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문제 정의
- 본 연구에서는 하수종말처리시설을 통해 하천으로 방류되는 최종처리수의 양을 검토하여 하천유량에 기여하는 정도를 파악하기 위한 분석을 수행하였다. 분석을 통해 지점에 따라 과거 하천에 흘렀던 유량과 비교하여 평균 4～49%의 비중을 차지하고 있음을 알 수 있었으며, 최대 103% 정도의 비율을 차지하는 지점도 나타나고 있었다.
- 본 연구에서는 하수종말처리시설의 방류수량이 하천에 흐르는 물의 양에 기여하는 비중을 검토하기 위한 분석을 수행하였다. 이를 위해 하수종말처리시설의 처리수 방류 위치를 확인한 후 이를 기준으로 인접한 상․하류 하천구간에 유량자료가 생산되고 있는 수위관측시설을 검토하여 분석을 위한 대상 지점을 선정하였다.
제안 방법
- 하수종말처리시설의 방류수량이 하천유량에 기여하는 정도를 판단하기 위하여 분석 대상 지점별로 관측유량, 하천유지유량 고시 값과 비교를 수행하였다. 기여도 분석은 관측유량 대비, 하천유지유량 대비 방류수량이 차지하는 비율을 산정하여 최대, 최소 및 평균을 검토하였다. 이와 함께 분석 대상 하수종말처리시설의 방류수량 자료에 대한 유황분석을 수행하고 그 결과를 각 지점별 관측유량의 유황분석 결과와 비교하였다.
- 선정된 지점을 중심으로 홍수기(6～9월)를 제외한 기간에 대해 하천유량 관측자료와 하수처리수 방류자료를 검토하여 하수처리수의 기여도를 분석하였다. 분석을 위한 지점 선정 시 하천유지유량이 고시되어 있는 지점을 중심으로 선택한 후 하천유량 관측자료와 함께 고시된 하천유지유량과의 비교도 수행한 후 그 결과를 제시하였다.
- 이를 위해 하수종말처리시설의 처리수 방류 위치를 확인한 후 이를 기준으로 인접한 상․하류 하천구간에 유량자료가 생산되고 있는 수위관측시설을 검토하여 분석을 위한 대상 지점을 선정하였다. 선정된 지점을 중심으로 홍수기(6～9월)를 제외한 기간에 대해 하천유량 관측자료와 하수처리수 방류자료를 검토하여 하수처리수의 기여도를 분석하였다. 분석을 위한 지점 선정 시 하천유지유량이 고시되어 있는 지점을 중심으로 선택한 후 하천유량 관측자료와 함께 고시된 하천유지유량과의 비교도 수행한 후 그 결과를 제시하였다.
- 하수종말처리시설 방류수량이 하천유량에 기여하는 정도를 판단하기 위하여 먼저 관측유량 자료 및 하천유지유량 고시 값과 방류수량 실적자료를 비교하였다. 시계열 자료를 이용하여 하천의 관측유량 대비 방류수량이 차지하는 비율에 대한 검토를 수행하였으며, 분석 대상 지점별로 고시되어 있는 하천유지유량과 비교도 함께 수행하였다. 이 때 분석을 위한 자료에서 홍수기(6～9월)에 해당하는 자료는 고려 대상에서 제외하였으며, 그 외 기간의 자료를 이용하여 분석을 수행하였다.
- 하수종말처리시설에서 하천으로 방류되는 방류수량이 하천유량의 유황에 있어 어느 정도 비중을 차지하고 있는 지를 판단하기 위해 유황분석을 수행하였다. 유황분석을 통해 분석 대상 하수종말처리시설의 방류수량에 대한 유황곡선을 작성하여 검토하였다. 그림 3은 분석 대상 하수종말처리시설 중 한강유역의 중랑 및 탄천 하수종말처리시설, 영산강유역에 위치한 광주제1 및 제2 하수종말처리시설에 대한 유황곡선을 나타내고 있다.
- 본 연구에서는 하수종말처리시설의 방류수량이 하천에 흐르는 물의 양에 기여하는 비중을 검토하기 위한 분석을 수행하였다. 이를 위해 하수종말처리시설의 처리수 방류 위치를 확인한 후 이를 기준으로 인접한 상․하류 하천구간에 유량자료가 생산되고 있는 수위관측시설을 검토하여 분석을 위한 대상 지점을 선정하였다. 선정된 지점을 중심으로 홍수기(6～9월)를 제외한 기간에 대해 하천유량 관측자료와 하수처리수 방류자료를 검토하여 하수처리수의 기여도를 분석하였다.
- 기여도 분석은 관측유량 대비, 하천유지유량 대비 방류수량이 차지하는 비율을 산정하여 최대, 최소 및 평균을 검토하였다. 이와 함께 분석 대상 하수종말처리시설의 방류수량 자료에 대한 유황분석을 수행하고 그 결과를 각 지점별 관측유량의 유황분석 결과와 비교하였다.
