대청호 상류유역의 비점오염물질 유출특성 및 부하량 산정

안태웅 ( Ahn Taeung ),강성주 ( Kang Seongju ),김동민 ( Kim Dongmin ),김병수 ( Kim Byeongsoo ),강지현 ( Kang Jihyeon ),이흥수 ( Lee Heungsoo ),오정국 ( Oh Jungkuk ),조인호 ( Jo Inho ),정상구 ( Jeong Sanggue ),손대희 ( Son Daehee ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-

하천의 수질관리를 위한 정책수립 시 생활하수 및 공장폐수 등 일정한 배출경로를 가지고 발생량이 예측가능한 점오염원 처리에 중점을 두고 왔기 때문에 산업도시 및 대도시를 중심으로 점오염원처리에 대한 기술수준이 향상되고 점오염원 처리도 효과적으로 하고 있다. 하지만 하천 및 호소의 수질은 지속적으로 악화되고 있는 경향을 나타나는데, 이러한 이유는 비점오염원에 대한 정책수립 및 관리에 대한 지속적인 관심이 부족하기 때문이다. 비점오염원은 점오염원과 달리 발생량, 배출경로 및 발생원인에 대한 규명이 어려운 것으로 강우 시 토양, 도로 등 불투수층의 표면에 집적되어 있는 수질오염물질들이 강우유출수와 함께 하천 및 호소로 유입된다. 이에 본 연구에서는 대청호 상류유역의 지류지천 중에서 안남천과 안내천을 대상으로 비점오염물질의 유출특성 및 부하량을 산정하여 비점오염원에 대한 관리방안을 제시하고자 하였다. 안남천 6지점과 안내천 6지점을 대상으로 건기시 및 강우시 모니터링을 수행하였다. 조사대상지점별로 유량을 측정하였고 BOD, COD, TOC, SS, T-N, NH₃-N, NO₃-N, NO₂-N, T-P, PO₄-P, Chl.a를 분석하였다. 안남천 유역의 건기시 모니터링 결과를 토대로 수질항목간 상관성을 분석한 결과, 유기물 지표인 TOC-COD의 상관계수가 각각 0.88로 나타났고 TOC-TP의 상관계수가 0.59로 조사되었다 안남천의 강우시 수질오염물질의 부하량경향을 분석한 결과, 건기시보다 강우시에 유량이 급격하게 증가하면서 SS, T-N 및 T-P의 부하량이 급격히 증가하는 경향이 나타났다. 이는 조사대상지점 상류부근에 직접 하천으로 유입하는 농수로 및 인삼 재배지의 비점오염물질이 하천으로 유입되는 것으로 판단된다. 또한 중류 및 하류 지점에서는 하천에 직유입하는 농업 비점오염원과 분류식관에서 유출되는 강우유출수 등의 비점오염물질이 하천으로 직접 유입되어 오염물질의 부하량이 증가한 것으로 판단된다. 안내천은 안내하수처리시설의 방류수가 합류된 이후 중하류에서 유량이 0.08 m³/sec에서 0.015 m³/sec로 증가하였고 BOD는 1.1 mg/L에서 2.4 mg/L로 증가하였다. 강우시 조사 결과, 1차 조사보다 2차조사에서 강수량의 증가로 인해 유량이 3배 이상 증가하였고 COD, T-P 부하량이 증가하였는데 이는 강우로 인해 상류지역의 농업 비점오염물질의 유입으로 인한 것으로 판단된다.

