초록 ▼

최근 급속한 도시화 및 산업화에 의해 경제적 풍요로움을 가져 왔으나 그로 인한 환경오염이라는 대가를 치러왔다. 일반적으로 오염원은 크게 점오염원(point source)과 비오염원(nonpoint source)으로 구분할 수 있다. 점오염원은 가정하수, 공장폐수와 같이 오염 배출원이 하나의 점으로 표현될 수 있는 오염원으로 오염물질의 이동경로가 명확해 비교적 처리가 용이한 오염원이나, 비점오염원은 강우시 지표면의 오염물질이 빗물에 씻겨 유출되는 오염원으로 일정한 유출경로가 없기 때문에 처리가 대단히 곤란한 오염원이다. 그 동안의 물

최근 급속한 도시화 및 산업화에 의해 경제적 풍요로움을 가져 왔으나 그로 인한 환경오염이라는 대가를 치러왔다. 일반적으로 오염원은 크게 점오염원(point source)과 비오염원(nonpoint source)으로 구분할 수 있다. 점오염원은 가정하수, 공장폐수와 같이 오염 배출원이 하나의 점으로 표현될 수 있는 오염원으로 오염물질의 이동경로가 명확해 비교적 처리가 용이한 오염원이나, 비점오염원은 강우시 지표면의 오염물질이 빗물에 씻겨 유출되는 오염원으로 일정한 유출경로가 없기 때문에 처리가 대단히 곤란한 오염원이다. 그 동안의 물관리대책은 하수처리장 건설이나 산업폐수의 처리의무부과등과 같은 점오염원 관리를 위주로 수립되어 오면서 부분적으로 수질개선 효과를 얻을 수 있었으나, 점오염원 위주의 정책 수행만으로는 한계점을 드러내고 있다. 따라서 비점오염원의 거동과 유출특성을 예측할 수 있는 방법과 이를 적용할 수 있는 프로그램의 개발을 통하여 비점오염원의 관리를 쉽게 하여 환경개선의 효과를 높이고자 한다.
본 연구는 크게 네가지 주제로 이루어져 있다. 첫 번째 주제는 GIS 기반의 분포형 강우-유출모델을 개발하는 것이다. 도시지역에 혼재 되어 있는 다양한 토지이용도와 이에 따른 강우-유출 특성은 기존의 강우-유출모델인 SWMM 등으로는 쉽게 모의가 어렵다. 따라서 GIS 기반의 분포형 강우-유출 모의 모델을 개발하여 수질 예측에 필요한 강우-유출관계를 모의하고자 한다. 두 번째 주제는 GIS 기반의 분포형 오염물 유출특성 모델의 개발이다. 도시지역의 복잡한 토지 이용특성에 따라서 비점오염물의 축적 및 유출 특성이 다르기 때문에 분포형 모델을 통하여 복잡한 도시유역의 토지이용특성을 가능한 정확히 모의하는 것은 비점오염물의 정확한 유출특성 모의에 중요한 기여를 할 것이다.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 보고서 초록 ... 5
• 요약문 ... 10
• 목차 ... 14
• 표목차 ... 16
• 그림목차 ... 18
• 제1장 서론 ... 22
• 제1절 연구개발의 중요성 및 필요성 ... 22
• 1. 기존 점오염원 관리위주의 물관리정책의 한계 ... 22
• 2. 기존 비점오염원 관리정책과의 연관성 ... 23
• 3. 오염총량제의 도입으로 개발전.후 비점오염발생부하량의 정량적 산출방안 수립 ... 23
• 4. 공간적 분포를 고려한 비점오염원 산정 : 정책결정수단의 도구로 사용 가능 ... 23
• 제2절 연구개발의 국내.외 현황 ... 25
• 1. 해외 기술개발 동향.시장 ... 25
• 2. 국내 기술개발 동향.시장 ... 25
• 제3절 연구개발대상 기술의 차별성 ... 27
• 제2장 연구개발의 목표 및 내용 ... 28
• 제1절 연구개발의 최종목표 ... 28
• 제2절 연도별 연구개발의 목표 및 평가방법 ... 29
• 1. 연도별 연구개발의 목표 및 내용 ... 29
• 2. 연도별 연구개발의 평가방법 ... 30
• 제3절 연도별 추진체계 ... 31
• 제3장 연구개발 결과 및 활용계획 ... 32
• 제1절 연구개발 결과 및 토의 ... 32
• 1. 도시유역 비점오염원 유출해석을 위한 GIS 기반 격자형 강우유출모형 개발 ... 32
• 가. 개발 배경 ... 32
• 나. 기존 모형과의 비교 ... 33
• 다. 분포형 수문 모형 개발 ... 34
• 라. 모형구성 ... 43
• 마. 실제유역에 대한 적용 ... 49
• 2. GIS기반 비점오염원 발생부하량 유출모델의 개발 ... 69
• 가. 개발배경 ... 69
• 나. 비점오염원 발생부하량 예측모델(Distributed Nonpoint Source Simulator, DNSS) ... 69
• 다. DNSS 모델 구조 및 입력자료 ... 78
• 라. 가상 강우를 이용한 DNSS 적용성 검증 및 민감도 분석 ... 87
• 마. 실제 강우사상을 대상으로 한 비점오염원 유출모의 ... 94
• 3. 강우의 통계학적 특성을 반영한 비점오염원 관리를 위한 도시유역 강우유출수 포착곡선의 작성 ... 99
• 가. 연구배경 ... 99
• 나. 연구방법 ... 100
• 다. 결과 및 고찰 ... 114
• 4. 비점오염원 부하량 관측결과 ... 118
• 가. 모니터링의 위치도 및 지역 현황 ... 118
• 나. 모니터링 지역의 강우사상 및 시설현황 ... 118
• 다. 모니터링 결과 ... 119
• 제2절 연구개발 결과 요약 ... 135
• 1. 도시유역 비점오염원 유출해석을 위한 GIS 기반 격자형 강우유출모형 개발 결과 요약 ... 135
• 2. GIS기반 비점오염원 발생부하량 유출모델의 개발 결과 요약 ... 136
• 3. 강우의 통계학적 특성을 반영한 비점오염원 관리를 위한 도시유역 강우유출수 포착곡선의 작성 결과 요약 ... 137
• 4. 비점오염원 부하량 관측결과 결과 요약 ... 138
• 제3절 연도별 연구개발목표의 달성도 ... 139
• 제4절 연도별 연구성과 (논문, 특허등) ... 140
• 제5절 관련분야의 기술발전 기여도 ... 141
• 가. 기술적 측면 ... 141
• 나. 환경적 측면 ... 141
• 다. 경제적.산업적 측면 ... 141
• 제6절 연구개발 결과의 활용계획 ... 142
• 제4장 참고문헌 ... 144
• 부록 ... 148
• 1. GIS기반 격자형 강우유출 모형 개발 ... 148
• 2. DNSS 모형 ... 170
• 끝페이지 ... 215