본 연구는 금강유역을 대상으로 SWAT(Soil and Water Assessment Tool)을 이용하여 유역 수문 및 수질에 대한 유역건전성 (Watershed Healthiness)을 평가하였다. 유역 수문과 수질에 대한 건전성은 다변수 정규분포를 이용하여 0(불량)에서 1(양호)의 범위로 산정하였다. 유역 건전성 평가에 앞서, SWAT 수문 검보정 결과 5개 지점에 대한 11년(2005~2015) 동안의 하천유출량의 Nash-Sutcliffe 모델효율(NSE)은 0.50~0.77이었고, 3개 지점에 대한 suspended solid(SS), total nitrogen(T-N), and total phosphorus(T-P)의 결정계수($R^2$)는 각각 0.67~0.94, 0.59~0.79, 0.61~0.79이었다. 총 24년(1985~2008)에 대한 토지이용변화에 따른 유역 건전성 분석을 위하여 1985년, 1990년, 1995년 2000년, 2008년 5개의 토지이용자료를 준비하였다. 기준년도인 1985년 대비 2008년 SWAT 총유출은 불투수면적의 증가로 40.6% 증가하였고, 토양수분과 기저유출은 각각 6.8%, 3.0 % 감소하였으며, SS, T-N, T-P는 특히 농업활동으로 인해 각각 29.2%, 9.3%, 16.7% 증가하였다. 1985년 토지이용조건 대비 2008년의 유역 수문과 수질의 건전성은 각각 1에서 0.94와 0.69로 감소하였다. 본 연구의 결과는 과거 자연상태 대비 인간활동에 의한 유역 환경변화를 감지할 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구는 금강유역을 대상으로 SWAT(Soil and Water Assessment Tool)을 이용하여 유역 수문 및 수질에 대한 유역건전성 (Watershed Healthiness)을 평가하였다. 유역 수문과 수질에 대한 건전성은 다변수 정규분포를 이용하여 0(불량)에서 1(양호)의 범위로 산정하였다. 유역 건전성 평가에 앞서, SWAT 수문 검보정 결과 5개 지점에 대한 11년(2005~2015) 동안의 하천유출량의 Nash-Sutcliffe 모델효율(NSE)은 0.50~0.77이었고, 3개 지점에 대한 suspended solid(SS), total nitrogen(T-N), and total phosphorus(T-P)의 결정계수($R^2$)는 각각 0.67~0.94, 0.59~0.79, 0.61~0.79이었다. 총 24년(1985~2008)에 대한 토지이용변화에 따른 유역 건전성 분석을 위하여 1985년, 1990년, 1995년 2000년, 2008년 5개의 토지이용자료를 준비하였다. 기준년도인 1985년 대비 2008년 SWAT 총유출은 불투수면적의 증가로 40.6% 증가하였고, 토양수분과 기저유출은 각각 6.8%, 3.0 % 감소하였으며, SS, T-N, T-P는 특히 농업활동으로 인해 각각 29.2%, 9.3%, 16.7% 증가하였다. 1985년 토지이용조건 대비 2008년의 유역 수문과 수질의 건전성은 각각 1에서 0.94와 0.69로 감소하였다. 본 연구의 결과는 과거 자연상태 대비 인간활동에 의한 유역 환경변화를 감지할 수 있을 것으로 판단된다.
This study evaluated the status of watershed health in Geum River Basin by SWAT (Soil and Water Assessment Tool) hydrology and water quality. The watershed healthiness from watershed hydrology and stream water quality was calculated using multivariate normal distribution from 0(poor) to 1(good). Bef...