가축분뇨 부숙 퇴비·액비의 비료성분 및 중금속 함량 분포특성

안태웅 ( Ahn Taeung ),강성주 ( Kang Seongju ),김동민 ( Kim Dongmin ),손대희 ( Son Daehee ),이흥수 ( Lee Heungsoo ),오정국 ( Oh Jungkuk ),유홍덕 ( Ryu Hongdeok ),정유진 ( Chung Eugene ),김경현 ( Kim Gyeonghyeon ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-

현재 가축분뇨 관리정책은 다양한 방법으로 제시되고 있지만 가축분뇨를 퇴비 및 액비로 자원화라는 긍정적 측면의 이면에는 환경에 대한 여러 가지 부정적인 영향을 주고 있는 실정이다. 특히, 농경지에 퇴비 및 액비의 무분별한 살포는 필요 이상의 양분(질소 및 인 등)이 토양에 과잉으로 축적된다. 이는 강우 시 지하수 및 주변 하천, 호소로 유출되어 수질을 악화시킨다. 특히, 가축분뇨에 고농도로 함유되어 있는 암모니아성 질소는 수생태계에서 독성을 유발시키며, 오염 부하량 측면에서도 가축분뇨에 함유된 유기물, 질소 및 인의 농도가 매우 높기 때문에 비록 적은 양이 환경에 유입되어도 그 영향은 크다. 이에 본 연구에서는 재활용 시설 중에서 퇴비 생산시설 294개소, 액비생산시설 19개소, 퇴비와 액비를 같이 생산하고 있는 시설 10개소를 선정하여 가축분뇨 부숙 퇴비·액비의 비료성분 및 중금속 함량 분포 특성을 파악하고자 하였다. 퇴비 및 액비의 검사용 시료 채취방법 및 수량, 운반, 보존, 분석은 비료의 품질검사방법 및 시료채취기준 고시 4조(농촌진흥청 고시)의 기준을 준수하였다. 분석항목은 품질검사방법 및 시료채취기준 고시 6조(이화학적 검사방법 등)와 7조(판정기준)의 검사방법대로 검사를 실시하고 기준을 판정하였다. 가축분퇴비 분석항목은 유기물, 비소, 카드뮴, 수은, 납, 크롬, 구리, 니켈, 아연, 대장균(O157:H7), 살모넬라, 유기물대 질소의 비, 염분, 수분, 부숙도, 염산불용해물, 질소전량 및 암모니아성질소 등 18개 항목에 대하여 분석을 실시하였다. 통계분석 항목은 산술평균, 최소값, 최대값, 표준편차, 분산, 중간값과 백분위수(95%ile, 75%ile, 25%ile, 5%ile), 변동계수, 표준오차 및 피어슨상관계수이다. 가축분 퇴비의 통계분석 결과, 유기물의 평균값(범위)은 40.6%(11.8∼81.0)이었고, 유해성분의 평균값(범위)은 납이 12.4 mg/kg(1.5∼99.2), 크롬은 14.5 mg/kg(0.2∼193.9), 구리가 149.3 mg/kg(12.9∼688.0), 니켈은 8.6 mg/kg(0.6∼137.5), 아연은 597.2 mg/kg(8.6∼3,132.0)로 조사되었다. 액비의 통계분석 결과, 질소전량, 인산전량 및 칼리전량의 평균값(범위)은 각각 0.22%(0.05∼1.22), 0.06%(0.01∼0.35) 및 0.33%(0.12∼0.74)이였고, 유해성분의 평균값(범위)은 크롬이 2.9 mg/kg(0.2∼8.7), 구리가 20.4 mg/kg(1.6∼74.1), 니켈은 1.3 mg/kg(0.4∼4.2), 아연은 79.8 mg/kg(3.0∼340.7)로 조사되었다. 일부 조사대상시설에서는 구리와 아연이 공정규격을 초과하였는데 이는 구리 및 아연 등 광물질이 포함된 사료를 사용한 시설로 조사되었으며, 이로 인해 돈분에 검출되었을 개연성이 높은 것으로 판단된다.

