[논문]낙동강수계 오염총량관리를 위한 소하천 모니터링 사업

김경훈; 조창대; 박정자; 윤종수; 이재운; 이재관

낙동강수계 오염총량관리를 위한 소하천 모니터링 사업
A Small Watershed Monitering Project for TMDL in Nakdong River Basin 원문보기

김경훈 (국립환경과학원 낙동강물환경연구소 유역환경연구과) , 조창대 (국립환경과학원 낙동강물환경연구소) , 박정자 (국립환경과학원 낙동강물환경연구소) , 윤종수 (국립환경과학원 낙동강물환경연구소) , 이재운 (국립환경과학원 낙동강물환경연구소) , 이재관 (국립환경과학원 낙동강물환경연구소)

"환경과 개발"을 함께 고려하는 지속 가능한 유역관리제도 정착을 위해 도입된 수질오염총량관리제도(TMDL)가 총 8년(1차: 2004~2010년, 2차: 2011~2015년)이라는 세월이 흘렀다. 또한 이 제도의 효율적인 추진을 위해 낙동강수계 총 41개 단위유역별 모니터링 사업(유량 및 수질조사)이 지속적으로 수행되고 있다. 이와 더불어 단위유역 내 지자체간 오염배출부하 기여도 분석을 위해 각 소하천들 중 주요 시 군 경계 소하천 유역 46개 지점을 선정하여 신규 소하천 모니터링 사업을 2010년 9월부터 수행하고 있다. 소하천 모니터링 사업의 목적은 오염총량관리 단위유역 내 시 군 경계 지점에 대하여 모니터링(유량 및 수질)을 효율적으로 실시하여 소유역내 유량/수질의 변화추세를 파악하고 오염총량관리제 기본 시행계획 수립 및 이행평가 등을 위한 기초 자료 제공 및 활용에 그 목적을 두고 있다. 본 연구는 2010년에 낙동강수계 소하천 모니터링 사업에서 수행된 소유역 분석결과 및 유량/수질 측정성과에 대한 평가 및 소하천별 수질오염현황에 대해 소개하고자 한다.

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문제 정의

2010년 9월부터 수행된 낙동강수계 소하천모니터링사업은 정기적인 유량 및 수질조사를 통하여 오염총량관리유역 내 시군경계 소유역에 대한 수질·유량 변동추이를 파악하여 오염총량관리제 기본·시행계획 수립 및 이행평가를 등을 위한 기초자료 제공 및 활용을 목표로 한다.
낙동강물환경연구소에서는 2010년 9월부터 소하천유역 46개 지점에 대한 유량 및 수질측정을 실시하고 있으며, 본 논문에서는 2010년 9월부터 12월까지 실측된 지점 자료들을 대상으로 유량측정성과에 대한 평가 및 분석 결과와 수질분석결과를 소개하고자 한다.

제안 방법

총 46개 지점들에 대한 정확한 유량산정을 위해 각 지점별 기준수위를 설정하였으며, 설정된 기준수위에 대한 관리를 위해 수준거표 설치 및 보통수위표에 대한 영점표고 측량을 실시하였다. 표 2는 각 지점별 기준수위 측정현황으로 기존측정망 활용지점은 인근 국토부 자동수위국 관측자료 지점으로 유량측정 시 현장 목자판 수위표에 의한 수위를 관측하고, 기존측정망 활용지점 이외의 지점은 보통수위표를 이용하여 수위를 관측하였다.
총 46개 지점들에 대한 정확한 유량산정을 위해 각 지점별 기준수위를 설정하였으며, 설정된 기준수위에 대한 관리를 위해 수준거표 설치 및 보통수위표에 대한 영점표고 측량을 실시하였다. 표 2는 각 지점별 기준수위 측정현황으로 기존측정망 활용지점은 인근 국토부 자동수위국 관측자료 지점으로 유량측정 시 현장 목자판 수위표에 의한 수위를 관측하고, 기존측정망 활용지점 이외의 지점은 보통수위표를 이용하여 수위를 관측하였다.

