수질·수량 모니터링을 통한 합리적인 채수간격 제시 및 비점오염 평가를 위한 부하지속곡선 작성 방안

박현규 전남대학교 대학원 2019 국내석사

비점오염은 건기시 쌓였던 오염물질이 강우시 유출되어 하천에 유입되는 현상으로 다양한 요인의 영향을 받기 때문에 이를 관리하기 위해서는 장기간의 수질, 유량 모니터링을 통한 정량화가 필요하다. 환경부에서는 강우유출수 조사방법을 통해 복합지목유역의 모니터링 방법으로 유출 초기 24시간은 1시간 등 간격, 48시간 동안은 6시간 간격으로 채수하는 것을 제안하고 있다. 하지만 고빈도 샘플링의 경우 현장 및 분석 인력과 비용이 증가하기 때문에 효율적인 모니터링 방법에 관한 연구가 필요하다. 또한 유량지속곡선 (FDC, Flow Duration Curve)과 부하지속곡선 (LDC, Load Duration Curve)는 유량변동에 따른 수질의 영향, 목표수질 초과빈도 특성 등 분석이 가능하여 총량관리계획 및 목표수질 평가 방법에 활용되고 있다. 환경부는 오염총량관리를 위해 과거 10년 유량을 기준유량으로 산정하고 있으며, 선행 연구들은 수질측정망 8일간 수질 자료를 사용하여 목표수질 달성여부 평가 등을 제시하고 있다. 하지만 새롭게 추가된 총량관리지점 등은 10년 유량자료가 부족하여 평가가 어려우며, 선행연구들이 활용한 8일간 자료의 경우 강우시 비점오염물질 배출 특성에 대한 모니터링 자료가 부족하여 비점오염물질 관리 효과를 평가하는데 어려움이 있을 수 있다. 본 연구는 2015~2017년까지 풍영정천 유역을 대상으로 하여 농촌소유역인 WJ, 도시소유역인 JS, 유역말단 PYJ로 구분하고 초기 24시간 1시간 등간격 채수를 2, 3, 4, 6시간 간격으로 채수간격을 조정하여 부하량의 차이를 비교 분석하였다. FDC의 과거 유량산정 방법과 개정된 유량산정 방법을 이용하여 FDC 차이를 분석하고, 10개년 자료 중 5개년을 사용하였을 때와 3개년 자료를 사용하였을 때 FDC차이를 비교하였으며, 8일간 자료의 강우시 자료를 보완하기 위해 실측자료를 사용하여 LDC를 활용한 초과율 분석을 실시하였다. 채수간격 부하량 차이를 통계 분석한 결과 WJ, JS는 모든 수질항목에서 PYJ는 COD, SS, T-N에서 1시간간격 부하량과 6시간 간격 부하량 까지 유의한 차이가 없는 것으로 나타났으나 1시간 간격 부하량과 채수간격별 부하량 차이의 중앙값과 편차를 분석한 결과 모든 수질항목에서 1시간 간격 부하량과 6시간 간격 부하량 차이 중앙값과 편차는 큰 것으로 나타났다. 채수간격에 따른 13개의 강우사상의 부하량 총 합 차이를 분석한 결과 JS의 SS를 제외한 토지이용별 모든 수질항목의 3시간 간격에서 1시간 간격 부하량 차이가 10% 내외로 나타나, 1시간 간격 부하량과 채수간격별 부하량 차이를 10% 이하로 산정할 수 있는 채수간격을 적정 채수간격이라고 가정할 때, 조사된 모든 유역에서 3시간 간격으로 채수를 할 경우 경제적이고 합리적인 부하량 산정을 할 수 있을 것으로 판단된다. 과거 유량산정 방법의 FDC와 개정된 유량산정 방법의 FDC를 비교한 결과 갈수기를 제외한 나머지 유량구간에서 비슷한 유량을 보였다. 또한 비점오염 관리 유량인 풍수기에 대한 유량차이를 알아보기 위해 새롭게 개정된 유량산정 방법의 풍수기 평균 유량을 기준으로 5개년을 무작위로 추출하였을 때 풍수기 평균유량과 3개년을 무작위로 추출하였을 때 풍수기 평균유량을 비교한 결과 5개년 추출하였을 때 –8.9~8.1%, 3개년 추출하였을 때 –13.4~12.6% 차이가 나타났다. 수질측정망 8일간 농도자료와 실측 자료를 활용하여 초과율을 분석한 결과 비점오염원 관리 구간으로 설정한 풍수기 유량에서 강우시 자료를 활용하였을 때 초과율이 수질측정망 8일간 자료 적용시 초과율 보다 30% 이상 크게 나타났으며, 목표수질 초과 부하량의 차이를 수질측정망 8일간 자료, 강우시 자료, 무강우시 자료를 적용하여 분석한 결과 수질측정망 8일간 자료 적용시 보다 강우시 자료를 적용하였을 때 모든 수질항목에서 초과부하량이 더 높아 수질측정망 8일간 자료만을 사용하였을 때 비점오염원에 대한 영향을 고려하지 못할 것으로 판단되며, 비점오염관리시 강우시 모니터링 자료를 사용해야 정확한 초과부하량 및 초과율을 분석할 수 있을 것으로 판단된다. 효율적인 강우시 모니터링을 위해서는 적절한 채수간격 모니터링 방법이 필요하며 이러한 강우시 모니터링 자료는 비점오염원에 대한 영향 평가에 신뢰성 있는 자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다. Nonpoint source pollution is a phenomenon in which pollutants accumulated during the dry season and released into the river during rainfall event. It is affected by a variety of factors, so quantification through long-term monitoring is necessary to manage the river water quality. Ministry of Environment (MOE) suggested the storm runoff monitoring method, which recommends sampling 1 hour intervals for the first 24 hours of runoff process and after that, 6 hours intervals up to 48 hours for mixed landuse watershed. However, high frequency sampling needs analysis costs and labor. Thus, it is necessary to study a cost effective monitoring method. Korea has implemented total maximum daily load (TMDL) program since 2000’s and put an effort to manage the total amount of pollutants to meet the target water quality. The flow duration curve (FDC) and load duration curve (LDC) are used in TMDL plan and evaluation of water quality management since it allows visualization of the effect of management and exceedance level above target water quality. The guideline of MOE recommended to use average daily flow rate of the past 10 years (n=365) for FDC development and now changed to use whole daily flow data (n=3,650). The guideline also suggested to use 8 days interval water quality data monitored by MOE evaluating the achievement of target water quality with LDC method. However, the recently designated TMDL sites encounter difficulties to evaluate effect of nonpoint source pollution management with LDC method since flow data are shorter than 10 year and 8 days interval water quality data often does not cover peak concentration of runoff by big storm. Therefore, evaluation of reliability with LDC method with less data is required. In this study, the rural subwatershed (WJ), urban subwatershed (JS), and outlet of Pungyeongjeongcheon watershed (PYJ) were monitored for continuous flow rate and water quality according to guideline of MOE from 2015 to 2017. And then, we calculated pollutant loads with concentrations of different sampling intervals such as 1, 2, 3, 4, and 6 hours for initial 24 hours to analyze the effect of sampling interval on load estimation. In addition, the difference of FDC was analyzed using existing daily flow averaging method and revised method. FDC differences were also compared among the methods which use 5 year data, 3 year data, and 10 year data. We also studied difference of the exceedance rate above target LDC when 8 days interval water quality data of MOE are used and actual monitored data during storm and non-storm period in this study are used. The statistical analysis showed that there was no significant difference of load calculation among the 1-hour and the other interval sampling schemes for all water quality parameters at WJ and JS site. There was no significant load difference up to 6-hour interval sampling compared to 1-hour interval except COD, SS and T-N at PYJ site. But, the median and variance of load difference increased in urban watershed as sampling interval increase. The total load of 13 rainfall events showed that differences up to 3 hours intervals sampling compared to that of the 1 hour interval sampling was around 10% except the SS of JS site. Thus, 3 hours sampling interval was considered cost effective. Comparison of the FDC by the current method averaging daily flow rate (n=365) and the FDC by the revised method (n=3,650) with 10 year data showed similar flow rates except for low flow period. The difference of the flow rate of moist period, which is important for the evaluation of nonpoint source pollution management, among the FDCs built by 10 year data and those developed with 5 year or 3year flow rate data was evaluated. The difference was -8.9 ~ 8.1% when 5 year data were used and -13.4 ~ 12.6% when 3 year data were used compared to average flow rate of moist period built by 10 year data. It was found that the exceedance frequency above target water quality was 30% higher by the monitored storm water quality data than the that by 8 days data of MOE. Moreover, the exceedance load above target LDC during moist period was 1.5 times larger in all water quality parameters by water quality of data of large storm compared to that by 8 days interval data of MOE. The LDC using 8 days interval water quality data of MOE seems to underestimate load of nonpoint source pollution of the study watershed. In order to conduct monitoring efficiently during rainfall events, proper sampling interval is recommended and requirement of monitoring and inclusion of water quality data of high storm runoff to evaluate status and effect of reduction measures on nonpoint source pollution with LDC method is suggested in this study.

