[논문]연안역 수질정보통합관리시스템 구축에 관한 연구

황의호; 김계현; 전대수

[국내논문] 연안역 수질정보통합관리시스템 구축에 관한 연구
Establishing a Integrated Water Quality Management System for Coastal Area 원문보기

황의호 (인하대학교 지리정보공학과) , 김계현 (인하대학교 지리정보공학과) , 전대수 (인하대학교 지리정보공학과)

해양과 인접해 있는 연안역은 오염물질이 집중적으로 배출되는 곳으로 수질 및 환경오염이 문제시되고 있는 지역이다. 계속적인 연안역 수질악화를 막기 위해서는 광범위한 지역으로부터 배출되는 대량의 오염원 데이터와 환경정보를 효율적으로 관리할 수 있는 GIS기반의 수질정보통합관리시스템이 필수적이다. 이에 따라 본 연구에서는 연안역의 점ㆍ비점오염원 자료, 수질측정자료, 생태자료 등을 구축하고, 구축된 오염원 데이터를 바탕으로 원단위를 이용한 오염부하산정시스템을 구축함으로써 연안역 수질정보를 통합관리 할 수 있는 시스템을 개발하였다. 오염부하량 산정은 가지야마 수식모델을 이용하여 유출량을 산정, 원단위를 이용한 발생 및 배출부하 산정, 유달율을 고려한 유달부하량 및 유입농도 산정을 포함한다. 오염부하량 산정시스템은 사용자의 오염원 DB의 갱신에 따라 오염부하산정에 즉시 반영되도록 설계하였다. 나아가 효율적인 결과분석 체계 지원을 위하여 GIS를 이용한 오염부하량을 색의 농도차를 이용 도식하여 전체유역에 대한 임의지점에 발생하는 오염원 규모 및 유출 특성을 한눈에 조회가 가능하도록 함으로써 편리성을 제공할 수 있도록 하였다. 이러한 연안역 수질정보통합관리시스템은 수질관리에 있어 오염원자료의 유출과정의 해석을 통해 유역내 효율적인 오염원자료의 관리방안을 수립할 수 있도록 지원이 가능하며, 연안역으로 유입되는 오염량의 예측을 통하여 친환경 대안 제시를 위한 수질관리방안의 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

효율적 인수질 관리와 환경영향평가를 위해서는 연안역으로 유입되는 오염량 및 변화량 예측을 위한 종합적인 오염원 정보의 관리가 필요하며, 이러한 광범위한 지역으로부터 배출되는 대량의 오염원 데이터와 환경정보를 효율적으로 관리하기 위한 GIS 기반의 수질 정보통합관리시스템이 필수적이다. 이에 따라 본 연구에서는 연안역의 수질에 영향을 미치는 점 • 비점오염원자료, 수질측정자료, 생태자료 등을 구축하고 구축된 자료를 기반으로 원단위를 이용한 오염부하량 산정을 통하여 유역의 종합적인 수질 관리를 달성할 수 있는 시스템을 구축하였다.
본 연구에서는 GIS를 이용하여 연안역 수질 정보의 효율적 관리를 위한 서해 연안 오염원 데이터베이스를 구축하였으며, 원 단위를 이용한 유역별 오염부하량을 산정하였다. GIS기반의 오염부하량 산정시스템을 개발함으로써 오염원데이터의 갱신에 따라 오염 부하 산정으로의 반영이 가능해 졌으며, 결과 값을 다양한 형태로 보여줌으로써 지형정보와 더불어 오염원을 쉽게 파악할 수 있게 하였다.