가축분뇨의 효율적 관리체계 구축에 관한 연구: 수집·운반·재활용 시설을 중심으로

안태웅 ( Ahn Taeung ),강성주 ( Kang Seongju ),김동민 ( Kim Dongmin ),손대희 ( Son Daehee ),이흥수 ( Lee Heungsoo ),오정국 ( Oh Jungkuk ),유홍덕 ( Ryu Hongdeok ),정유진 ( Chung Eugene ),김경현 ( Kim Gyeonghyeon ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-

환경부에서 발간한 가축분뇨 발생 및 처리현황 통계(2020년)에 의한면 주요 축중(한육우, 젖소, 돼지, 닭)의 경우 201,745개소의 축산농가에서 264,477천두의 소, 돼지 등을 사육하고 있으며, 전년에 비해 한우 및 돼지의 사육은 소폭 증가하고, 우유 소비량 감소로 인한 젖소의 사육은 감소 추세를, 닭의 사육은 지속적인 증가 추세를 보이고 있다. 또한 가축사육 두수가 증가됨에 반해 소규모 축산농가는 감소하고 있는 추세이며, 대형화, 집약화 등 기업화 추세가 지속되고 있는 실정이다. 또한 주요 축종의 가축분뇨 발생량은 2012년부터 2017년까지 약 17만 ㎥/일을 유지하다가 2018년에는 185,096 ㎥/일으로 증가하는 경향을 보였다. 가축분뇨 발생량은 원단위가 큰 돼지 등의 사육두수에 크게 의존하며, 돼지의 사육두수가 증가함에 따라 가축분뇨 발생량도 함께 증가하고 있는 경향을 보였다. 본 연구에서는 가축분뇨관련영업(수집·운반) 업체 및 재활용 시설을 대상으로 가축분뇨 관리의 문제점을 현장조사를 통해 이슈를 도출하고 이에 대한 가축분뇨 관리방안을 마련하고자 하였다. 가축분뇨관련 영업(수집·운반) 업체는 458개소를 전수조사를 수행하였으며, 축종별 현황은 돼지가 292개소(88%), 소 28개소(8%), 젖소 5개소(1.9%), 닭 8개소(2%), 말 1개소(0.1%) 순으로 조사되었다. 가축분뇨 대상 물질(분 38개소(11%), 요 157개소(47%), 분뇨혼합 139개소(42%)), 가축분뇨 일평균 처리량(분 41.1 톤, 요 62.8 ㎥, 분뇨혼합 64.7 톤), 종사인력(수집운반기사 2.2명, 사무직 0.7명, 대표자 1.2명), 장비(20톤 이상 0.9대, 20톤 이하 1.4대) 등으로 조사되었다. 가축분뇨 수집·운반 관련 최종 이동경로는 공공하수처리시설 6개소(2%), 가축분뇨 공공처리시설(정화처리) 171개소(51%), 가축분뇨 공공처리시설(자원화처리) 15개소(5%), 자원화시설 111개소(33%), 농지 31개소(9%)로 조사되었다. 가축분뇨 재활용 시설은 333개소를 대상으로 표본조사를 수행하였으며, 조사대상별로 구분하면 퇴비 생산업체는 294개소, 액비 유통업체는 11개, 공동자원화시설은 28개소를 조사하였다. 가축분 퇴비의 원료는 돈분, 우분, 계분, 마분 등이었고 혼합원료와 단독원료 사용으로 구분하고 있으며, 혼합원료는 돈우계분이 44.3%로 가장 높았고 단독원료는 계분이 15.0%로 조사되었다. 전수조사 등 현장조사 결과를 토대로 다양한 이슈를 도출하였고 가축분뇨법에 근거하여 가축분뇨 관리방안을 제시하고자 하였다.