This study evaluated the status of watershed health in Geum River Basin by SWAT (Soil and Water Assessment Tool) hydrology and water quality. The watershed healthiness from watershed hydrology and stream water quality was calculated using multivariate normal distribution from 0(poor) to 1(good). Before evaluation of watershed healthiness, the SWAT calibration for 11 years(2005~2015) of streamflow(Q) at 5 locations with 0.50~0.77 average Nash-Sutcliffe model efficiency and suspended solid (SS), total nitrogen(T-N), and total phosphorus(T-P) at 3 locations with 0.67~0.94, 0.59~0.79, and 0.61~0.79 determination coefficient($R^2$) respectively. For 24 years (1985~2008) the spatiotemporal change of watershed healthiness was analyzed with calibarted SWAT and 5 land use data of 1985, 1990, 1995, 2000, and 2008. The 2008 SWAT results showed that the surface runoff increased by 40.6%, soil moisture and baseflow decreased by 6.8% and 3.0% respectively compared to 1985 reference year. The stream water quality of SS, T-N, and T-P increased by 29.2%, 9.3%, and 16.7% respectively by land development and agricultural activity. Based on the 1985 year land use condition. the 2008 watershed healthiness of hydrology and stream water quality decreased from 1 to 0.94 and 0.69 respectively. The results of this study be able to detect changes in watershed environment due to human activity compared to past natural conditions.
This study evaluated the status of watershed health in Geum River Basin by SWAT (Soil and Water Assessment Tool) hydrology and water quality. The watershed healthiness from watershed hydrology and stream water quality was calculated using multivariate normal distribution from 0(poor) to 1(good). Before evaluation of watershed healthiness, the SWAT calibration for 11 years(2005~2015) of streamflow(Q) at 5 locations with 0.50~0.77 average Nash-Sutcliffe model efficiency and suspended solid (SS), total nitrogen(T-N), and total phosphorus(T-P) at 3 locations with 0.67~0.94, 0.59~0.79, and 0.61~0.79 determination coefficient($R^2$) respectively. For 24 years (1985~2008) the spatiotemporal change of watershed healthiness was analyzed with calibarted SWAT and 5 land use data of 1985, 1990, 1995, 2000, and 2008. The 2008 SWAT results showed that the surface runoff increased by 40.6%, soil moisture and baseflow decreased by 6.8% and 3.0% respectively compared to 1985 reference year. The stream water quality of SS, T-N, and T-P increased by 29.2%, 9.3%, and 16.7% respectively by land development and agricultural activity. Based on the 1985 year land use condition. the 2008 watershed healthiness of hydrology and stream water quality decreased from 1 to 0.94 and 0.69 respectively. The results of this study be able to detect changes in watershed environment due to human activity compared to past natural conditions.
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문제 정의
따라서, 본 연구에서는 EPA(2012)와 Ahn and Kim(2017)이 제안한 유역건전성 평가지수 6개 중 수문, 수질 2개의 유역건전성 평가지수를 대상으로 다변수 정규분포를 통해 기준값(reference value)에 대한 확률밀도함수를 산정하여 장기간 환경변화에 의한 건전성 변화 분석이 가능하도록 기존 유역건전성 지수를 개선하였다.
본 연구에서는 Ahn and Kim(2017)이 제안한 유역건전성 평가지수 6개 중 수문, 수질 2개의 유역건전성 평가지수를 대상으로 다변수 정규분포를 통해 기준값(reference value)에 대한 확률밀도함수를 산정하여 장기간 환경변화에 의한 건전성 변화 분석이 가능하도록 기존 유역건전성 지수를 개선하여 토지이용변화에 따른 수문 수질 건전성을 평가하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다.
본 연구에서는 상대평가만 가능했던 기존 유역건전성 평가지수를 개선하기 위해 다변량 정규분포 확률함수를 적용하여 기준값을 산출하였다. 1985년 토지이용을 적용한 SWAT 모의 결과에 대해 식 (1)~(3)을 통해 산정된 수문, 수질 건전성 평가결과를 가장 자연적인 조건에서의 기준값으로 정의하였다.
이는 현재 상태에 대한 소유역별 유역 건전성의 비교 시 활용할 수 있으나, 과거부터 현재 뿐만아니라 미래의 장기적인 유역환경의 변화 분석 시 시점별 등급기준이 변화함에 따라 기준값이 부재하는 한계점이 존재했다. 본 연구에서는 이를 개선하여 기준값(reference value)에 대한 시점별 환경변화에 의한 절대적인 건전성 변화분석이 가능하도록 하였다. 이를 통해 연대별, 혹은 평가기간별 분석 시 기준이 되는 기준값을 제공할 수 있으며 동일한 유역에 대한 절대 비교가 가능하도록 개선하였다.