水質汚染犯罪의 形事法的 規制 硏究

朴勍民 慶熙大學敎 國際法舞大學院 2002 국내석사

Water pollution refers to a phenomenon that natural or artificial factors make clean water change, which hinders the use of water or makes environment change, thus can influence ecosystem directly or indirectly. In other words, it can be called a phenomenon that contaminated materials including residential, industrial, and agricultural sewage flow into public natural water areas including rivers, lakes, and ocean, which leads to change of water and impedes the use of water resource or disrupt ecosystem of creatures in the water. Regarding to a regulation of water pollution, a theory emerges that an environmental criminal law, as criminal regulation, is original from other laws on the basis of internalization of environmental protection rules and etc. However, our legal system does not regulate environmental crimes by the Criminal Code but the environmental criminal law (the Special Measures Law on the Regulation of Environmental Crimes), which is a special law, regulates the most important environmental crimes, water quality protection law and other laws regulate water pollution crimes separately, and the penal provisions of the laws punish the crimes. Water pollution crimes bring different questions in their establishment from ordinary crimes in the Criminal Code due to the following characteristics; difficulty proving casual relationship, commonness of damage and damage to an unspecified number of the general public, inevitability of the damage, difficulty identifying subject, scientific and technical characteristics of the objects to be regulated, independence of establishment of crimes, and etc. Firstly, a total environment protection itself is not a goal but environment itself has a close relationship with human life in all respects. Therefore, human life and health should be protected indirectly at the least, although the benefit and protection of the environmental law is an independent one. (double protection of legal benefits) Secondly, regarding to legal characteristics, the Special Measures Law on the Regulation of Environmental Crimes indicates that the occurrence of danger to lives and bodies in public is one of the structural elements which are required for the establishment of a crime. In this sense, we can say that the Special Measures Law on the Regulation of Environmental Crimes rules a concrete danger criminal but it is needed that criminal law be applied earlier to regulate acts in the preparation stage and acts themselves and punishment be applied more widely (Change to an abstract danger crime). Thirdly, there emerge casual relationship presumption theory, dynamic casual relationship theory, dangerous criminal presumption theory, and so on, besides the causal relationship accepted traditionally in the criminal law. Fourthly, criminal law punishes an intentional offender in principle and punishes a negligent offender in the exceptional cases. However, negligent offenses are more general types of crimes regarding to environmental crimes. Lastly, the subjects of criminal liability have the characteristics of variety, different status, and etc. in environmental crimes, thus responsibilities of a business worker, an enterprise(a juridical person), and a public servant concern. Likewise, an effort in one professional area is not sufficient to solve the problem smoothly because there are complex natural scientific professional knowledge and complicated interests of all social standings in the matter of water quality protection. Therefore, we should keep these limits in our mind and should make an effort that is possible in the field of criminal law for the protection of water quality.