대청호 상류유역의 데이터 분석(QUAL-MEV)을 활용한 수질개선방안 연구

안태웅 ( Ahn Taeung ),강성주 ( Kang Seongju ),김동민 ( Kim Dongmin ),김병수 ( Kim Byeongsoo ),강지현 ( Kang Jihyeon ),장민식 ( Jang Minsik ),이흥수 ( Lee Heungsoo ),오정국 ( Oh Jungkuk ),조인호 ( Jo Inho ),정상구 ( Jeong Sanggue ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-

하천의 수질 모델링은 해당 수계의 오염부하량, 유출량 등 환경요인의 변화에 따른 하천수질 목표지점의 수질변화를 모의함으로써 효과적인 수질관리가 가능하도록 만들어준다. QUAL계열 모델은 수질항목, 수역 특성, 기타 기초 자료의 제공여건 등을 고려한다. 본 연구에서는 대청호 상류유역의 지류지천 중에서 안남천과 안내천을 대상으로 수질 변화 요소와 기여 특성을 반영한 모의와 해석이 최적화된 QUAL-MEV 모델을 이용하여 대청호 상류유역의 오염원 그룹별로 수질개선방안을 제시하고자 하였다. QUAL-MEV는 QUAL2E를 기반으로 수질오염총량제에 최적화하여 개발한 하천 수질모델이다. QUAL-MEV는 하천의 흐름선을 축으로 수심과 수평 방향으로 완전혼합을 가정하고 있으며, 수지형 하천의 수질변화 모의에 적합하게 개발되었다. 수리학적으로 QUAL-MEV는 하천 유역의 유량과 유입되는 오염 부하량 등에 대하여 정상상태 조건의 모의만 가능한 프로그램이고 용존산소에 대하여는 일주변화의 동적 모의에 활용이 가능하다. 모형은 정상상태(Steady State)에서 하천 수질을 결정하는 오염부하의 영향을 알아보는데 사용될 수 있다. 이에 본 연구에서는 대청호 상류유역의 데이터를 활용하여 대청호의 수질개선방안 시나리오를 제시하고 수질오염물질 및 오염원 등 각 인자간의 연관성 및 영향관계를 분석한 결과를 토대로 수질개선방안에 제시하고자 하였다. 유량 및 수질모니터링 지점별로 유역을 구분하여 모식도를 작성하기 위하여 대청호 상류유역의 지류지천 중에서 안남천과 안내천 유역의 지형분석을 실시하였으며, 지형분석은 리치별 소유역을 구분하기 위하여 위성사진과 수치지도(DEM)자료를 바탕으로 QGIS의 지형분석 기능을 활용하였다. 모델의 보정·검증은 실측수질의 ±20%이내에 모의되도록 보정과 검증을 수행하였고 모델의 성능을 통계적 방법으로 분석하였다. 안남천의 수질모델링(QUAL-MEV) 결과, 축산계와 토지계의 총인(T-P) 부하량 저감을 주요 대책으로 구성한 시나리오에서는 축사시설 개선지원(21.1%), 가축분뇨 수거 및 자원화 처리(20.0%), 홍수조절지 경작관리(11.8%) 순으로 저감 효과가 있는 것으로 예측되었다. 안내천의 수질모델링(QUAL-MEV) 결과, 축산계와 토지계 총인(T-P) 부하량 저감을 주요 대책으로 한 시나리오에서는 가축분뇨 수거 및 자원화 처리(41.2%), 축사시설 개선지원(15.0%), 홍수조절지 경작관리(10.5%) 순으로 저감 효과가 있는 것으로 예측되었다.

강우시 비점오염저감시설의 TOC 저감효율 산정에 관한 연구

안태웅 ( Taeung Ahn ),김병수 ( Byeongsoo Kim ),강지현 ( Jihyeon Kang ),장민식 ( Minsik Jang ),김진이 ( Jinlee Kim ),김석규 ( Seokgyu Kim ) 한국물환경학회 2021 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2021 No.-

가축분뇨 부숙 퇴비·액비의 비료성분 및 중금속 함량 분포특성

안태웅 ( Ahn Taeung ),강성주 ( Kang Seongju ),김동민 ( Kim Dongmin ),손대희 ( Son Daehee ),이흥수 ( Lee Heungsoo ),오정국 ( Oh Jungkuk ),유홍덕 ( Ryu Hongdeok ),정유진 ( Chung Eugene ),김경현 ( Kim Gyeonghyeon ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-

