하천, 호수 등의 수공간과 가로수, 수변공간, 공원 등의 녹지축과 연계되어 최상의 효과를 나타낼 수 있도록 시설의 최적 조합, 설치위치 등 최적 설계기법에 대한 연구들이 수행되어져야 할 것으로 보여진다. 실질적인 도심지 물 관리를 위해서는 LID 시설의 연구 및 개발뿐만 아니라 현장에 적용하는 것 또한 중요하다.
또한, 하천오염물질관리, 홍수·가뭄 재난관리, 수자원활용 등 각기 진행되고 있는 빗물에 대한 연구를 통합하여 양적·질적으로 도시내 물순환 정상화를 위한 종합적인 연구 결과를 도출할 필요가 있으며, 이러한 연구가 진행되기 위해서는 정부의 적극적인 의지 및 투자와 지방정부의 관심이 필요한 것으로 보여진다.
또한 오염물질 및 유량저감 외에 탄소저감효과, 지하수에 미치는 영향, 심미성 효과 등 LID 시설이 가지는 다양한 장점들에 대한 과학적인 평가 또한 이루어져야 할 것으로 보인다. 이러한 부가적인 평가의 경우 평가 방법에 따라 그 결과가 큰 차이를 나타낼 수 있으므로 평가 방법의 정립 또한 연구될 필요가 있다. 비점오염물질의 경우 발생 후 관리보다는 발생 전 관리하는 것이 편리하고 적은 비용이 소요되므로 최대한 발생 전에 관리하는 것이 바람직하다.
그러나 현재까지 단일 및 복합 토지 피복별로 수많은 지역에서 모니터링이 실시되어 초기세척효과, EMC농도, 부하량, 원단위 등의 결과를 도출하였으나 기본적으로 가지는 비점오염원의 불확실성과 모니터링에 따른 불확실성으로 인해 신뢰성 있는 결과 값으로 일반화하기는 쉽지 않았다. 이에 다양한 지역에서 장기적인 모니터링이 지속적으로 요구되어지며, 모니터링 방법 또한 일반화되어야 할 것으로 판단된다. 그리고 개발되는 다양한 시설에 대한 평가 방식이 각각 상이하여 신뢰성 있는 처리효율을 도출하는 것이 어렵기 때문에 처리효율의 과학적인 평가 방법 마련 또한 필요하다.
LID 및 GI 기술은 시설이 가지는 다양한 효과에도 불구하고 현재는 유량 및 오염물질의 저감 능력에 대한 평가에 대한 연구만 주로 이루어지는 것으로 분석되었다. 추후 LID 및 GI 시설의 확대 적용을 위해서는 탄소저감, 지하수 충진효과, 심미성, 부동산 가치증대 효과 등 다양한 장점에 대한 평가가 이루어져야 하며, 평가 방법 또한 정립되어야 할 것으로 보여진다. 도시내에서 호수, 하천과 같은 수공간과 연결녹지, 수변구역, 가로수 등의 녹지 같은 기존 인프라와 접목하여 최적의 효과를 나타내는 시설의 설계와 배치·조합 방안에 대한 연구도 필요한 것으로 보여진다.
이에 신도시, 산업단지, 재개발사업과 같은 도시계획 및 개발 관련 법과 제도에서 LID 및 GI 시설의 적용을 고려할 필요가 있으나, 현재 법과 제도는 매우 미약한 수준이다. 현재 도시개발 관련 사업지침 등에 LID에 대한 내용이 일부 반영되어 있긴 하나 개념을 소개하는 수준에 그치고 있으므로 향후 실제 적용을 위해서는 도시계획 및 개발 관련 제도에 LID 시설의 적용을 적극 반영할 수 있도록 관련 정부가 앞장서야 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
비점오염물질의 유출은 어디에 영향을 미치나요?
비점오염물질의 유출에는 해당 지역의 선행건기일수, 강우량, 강우강도와 같은 환경적인 측면뿐만 아니라 토지이용 형태, 경사도, 배수구역 면적, 주민 삶의 질 등과 같은 사회·지리적인 면도 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 따라서 효율적인 비점오염원 관리정책을 수립하기 위해서는 정확한 비점오염물질 유출특성의 파악이 선행되어야 한다.
정부가 점오염원에 의한 하천 수질 악화 방지를 위한 투자와 연구는 언제부터 이뤄졌나요?
1960년대 이후 정부는 점오염원에 의한 하천 수질 악화를 방지하기 위해 지속적인 투자와 연구를 수행하였다. 이러한 환경부의 적극적인 투자와 노력에 의해 국내 하천의 수질은 크게 개선되었으며, 2000년대 이후 수질오염총량관리제도와 하수 및 산업폐수 등에 대한 방류수 수질기준 강화 등으로 더욱 개선되었다.
불투수 면적의 증가로 인해 어떤 문제점이 발생하나요?
4%까지 증가하였으며, 모든 특·광역시에서는 20%를 초과하게 되었다(환경부, 2013). 이에 과거와 비교할 수 없는 많은 비점오염물질과 새로운 오염물질이 하천으로 유입되고 있으며, 이와 같은 영향으로 수계에서 난분해성 물질과 유해물질의 함량이 점차 높아지고 있는 것으로 보고되었다(환경부, 2006). 높은 농도의 비점오염물질이 지속적인 유입되면 수질의 악화뿐만 아니라 수생태계 건전성 또한 약화시킬 수 있는데(최지용 등, 1997), 비점오염물질에는 농지에 살포된 비료와 농약, 낙엽, 동식물의 사체, 자동차 배기가스, 주거 및 산업단지 등에서 배출되는 영양물질, 암모니아, 중금속 물질, 유기물, 탁도물질, TSS, 독성물질, 산성물질 등 매우 많은 종류의 오염물질이 함유되어 있어 심각한 수생태계 파괴와 같은 현상을 초래할 수 있다는 연구결과가 있다(강주현, 2007).
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