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비점오염 관리평가를 위한 부하지속곡선 작성 개선 방안 제시

by stoen13 2022. 12. 9.
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환경부 (2015) 연구에서는 비점오염원에 대한 총량 단위유역별 우선관리지역 도출 및 관리 목표를 적용하기 위해 청미천을 56개의 소유역으로 나눈 후 2004~2014년 총량 측정망 자료를 활용하여 유량 지속 곡선 (FDC : Flowduration curve)를 산정, 극단적 고유량 구간을 제외한 5~40% 구간을 대상으로 T-P와 SS를 분석항목으로 지정하고 LDC를 활용한 연구를 수행하였다. 

 

연구 결과 고유량 구간에서 목표수질을 약 85%이상 초과했으며, 청미천 1 상류 유역 부하 지속 곡선 초과 부하량이 높게 나타나 우선관리지역으로 설정하였다. 손태석 등(2011)은 SWAT을 이용한 부하 지속 곡선을 통해 비점오염원 관리목표 달성 평가를 위해, 전체 유량 범위를 고려한 총량 평가기법을 개발하고 실제 적용 시 문제점등을 도출하여, 총 41개 단위유역에 대하여 유황 곡선과 부하 지속 곡선, 유량-부하량 상관 곡선, 2008년 관측자료를 이용하여 부하량 할당을 실시하였다. 박배경
등 (2014)은 새만금 유역과 골지천 유역의 유역특성을 고려하여 SS를 관리 오염물질로 설정하였으며 새만금 유역에서는 비점오염원 관리구간을 5~25% 유량 구간으로 설정하고 유량 지속 곡선 및 부하 지속 곡선을 통한 비점오염원 관리목표 달
성평가를 실시하였다. 김은정 등 (2015)의 연구에서는 낙동강수계의 내성천, 금호강 유역을 선정하여 2009~2012년 수질총량 측정망 자료를 이용하여 HSPF 모델을 적용, 유량 지속 곡선을 산정한 뒤 각 유역별 목표수질과 하천 생활환경기준
등급을 기준으로 하여 부하지속곡선을 유도한 후 유황에 따른 비점오염배출량을 분석하였다.

 

유량 구간은 극한 강우 사상을 제외한 5~40% 유량으로 설정하였으며 2010~2014년 총량 측정망 자료를 도식화시켜 분석한 결과 관측 부하량 10% 이상이 목표수질을 초과하는 것으로 나타났다. 이 연구에서는 관리목표 달성도 평가를 위해서는 강우 시 수질 및 유량 자료가 필요하고 만약 강우 시 모니터링이 부족할 경우 관리 유량 구간에서 부하량이 분포하는 기간을 찾아 집중적 모니터링이 필요하다고 하였다. 황하선 등 (2011)은 낙동강 유역을 대상으로 2004~2006년 8일간 자료를 사용하여 BASINS, HSPF 모형을 활용한 허용총량을 산정하였고 부하 지속 곡선을 이용하여 수질의 변동을 파악한 뒤 이를 통해 합리적인 수질개선 계획 수립을 위한 기초자료를 제공하였다. 박배경 등 (2016)은 우선관리가 필요한 지류에 집중 적 관리와 오염원 특성을 고려한 삭감 대책을 마련하기 위해 오염총량 단위유역인 진위천 유역을 대상으로 8일간 자료를 활용한 부하 지속 곡선을 이용, 오염원의 공간분포 특성 분석과 오염총량제 이행평가 방법을 모색하였으며 황구지천 지류에서 삭감계획이 필요하며 하류구간에서 축산의 저감대책이 필요하다고 주장하였다. 권필주 등 (2017)은 환경부 자료와 국립환경과학원에서 제시한 일유량 확장식과 국토부의 일유량 자료를 이용하여 FDC를 비교하고 8일간 농도자료를 LDC에 도식화하여 초과율을 비교하였다. 

 

일유량 확장식과 국토부 일유량 자료를 비교하였을 때 8일간 자료와 국토부 일유량자료가 차이가 있는 것으로 나
타났으며, 이는 8일간 자료의 일유량 확장식을 사용하였을 때 전체 강우량을 반영하지 못하는 것으로 나타났다. 각 유량 자료 FDC에 8일간 자료 농도를 도식화하여 LDC를 산정한 결과 수질자료가 한쪽 구간으로 밀집되어 나타나 일 유량확
장식을 사용하여 목표수질 달성여부를 평가할 때 불확실성이 커질 것이라 판단하였다.


선행 연구들은 유량자료 기간이 다양하며, LDC를 이용한 초과율 산정은 대부분 환경부에서 제시하고 있는 8일간 자료를 사용하는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 풍영정천 유역을 대상으로 10개년 자료를 이용하여 과거 기준유량 산정 방법과 개정된 유량 산정 방법을 이용하여 FDC를 비교하였다. 또한 과거 3개년 자료를 사용하였을 때와 5개년 자료를 사용하였을 때 FDC 차이를 분석하였으며, 8일간 자료의 강우시 자료를 보완하기 위해 모니터링을 실시하고 실측자료를 적용하여 LDC 초과율 분석을 실시하였다.

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