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IV. 조사 결과

본 연구는 산림 및 초지의 단일 지목의 조사대상지에 대하여 강우유출수로 인한 유출량 및 수질 인자들에 대해 조사를 실시하였다. 각 강우유출수 모니터링 결과를 바탕으로 강우패터에 대한 분석 및 BOD 등 9개 수질항목에 대한 EMCs 값을 산정하였다. 또한 단일 강우유출수 뿐 아니라 비강우시 모니터링을 통해 강우유출 자료에 대한 다양한 유출 해석을 시도하였다
• 산림 3개 지점에 대한 실측을 바탕으로 한 면적 재산정 결과, 산림 1지점은 약 4.71ha의 면적 감소를 보이며 기존 면적이 21.7%

IV. 조사 결과

본 연구는 산림 및 초지의 단일 지목의 조사대상지에 대하여 강우유출수로 인한 유출량 및 수질 인자들에 대해 조사를 실시하였다. 각 강우유출수 모니터링 결과를 바탕으로 강우패터에 대한 분석 및 BOD 등 9개 수질항목에 대한 EMCs 값을 산정하였다. 또한 단일 강우유출수 뿐 아니라 비강우시 모니터링을 통해 강우유출 자료에 대한 다양한 유출 해석을 시도하였다
• 산림 3개 지점에 대한 실측을 바탕으로 한 면적 재산정 결과, 산림 1지점은 약 4.71ha의 면적 감소를 보이며 기존 면적이 21.7% 크게 산정되었던 것으로 나타났다. 산림 2지점은 기존 면적과 큰 차이가 없이 약 2.3ha가 감소되었고 비율로는 약 6.1%차이를 보이고 있다. 산림 지점 중 가장 큰 면적 차이를 보이는 산림 3지점은 약 11.28ha로 감소하여 기존 면적이 412% 과대하게 측정된 것으로 나타났다.
• 초지 4개 지점의 면적 재산정 결과, 초지 1지점은 기존 면적보다 재산정 면적 결과 약 1.34ha 더 큰 크게 나타나 기존 면적과 약 24.4%의 면적 차이를 보였다. 초지 2지점은 약 100% 정도의 면적 차이가 발생해, 이는 기존 면적의 단위 표기 오류에 따른 것으로 판단하였다. 초지 3지점은 직사각형 평면구조로 면적 산정이 용이해 기존 자료에 오류가 없었으며, 초지 4지점은 약 4.85ha의 면적 감소가 나타나 16.1%의 면적상 오류가 나타나 있었다. 7개 조사지점 중 6개 지점의 면적 오류를 수정하여 기존보다 정확한 유출해석이 가능하였으며, 이는 향후 원단위 산정시에도 정확한 자료 도출에 영향을 미칠 것이다.
• 산림 지점에 대한 2011년도 강우유출수 모니터링은 산림 1지점 10회, 산림 2지점 6회 그리고 산림 3지점 10회 실시하였다. 2007년부터 2011년까지 산림 1지점 총43회, 산림2지점 총40회, 산림3지점 총41회의 유효 강우유출수 모니터링이 이루어져 과제 시작시 목표했던 지점별 30회 이상을 모두 만족시켰다. 한편 강우 계급별 적정 조사횟수를 대부분 만족하고 있으나, 산림 2 및 산림 3지점은 0 ~ 10mm의 강우 계급에 대해 각 1회씩 조사가 이루어져 해당 계급의 강우 사상에 대한 추가 조사가 향후 이루어져야 할 것이다.
• 활엽수림으로 구성되어 있는 산림 1지점에서는 4.5 ~ 207.5 mm의 다양한 강우량에 대해 총10회의 강우유출수 모니터링이 실시되었고, 이 때의 유출량은 선행 무강우일수, 강우지속시간 및 강우강도 등의 영향에 따라 65.1 ~ 40,851.3 m³ 범위에서 분포하고 있다. EMCs의 범위는 BOD 0.4 ~ 2.1 mg/L로 0.6-9.6 mg/L의 분포 범위를 갖는 COD_Mn보다 작은 농도 변화 폭을 보이고 있다. 본 지점에서의 평균 EMCs 값은 BOD 1.1 mg/L, COD_Mn 4.8 mg/L, DOC 3.6mg/L, SS 29.7 mg/L, T-N 1.84 mg/L, NH₃-N 0.09 mg/L , NO₃-N 1.36 mg/L, T-P 0.03 mg/L, PO₄-P 0.01 mg/L로 나타났다.