한강수질오염에 관한 연구

곽호 단국대학교 1992 국내석사

우리나라는 1960년대 초부터 시작된 경제개발 정책으로 급속한 산업발전과 더불어 발생된 수도 서울의 집중화 현상은 한강의 수질 오염을 촉진시켜왔다. 이에따라 수질오염은 시급한문제가 되었다. 이러한 현상이 쾌적한 생활환경을 위협하는 것은 물론 인간생활을 근본적으로 위협하는 결과를 가져올 것이라고 예측하기란 그리 어려운 일이 아니다. 이에따라 여러 가지 한강의 수질오염방지대책이 강구되고 있는 현실에서 본 논문은 수질오염의 결과로 일어나는 제반 피해 상황과 근원적이고 사전 예방적인 대책을 세우기 위한 조치를 목적으로 연구를 시도해 본것이다. 연구의 범위와 방법으로는 각종 문헌과 연구사적 및 논문, 그리고 정부간행물을 참고하여 한강의 수질오염실태를 년도별로 살펴보고 수질을 오염시키는 오염물질을 파악해 보았으며, 외국의 수질관리를 살펴보았다. 본 논문을 쓰면서 수질오염을 분석한 결과 한강의 수질은 점점더 상류쪽으로 악화되어가고 있으며 산업발전으로 인한 이와같은 현상은 당분간 계속되리라는 결론을 얻었다. 앞으로 이와같은 수질오염의 확산을 방지하기 위해서는 정부의 과감한 투자와 강력한 정책이 이루어져야 할 것이며 온 국민의 수질개선을 위한 노력이 있어야 할 것이다. 제1장 서론에 이어 본 논문의 제2장에서는 수질오염의 의의와 수질오염이 주는 피해를 검토하였다. 제3장에는 한강의 수질오염실태를 년도별로 살펴보고 수질을 오염시키는 오염원과 오염물질을 파악해 보았으며 외국의 수질관리를 살펴보았다. 제4장에서는 한강의 수질오염을 처리할 수 있는 대책으로 수질오염의 근본적인 원인제거에 다각적이고 종합적인 대책이 추진되어야함을 강조하였고 제5장에서는 환경에 대한 투자를 제도적으로 확대시켜 경제개발 계획의 시행으로 오염이 심화된 한강수질오염의 방지사업을 종합적이고 체계적으로 운영해야 할 것을 제시하였다. The phenomenon of the centralization of population in the capital city, Seoul, occurred along with the rapid industrial development accelerated by the Economical Development Policy started from early 1960s has speeded up the water pollution of the Han river, resulting in an urgent problem to be settled. It is not that difficult to predict that such a phenomenon not only threatens people who want to live in safe and comfortable living environment but also will bring a result basically threatening human life. Accordingly, in the reality that any countermeasure to prevent the Han river from being polluted seriously is demanded, it has been attempted through the present thesis to study on the management to establish some preliminary, preventive plans to cope with all the damage that will happen in a result of serious water pollution. Following Chapter 1, Introduction, in Chapter 2, the significance and damage of water pollution are reviwed. In Chapter 3, the realities of the water pollution of the Han river are reviewed by each year respectively, and the pollutional sources and pollutants of water are understood with reference to the water control of some foreign countries. In Chapter 4, as for a countermeasure to cope with the water pollution of the Han river, it is emphasized that the original, basical exclusion of the causes of water pollution should be propelled multilaterally and sythetically. In Chapter 5, it is suggested that investment to creating good environment should be extended in terms of a system, so that the a preventive project to cope with an urgent problem of the water pollution of the Han river which has been seriously hightened by the enforcement of the Economical Development Plan should be synthetically and stystematically operated.

남강하류권역의 수질오염총량관리 적용에 관한 연구

김옥선 慶尙大學校 2005 국내박사

In recent, the water quality management strategy in Korea has been changing from the emission regulation system based on the effluent concentration of each point source to the total maximum daily load (TMDL) allocation system based on the watershed basin. In this study, the lower Nam River basin was selected as the case study area and the basic survey for the implementation of TMDL was performed. The eighteen water quality parameters and flow at 13 sampling sites had been measured from May to November, 2003. The purpose of this study was to evaluate the variation characteristics of water quality parameters in the lower Nam River basin using statistical methods such as the correlation, cluster, and factor analysis. Also, the accurate reaction coefficients as input data for the implementation of TMDL make a good use of water quality model. Especially, deoxygenation rate constant(k1) is very important to results. Therefore, this study was performed to investigate the deoxygenation rate constant(k1) in the lower Nam River basin through laboratory work. QUAL2E model was established for water quality simulation using this deoxygenation rate constants. And BOD concentration and reduction load in the lower Nam River basin was forecasted according to each alternative in 2010. The results were summarized as follows; 1. As the water quality data showed the log-normal distribution better than the normal distribution, the data transformations were needed to the statistical analysis. Although the correlation coefficients among the water quality parameters were in the range of 0.008 to 0.748, the correlation coefficients among the sampling sites were in the range of 0.837 to 0.988. 2. The result of cluster analysis on observation times showed that the observation times were classified into the three seasonal groups - dry, ordinary and wet seasons. As the result of correlation analysis, the water quality data among sampling sites in the seasonal groups had the correlation coefficients in the range of 0.720 to 0.986. But the low correlation coefficients between main and tributary streams showed that the water quality characteristics of mainstreams were different from the tributary streams. 3. The result of cluster analysis on 11 sampling sites showed the sub-basins in the lower Nam River basin were classified into the six groups by each characterization. The first group with the two sites of 'Jinyangho' and 'Namgang06' was influenced by discharge of Namgang Dam. The second group with the four sites of 'Namgang07', 'Namgang08', 'Namgang09', and 'Namgang10' belonged to the mainstream of the lower Nam River basin. The third group included the two tributary sites of 'Yongcheongang02' and 'Bansongcheon' with the best water quality. The other groups were divided into the each tributary of 'Sokyocheon', 'Uiryeongcheon', and 'Hamancheon'. As the result of factor analysis, each group could be explained up to 65.7% to 81.5% by the three to five factors. Especially, the seasonal variation of water quality showed the important common factor. 4. A monthly average deoxygenation rate constants(k1) in downstream of Nam River basin were found in range of 0.03 to 0.43 in mainstream and 0.03 to 0.46 in tributary. Total average of deoxygenation rate constants showed 0.16. 5. BOD in lower Nam River basin was simulated according to water flow level on the assumption that BOD of the head water is 1.5 ㎎/ℓ in 2010. And then water quality goal was satisfied with three month flow. Therefore reduction alternatives must be established for satisfaction of water quality goal. 6. The four alternatives was chosen as reduction plan. Firstly, effluent BOD concentration of sewage and industrial complex WWTP in Jinju-city would be lower than 5 ㎎/ℓ. Secondly, the sewage treatment area would be expanded. Thirdly, the effluent discharge of sewage and industrial complex WWTP would be reused. Fourthly, the livestock wastewater of small-scale plants would be treated in a public WWTP. Simulated and goal BOD concentration in the lower Nam-river basin was compared according to each alternative in 2010. 7. In the further research, more studies on the individual pollution source would be necessary to implement the reduction load allocation methods based on the GIS. The pollution source database based on elementary administrative districts could be constructed using MS access software. Using constructed database, BOD loading and possible reduction would be calculated and analyzed. The map would be worked using 1:5,000 digital map and an administrative map for spatial analysis related with database, ArcInfo could be used as GIS tool.