본 연구에서는 이를 개선하여 기준값(reference value)에 대한 시점별 환경변화에 의한 절대적인 건전성 변화분석이 가능하도록 하였다. 이를 통해 연대별, 혹은 평가기간별 분석 시 기준이 되는 기준값을 제공할 수 있으며 동일한 유역에 대한 절대 비교가 가능하도록 개선하였다. 따라서 과거 자연상태 대비 인간활동에 의한 유역 환경변화를 감지할 수 있으며, 어떠한 인자가 유역 건전성에 영향을 미치게 되었는지 분석이 가능하다.
제안 방법
1985년 토지이용을 적용한 결과를 가장 자연적인 조건에서의 참조결과(standard)로 정의하고 참조결과의 이변량 확률밀도함수에 적용하여 유역건전성 index score를 예측하도록 개선하여 1985년부터 2008년 토지이용 변화에 따른 유역 수문·수질 건전성의 상대적인 비교가 가능하도록 하였다.
EPA(2012)에서는 개발 전 유역의 연평균 하천유량에 대한 댐 저수량의 비를 수문 축 유역건전성을 평가하는 요소로 사용하였으나, 우리나라의 유역 수자원 특성상 하천유출량, 증발산량, 토양수분, 지하수는 매우 중요한 수문요소이기 때문에, 본 연구에서는 수량 측면의 유역관리에 있어 유역의 수문순환 요소를 모두 고려하여 건전성을 평가하였다. 본 연구에서는 수문 유역건전성 평가를 위해 Lee et al.
SWAT 모형 모의 시 기상자료는 1981년부터 2010년으로 고정하여 동일 기상조건하에 토지이용만 변화했을 경우의 수문·수질 변화를 분석할 수 있도록 설정하였다.
검·보정에 앞서 금강유역에 대한 수질 매개 변수 민감도를 수행하고 표 1과 같이 최적의 매개변수를 선정하였다.
1985년 토지이용을 적용한 SWAT 모의 결과에 대해 식 (1)~(3)을 통해 산정된 수문, 수질 건전성 평가결과를 가장 자연적인 조건에서의 기준값으로 정의하였다. 기준값으로부터의 유역건전성 지수를 도출하는데 필요한 SWAT 모의 결과를 변수로 설정하였다. 산정된 변수로부터 Python 프로그램을 이용하여 다변량 정규 분포를 실시하여 확률밀도함수를 산정하였다.
둘째, 수문·수질 건전성 분석에 앞서, 기존 유역건전성 평가지수의 상대평가 알고리즘을 개선하기 위해 다변량 정규분포 확률함수를 적용하였다.
본 연구에서는 1985년 토지이용을 적용한 SWAT 모의결과를 이용하여 수문·수질 건전성을 평가하였고 이를 장기간 환경변화에 따른 건전성 변화분석을 위한 기준값으로 활용하였다.
본 연구에서는 1985년 토지이용을 적용한 결과를 가장 자연적인 조건에서의 기준값으로 정의하고 1985년 대비 1990~2008년의 수문·수질 유역건전성을 도출하였다.
본 연구에서는 수문 유역건전성 평가를 위해 Lee et al., (2018)의 SWAT 검·보정 결과를 활용하였으며, 이 중에서 손실되는 요소(증발산량, 잠재증발산량)를 제외하고 total(강수량, 총 유출량), surface processes(지표유출), soil water dynamics(침투, 토양수분, 중간유출), groundwater dynamics(침루, 지하수충전량, 기저유출) 총 4개의 평가 요소로 나누어 분석하였다.
수문 검보정 결과를 토대로 금강유역 내 3개의 지점(JW, GNR, JD)에 대한 수질 검보정을 실시하였다. 검보정을 위해 2005년부터 2015년 까지 물환경정보시스템 하천수 수질 측정자료를 수집하였다.