- 본 연구의 분석을 위한 자료는 먼저 대상 하수종말처리시설의 방류수량 자료가 있으며, 표 1에 나타난 바와 같이 2004년 1월 1일부터 2008년 12월 31일(청주 하수종말처리시설은 2007년 12월 31일까지)까지 5년 동안의 방류 실적을 조사하여 활용하였다. 자료의 조사는 해당 하수종말처리시설에 연락하여 방류 실적 자료를 직접 수집하였다. 이와 함께 하천유량 관측자료를 수집하여 활용하였으며, 자료의 수집은 한국수문조사연보에 제시된 유량 자료를 이용하였다.
- 이러한 기준으로 선정된 지점은 총 4개 지점(한강대교, 왜관, 석화, 나주)으로 모두 하천유지유량이 고시되어 있으며, 관측소 상류에 하수종말처리시설의 처리수 유입부가 위치하고 있는 지점이다. 표 1은 본 연구의 분석 대상 지점을 정리한 것으로 각 지점별로 고시되어 있는 하천유지유량 및 비교 검토에 이용된 하수종말처리시설, 그리고 분석에 이용된 자료 기간을 정리하였다.
- 하수종말처리시설 방류수량이 하천유량에 기여하는 정도를 판단하기 위하여 먼저 관측유량 자료 및 하천유지유량 고시 값과 방류수량 실적자료를 비교하였다. 시계열 자료를 이용하여 하천의 관측유량 대비 방류수량이 차지하는 비율에 대한 검토를 수행하였으며, 분석 대상 지점별로 고시되어 있는 하천유지유량과 비교도 함께 수행하였다.
- 하수종말처리시설에서 하천으로 방류되는 방류수량이 하천유량의 유황에 있어 어느 정도 비중을 차지하고 있는 지를 판단하기 위해 유황분석을 수행하였다. 유황분석을 통해 분석 대상 하수종말처리시설의 방류수량에 대한 유황곡선을 작성하여 검토하였다.
- 하수종말처리시설의 방류수량이 하천유량에 기여하는 정도를 판단하기 위하여 분석 대상 지점별로 관측유량, 하천유지유량 고시 값과 비교를 수행하였다. 기여도 분석은 관측유량 대비, 하천유지유량 대비 방류수량이 차지하는 비율을 산정하여 최대, 최소 및 평균을 검토하였다.
대상 데이터
- 본 연구의 분석을 위한 자료는 먼저 대상 하수종말처리시설의 방류수량 자료가 있으며, 표 1에 나타난 바와 같이 2004년 1월 1일부터 2008년 12월 31일(청주 하수종말처리시설은 2007년 12월 31일까지)까지 5년 동안의 방류 실적을 조사하여 활용하였다. 자료의 조사는 해당 하수종말처리시설에 연락하여 방류 실적 자료를 직접 수집하였다.
- 하수종말처리시설의 방류수량이 하천유량에 기여하는 정도를 판단하기 위한 분석 대상 지점을 선정하였다. 분석 대상 지점의 선정은 먼저 하수종말처리시설의 최종처리수 방류 위치를 파악하고 이를 기준으로 인접한 하류에 위치한 수위관측소 중 관측유량이 생산되고 있는 지점을 검토하였으며, 하천유지유량 고시 값과의 비교를 위해 60개 하천유지유량 고시지점 중 분석 대상 지점을 선정하였다. 이러한 기준으로 선정된 지점은 총 4개 지점(한강대교, 왜관, 석화, 나주)으로 모두 하천유지유량이 고시되어 있으며, 관측소 상류에 하수종말처리시설의 처리수 유입부가 위치하고 있는 지점이다.
- 시계열 자료를 이용하여 하천의 관측유량 대비 방류수량이 차지하는 비율에 대한 검토를 수행하였으며, 분석 대상 지점별로 고시되어 있는 하천유지유량과 비교도 함께 수행하였다. 이 때 분석을 위한 자료에서 홍수기(6～9월)에 해당하는 자료는 고려 대상에서 제외하였으며, 그 외 기간의 자료를 이용하여 분석을 수행하였다. 표 2는 4개 지점에 대해 하수종말처리시설 방류수량과 관측유량 및 하천유지유량을 비교한 결과를 정리한 것이며, 그림 2는 4개 지점의 관측유량 및 하천유지유량과 해당 지점 상류에 위치한 하수종말처리시설에서의 방류 실적 자료를 함께 도시하여 나타낸 것이다.