현재 가축분뇨 관리정책은 다양한 방법으로 제시되고 있지만 가축분뇨를 퇴비 및 액비로 자원화라는 긍정적 측면의 이면에는 환경에 대한 여러 가지 부정적인 영향을 주고 있는 실정이다. 특히, 농경지에 퇴비 및 액비의 무분별한 살포는 필요 이상의 양분(질소 및 인 등)이 토양에 과잉으로 축적된다. 이는 강우 시 지하수 및 주변 하천, 호소로 유출되어 수질을 악화시킨다. 특히, 가축분뇨에 고농도로 함유되어 있는 암모니아성 질소는 수생태계에서 독성을 유발시키며, 오염 부하량 측면에서도 가축분뇨에 함유된 유기물, 질소 및 인의 농도가 매우 높기 때문에 비록 적은 양이 환경에 유입되어도 그 영향은 크다. 이에 본 연구에서는 재활용 시설 중에서 퇴비 생산시설 294개소, 액비생산시설 19개소, 퇴비와 액비를 같이 생산하고 있는 시설 10개소를 선정하여 가축분뇨 부숙 퇴비·액비의 비료성분 및 중금속 함량 분포 특성을 파악하고자 하였다. 퇴비 및 액비의 검사용 시료 채취방법 및 수량, 운반, 보존, 분석은 비료의 품질검사방법 및 시료채취기준 고시 4조(농촌진흥청 고시)의 기준을 준수하였다. 분석항목은 품질검사방법 및 시료채취기준 고시 6조(이화학적 검사방법 등)와 7조(판정기준)의 검사방법대로 검사를 실시하고 기준을 판정하였다. 가축분퇴비 분석항목은 유기물, 비소, 카드뮴, 수은, 납, 크롬, 구리, 니켈, 아연, 대장균(O157:H7), 살모넬라, 유기물대 질소의 비, 염분, 수분, 부숙도, 염산불용해물, 질소전량 및 암모니아성질소 등 18개 항목에 대하여 분석을 실시하였다. 통계분석 항목은 산술평균, 최소값, 최대값, 표준편차, 분산, 중간값과 백분위수(95%ile, 75%ile, 25%ile, 5%ile), 변동계수, 표준오차 및 피어슨상관계수이다. 가축분 퇴비의 통계분석 결과, 유기물의 평균값(범위)은 40.6%(11.8∼81.0)이었고, 유해성분의 평균값(범위)은 납이 12.4 mg/kg(1.5∼99.2), 크롬은 14.5 mg/kg(0.2∼193.9), 구리가 149.3 mg/kg(12.9∼688.0), 니켈은 8.6 mg/kg(0.6∼137.5), 아연은 597.2 mg/kg(8.6∼3,132.0)로 조사되었다. 액비의 통계분석 결과, 질소전량, 인산전량 및 칼리전량의 평균값(범위)은 각각 0.22%(0.05∼1.22), 0.06%(0.01∼0.35) 및 0.33%(0.12∼0.74)이였고, 유해성분의 평균값(범위)은 크롬이 2.9 mg/kg(0.2∼8.7), 구리가 20.4 mg/kg(1.6∼74.1), 니켈은 1.3 mg/kg(0.4∼4.2), 아연은 79.8 mg/kg(3.0∼340.7)로 조사되었다. 일부 조사대상시설에서는 구리와 아연이 공정규격을 초과하였는데 이는 구리 및 아연 등 광물질이 포함된 사료를 사용한 시설로 조사되었으며, 이로 인해 돈분에 검출되었을 개연성이 높은 것으로 판단된다.