제안 방법

체계적인 연안역 수질정보의 통합관리를 위하여 사용자 요구 분석을 통한 시스템을 설계하였다. 연안역 수질정보통합관리시 스템은 도형 및 오염원 데이터베이스 조회시스템, 오염부하산정시스템 등으로 구성되며, 시스템의 유지 .
연안역 수질정보통합관리시 스템은 도형 및 오염원 데이터베이스 조회시스템, 오염부하산정시스템 등으로 구성되며, 시스템의 유지 . 관리의 편리성을 제공하기 위하여 기능별 모듈을 설계하였다(그림 1).
유역의 체계적인 수질관리를 위하여 도형 데이터베이스를 기본도와 주제도로 나누어 구축을 하였다. 구축한 도형 데이터베이스는 표1과 같다.
나누어진다. 오염원 자료는 소 유역 및 행정경계에 맞추어 점 • 비점오염원과 수질측정자료, 생태자료 등의 유역 환경자료를 구축하였다. 구축한 오염원 데이터베이스는 표 2와 같다.
유출 현상을 모의하기 위한 GIS의 공간분석을 통하여 유역면적, 경사도 등의 유역특성 자료를 추출하였으며 유출량 산정은 가지야마에 의해 고안된 수문모델(수식모델)을 이용하였다. 본 연구대상지역은 유출 측정지점의 수가 한정되어 있고 또한 강우량과, 유출고간의 관계가 적절히 수립되어 있기 때문에 측정이 용이한 월별 혹은 연별 강우량을 유출고로 환산 사용하였다. 아래의 식은 유출고를 구하기 위하여 수정된 가지야마 공식이다.
원 단위는 현재 및 장래의 오염부하량 예측 및 조성대상의 자료로서 활용하기 위해서 사용되며, 각 원단위에 오염원규모를 곱하여 유역에서 발생하는 복잡한 오염부하를 손쉽게 산정 할 수 있다. 본 연구에서 사용한 원 단위는 환경부에서 발간된 수질보전 장기종합계획수립 종합보고서(환경부, 1999)를 참고하여 점오염원인 인구, 가축, 양식장, 온천 등과 비점오염원인 토지이용에 적용하여 발생부하량을 산정하였다(그림 2).
기 조사된 대상하천 오염원과 원 단위를 이용한 배출부하량 산정모듈을 개발하여, 계산된 부하량을 GIS 자료형태로 저장하여 유역의 공간정보와 연계하여 조회할 수 있도록 하였다. 수질오염원에 대한 정보가 특정 수계에 영향을 줄 수 있는 유역 단위로 이루어져야 함에도 불구하고, 인구분포 등과 같은 점오염원 자료나 토지 이용현황과 같은 비점오염원 자료는 행정구역의 최소단위인 리 • 동 단위로 수집 • 관리되어지기때문에 본 연구에서는 이들 정보를 유역별 정보로 전환하는 작업 과정을 포함하도록 설계하였다.
하였다. 수질오염원에 대한 정보가 특정 수계에 영향을 줄 수 있는 유역 단위로 이루어져야 함에도 불구하고, 인구분포 등과 같은 점오염원 자료나 토지 이용현황과 같은 비점오염원 자료는 행정구역의 최소단위인 리 • 동 단위로 수집 • 관리되어지기때문에 본 연구에서는 이들 정보를 유역별 정보로 전환하는 작업 과정을 포함하도록 설계하였다. 배출부하량 산정은 그림 3과 같은 절차를 거쳐 진행하였다.
유달부하량은 오염배 출부하량에 자정 계수와 유달거리를 이용하여 소유역 및 리•동 단위로 산정되며, 유입농도는 유달부하량을 유출량으로 나누어 산정하였다. 유줄량은 유역 가지야마 유줄공식을 이용하여 55개의 소유역별로 계산된 값을 이용하였다(그림 4).
오염부하량 결과는 사용자의 결과분석체계의 편리성을 제공하기 위하여 GIS를 이용한 색의 농도차를 이용 도식함으로써 전체유역에 대한 임의지점에 발생하는 오염원 규모 및 유출특성을 한눈에 조회가 가능하도록 하였다(그림 5).

대상 데이터

본 연구의 대상지역은 경기만의 유역환경에 영향을 미치는 지역으로 인천광역시 옹진 군에 서 충남 아산만까지의 연안해역 이 포함되며, 인천광역시, 경기도 시흥시, 화성군 그리고 시화방조제에 인접한 지역이 해당된다. 이 지역은 서울을 포함한 대도시생활권의 관문이며, 임해공업도시의 기능을 가지고 있다.
따라서 이 지역들의 하수와 폐수를 포함한 각종 오염물 배출관리를 소홀히 할 경우 경기만의 오염을 가중시킬 것으로 사료된다. 연구 대상 지역은 대권역 2개, 중권역 22개, 소유역 55개로 구성되며, 유역면적은 약 7, 0301㎢ 이다.