- 분석 대상 지점의 선정은 먼저 하수종말처리시설의 최종처리수 방류 위치를 파악하고 이를 기준으로 인접한 하류에 위치한 수위관측소 중 관측유량이 생산되고 있는 지점을 검토하였으며, 하천유지유량 고시 값과의 비교를 위해 60개 하천유지유량 고시지점 중 분석 대상 지점을 선정하였다. 이러한 기준으로 선정된 지점은 총 4개 지점(한강대교, 왜관, 석화, 나주)으로 모두 하천유지유량이 고시되어 있으며, 관측소 상류에 하수종말처리시설의 처리수 유입부가 위치하고 있는 지점이다. 표 1은 본 연구의 분석 대상 지점을 정리한 것으로 각 지점별로 고시되어 있는 하천유지유량 및 비교 검토에 이용된 하수종말처리시설, 그리고 분석에 이용된 자료 기간을 정리하였다.
- 자료의 조사는 해당 하수종말처리시설에 연락하여 방류 실적 자료를 직접 수집하였다. 이와 함께 하천유량 관측자료를 수집하여 활용하였으며, 자료의 수집은 한국수문조사연보에 제시된 유량 자료를 이용하였다. 그림 1은 분석 대상 7개 하수종말처리시설 중 한강유역에 위치하고 있는 중랑 하수종말처리시설과 영산강에 위치하고 있는 광주제1 하수종말처리시설의 방류 실적 자료 시계열을 도시하여 나타낸 것으로 점선은 일 처리용량을 의미하며, 실선은 과거 방류 실적을 나타내고 있다.
- 하수종말처리시설의 방류수량이 하천유량에 기여하는 정도를 판단하기 위한 분석 대상 지점을 선정하였다. 분석 대상 지점의 선정은 먼저 하수종말처리시설의 최종처리수 방류 위치를 파악하고 이를 기준으로 인접한 하류에 위치한 수위관측소 중 관측유량이 생산되고 있는 지점을 검토하였으며, 하천유지유량 고시 값과의 비교를 위해 60개 하천유지유량 고시지점 중 분석 대상 지점을 선정하였다.
성능/효과
- 낙동강 본류의 왜관 지점의 경우 하천의 관측유량 대비 약 4% 정도의 비율을 나타내고 있으며, 왜관 지점에 설정된 하천유지유량과 비교할 경우 평균 9% 정도의 비중을 차지하는 것으로 나타나고 있다. 금강의 제1지류인 미호천에 위치한 석화 지점에서는 청주 하수종말처리시설에서 방류되는 최종처리수가 하천유량의 약 17% 정도를 차지하고 있는 것으로 나타났으며, 석화 지점에 고시된 하천유지유량과 비교한 결과 103% 정도로 나타나 하수처리수의 방류수량이 하천유지유량 고시 값과 유사한 수준인 것으로 분석되었다. 마지막으로 영산강 본류에 위치한 나주 지점의 경우 상류의 광주제1, 광주제2 하수종말처리시설로부터 방류되는 방류수량은 하천유량 대비 약 49% 정도의 비율을 나타내고 있으며, 하천유지유량 고시 값과의 비교 결과 평균 298% 정도의 비율을 나타내고 있다.
- 또한 하수종말처리시설의 방류수량에 대한 유황분석을 통해 비교적 일정한 양이 하천으로 방류되고 있으며, 방류수량의 최대 값과 최소 값 사이의 편차가 그리 크지 않음을 확인할 수 있었다. 따라서 하수종말처리시설로부터 하천으로 방류되는 물은 방류지점 하류 구간의 효율적인 하천유량 관리를 위해 중요한 고려사항이 될 수 있으며, 이에 대한 모니터링은 수질뿐만 아니라 수량적인 측면에서도 매우 중요한 의미를 지니고 있음을 알 수 있었다. 또한 하수종말처리시설을 통해 하천으로 방류되는 물은 하천유량 관리를 위한 최저 보장유량의 개념으로 활용할 수 있음도 확인할 수 있었다.
- 분석을 통해 지점에 따라 과거 하천에 흘렀던 유량과 비교하여 평균 4～49%의 비중을 차지하고 있음을 알 수 있었으며, 최대 103% 정도의 비율을 차지하는 지점도 나타나고 있었다. 또한 하수종말처리시설의 방류수량에 대한 유황분석을 통해 비교적 일정한 양이 하천으로 방류되고 있으며, 방류수량의 최대 값과 최소 값 사이의 편차가 그리 크지 않음을 확인할 수 있었다. 따라서 하수종말처리시설로부터 하천으로 방류되는 물은 방류지점 하류 구간의 효율적인 하천유량 관리를 위해 중요한 고려사항이 될 수 있으며, 이에 대한 모니터링은 수질뿐만 아니라 수량적인 측면에서도 매우 중요한 의미를 지니고 있음을 알 수 있었다.
