초록 ▼

제 1 장 연구개요

1.1 연구과제명
- 조류 예측 정확도 향상을 위한 입체 모니터링 및 예측모델 고도화 연구(I)

1.2 연구의 배경, 목적 및 필요성

1.2.1 연구의 배경 및 필요성
최근 국내 주요 하천과 호수에서 여름철 건기에 수표면에 밀집되어 발생하는 녹조 문제는 단순한 환경 문제를 넘어 사회적인 이슈로 대두되고 있다.

※‘녹조로부터 안전한 상수 공급’은 미래창조과학부 10대 핵심 사회문제로 선정(’13.12)

환경부는 1998년부터 주요 상수원 호소

제 1 장 연구개요

1.1 연구과제명
- 조류 예측 정확도 향상을 위한 입체 모니터링 및 예측모델 고도화 연구(I)

1.2 연구의 배경, 목적 및 필요성

1.2.1 연구의 배경 및 필요성
최근 국내 주요 하천과 호수에서 여름철 건기에 수표면에 밀집되어 발생하는 녹조 문제는 단순한 환경 문제를 넘어 사회적인 이슈로 대두되고 있다.

※‘녹조로부터 안전한 상수 공급’은 미래창조과학부 10대 핵심 사회문제로 선정(’13.12)

환경부는 1998년부터 주요 상수원 호소를 대상으로 조류경보제를 운영하고 있으며, 2012년 1월부터 4대강 16개보를 대상으로 향후 7일간의 수온과 Chl-a 농도에 대한 수질예보를 시행하고 있다.

녹조 발생에 따른 신속한 대응과 효율적인 관리방안을 마련하기 위해서는 수질모델을 활용한 조류 발생 및 거동 예측이 필수적이나, 현재의 기술적 수준으로 수체-퇴적물 간 조류의 이동, 계절에 따른 천이 현상 등을 효과적으로 재현하는데 한계가 있다.

※ 수온성층과 녹조 등에 대한 예측 능력 향상을 위해 수질예측모델의 지속적인 성능 개선과 검증 연구 필요 제언(4대강사업 조사평가 보고서, ’14.12)

특히, 남조류의 발생, 성장, 사멸에 이르는 일련의 생활사(Life cycle)에 대한 예측의 불확실성은 남조류의 거동과 이를 제어하는 물리·화학적 환경 조건에 대한 정밀 입체 모니터링 자료의 부재와 남조류의 생리·생태학적 특성을 효과적으로 반영하지 못하는 예측모델의 한계에서 기인한다.

그동안 국립환경과학원에서 EFDC-NIER 모델을 기반으로 모의 가능한 조류 종의수를 확장하고 남조류의 수직 이동 모듈 등을 개발, 일부 호소 구간에 적용한 바 있으나(’15.12), 대하천 구간에서 그 활용성을 검증하기 위하여 정밀 입체 모니터링과 연계한 수치모델 개선 연구를 수행한 바는 없다.

본 연구에서는 현장에서의 조류의 침강과 재부유에 대한 실측자료를 구축하고 이를 바탕으로 기존 EFDC-NIER의 관련 로직과 알고리즘을 개선하고자 한다

(출처:본문 제1장 연구개요 p.17)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 목차 ... 7
• 표목차 ... 9
• 그림목차 ... 11
• 제 1 장 연구개요 ... 15
• 1.1 연구과제명 ... 17
• 1.2 연구의 배경, 목적 및 필요성 ... 17
• 1.2.1 연구의 배경 및 필요성 ... 17
• 1.2.2 연구의 목적 ... 18
• 1.3 연구의 내용 ... 18
• 1.3.1 조류 정밀 입체 모니터링 ... 18
• 1.3.2 조류예측모델 기능 개선 ... 19
• 제 2 장 조류 정밀 모니터링 ... 21
• 2.1 연구방법 ... 23
• 2.1.1 종 동정 ... 23
• 2.1.2 개체수 및 생부피 산정 ... 23
• 2.1.3 퇴적층 내 조류 종별 개체수 산정 ... 24
• 2.1.4 조류 침강 및 재부유량 정량 측정 ... 25
• 2.2 연구결과 ... 28
• 2.2.1 조류종의 세포 당 생부피 및 탄소량 ... 28
• 2.2.2 주간 심도별 조류 현존량 ... 30
• 2.2.3 일주기 조류 현존량 ... 52
• 2.2.4 퇴적물 조류 현존량 ... 55
• 2.2.5 조류 침강량 및 재부유량 ... 57
• 제 3 장 조류 예측 모델 고도화 ... 65
• 3.1 물리화학적 환경 조건 및 조류 정밀 입체 모니터링 ... 67
• 3.1.1 3차원 조류예측모델 하상고 구축을 위한 정밀 현장 조사 ... 67
• 3.1.2 수심별 유속·유향 연속 측정 ... 78
• 3.2 EFDC-NIER 수질(조류)예측모델기능 개선 ... 110
• 3.2.1 수체 내부 조류 순환 모의 모듈 개발 ... 110
• 3.2.2 수층 내 산소포화도 및 수온 등 물리화학적 환경 조건을 고려한 SOD 추산 기능 개발 ... 121
• 3.2.3 용존유기탄소(DOC) 세분화 모의 기능 개발 ... 131
• 3.2.4 조류-환경인자 간 상관분석을 위한 EFDC-NIER 전·후처리 모듈 개발 ... 143
• 결론 ... 151
• 참고문헌 ... 155
• 부 록 ... 161
• 1.1 조사 지점 별 조류 출현종 및 현존량 ... 163
• 1.2 GR-5 지점 시간대 별 조류 출현종 및 현존량 ... 231
• 1.3 GR-3, GR-4지점 별 퇴적물의 심도별 조류 세포수 현존량 ... 242
• 1.4 GR-3~GR-4 구간의 조류 종별 침강속도 및 침강율 ... 248
• 끝페이지 ... 252