이론/모형

수문학적 입력자료에서 제일 중요한 것은 대상유역의 유출량 자료지만 현재 대하천 지류 및 소하천의 경우, 수위 및 유량관측이 매우 부족한 상태로 유출모델에 의존해야 한다. 유출 현상을 모의하기 위한 GIS의 공간분석을 통하여 유역면적, 경사도 등의 유역특성 자료를 추출하였으며 유출량 산정은 가지야마에 의해 고안된 수문모델(수식모델)을 이용하였다. 본 연구대상지역은 유출 측정지점의 수가 한정되어 있고 또한 강우량과, 유출고간의 관계가 적절히 수립되어 있기 때문에 측정이 용이한 월별 혹은 연별 강우량을 유출고로 환산 사용하였다.
유줄량은 유역 가지야마 유줄공식을 이용하여 55개의 소유역별로 계산된 값을 이용하였다(그림 4).

성능/효과

GIS기반의 오염부하량 산정시스템을 개발함으로써 오염원데이터의 갱신에 따라 오염 부하 산정으로의 반영이 가능해 졌으며, 결과 값을 다양한 형태로 보여줌으로써 지형정보와 더불어 오염원을 쉽게 파악할 수 있게 하였다. 나아가 유역별 및 오염원별 유출특성을 월 단위 분석을 지원함으로써 보다 효율적인 유역의 오염원관리가 가능해질 것으로 사료된다.

후속연구

GIS기반의 오염부하량 산정시스템을 개발함으로써 오염원데이터의 갱신에 따라 오염 부하 산정으로의 반영이 가능해 졌으며, 결과 값을 다양한 형태로 보여줌으로써 지형정보와 더불어 오염원을 쉽게 파악할 수 있게 하였다. 나아가 유역별 및 오염원별 유출특성을 월 단위 분석을 지원함으로써 보다 효율적인 유역의 오염원관리가 가능해질 것으로 사료된다. 원단위를 이용한 오염부하량 산정방법은 산정방식이 비교적 단순하여 소요시간이 단축된다는 장점으로 대규모 유역관리 목적에 적합하지만 세밀한 변화나 높은 정밀도를 요구하는 유역관리에는 다소 미진한 실정이다.
원단위를 이용한 오염부하량 산정방법은 산정방식이 비교적 단순하여 소요시간이 단축된다는 장점으로 대규모 유역관리 목적에 적합하지만 세밀한 변화나 높은 정밀도를 요구하는 유역관리에는 다소 미진한 실정이다. 향후 지속적인 오염원 DB의 갱신과 더불어 유역의 정밀한 수질변화를 예측할 수 있는 유역 모델을 연계하여 신뢰도 높은 모델링 결과를 도출함으로써 지역 특성에 적합한 수질개선 대책방안 적용이 가능할 것으로 기대된다.
본 연구의 연안역 수질 정보통합관리시스템은 수질관리에 있어 오염원자료의 유출과정의 해석을 통해 유역내 효율적인 오염원 자료의 관리방안을 수립 지원이 가능하며, 연안역으로 유입되는 오염량의 예측을 통하여 친환경 대안 제시를 위한 수질 관리방안의 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

원문 보기

ScienceON 원문보기

*원문 PDF 파일 및 링크정보가 존재하지 않을 경우 KISTI DDS 시스템에서 제공하는 원문복사서비스를 사용할 수 있습니다.

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

[논문] 수질오염원정보화시스템 구축에 관한 연구

저작권 관리 안내

내보내기 메뉴

내보내기 구분

파일저장
인쇄
메일전송

구성항목

기본정보
상세정보

관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관

저장형식

Text(ASCII format)
Excel format
RefWorks Direct Export
RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley

메일정보

받는사람 (필수): @
보내는사람 (선택): @
제목
내용: KISTI 검색결과 이메일 서비스

안내

총 건의 자료가 검색되었습니다.

다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000)

검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다.

데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요)

다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다.
파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오.

Text(ASCII format)
Excel format

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

AI-Helper ※ AI-Helper는 을 사용합니다.

AI-Helper

안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

연합인증

[국내논문] 연안역 수질정보통합관리시스템 구축에 관한 연구
Establishing a Integrated Water Quality Management System for Coastal Area 원문보기

초록
AI-Helper