- 금강의 제1지류인 미호천에 위치한 석화 지점에서는 청주 하수종말처리시설에서 방류되는 최종처리수가 하천유량의 약 17% 정도를 차지하고 있는 것으로 나타났으며, 석화 지점에 고시된 하천유지유량과 비교한 결과 103% 정도로 나타나 하수처리수의 방류수량이 하천유지유량 고시 값과 유사한 수준인 것으로 분석되었다. 마지막으로 영산강 본류에 위치한 나주 지점의 경우 상류의 광주제1, 광주제2 하수종말처리시설로부터 방류되는 방류수량은 하천유량 대비 약 49% 정도의 비율을 나타내고 있으며, 하천유지유량 고시 값과의 비교 결과 평균 298% 정도의 비율을 나타내고 있다. 그림 2를 통해 하천유량 및 하천유지유량 고시 값과 방류 실적 자료를 구체적으로 확인할 수 있으며, 앞서 언급한 바와 같이 석화 지점의 경우 청주 하수종말처리시설을 통한 방류수량이 하천유지유량 고시 값과 유사한 수준을 나타내고 있음을 알 수 있다.
- 본 연구에서는 하수종말처리시설을 통해 하천으로 방류되는 최종처리수의 양을 검토하여 하천유량에 기여하는 정도를 파악하기 위한 분석을 수행하였다. 분석을 통해 지점에 따라 과거 하천에 흘렀던 유량과 비교하여 평균 4～49%의 비중을 차지하고 있음을 알 수 있었으며, 최대 103% 정도의 비율을 차지하는 지점도 나타나고 있었다. 또한 하수종말처리시설의 방류수량에 대한 유황분석을 통해 비교적 일정한 양이 하천으로 방류되고 있으며, 방류수량의 최대 값과 최소 값 사이의 편차가 그리 크지 않음을 확인할 수 있었다.
- 표 2에 정리된 결과를 살펴보면 먼저 한강 본류에 위치한 한강대교의 경우 상류의 중랑 및 탄천 하수종말처리시설에서 방류되는 방류수량이 하천유량의 11% 정도를 차지하는 것으로 나타나고 있다. 이 비율은 갈수기 하천유량이 감소하였을 경우 최대 약 83%까지 하수처리수의 비중이 증가하는 것으로 나타나고 있으며, 한강대교 지점에 설정된 하천유지유량 대비 약 40%의 비율을 나타내고 있는 것으로 분석되었다. 낙동강 본류의 왜관 지점의 경우 하천의 관측유량 대비 약 4% 정도의 비율을 나타내고 있으며, 왜관 지점에 설정된 하천유지유량과 비교할 경우 평균 9% 정도의 비중을 차지하는 것으로 나타나고 있다.
- 표 2는 4개 지점에 대해 하수종말처리시설 방류수량과 관측유량 및 하천유지유량을 비교한 결과를 정리한 것이며, 그림 2는 4개 지점의 관측유량 및 하천유지유량과 해당 지점 상류에 위치한 하수종말처리시설에서의 방류 실적 자료를 함께 도시하여 나타낸 것이다. 표 2에 정리된 결과를 살펴보면 먼저 한강 본류에 위치한 한강대교의 경우 상류의 중랑 및 탄천 하수종말처리시설에서 방류되는 방류수량이 하천유량의 11% 정도를 차지하는 것으로 나타나고 있다. 이 비율은 갈수기 하천유량이 감소하였을 경우 최대 약 83%까지 하수처리수의 비중이 증가하는 것으로 나타나고 있으며, 한강대교 지점에 설정된 하천유지유량 대비 약 40%의 비율을 나타내고 있는 것으로 분석되었다.
후속연구
- 따라서 하수종말처리시설로부터 하천으로 방류되는 물은 방류지점 하류 구간의 효율적인 하천유량 관리를 위해 중요한 고려사항이 될 수 있으며, 이에 대한 모니터링은 수질뿐만 아니라 수량적인 측면에서도 매우 중요한 의미를 지니고 있음을 알 수 있었다. 또한 하수종말처리시설을 통해 하천으로 방류되는 물은 하천유량 관리를 위한 최저 보장유량의 개념으로 활용할 수 있음도 확인할 수 있었다.
- 이러한 결과는 하수종말처리장을 통해 하천으로 방류되는 물이 비교적 일정함을 알려주는 결과라 할 수 있으며, 하천유량 관리 입장에서 이를 고려할 경우 갈수기에도 하천에 유지될 수 있는 보장유량의 개념으로 이를 이용할 수 있을 것으로 판단된다. 즉, 갈수기에 상류로부터 유입되는 하천유량이 감소하더라도 하수종말처리시설을 통해 하천으로 방류되는 물은 일정한 수준을 유지하게 되므로 하천유량 관리의 최소 유량 기준으로 활용할 수 있을 것이다.
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