• 침엽수림의 산림 2지점에서의 강우유출수 조사는 15.5 ~ 39.0 mm의 좁은 범위의 강우량에 대해 총6회 실시되었다. 한편 유출량의 변동폭은 295.8 ~13,557.9 m³로 다양한 범위의 값을 보이며, 총유출량은 강우강도와의 상관관계가 높은 것으로 판단된다. 평균 EMCs 값은 BOD 1.1 mg/L, COD_Mn 4.3 mg/L, DOC 2.8 mg/L, SS 5.5 mg/L, T-N 1.04 mg/L, NH₃-N 0.08 mg/L , NO₃-N 0.70 mg/L, T-P 0.02 mg/L, PO₄-P 0.01 mg/L로 나타났으며 산림 1지점보다 양호한 수질을 보이고 있다.
• 산림 3지점은 혼효림 지점으로 15.5 ~ 95.5 mm 범위의 강우량에 대해 총10회 강우유출수 모니터링이 실시되었고, 이 때의 유출량은 다양한 유출 영향인자에 따라 63.2 ~ 10,284.0 m³ 범위를 보였다. SS의 EMCs 범위는 4.1 ~ 138.8 mg/L 의 범위에서 평균 29.9 mg/L 값을 보였다. 그 이외의 영양염류와 유기물질 등의 농도 분포 범위와 평균값은 산림 1지점 및 산림 2지점과 유사한 값을 갖는 것으로 조사되었다.
• 2008년부터 2011년까지 조사한 초지 1지점의 모니터링은 총53회 이루어졌고, 2009년부터 조사대상지점에 포함된 초지 3 및 초지 4지점의 조사는 각각 총35회 및 총21회 하였다. 한편 2010년부터 모니터링을 실시한 초지 2지점은 총19회의 조사가 이루어져, 초지 2지점과 초지 4지점은 목표 조사 횟수인 30회에 미치지 못한다. 한편 초지 1과 초지 3지점은 0 ~ 10mm 의 강우 계급에 대해 추가 조사가 이루어져야 할 것이며 초지 2와 초지 4지점 역시 2개 강우 계급에 대해 각각 추가로 강우유출수 모니터링이 실시되어야 한다.
• 골프장인 초지 1지점에서는 6.5 ~ 50.0 mm의 다양한 강우량에 대해 총12회의 강우유출수 조사가 실시되었고, 이 때의 유출량은 선행무강우일수, 강우지속시간 및 강우강도 등의 영향에 따라 1.9 ~ 1,113.4 m³ 범위에서 분포하고 있다. EMCs 의 범위는 BOD 로 COD_Mn의 값은 7.8~803 mg/L의 범위로 1.7 ~ 7.9 mg/L의 값범위를 나타내고 있는 BOD보다 매우 다양한 농도 변화를 보인다. 본 지점에 서의 평균 EMCs 값은 BOD 4.0 mg/L, COD_Mn 29.9 mg/L, DOC 16.1 mg/L, SS 23.0 mg/L, T-N 1.75 mg/L, NH₃-N 0.39 mg/L, NO₃-N 0.85 mg/L, T-P 0.33 mg/L, PO₄-P 0.05 mg/L로 나타났다.
• 초지 2지점은 초지 1지점보다 작은 면적의 골프장이며, 강우량 0.5 ~ 71.0 mm 의 범위에 대해서 총7회 조사하였다. 강우지속시간은 1 ~ 12hr, 강우강도는 0.5 ~ 7.1mm/hr의 범위를 나타내고 있다. 평균 EMCs 값은 BOD 2.6 mg/L, CODMn 10.4 mg/L, DOC 9.3 mg/L, SS 14.2 mg/L, T-N 1.52 mg/L, NH₃-N 0.11 mg/L , NO₃-N 0.67 mg/L, T-P 0.13 mg/L, PO₄-P 0.02 mg/L로 나타났으며 산림 지점보다 COD_Mn과 T-P 농도가 상대적으로 높은 값을 보이고 있다.