가축분뇨의 효율적 관리체계 구축에 관한 연구: 수집·운반·재활용 시설을 중심으로

안태웅 ( Ahn Taeung ),강성주 ( Kang Seongju ),김동민 ( Kim Dongmin ),손대희 ( Son Daehee ),이흥수 ( Lee Heungsoo ),오정국 ( Oh Jungkuk ),유홍덕 ( Ryu Hongdeok ),정유진 ( Chung Eugene ),김경현 ( Kim Gyeonghyeon ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-

환경부에서 발간한 가축분뇨 발생 및 처리현황 통계(2020년)에 의한면 주요 축중(한육우, 젖소, 돼지, 닭)의 경우 201,745개소의 축산농가에서 264,477천두의 소, 돼지 등을 사육하고 있으며, 전년에 비해 한우 및 돼지의 사육은 소폭 증가하고, 우유 소비량 감소로 인한 젖소의 사육은 감소 추세를, 닭의 사육은 지속적인 증가 추세를 보이고 있다. 또한 가축사육 두수가 증가됨에 반해 소규모 축산농가는 감소하고 있는 추세이며, 대형화, 집약화 등 기업화 추세가 지속되고 있는 실정이다. 또한 주요 축종의 가축분뇨 발생량은 2012년부터 2017년까지 약 17만 ㎥/일을 유지하다가 2018년에는 185,096 ㎥/일으로 증가하는 경향을 보였다. 가축분뇨 발생량은 원단위가 큰 돼지 등의 사육두수에 크게 의존하며, 돼지의 사육두수가 증가함에 따라 가축분뇨 발생량도 함께 증가하고 있는 경향을 보였다. 본 연구에서는 가축분뇨관련영업(수집·운반) 업체 및 재활용 시설을 대상으로 가축분뇨 관리의 문제점을 현장조사를 통해 이슈를 도출하고 이에 대한 가축분뇨 관리방안을 마련하고자 하였다. 가축분뇨관련 영업(수집·운반) 업체는 458개소를 전수조사를 수행하였으며, 축종별 현황은 돼지가 292개소(88%), 소 28개소(8%), 젖소 5개소(1.9%), 닭 8개소(2%), 말 1개소(0.1%) 순으로 조사되었다. 가축분뇨 대상 물질(분 38개소(11%), 요 157개소(47%), 분뇨혼합 139개소(42%)), 가축분뇨 일평균 처리량(분 41.1 톤, 요 62.8 ㎥, 분뇨혼합 64.7 톤), 종사인력(수집운반기사 2.2명, 사무직 0.7명, 대표자 1.2명), 장비(20톤 이상 0.9대, 20톤 이하 1.4대) 등으로 조사되었다. 가축분뇨 수집·운반 관련 최종 이동경로는 공공하수처리시설 6개소(2%), 가축분뇨 공공처리시설(정화처리) 171개소(51%), 가축분뇨 공공처리시설(자원화처리) 15개소(5%), 자원화시설 111개소(33%), 농지 31개소(9%)로 조사되었다. 가축분뇨 재활용 시설은 333개소를 대상으로 표본조사를 수행하였으며, 조사대상별로 구분하면 퇴비 생산업체는 294개소, 액비 유통업체는 11개, 공동자원화시설은 28개소를 조사하였다. 가축분 퇴비의 원료는 돈분, 우분, 계분, 마분 등이었고 혼합원료와 단독원료 사용으로 구분하고 있으며, 혼합원료는 돈우계분이 44.3%로 가장 높았고 단독원료는 계분이 15.0%로 조사되었다. 전수조사 등 현장조사 결과를 토대로 다양한 이슈를 도출하였고 가축분뇨법에 근거하여 가축분뇨 관리방안을 제시하고자 하였다.