수문·수질에 대해 산정한 건전성 지수를 이용하여 1개의 통합 유역건전성 지수를 도출하였으며, 이를 공간분포하여 건전성이 변화한 유역을 도출하였다(그림 4).
수질 건전성 변화를 살펴보기 위해 평가된 금강유역의 수질 건전성에 대한 통계치(표 5)와 평가된 금강유역 내 수질 건전성지수의 분포를 살펴보기 위한 수질 항목별 건전성 누적 분포곡선을 도시하였다(그림 3). 수문건전성 산정방법과 마찬가지로 1985년 토지이용도를 이용하여 모의한 SWAT의 SS, T-N, T-P 결과값을 이용해 산정한 수질건전성 지수를 기준으로 1990~2008년에 대한 SS, T-N, T-P 수질 건전성지수를 산정하였다.
수질 건전성 변화를 살펴보기 위해 평가된 금강유역의 수질 건전성에 대한 통계치(표 5)와 평가된 금강유역 내 수질 건전성지수의 분포를 살펴보기 위한 수질 항목별 건전성 누적 분포곡선을 도시하였다(그림 3). 수문건전성 산정방법과 마찬가지로 1985년 토지이용도를 이용하여 모의한 SWAT의 SS, T-N, T-P 결과값을 이용해 산정한 수질건전성 지수를 기준으로 1990~2008년에 대한 SS, T-N, T-P 수질 건전성지수를 산정하였다.
토양침식 매개변수인 USLE_P와 하천침식계수인 CH_COV1 등을 조정하여 3개의 관측지점 (JW, GNR, JD)에 대한 SS(mg/L) 농도 자료를 이용하여 보정하였다. 유사량 보정 후 T-N(mg/L), T-P(mg/L) 자료를 이용하여 영양물질에 대한 부하량 보정을 실시하였으며, 보정 매개변수로는 T-N의 경우 기저유출에서의 질소의 양, 토양 내의 질소의 양 및 하천 내 유기질소 관련 매개변수, T-P도 토양 및 지하수 및 하천에서의 유기인의 양을 조정하였다. 모형의 적용성 평가는 결정계수(R²)를 사용하였으며, 분석결과 SS는 0.
유역수질 측면의 유역건전성 평가는 SS, T-N, T-P의 농도기준에 따른 분포를 각각의 평가요소로 산정하여 표준유역별로 제시하였다. SWAT 모의 결과 파일 중 Output.
첫째, 본 연구에서는 과거 토지이용변화에 따른 수문·수질 분석에 앞서 WAMIS에서 제공하고 있는 1985~2000년 대분류 토지이용도와 2008년 환경부 토지이용도를 수집하고 기 검보정된 SWAT 모형을 이용하여 동일 기상조건(1981~2010)하에 토지이용변화에 따른 수문·수질의 변화를 분석하였다.
검·보정에 앞서 금강유역에 대한 수질 매개 변수 민감도를 수행하고 표 1과 같이 최적의 매개변수를 선정하였다. 토양침식 매개변수인 USLE_P와 하천침식계수인 CH_COV1 등을 조정하여 3개의 관측지점 (JW, GNR, JD)에 대한 SS(mg/L) 농도 자료를 이용하여 보정하였다. 유사량 보정 후 T-N(mg/L), T-P(mg/L) 자료를 이용하여 영양물질에 대한 부하량 보정을 실시하였으며, 보정 매개변수로는 T-N의 경우 기저유출에서의 질소의 양, 토양 내의 질소의 양 및 하천 내 유기질소 관련 매개변수, T-P도 토양 및 지하수 및 하천에서의 유기인의 양을 조정하였다.
대상 데이터
수문 검보정 결과를 토대로 금강유역 내 3개의 지점(JW, GNR, JD)에 대한 수질 검보정을 실시하였다. 검보정을 위해 2005년부터 2015년 까지 물환경정보시스템 하천수 수질 측정자료를 수집하였다. SWAT 모형에서 영양물질은 유사량의 이동과 유출에 의해 영향을 받기 때문에 영양물질에 대한 보정을 하기 앞서 유사량에 대한 보정을 수행하였다(Park et al.
