초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 실규모 실험 및 해석 기술의 고도화를 통해 하천수의 질소산화물 및 영양염들의 혼합대에서의 이송 매커니즘을 명확히 규명하고자 하며, 혼합대 흐름이 하천 시스템에서의 온실가스 배출 및 생태서식지에 미치는 영향에 관한 상관관계를 하천환경 평가를 위한 해석 자료로 활용하고자 한다. 이를 위해 하천에서의 하상형태와 혼합대 흐름 특성을 온도 분포 센싱 방법을 활용하여 실규모 하천 실험으로 분석하였다. 또한, 실험 결과를 기초로 혼합대에서의 질소 분포 및 미생물 변화 그리고 영양염 이동을 분석하여 궁극적으로는 하천

□ 연구개요
본 연구는 실규모 실험 및 해석 기술의 고도화를 통해 하천수의 질소산화물 및 영양염들의 혼합대에서의 이송 매커니즘을 명확히 규명하고자 하며, 혼합대 흐름이 하천 시스템에서의 온실가스 배출 및 생태서식지에 미치는 영향에 관한 상관관계를 하천환경 평가를 위한 해석 자료로 활용하고자 한다. 이를 위해 하천에서의 하상형태와 혼합대 흐름 특성을 온도 분포 센싱 방법을 활용하여 실규모 하천 실험으로 분석하였다. 또한, 실험 결과를 기초로 혼합대에서의 질소 분포 및 미생물 변화 그리고 영양염 이동을 분석하여 궁극적으로는 하천 시스템에서의 잠재적 온실가스 배출 및 생태서식지 평가를 위한 기초 자료와 정보를 제공하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구의 목표 및 연구결과는 크게 세 가지로 요약할 수 있다. 첫째는 하천 하상에서 온도 분포 센싱을 활용하여 하상의 침식과 퇴적의 시간적 변화를 계측하는 방법에 대한 실규모 하천실험 연구를 수행하는 것이다. 이에 따라, 온도 분포 센싱 시스템을 개발하고 제작하여 실규모 하천 실험수로에서 하상의 변화를 모니터링하였다. 시간에 따른 하상의 온도와 수온 변화 자료를 활용하여 하상 변화고를 산정하였으며, 실측치와 비교 및 대조하여 온도 센싱 방법의 계측 정확도를 정량적으로 평가하였다. 온도 분포 센싱 시스템 개발 및 제작, 실규모 실험을 통해 장기적인 하상변화 계측 및 예측을 효율적으로 할 수 있는 모니터링 방법을 제시하였다. 두 번째로 하상의 변화가 혼합대 흐름 및 하천수의 질소순환, 잠재적 온실가스 배출에 미치는 영향을 분석하는 것이다. 하상형태와 혼합대 흐름의 상호관계, 혼합대 흐름과 하천수 질소순환에 대한 이해와 분석을 위해 이론적 배경 및 기초자료를 수집하였다. 기초자료 및 연구동향 분석 내용을 기초로 평탄한 하상과 사구주변에서 배출되는 아산화질소(N₂O) 측정 및 분석을 수행하였고, 실규모 하천 실험수로에서 배출되는 N₂O 측정 실험을 수행하였다. 실험 및 결과분석을 통해 하상의 형태가 혼합대 흐름과 N₂O 배출량에 미치는 영향을 상관관계 분석을 통해 제시하였다. 이러한 결과는 하천 시스템의 잠재적 온실가스 배출원의 인지 및 자연저감 솔루션 개발을 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다. 마지막으로는 온도 분포 센싱 시스템을 통한 하상변화 모니터링 및 혼합대 흐름과 N₂O 배출량 측정 실험을 통해 구축된 자료로 생태서식지 평가에 미치는 영향을 분석하는 것이다. 하상형태에 따른 혼합대 영역에서의 질소 분포 변화가 잠재적 온실가스 배출에 미치는 영향과 혼합대 흐름 영역에서의 미생물 활동의 변화가 하천 시스템 생태서식지에 미치는 영향을 평가하는데 활용하였다. 본 연구에서는 혼합대 흐름 영역 분석을 자료를 기초로 혼합대에 분포되어 있는 오염물질 및 영양염 이동 특성과 경로를 파악하고, 이에 대한 정보를 활용하여 물리서식처 모의 및 서식지 적합도 지수 평가, 환경생태유량 산정에 영향을 미치는 인자를 분석하여 하천의 생태서식지 평가를 수행하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구의 접근 방법은 하천 시스템 내부에서의 하상형태와 혼합대 영역을 분석하고 이를 더 큰 스케일의 유역 단위로 확대하는 것이다. 하천 시스템의 근본적인 현상을 우선 규명하고 이러한 하천변화가 하천 주변의 토지이용과 토양분포의 인자와 함께 고려되어 유역 단위의 분석이 가능한 형태로 활용될 수 있다. 더 나아가 특정강우가 발생한 경우에 대해 지표수 및 지하수 유출, 하상변동, 혼합대 영역, 질소분포 변화 및 미생물 분포와 영양염 이동, 온실가스 배출 분석 및 생태서식지 평가등의 순서로 이어지는 물리적, 동적, 분포형 유역 수치모델링이 가능한 단계까지 발전시킬 수 있을 것으로 판단된다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구의 필요성 ... 4
• 나. 최종 연구목표 ... 6
• 다. 연구 내용 및 범위 ... 6
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 7
• 가. 1차년도 ... 7
• 나. 2차년도 ... 10
• 다. 3차년도 ... 14
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 16
• 4. 참고문헌 ... 17
• 5. 연구성과 ... 21
• 대표적 연구실적 ... 23
• 끝페이지 ... 33