대청호 상류유역의 오염원 현황과 수질관리 방안에 관한 연구 : 안남천과 안내천을 중심으로

안태웅 ( Ahn Taeung ),강성주 ( Kang Seongju ),김동민 ( Kim Dongmin ),김병수 ( Kim Byeongsoo ),강지현 ( Kang Jihyeon ),이흥수 ( Lee Heungsoo ),오정국 ( Oh Jungkuk ),조인호 ( Jo Inho ),정상구 ( Jeong Sanggue ),손대희 ( Son Daehee ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-

대청호는 금강 중·상류에 건설된 다목적 인공호수로서 대청호 상류유역 연평균 총강수량의 인 약 28억 ㎥(68%)이 유입되고 있고 중부권의 주요 용수원으로 연간 약 16억 ㎥의 생활용수, 공업용수, 관계용수를 공급하고 있다. 이러한 수자원을 보호하기 위하여 대청호 주변에 오염물질 배출로 인한 환경오염을 예방하고 자연환경 및 생활환경을 적정하게 관리·보전하기 위하여 기존의 상수원보호구역 외에 상수원 수질보전 특별대책지역을 지정·고시가 되어 수질보전을 위한 노력은 지속적으로 이루어지고 있다. 대청호 수질개선 및 녹조문제를 해결하기 위하여 대청호로 직접 유입 하천에 대한 중장기 모니터링을 실시하고 있으며, 지류하천별 물환경 기초자료를 확보하고 오염원 정밀조사를 통한 지류별 오염발생 특성을 파악하여 수질개선 및 녹조저감을 위한 수질관리를 방안을 모색하고 있다. 이와 관련하여 대청호 상류유역의 지류지천 중에서 안남천과 안내천을 대상으로 현장조사를 통해 오염원 그룹별로 오염원을 분석하고 하천유량 및 수질 모니터링을 수행한 결과를 종합하여 대청호의 안남천과 안내천의 수질관리방안을 마련하고자 하였다. 오염원 그룹별로 현장을 조사한 결과, 안남천 유역에는 축사 43개소(소 570두, 가금 13,000두), 방치축분 12개 지점 등 축산계 오염원과 인삼재배지 21개소(면적 29,026 ㎡), 비닐하우스 9개소(면적 24,747 ㎡), 홍수조절지 56개소(면적 62,226 ㎡) 등 토지계 오염원으로 확인되었다. 안남천 유역 전체 T-P 배출부하량 중 축산계가 93.8%, 생활계는 5.7%, 토지계가 0.5%의 비율로 확인되어 축산계에 대한 수질관리방안의 마련이 필요한 것으로 나타났다. 안남천과 안내천의 현장조사를 통한 오염원 분석 및 하천 모니터링 결과를 종합적으로 분석하여 안남천·안내천 유역의 수질개선을 위한 축산계 구조적 및 비구조적인 관리방안을 마련하였다. 수계의 저영향 축산활동을 위해서는 구조적인 관리방안인 노후화된 시설지원, 축분 수거를 통한 자원화처리와 비구조적인 관리방안인 비가림막 도우미 제공, 주민들에 대한 환경교육이 활성화 되어야 할 것으로 판단된다. 토지계 관리 방안으로는 안남천·안내천 유역의 홍수조절지의 불법 경작에 대한 해결 및 경작지의 축소와 농업 비점오염원의 유출방지가 필요할 것으로 판단된다.

가축분뇨 퇴비·액비의 비료성분 및 중금속 함량에 관한 연구

안태웅 ( Ahn Taeung ),김동민 ( Kim Dongmin ),이흥수 ( Lee Heungsoo ),신현상 ( Shin Hyunsang ),정유진 ( Chung Eugene ) 한국물환경학회(구 한국수질보전학회) 2021 한국물환경학회지 Vol.37 No.4