• 공원묘지인 초지 3지점에서의 강우유출수 조사는 4.0 ~ 83.0 mm의 범위에서 총 11회 이루어졌고 각 강우계급별 강우사상을 모두 보였다. 한편 유출량은 3.9 ~ 287.9 m³ 범위의 값을 보이고 있다. SS의 EMCs 범위는 1.4 ~ 117.7 mg/L의 범위에서 평균 24.1 mg/L 값을 보였다. SS의 평균 농도값은 산림 지점과 유사하나, BOD 및 COD_Mn 등은 산림지점 보다 높은 값을 보이고 있다.
• 공원묘지인 초지 4지점은 초지 3지점보다 큰 면적이며, 총10회의 강우유출수 조사는 강우량 2.0 ~ 64.0 mm의 범위에 대해서 실시하였다. 강우지속시간은 2 ~ 24hr, 강우강도는 0.8 ~ 3.9 mm/hr의 범위를 나타내고 있다. 평균 EMCs 값은 BOD 3.4 mg/L, COD_Mn 10.7 mg/L, DOC 4.6 mg/L, SS 45.5 mg/L, T-N 2.3 mg/L, NH₃-N 0.13 mg/L , NO₃-N 1.19 mg/L, T-P 0.17 mg/L, PO₄-P 0.28 mg/L로 나타났다. 초지 4지점은 다른 3개의 초지 지점보다 높은 SS 값을 보이고 있으며 T-P값도 높게 조사됐다.
• 산림 3개지점의 강우유출수 모니터링 데이터에 대해 선행 무강우일수, 선행 강우 발생 특성, 관측 유출수문곡선의 형상 등을 종합적으로 분석하여 직접유출과 기저유출을 분리하였다. 기저유출량을 추정한 결과 산림 1지점은 0.0005 ~ 0.0160 m³/s, 산림 2지점은 0.0020 ~ 0.0750 m³/s, 산림 3지점은 0.0005 ~ 0.0500 m³/s로 분석되었다. 조사 대상 지점의 유역면적이 작으므로 강우 발생에 따른 유출 응답이 매우 빠르게 이루어지며, 유역에서의 기저유출 발생은 상당히 작게 나타날 것으로 판단하였다.

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약문 ... 3
• 목차 ... 8
• 표목차 ... 11
• 그림목차 ... 12
• 제1장 서론 ... 15
• 제1절 연구배경 및 필요성 ... 15
• 제2절 연구 목표 및 범위 ... 17
• 1. 연구 목표 ... 17
• 2. 연차별 주요 사업 범위 ... 18
• 제2장 국내외 연구 현황 ... 19
• 제1절 국내 관련 연구 ... 19
• 1. 국내 관련연구 현황 ... 19
• 2. 국내 관리제도의 현황 ... 21
• 제2절 국외 관련 연구 ... 22
• 1. 국외 관련연구 현황 ... 22
• 2. 국외 관리제도 현황 ... 23
• 제3장 연구 범위 및 방법 ... 28
• 제1절 조사 대상지 현황 ... 28
• 1. 조사 대상지점 개요 ... 28
• 2. 산림 지점 ... 30
• 3. 초지 지점 ... 32
• 제2절 연구 방법 ... 35
• 1. 모니터링 방법 ... 35
• 2. 면적 재산정 ... 40
• 3. 직접유출 및 기저유출 분리 ... 41
• 제4장 연구 결과 ... 45
• 제1절 면적 재산정 결과 ... 45
• 제2절 산림지역 조사결과 ... 46
• 1. 수문 분석 ... 46
• 2. 강우유출수 모니터링 현황 ... 48
• 3. 강우유출수 조사 결과 ... 49
• 제3절 초지지역 조사결과 ... 87
• 1. 수문 분석 ... 87
• 2. 강우유출수 모니터링 현황 ... 88
• 3. 강우유출수 조사 결과 ... 89
• 제4절 직접유출 및 기저유출 분리 ... 146
• 1. 산림 1지점 ... 146
• 2. 산림 2지점 ... 151
• 3. 산림 3지점 ... 154
• 제5장 결론 ... 160
• 제6장 조사연구결과의 활용방안 ... 163
• 제7장 조사연구목표 달성도 및 대외기여도 ... 164
• 제1절 연구목표 ... 164
• 제2절 연구목표의 달성도 ... 164
• 제3절 관련분야 기여도 ... 165
• 참고문헌 ... 167
• 부록 : 지점별 강우유출수 조사·분석 결과 ... 173
• 끝페이지 ... 208