우리나라의 수질 오염과 환경보전에 관한 연구

김성수 한양대학교 1988 국내석사

수질오염에 대한 고등학생들의 의식연구 : 고등학교 환경교과서 분석 및 환경 수업에 대한 학생 의식조사

유종수 연세대학교 교육대학원 2008 국내석사

The speed of water pollution has accelerated considerably in the recent decades, affecting not only the ecological environment but also harming the wellbeing of people. This problem has long since been raised in society and the schooling of the topic had also been discussed, yet its action had not taken place until recent years.This study offers water pollution related education, as a part of its ‘Ecology and Environment’ selective course for 11th and 12 graders. However, the rate of the selective course being chosen was proven low and environmental education was found to be included as a formality in many cases. This indicated that practical environmental education was seldom taking place.This research is aimed at clarifying the attitudes of highschool students regarding the topic of water pollutionand in researching the ways in which such education can be done in a more effective manner.Research methods include, analyzing the contents of Ecology and Environment textbooks in terms of the amount and the details it explores water pollution. High school students were also surveyed in order to find out their awareness of water pollution and how they were taught regarding the subject.The following conclusions were drawn.First, all three Ecology and Environment textbooks had included water pollution as a subpart under ‘environmental pollution’. Moreover, they failed to explain the precaution and prevention that students could perform in real life, only focusing on the causes and effects of the pollution.Second, students were found to be interested in the subject of water pollution and also knowledgeable of its defective state. However, schools were not providing enough information. There is a dire need for schools to tutor basic definitions and processes, at intellectual levels appropriate for students. Furthermore, as some schools are not providing environmental studies as a mandatory course, a change or integration into the syllabus of other subjects may be taken into consideration.Lastly, students had little field experiences related to water pollution and were taking in most of their knowledge through textbook and internet. For a schooling that will actually prove useful for the environment, practical data inquiring programs should be made available to teachers and field activities must be enforced on students. Moreover, by cohesion with other subject areas, such as science and social studies, environmental studies should be enforced as a broad and applicable subject. Furthermore, case studies showed that ecology lessons were taught by teachers of other subjects, substituted for individual study time, replaced by other classes or used for times of video showings. Schools and ministries of education should, therefore, become actively responsible and concern themselves with schools in regards to environmental education. 수질오염은 최근 몇 십년간 그 속도가 더욱 빨라져 수 생태계 뿐 아니라, 인간 건강에도 심각한 악영향을 끼치고 있다. 우리나라에서도 수질 오염은 이미 사회적으로 큰 문제점으로 지적되어 학교 현장에서도 이러한 문제와 관련한 교육의 필요성이 대두된 지 오래이나, 실제 학교 현장에서 환경 교육이 행해진 것은 얼마 되지 않았다.현재 7차 교육과정에서는 『생태와 환경』과목이 11, 12학년의 선택과목으로 편성되어 수질오염과 관련된 교육을 하고 있으나 학교 현장에서 선택하는 비율은 높지 않으며 실제 학교현장에서 환경 교육은 교과 과정에 편성만 되어 있고, 실제적인 환경 교육이 이루어지지 않고 있는 경우가 많았다.본 연구는 수질오염에 대한 고등학생들의 인식과 태도 및 학교에서 환경 교육이 어떻게 진행되고 있는가를 파악하는 것에 중점을 두고, 학교 현장에서 환경 수업이 충실하게 이루어지기 위한 방안을 강구하고자 하는 것에 연구의 목적을 두었다.본 연구를 위한 방법으로, 먼저 고등학교 『생태와 환경』교과서에서 수질오염과 관련된 내용이 얼마나 다루어지고 있으며, 어떤 내용으로 구성되어 있는지 분석하였다. 또한 고등학생들이 수질오염에 대해 어떤 의식과 태도를 지니고 있으며 실제 이 내용과 관련된 환경 교육이 어떻게 학교 현장에서 이루어지고 있는지 설문지를 통해 조사하였으며, 다음과 같은 결론을 얻었다.첫째, 『생태와 환경』 3개 교과서 모두가 수질오염을 환경 오염의 하나로 비중을 두고 다루고 있었으나 그 원인과 현상들에 대한 내용에 집중되어 있어 학생들은 실제 생활 속에서 실천할 수 있는 수질 오염 방지 방법 등에 관해 충분히 접하고 있지 못했다.둘째, 학습의 수요자인 학생들은 수질 오염에 대해 많은 관심을 가지고 있었으며 그 심각성에 대해서도 인지하고 있었다. 그러나 실제 학교 현장에서 충분한 내용이 제시되고 있지 못했다. 따라서 학생들이 이해할 수 있는 수준으로 수질 오염에 대한 기본적 용어나 현상들을 학교 현장에서 제시할 필요가 있다. 이는 환경 교과를 선택하지 않는 학교가 있으므로 타 과목에서도 이러한 내용을 편성하여 가르칠 필요가 있다.셋째, 학생들은 수질 오염과 관련된 현장 학습 경험이 거의 없었으며, 인터넷과 텔레비전을 통해 수질 오염과 관련된 내용을 접하고 있었다. 앞으로 실제적으로 도움이 되는 환경 교육을 위해서는, 현장 학습 경험을 확대하고, 실제적인 자료 위주의 교수 학습 프로그램의 개발을 해야 할 것이다. 이를 위해 ‘환경’ 교과만의 수업이 아니라, ‘과학’, ‘사회’ 과목 간의 연계를 통해 교과 간 유기적이고 통합적인 환경 수업이 이루어져야 할 필요가 있다. 또한 환경 수업 시간을 환경 교사가 아닌 타 과목 교사가 지도하고, 자습이나 타 과목 지도, 비디오 감상 등으로 대체하고 있는 경우가 많은 것으로 나타나, 학교와 교육 당국의 환경 교육에 관한 관심과 지도 관리가 절실하게 필요하다는 것을 보여주었다.