본 연구에서는 과거 토지이용변화에 따른 수문·수질 분석에 앞서 국가수자원관리종합정보시스템(WAMIS)에서 제공하고 있는 1985~2000년 대분류 토지이용도와 환경부 환경공간 정보서비스에서 제공하고 있는 2008년 토지이용도를 수집하였다.
본 연구의 대상유역은 금강유역으로 전라북도 장수군에서 발원하여 무주, 금산, 영동, 옥천, 보은, 청주, 대전, 세종, 공주, 청양, 논산, 부여, 서천, 익산을 지나 군산만에서 서해로 유입된다. 유역면적은 9,645.
데이터처리
(2018) 이 제안한 매개변수를 적용하였으며, 그림 1에서와 같이 YDD, DCD, SJW, GJW, BJW에 대한 검보정을 실시한 결과 댐 유입량에 대한 NSE는 0.50~0.77의 범위로 분석되었으며, RMSE는 0.94㎜/day~1.67㎜/day, PBIAS는 – 3.35%~7.86%의 통계치를 보여 모든 검·보정 지점에 대해 결과가 통계적으로 유의한 수준인 것으로 분석되었다(Lee et al., 2018).
기준값으로부터의 유역건전성 지수를 도출하는데 필요한 SWAT 모의 결과를 변수로 설정하였다. 산정된 변수로부터 Python 프로그램을 이용하여 다변량 정규 분포를 실시하여 확률밀도함수를 산정하였다.
이론/모형
본 연구에서는 SWAT 모형을 이용하여 1985년부터 2005년의 토지이용 변화에 따른 수문·수질 모의에 앞서 모형의 검·보정을 실시하였다.
본 연구에서는 수문·수질 건전성 산정에 앞서, 분포형 수문모형인 SWAT 모형을 이용하여 1985년부터 2005년의 토지이용 변화에 따른 수문·수질 모의를 실시하였다.
성능/효과
SS, T-N, T-P 각각의 건전성 지수를 토대로 수질에 대한 종합적인 건전성 지수를 산정한 결과, 과거(1985년)대비 현재(2008년)의 금강유역의 평균 수질 건전성은 0.5에서 0.52로 0.02 상승하였으나, 유역 내 최대 건전성은 1.0에서 0.69로 하락한 것으로 분석되었다. 즉 현재(2008년) 금강유역 내 수질이 가장 좋은 유역은 과거(1985년) 금강유역 내 건전성이 0.
건전성이 가장 악화된 것으로 분석된 대청댐 상류와 용담댐유역은 동일 기상조건 하에 토지이용만 변화했을 시에도 수문·수질 건전성의 변화가 매우 크게 나타났다.
과거부터 현재까지 건전성이 가장 악화된 것으로 분석된 대청댐 상류와 용담댐유역은 동일 기상조건 하에 토지이용만 변화 했을 시에도 수문·수질 건전성의 변화가 매우 크게 나타남을 확인할 수 있었다.
, 2012; Jung and Park, 2009)를 통해 질소의 과잉 공급, 녹조등 수질오염 문제가 제기되어온 바, 도시화와 그에 따른 수문요소의 변화는 수질 악화 및 녹조 발생 등 수질환경에 큰 영향을 준 것으로 판단된다. 또한 대전, 세종시 등 도시화로 인해 금강유역의 중권역의 유역건전성이 취약해졌고, 하류에도 영향을 미쳐 건전성이 점차 나빠진 것으로 분석되었다.
첫째, 본 연구에서는 과거 토지이용변화에 따른 수문·수질 분석에 앞서 WAMIS에서 제공하고 있는 1985~2000년 대분류 토지이용도와 2008년 환경부 토지이용도를 수집하고 기 검보정된 SWAT 모형을 이용하여 동일 기상조건(1981~2010)하에 토지이용변화에 따른 수문·수질의 변화를 분석하였다. 분석결과 1985년 대비 2008년의 총유출량, 침투량, 토양수분, 지하수흐름은 감소하였으나 지표유출량과 수질농도(SS, T-N, T-P)는 증가한 것으로 분석되었다.
