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NTIS 바로가기한국습지학회지 = Journal of wetlands research, v.21 no.4, 2019년, pp.312 - 320
정우석 (인제대학교 환경공학과) , 조부건 (인제대학교 환경공학과) , 김영도 (인제대학교 환경공학과) , 김성은 (하와이주립대 도시환경공학과)
The occurrence of cyanobacteria causes problems such as oxygen depletion and increase of organic matter in the water body due to mass prosperity and death. Each year, Algae bloom warning System is issued due to the effects of summer heat and drought. It is necessary to quantitatively characterize th...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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남조류의 대발생은 어떤 문제를 발생시키는가? | 남조류의 대발생은 대량 번성 및 사멸에 따라 수체 내 산소 고갈 및 유기물 증가와 같은 문제를 야기하고 있다. 또한 남조류가 분비하는 독성물질 또한 수생태계와 인체에 유해하다. 그리고 인체에는 무해하다고 밝혀졌지만 수돗물 등에서 흙냄새와 같은 좋지 않은 냄새를 유발하는 냄새물인 지오스민, 2-MIB을 분비하여 정수공급체계의 악영향을 미친다. 본 연구 대상 지점인 낙동강은 다기능 보 건설로 인해 하천 수심이 증가하고 유속이 느려지면서 정체성 수역 특성을 나타내고 있다. | |
낙동강은 다기능 보 건설로 어떤 특성을 나타내고 있는가? | 그리고 인체에는 무해하다고 밝혀졌지만 수돗물 등에서 흙냄새와 같은 좋지 않은 냄새를 유발하는 냄새물인 지오스민, 2-MIB을 분비하여 정수공급체계의 악영향을 미친다. 본 연구 대상 지점인 낙동강은 다기능 보 건설로 인해 하천 수심이 증가하고 유속이 느려지면서 정체성 수역 특성을 나타내고 있다. 이는 호소성 수역 특성을 나타내고 있음과 동시에 녹조발생과 같은 수질환경적 변화가 이루어지고 있다는 것을 의미한다 (Jung, 2019). | |
본 연구는 시각화 분석 및 상관관계 분석을 이용한 남조류 발생 주요 영향인자 분석과 머신러닝 기법인 의사결정나무를 구축하여 영향인자에 따른 남조류 발생조건을 정량적으로 분석하였는데 연구 결과는? | (1) 지점별 남조류 발생현황은 8개 보 지점 모두 3분기(7~9월)에 가장 높은 것으로 나타났으며,하류 4개 보 지점 모두 조류경보제 기준으로 경계단계를 나타냈으며, 계절상 하절기에 남조류 발생에 있어서 가장 취약한 것으로 나타났다. 또한 낙동강 하류로 갈수록 평균적으로 남조류 발생이 높은 수치를 나타내었으며, 이는 유속저하 및 수심증가에 따른 정체성 수역 특성을 나타냄에 따라 남조류 발생의 유리한 조건을 따르는 것으로 판단된다. 또한 하절기에 집중되어 대발생하는 경향은 일사량 증가 및 광합성을 통한 남조류 성장 촉진과 수온 상승으로 인한 남조류 성장에 유리한 조건이 지속되기 때문인 것으로 판단된다. (2) 보 지점별 남조류 세포수와 변수 들간의 상관관계를 분석한 결과 하류 DS, HC, CH 지점은 COD(0.337, 0.509, 506)가 양의 상관성(p<0.01)을 보였다. 또한 pH(0.329, 0.413, 0.402)도 양의 상관성(p<0.01)을 나타났다. 이는 남조류가 광합성을 하면서 이산화탄소 소모하고 pH를 증가시켜 남조류 성장에 따른 현상으로 판단된다. 8개 보 모든 지점에서 기상학적 요인인 기온과 SPI 가뭄지수는 남조류 세포수와 유의한 상관관계 특성을 보였으며, 기상학적 영향을 고려한 남조류 발생의 선제적 관리가 필요한 것으로 판단된다. (3) 명확한 남조류 발생조건을 살펴보기 위해 남조류 관리가시급한 하류지점인 DS, HC, CH을 중심으로 의사결정나무를 구축하였다. DS지점은 기온이 19℃ 미만 일 때, 77%의 확률로 Normal 등급이 이 될 수 있으며, 19℃이상, SPI 0.48 미만, pH도 7.4 이상, COD 6.8 mg/L 이상일 때 Warning 등급이 될 확률이 62%가 되는 것으로 나타났다. HC지점에서 기온이 20℃ 미만, DO가 8.7 mg/L 이상일 때 74%의 확률로 Normal 등급이 이 될 수 있으며, 기온 20℃이상, pH 7.8 이상일 때 Warning 등급이 될 확률이 67%가 되는 것으로 나타났다. CH지점에서 기온이 20℃ 미만 일 때, 60%의 확률로 Normal 등급이 될 수 있으며, 기온이 20℃이상, pH도 7.7 이상일 때는 Warning 등급이 될 확률이 77%가 되는 것으로 나타났다. (4) 본 연구에서는 보 지점별 남조류 발생조건을 입력변수의 수치적 기준과 경보등급에 따른 확률을 제시함으로써 지점에 따른 맞춤형 남조류 관리를 위한 의사결정에 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 조류경보제 발령을 기준으로 선제적 관리를 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다. |
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