수질오염총량관리제의 효율적인 시행방안 연구 - 전북지역을 중심으로-

김낙빈 광운대학교 대학원 2007 국내석사

수질오염총량관리제는 수계별로 목표수질을 설정하고 목표수질을 달성할 수 있는 범위내에서 오염물질의 배출을 허용하는 제도로서 과학적인 수질관리를 통한 환경규제의 효율성을 제고할 수 있어 우리나라와 같이 인구밀도가 높고 지역의 개발 욕구가 큰 나라에서는 수질보전과 지역발전을 함께 추구할 수 있는 가장 선진적인 수질보전 정책이다. 새로이 도입․시행되는 수질오염총량관리제가 조기에 정착․발전되도록 하기 위해서는 우리나라 여건에 맞게 제도적인 체계를 확립해 나가는 것이 필요하다. 본 연구는 전북지역을 중심으로 수질오염총량관리제가 효율적으로 시행하기 위한 방법을 도출하는데 그 목적을 두고 있다. 본 연구 결과 다음과 같은 사항이 중점적으로 연구․검토되어야 할 것으로 사료된다. 첫째, 지방자치단체의 수질오염총량관리제 시행기반을 구축하여야 한다. 지자체의 전담인력을 확충하고, 전문성 확보를 위한 교육과 지원체계를 구축하여야 하며, 지자체내 시행계획 수립․이행관리를 위한 실행시스템을 만들어야 한다. 둘째, 지자체의 수질오염총량관리제 시행에 필요한 예산지원을 확대하여야 한다. 시행지역에 대한 삭감시설 설치예산을 우선적으로 지원하고 국고지원 비율을 상향하거나 지방재정자립도에 따라 차등 지원하여야 한다. 셋째, 지자체의 비점오염원 관리사업을 적극 지원하여야 한다. 비점오염 저감시설 설치사업에 대하여 국고를 지원하여야 하며, 토지이용 형태별로 적합한 표준 모델을 조속히 개발․보급 하여야 한다. 넷째, 민간 배출시설에도 오염부하량을 할당하여 민간분야에서도 오염물질 삭감을 위한 노력을 하도록 하여야 한다. 다섯째, 목표수질 달성지역은 개발사업 완화 등 인센티브를 주어야 한다. 여섯째, 민간개발사업도 개발할당 부하량을 미리 확보할 수 있는 제도를 개선하여야 한다. 마지막으로, 수질오염총량관리제가 보다 쉽고 일선 시․군에서 집행이 용이하게 지속적으로 제도를 개선해 나가야 한다. TMDL(Total Maximum Daily Loads) is an advanced management method for water quality control which sets target pollutant concentrations and allows pollutant discharge only within a range to meet the target water qualities. It is a suitable management policy for a country like Korea that has high population density and demands for development because it allows pursuing for both local development and water quality conservation. As this new policy has been implemented, it is necessary to establish sound politic systems appropriate to our society for its early and safe settlement. This study is aimed at developing advisory methods for effective TMDL implementation. From the results of the study, the following recommendations are made and suggested for more consideration. First, local governments need to develop their capability for TMDL implementation. They are required to recruit expert personals in TMDL and to establish systems for education and support. They also required to build imple- mentation systems for establishing implementation and evaluation plans. Second, more budget needs to be provided to local governments for their TMDL implementation. The budge should be provided first for pollutant treatment facilities and provided differently depending on local government's status of financial independence. Third, financial support needs to be provided for nonpoint source pollutant management projects of local governments. The central government needs to supply its budget for construction of nonpoint source pollutant treatment facilities and provides facility standards for different land-use types. Fourth, private pollutant discharge facilities also have to receive load allocation to enhance efforts to reduce pollutant discharge. Fifth, there should be some incentives for areas where the target water qualities are achieved. Sixth, the policy needs to be improved for private development projects to obtain development-allocated-load in advance. Finally, the policy needs to be improved continually for local governments to implement it more easily and conveniently.