셋째, SWAT 모형의 모의결과와 개선된 유역건전성 평가방법을 토대로 수문·수질에 대한 건전성 분석결과 기준년도인 1985년에 비해 건전성지수의 분포범위가 변화하였는데 특히 2008년 건전성지수의 분포범위가 0.20~0.77로 가장 크게 나타났다.
수질건전성 분석결과를 살펴보면 1985년에 비해 2008년의 SS, T-N, T-P 건전성 지수는 최대값은 각각 –0.42, -0.27, -0.23 감소한 반면, SS와 T-P의 건전성 평균값의 경우 각각 0.03 0.02 상승하였다.
수질모의 결과는 과거에서 미래로 갈수록 점차 증가하는 패턴을 나타내었는데, 1985년에 비해 2008년의 SS, T-N, T-P는 각각 24.5mg/L, 0.53 mg/L, 0.02 mg/L 증가하였다. 도심지 증가에 따른 주거 및 상업지역에서 강우 유출수와 오염물질 배출 특성을 살펴보면, 해당 지역의 인구밀도 및 경제활동 정도에 따라 다양하나 대부분의 도시지역은 주차장과 도로 등의 불투수면적 증가로 강우에 대한 유출 및 유량과 수질농도의 변화가 빠르게 나타나며, 특히 도시지역은 오염물질이 강우초기에 일시에 배출되는 초기유출현상이 두드러짐에 따라 최대 오염유출이 발생하여 하천에 큰 영향을 주게된다(Park et al.
여기서 유역건전성은 1로 갈수록 건강한 유역임을 의미한다. 토지이용 변화에 따른 건전성 변화 분석결과, 1990년, 1995년, 2000년에는 기준값인 1985년과 동일하게 수문 유역건전성 지수의 범위가 0~1로 분석되었으나, 2008년의 경우 0~0.94의 범위로 분포되어 전체적으로 유역 건전성이 악화된 것으로 나타났다. 특히, 1985년~2000년까지 용담댐 상류 유역의 수문 건전성은 건강한 것으로 나타났으나, 용담댐 준공 이후인 2008년 모의 결과 건전성은 매우 악화된 것으로 분석되었다.
후속연구
본 연구에서는 선행연구에서 평가한 6개의 sub-index 중 2개만을 선정하여 분석하였으나, 향후 토지피복, 식생, 하천, 서식지, 수생태에 대한 기준값 대비 유역건전성 변화분석이 가능하며 이를 기반으로 유역관리를 위한 의사 결정자료의 생산이 가능할 것으로 판단된다. 다만, 기준값에 대한 모델링 결과 및 토지이용변화 등 사용한 자료에 대한 불확실성이 존재함에 따라 신뢰성있는 평가결과 도출을 위한 연구가 꾸준히 이뤄져야 할 것으로 생각된다. 특히 수문·수질 관측자료의 경우 국가포털을 통해 1990년대부터 자료가 제공됨에 따라 해당 기간을 고려하여 기준값을 산정한다면 보다 신뢰성 있는 수문·수질 건전성 결과를 도출 할 수 있을 것으로 생각된다.
특히 수문·수질 관측자료의 경우 국가포털을 통해 1990년대부터 자료가 제공됨에 따라 해당 기간을 고려하여 기준값을 산정한다면 보다 신뢰성 있는 수문·수질 건전성 결과를 도출 할 수 있을 것으로 생각된다. 또한 본 연구에서는 기준값 산정 시 적용한 확률분포방법에 대한 통계적 적정성에 대한 검증이 충분히 수행되지 않은 바, 향후 다양한 통계방법에 대한 검증도 추가적으로 수행되어야 할 것으로 판단된다. 향후 불확실성에 대한 정확도 향상과 더불어 수문·수질 모형의 전국구축이 이뤄진다면 전국의 수문/수질과 관련된 유역건전성 평가에 대하여 장기적인 변화분석이 가능할 것으로 기대된다.