대상 데이터

낙동강수계 소하천모니터링사업은 2010년 10월부터 12월까지 8회씩 총 368회(100.0%)(남강A2는 국토해양부 중복지점으로 수위만 관측)를 측정하도록 계획하였으며, 하천결빙으로 인한 결측 2회(낙본B1, 낙본B2 각 1회)를 제외한 총 366회(99.5%) 실측성과를 확보하였다. 그림2는 각 지점별 유량측정성과를 분석한 결과이다.
대상유역은 낙동강수계 46개 소하천유역(주요 시･군 경계지점 45개소 및 시･군 요구지점 1개소 포함)이며 그림1과 같다.

성능/효과

낙동강수계 소하천 BOD 평균농도는 0.4～4.7mg/L의 범위로 최소값은 0.3∼1.8mg/L, 최대값은 0.5∼9.5mg/L의 범위로 나타나며, COD 평균농도는 1.4～7.2mg/L 범위로 최소값은 0.9～5.7mg/L, 최대값은 2.0～11.6mg/L의 범위로 나타나고, SS 평균농도는 0.3∼18.9mg/L의 범위로 최소값은 0.1∼7.2mg/L, 최대값은 0.8∼54.8mg/L 범위로 나타났다.
낙동강수계 소하천 지점의 수질변동은 비교적 큰 변동을 보이지 않으며, 지점의 수질측정결과를 종합하여 분석한 결과 BOD 평균농도는 0.4∼4.4mg/L로 하천생활환경 BOD 1.0mg/L이하의 Ⅰa (매우좋음)등급이 37개 지점과 그 외 지점은 전부 Ⅲ(보통)등급 이상으로 전반적으로 양호한 수질을 나타내었다.
소하천모니터링사업 유량측정결과 측정지점 전체의 평균 유량은 0.326m/sec로 나타났으며, 평균 측선수는 23.7개로 최소 9개, 최대 39개이고, 평균 수면폭은 8.9m로 최소 0.8m, 최대 83m로 나타났다. 평균 구간유량비는 4.
2010년 9월부터 수행된 낙동강수계 소하천모니터링사업은 정기적인 유량 및 수질조사를 통하여 오염총량관리유역 내 시군경계 소유역에 대한 수질·유량 변동추이를 파악하여 오염총량관리제 기본·시행계획 수립 및 이행평가를 등을 위한 기초자료 제공 및 활용을 목표로 한다. 유량측정 및 산정방법은 국제표준화기구(ISO), 세계기상기구(WMO), 미국지질조사국(USGS) 등 유량측정에 관한 국외 자료와 과학기술부 하천유량측정지침 및 국토해양부 유량조사 과업지시서 등 국내 자료에서 제시하는 지침에 최대한 준수하여 수행한 결과 측정시간, 측선수, 측점수의 평가항목에서는 대부분 만족스러운 결과를 나타내었으며, 불확실도는 전체 46개 지점 평균 6.7％의 결과 값으로 양호하게 나타낸 것으로 분석되었다.

후속연구

0mg/L이하의 Ⅰa (매우좋음)등급이 37개 지점과 그 외 지점은 전부 Ⅲ(보통)등급 이상으로 전반적으로 양호한 수질을 나타내었다. 그 외 일부 지점은 평균농도가 높게 나타남에 따라 차후 유량이 증가한 시점에 고농도를 유지한다면 단위유역 하천에 영향을 미칠 것으로 생각되며, 앞으로 지속적인 관찰이 필요할 것으로 보인다.
향후 연구에서는 자료에 대한 품질관리 및 검증과정을 통해 유량측정 및 수질분석 시 다양한 문제점들을 개선하여 양질의 유량자료와 수질자료를 확보할 수 있도록 개선되어야 할 것이다.

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