수질오염총량제 담당공무원의 의식특성에 관한 연구

이태경 영남대학교 대학원 2009 국내석사

우리나라에서는 1960년 이후 급격한 산업의 발달과 도시화의 진행으로 인해 발생한 수질악화의 문제를 해결하고 물자원을 보전하기 위해 지속적인 기술적ㆍ정책적 노력이 있어 왔으나 농도규제로 수질오염문제를 해결하기에는 한계에 대한 인식이 공유되면서 ‘수질오염총량관리제도’가 도입 되었다. 정부에서는 수질오염총량관리제의 원할한 시행을 위해 2002년 각 지방자치단체에 수계관리담당직(수질오염총량제 업무 담당공무원)을 두도록 하고 있다. 하지만 담당공무원의 경우 공무원 업무 특성상 순환보직으로 인해 전문성 문제 및 제도에 대한 이해부족 및 지방자치단체장의 제도에 대한 참여의식 부족 등 많은 문제들이 지적되고 있고, 경상북도 구미시, 고령군의 경우 수계담당직을 폐지하는 등 본 제도 시행에 있어 결정적 역할을 담당하는 공무원들에 대한 문제가 새롭게 등장하고 있는 실정이다. 정책집행과 관련하여 집행자들의 의식에 대한 논의가 중요한 이유는 정책자의 정책에 대한 순응 및 불응에 의해 정책집행대상들에게 전달되는 정부서비스나 범위가 일반국민들에게 많은 영향을 미치기 때문이다. 또한 정책집행자들이 정부정책의 왜곡된 집행으로 인해 정부의 신뢰도를 떨어지게 하기도 때문이다. 따라서 본 논문에서는 대구시 수질오염총량담당자들의 의식을 조사하고 이를 바탕으로 수질오염총량제 개선방안을 모색하고자 하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 수질오염총량제에 대한 인식도 및 하천수질개선여부에서는 긍정적인 응답이 많았다. 둘째, 수질오염총량제는 지역개발에 문제점을 제기하는 제도로 인식하고 있기 때문에 필요성에 대해서도 역시 크게 느끼지 못하고 있는 것으로 나타났다. 셋째, 관계공무원과의 커뮤니케이션(업무협조)이 어렵고 관계담당공무원의 수질오염총량제에 대한 이해가 낮아 업무에 많은 어려움이 따르고 있는 것으로 나타났다. 넷째, 수질오염총량제는 전문성이 필요함에도 불구하고 공무원체계상 순환보직이 이루어진다는 점에서 전문성이 떨어지고 있으며 이를 보완해 중 자문기관의 부족 등이 문제시 되는 것으로 나타났다. 마지막으로 수질오염총량 관련 교육의 경우 대부분의 담당공무원이 교육의 중요성에 대해서는 인식하고 있고 교육으로 인해 업무 수행에 도움을 받았음에도 불구하고, 교육참여 기회의 부족과 교육의 질적 문제가 있는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 다음과 같은 효율성 향상을 위한 방안을 제시하고자 한다. 첫째, 환경보전제도인 수질오염총량과 지역개발간의 상생을 위한 방안 마련이 필요 둘째, 자문기관마련, 관계공무원의 교육참여, 담당공무원의 인센티브제도 도입, BOTTOM-UP 정책방안을 수립 등 제도적 기반 마련 In Korea, there have been consistent technical, political endeavors to solve the deterioration of the water quality due to sudden industrial advancement and progress in urbanization since the 1960s, and there have been consistent technical, political endeavors to preserve water resources; however, as the recognition of the limitations of the concentration control in solving the water quality pollution problem began to be shared, the 'water quality pollution total emissions management system' has been introduced. The government mandated each local government to position a member of their personnel to be in charge of the water system in 2002 for the smooth execution of the water quality pollution total emissions management system. However, concerning the responsible public officers, many problems have been pointed out, such as their speciality issue due to the rotation which is general in terms of their duties, the lack of an understanding of the system, and the insufficient awareness of participation in the system by the local government heads. Also, new problems in public officers in critical charge of the execution of this system are appearing in Goryeong-gun, Gumi-si, Gyeongsangbuk-do, such as the abolishment of a position in charge of the water system. Also, policy-executors are responsible for the decline in reliability of the government due to the distorted execution of government policies, and this study investigated the awareness of persons in charge of the water quality pollution total emissions in Daegu City. The results of the research include the following. First, concerning the perception about the water quality pollution total emissions system and the realization of the improvement of river water quality, there were many positive responses. Second, the water quality pollution total emissions system is perceived as a system that proposes problems in local development; thus, respondents were found to not highly feel a need for the system. Third, the communications (cooperation for work) with related public officers were found to be difficult, and the responsible public officers' understanding of the water quality pollution total emissions system was low; thus, many difficulties were discovered to follow in their jobs. Fourth, the water quality pollution total emissions system needs specialty; however, their specialty is lacking because their job is subject to rotation given the characteristics of the public officer system, and the lack of an advising organization to complement this is identified as being another problem. Lastly, with regard to education about water quality pollution total emissions, although most responsible public officers perceived the importance of education and they received help in their execution of jobs from their educations, they were found to experience problems such as the lack of the opportunity to participate in education and the qualitative problem in education.