본 연구에서는 선행연구에서 평가한 6개의 sub-index 중 2개만을 선정하여 분석하였으나, 향후 토지피복, 식생, 하천, 서식지, 수생태에 대한 기준값 대비 유역건전성 변화분석이 가능하며 이를 기반으로 유역관리를 위한 의사 결정자료의 생산이 가능할 것으로 판단된다. 다만, 기준값에 대한 모델링 결과 및 토지이용변화 등 사용한 자료에 대한 불확실성이 존재함에 따라 신뢰성있는 평가결과 도출을 위한 연구가 꾸준히 이뤄져야 할 것으로 생각된다.
특히 수문·수질 관측자료의 경우 국가포털을 통해 1990년대부터 자료가 제공됨에 따라 해당 기간을 고려하여 기준값을 산정한다면 보다 신뢰성 있는 수문·수질 건전성 결과를 도출 할 수 있을 것으로 생각된다.
또한 본 연구에서는 기준값 산정 시 적용한 확률분포방법에 대한 통계적 적정성에 대한 검증이 충분히 수행되지 않은 바, 향후 다양한 통계방법에 대한 검증도 추가적으로 수행되어야 할 것으로 판단된다. 향후 불확실성에 대한 정확도 향상과 더불어 수문·수질 모형의 전국구축이 이뤄진다면 전국의 수문/수질과 관련된 유역건전성 평가에 대하여 장기적인 변화분석이 가능할 것으로 기대된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
유역의 물순환 측면에서 유역 건전성의 정의는 무엇인가?
아직까지 유역 건전성을 명확하게 정의 내린 연구는 없으며, 연구자에 따라서 분야별로 세분화 되어 다른 기준으로 다양하게 평가되고 있다. 유역의 물순환 측면에서의 유역 건전성을 “평상시 하천의 유량과 지하수위, 수질, 생태계 등 하천의 물 순환 체계가 정상적인 기능을 유지하는 것”(Lee et al., 2006),“태양과 중력에 의한 자연의 물순환 시스템으로서 특정 유역에 오랜 시간에 걸쳐 반복되어 균형을 이룬 상태”(Choi et al., 2009)라고 정의하고 있다.
유역건전성 평가를 위해서는 무엇을 포함시켜야 한다고 제시하고 있는가?
즉 수문, 수질, 토지이용, 수생태, 생물학적 조건 등의 주요 특성에 대하여 동적으로 발생하는 상호작용의 평가를 통해 이해될 수 있는 통합시스템의 개념으로 이해할 수 있다. 또한 평가를 위해서는 토지 및 물 사용의 변화를 포함하여 기후변화와 인구증가에 따른 취약성과 같은 미래 변화에 대한 예측을 포함시켜야 한다고 제시하고 있다.
유역의 수리·수문학적 건전성이 왜곡되어 발생하는 부작용에는 어떤 것들이 있는가?
또한 하천 건천화에 따른 유지유량의 부족은 하천을 중심으로 한 수질오염원의 증가 등의 문제를 초래하고 있다(Lee and Lee, 2006). 이러한 유역 환경의 변화, 수자원의 비효율적 활용 등에 의해 유역의 수리·수문학적 건전성은 심각하게 왜곡되고 있는 것이 현실이 며, 이에 따른 부작용으로 지표유출수의 증가, 하천 기저유량 감소, 홍수피해 증가 및 수질오염과 도시 사막화 등의 부작용이 심화되고 있다. 따라서 지속가능하고 건전화된 물순환을 위해서는 해당 유역의 물순환계를 정확히 파악하고 기후변화에 의한 예측 및 대응이 가능한 해석기술 개발이 요구되며, 특히 유역 물순환 건전성 효율을 객관적으로 정량화할 수 있는 평가기법의 수립이 선행되어야 한다(Choi et al.
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