중국수질오염개선방안

왕호위 호서대학교 대학원 2014 국내석사

경제발전과 함께 중국의 수질오염은 점점 더 심각해지고 있다. 중국 정부도 관리역량을 강화하고 일련의 조치를 취하여 수질오염 문제를 정돈하였지만 효과는 뚜렷하지 않았다. 전체적으로 수질오염의 증가속도가 관리속도보다 훨씬 빨랐고 수질오염을 관리하면 할수록 심각해져 현 단계의 수질오염은 중국의 경제발전으로는 감당할 수 없는 무게로 짓눌러 오고 있다. 수질오염 방지효과가 뚜렷하지 않은 것은 여러 요소들이 종합 작용한 결과이고 우리가 원인을 찾을 때 흔히 표면적인 요소만 보고 더욱 깊이 숨겨있는 원인은 보지 못하였기 때문이다. 그 심층원인이 바로 수질오염 방지법에 여러 가지 문제와 폐단이 존재하고 있고 이러 문제점으로 인해 수질오염 방지법이 조절해야 하는 대상과 범위가 축소되었고 수질오염을 관리할 때 법률을 제대로 적용하지 못하는 문제가 발생하였다. 강제적 법률이 있음에도 대다수의 오염배출 행위가 법률법규의 제한을 받지 않거나 법률법규가 일부 오염행위를 방임한다면 법에 따라 관리한다는 것은 공론에 그칠 뿐이다. 수질오염 방지법의 조절범위를 확대하고 개선하는 것이 일차적인 요건이다. 본고에서는 새로 수정한 <수질오염 방지법>을 기초로 현 단계 수질오염 방지의 근본임무를 주요한 근거로 사람들의 잘못된 인식을 바로잡고 수질오염 방지법의 뜻과 범위를 다시 확정하였다. 그리고 수질오염의 분류각도에서 전체 수질오염 방지법의 조절범위에 대하여 체계적으로 연구하고 미국의 수질오염 방지법과 실천경험을 비교함으로써 중국 수질오염 방지법의 조절범위에 존재하는 문제와 부족한 부분을 분석하여 최종 중국 수질오염 방지법의 조절범위를 제시하였다. 분석과 논증을 통해 이 체계에 필요한 대안을 추가하였고 새로운 수질오염 방지체계를 세우도록 시도하였다. 수질오염 방지작업의 전개를 추진하고 수질오염이 심각해지는 추세를 억제하고자 한 것이다. 이론이 실천의 검증과 떼놓을 수 없다는 것은 주지의 일이다. 수질오염 분류 각도에서 수질오염 방지법의 조절범위를 연구하는 것은 환경법 학계에서 아직 전례 없는 일이다. 본고에서는 중국 수질오염 방지가 잘 진행되지 않은 현황을 감한해 이론적인 방면에서 개선하는 의견을 제기하였다. 그러나 수질오염 방지는 단순히 완전한 수질오염 방지 법률체계를 세우는 것으로 해결할 수 있는 것은 아니다. 그리고 기존의 이 체계는 실천과 끊임없는 수정을 결합해야만 점차 성숙될 수 있고 역사의 시험을 견딜 수 있다. 이렇게 해야만 수질오염 관리가 좋은 성과를 거둘 수 있고 효과도 더욱 뚜렷할 것이다. Water is the source of the life, it dominates the survival and development of all things on earth. Preventing water pollution, guaranteeing the water safety, is environmental protection priority at this stage. Chinese government has always attached great importance to the prevention and control of water pollution, putting it in the overall development of the national economy to research and management. However, there is a big difference between hope and reality. we seem to be in a vicious circle that water pollution is more and more serious. At the present, there are many reasons for water pollution prevention, one of the important reasons is that the legal system of water pollution prevention adjusting range exist deficiencies. The deficiencies of the adjusting scope make many laws out of the legal system which should belong to prevention and control of water pollution system, this situation has been increased the difficulty of control water pollution according to law. Therefore, because water pollution has its particularity, the particularity result in its target may not the contaminated water. So, the paper study the scope of legal system based on the classification of water pollution, and find out the defects of the scope in the water pollution control laws system ,and then according to the classification of water pollution to construct scientific and reasonable water pollution prevention law system. This essay has launched a comprehensive, systematic and multi-dimensional research to the water pollution treatment in China according to the theories such as industrial economics, technology economics, environmental economics and sustainable development theory etc. and by the collection of a wealth of information and related data as well as empirical analysis and comparative research methods. This thesis consists of five parts: The first part is the introduction,foucusing on the purposes of the research and research methods. The second part is an overview of the theories regarding the water pollution problems,including the phenomenon,reason and type of the water pollution. The third part examines the status of China’s water pollution problems,and the damage caused by water pollution. The fourth part is the focal point of the paper,offering some detailed solutions for ameliorating China’s water pollution problems, including the improvement plan for the improvement of industrial technology and the lack of legal. The fifth part forms the conclusion of the study,recapping the major findings and suggestions of the research.

부하지속곡선을 이용한 수질오염총량관리제 TOC 목표수질 설정 방안

김용삼 청주대학교 2020 국내박사

본 연구는 우리나라의 오염총량관리제도의 난제 중에 하나인 난분해성 유기물질 관리를 위하여 유역모형과 부하지속곡선을 활용하여 TOC의 목표수질 설정방법에 대해 제안하였다. 2015년 오염원을 기준으로 산정한 배출부하량을 입력하여 모형을 구축·구동하고, 보정 및 검증과정을 거친 후, 현행 관리대상 유기물질인 BOD의 기준유량시기별 분포를 파악하였다. 같은 방법으로 TOC의 분포현황을 파악한 후, 1단계 총량제의 최종목표년도인 2020년의 예측부하량을 입력함으로써 TOC의 유량구간별 수질범위 및 저·평수기 구간의 평균값 및 중앙값을 산정하여 목표수질로 제안하였다. 선행 연구자료인 TOC 원단위 조사 자료를 활용하여 부하량을 산정한 결과, 점오염배출부하량은 TOC 10,510 ㎏/day, BOD 7,397 ㎏/day, 비점오염 배출부하량은 TOC 42,033 ㎏/day, BOD 46,355 ㎏/day로 나타났다. 총량관리기술지침에 제시된 원단위가 없어 계산할 수 없었던 TOC 오염부하량을 산정하였으며, 원단위의 불확실성을 보완하기 위하여 수집 가능한 관측 및 조사 자료를 최대로 확보한 후 유역모형에 적용하였다. 유역모형의 보정 및 검증 결과, 유량은 10개의 수위관측소에서 R2, %difference 값을 산정하였으며, 모형의 모의값이 관측값을 비교적 잘 반영하는 것으로 나타났다. 수질은 본 연구대상유역 내 11개의 총량관리대상 단위유역 말단지점에서 BOD와 TOC에 대하여 실측값과 모의값의 평균 농도비율, RMSE, %difference 값을 산정한 결과, 전반적으로 모의기간 동안 적절히 모의된 것으로 판단된다. 이러한 보·검증과정을 거친 모의값을 활용하여 부하지속곡선을 작성하였으며, 유량구간별 목표수질 초과율 분석, 및 유량구간별 BOD, TOC 수질 범위 및 평균값과 중앙값을 제시하였다. TOC의 목표수질을 제안하기 위하여 모형의 입력자료는 2020년 기준 목표 오염부하량 및 현행 방류수 수질기준과 선행연구 결과에 따른 환경기초시설 방류수질을 적용하였다. 목표연도의 BOD 목표수질 미달성 유역인 경안A와 복하A는 오염부하량 삭감으로 목표수질을 달성하는 것으로 적용하였다. 상류단위유역부터 저수기구간의 평균값과 중앙값을 산정한 결과, 각각 청미A 4.0 ㎎/L, 3.0 ㎎/L, 양화A 3.6 ㎎/L, 3.3 ㎎/L, 복하A 2.8 ㎎/L, 3.1 ㎎/L, 흑천A 2.6 ㎎/L, 2.0 ㎎/L, 한강E 1.9 ㎎/L, 1.7 ㎎/L, 가평A 1.7 ㎎/L, 1.6 ㎎/L, 조종A 1.5 ㎎/L, 1.4 ㎎/L, 북한D 2.0 ㎎/L, 1.9 ㎎/L, 경안A 4.4 ㎎/L, 4.3 ㎎/L, 경안B 3.9 ㎎/L, 3.8 ㎎/L, 한강F 2.1 ㎎/L, 1.8 ㎎/L로 산정되었다. 이상의 결과에 추가로 BOD가 목표수질 이내로 달성하고 있는 양화A, 조종A, 경안B, 한강F 등 4개 단위유역에 대하여 목표수질과 동일하도록 일정 부하량을 증가시켜 재모의한 결과, TOC의 중앙값과 평균값은 양화A 3.7 ㎎/L, 3.5 ㎎/L, 조종A 2.2 ㎎/L, 2.0 ㎎/L, 경안B 4.3 ㎎/L, 4.2 ㎎/L, 한강F는 2.4 ㎎/L, 2.1 ㎎/L였으며, 이와 같이 설정하였을 경우, 본 연구유역의 말단인 한강F 지점에서 평수기 구간의 평균값과 중앙값은 방법(1)에서 각각 1.6 ㎎/L, 1.2 ㎎/L, 방법(2)는 1.9 ㎎/L, 1.4 ㎎/L로 모의되어 팔당댐 중권역의 목표기준인 Ⅰa, 즉, TOC 2.0 ㎎/L이하를 만족하는 것으로 모의되었다. 총량관리대상 유기물질 전환을 위한 접근방법으로 유역모형과 부하지속곡선을 활용하여 잠정적인 TOC 목표수질 설정방법에 대하여 고찰하였다. 향후, 총량제도에서 TOC로의 관리대상물질 전환을 위한 기초연구로서 활용이 가능할 것으로 판단된다. In this study, it was proposed that a method of setting the target water quality for TOC using the watershed model(HSPF) and the Load Duration Curves(LDC) to manage non-biodegradable organics in total water load management system. This study estimated the TOC loads that could not be calculated because there were no unit data presented in the total water load management system technical guidelines. TOC loads were calculated using TOC previous research unit data. As a result, the point pollution discharge loads were calculated as TOC 10,510 ㎏/day, BOD 7,397 ㎏/day, and the non-point pollution discharge loads were TOC 42,033 ㎏/day and BOD 46,355 ㎏/day. In order to compensate for uncertainty at the unit data, it was applied the watershed model. As the results of calibration and validation in HSPF model, the overall simulation was appropriately performed during simulation period. To propose the water quality target of TOC, the model was constructed by inputting the loads calculated from the pollutant sources in 2015. After the calibration and verification process, the model was operated again by changing the 2015 loads to target year loads(2020). After inputting the loads of 2020, the average and median value of TOC in dry flow conditions are as follows : Cheongmi A 4.0 ㎎/L, 3.0 ㎎/L, Yanghwa A 3.6 ㎎/L, 3.3 ㎎/L, Bokha A 2.8 ㎎/L, 3.1 ㎎/L, Heukcheon A 2.6 ㎎/L, 2.0 ㎎/L, Hangang E 1.9 ㎎/L, 1.7 ㎎/L, Gapyeong A 1.7 ㎎/L, 1.6 ㎎/L, Jojong A 1.5 ㎎/L, 1.4 ㎎/L, Bukhan D 2.0 ㎎/L, 1.9 ㎎/L, Kyeongan A 4.4 ㎎/L, 4.3 ㎎/L, Kyeongan B 3.9 ㎎/L, 3.8 ㎎/L, Hangang F 2.1 ㎎/L, 1.8 ㎎/L. In addition to the above results, the four unit watersheds, Yanghwa A, Jojong A, Kyeongan B, and Hangang F, which water quality of BOD achieves lower than the target water quality, were re-simulated by increasing the loads to equal the target water quality. The average and median values of TOC were estimated to be Yanghwa A 3.7 ㎎/L, 3.5 ㎎/L, Jojong A 2.2 ㎎/L, 2.0 ㎎/L, Kyeongan B 4.3 ㎎/L, 4.2 ㎎/L, Hangang F 2.4 ㎎/L, 2.1 ㎎/L respectively. If the target water quality of TOC is set as the result suggested in this study, the average and median values of TOC by mid-range flow conditions in the Hangang F located at the end basin of this study are as follows : Method (1) 1.6 ㎎/L, 1.2 ㎎/L, Method (2) 1.9 ㎎/L, 1.4 ㎎/L. It was simulated to meet the target criteria “Ⅰa” of Paldang Dam watershed, that is, less than 2.0 ㎎/L(TOC). The provisional method of TOC target water quality for the management of non-biodegradable organics, which is one of the challenge of total water load management system, was considered. In the future, it is expected to be used as a basic data for the conversion of BOD into TOC in total water load management system.