The application of organic fertilizer could be accompanied by potential hazards to soil and humans due to trace metals. Livestock manure compost·liquefied fertilizer is a well-established approach for the stabilization of nutrients and the reduction of pathogens and odors in manures, which can be evaluated as compost·liquefied. In this study, the livestock manure compost·liquefied fertilizers produced at 333 liquid manure public resource centers and liquid fertilizer distribution centers were collected from May to December 2019. The nutrient content (nitrogen, phosphorus, and potassium), physicochemical properties, and heavy metal content were investigated. The livestock manure compost·liquefied fertilizer was measured using a mechanical maturity measurement device. The organic matter, arsenic, cadmium, mercury, lead, chromium, copper, nickel, zinc, E. coli (O157:H7), Salmonella, etc. of the livestock manure compost·liquefied fertilizers were analyzed. The average heavy metal content in the livestock manure compost·liquefied fertilizer was as follows: Cr 2.9 mg/kg (0.2~8.7 mg/kg), Cu 20.4 mg/kg (1.6~74.1 mg/kg), Ni 1.3 mg/kg (0.4~4.2 mg/kg), and Zn 79.8 mg/kg (3.0~340.7 mg/kg). Although large-scale organic fertilizer plants and resources recycling centers produce good organic (liquid) fertilizers with proper components, it is necessary to standardize livestock manure compost·liquefied fertilizer in order to facilitate efforts to turn livestock manure into useful resources.

대청호 상류유역의 데이터 분석(QUAL-MEV)을 활용한 수질개선방안 연구

안태웅 ( Ahn Taeung ),강성주 ( Kang Seongju ),김동민 ( Kim Dongmin ),김병수 ( Kim Byeongsoo ),강지현 ( Kang Jihyeon ),장민식 ( Jang Minsik ),이흥수 ( Lee Heungsoo ),오정국 ( Oh Jungkuk ),조인호 ( Jo Inho ),정상구 ( Jeong Sanggue ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-

하천의 수질 모델링은 해당 수계의 오염부하량, 유출량 등 환경요인의 변화에 따른 하천수질 목표지점의 수질변화를 모의함으로써 효과적인 수질관리가 가능하도록 만들어준다. QUAL계열 모델은 수질항목, 수역 특성, 기타 기초 자료의 제공여건 등을 고려한다. 본 연구에서는 대청호 상류유역의 지류지천 중에서 안남천과 안내천을 대상으로 수질 변화 요소와 기여 특성을 반영한 모의와 해석이 최적화된 QUAL-MEV 모델을 이용하여 대청호 상류유역의 오염원 그룹별로 수질개선방안을 제시하고자 하였다. QUAL-MEV는 QUAL2E를 기반으로 수질오염총량제에 최적화하여 개발한 하천 수질모델이다. QUAL-MEV는 하천의 흐름선을 축으로 수심과 수평 방향으로 완전혼합을 가정하고 있으며, 수지형 하천의 수질변화 모의에 적합하게 개발되었다. 수리학적으로 QUAL-MEV는 하천 유역의 유량과 유입되는 오염 부하량 등에 대하여 정상상태 조건의 모의만 가능한 프로그램이고 용존산소에 대하여는 일주변화의 동적 모의에 활용이 가능하다. 모형은 정상상태(Steady State)에서 하천 수질을 결정하는 오염부하의 영향을 알아보는데 사용될 수 있다. 이에 본 연구에서는 대청호 상류유역의 데이터를 활용하여 대청호의 수질개선방안 시나리오를 제시하고 수질오염물질 및 오염원 등 각 인자간의 연관성 및 영향관계를 분석한 결과를 토대로 수질개선방안에 제시하고자 하였다. 유량 및 수질모니터링 지점별로 유역을 구분하여 모식도를 작성하기 위하여 대청호 상류유역의 지류지천 중에서 안남천과 안내천 유역의 지형분석을 실시하였으며, 지형분석은 리치별 소유역을 구분하기 위하여 위성사진과 수치지도(DEM)자료를 바탕으로 QGIS의 지형분석 기능을 활용하였다. 모델의 보정·검증은 실측수질의 ±20%이내에 모의되도록 보정과 검증을 수행하였고 모델의 성능을 통계적 방법으로 분석하였다. 안남천의 수질모델링(QUAL-MEV) 결과, 축산계와 토지계의 총인(T-P) 부하량 저감을 주요 대책으로 구성한 시나리오에서는 축사시설 개선지원(21.1%), 가축분뇨 수거 및 자원화 처리(20.0%), 홍수조절지 경작관리(11.8%) 순으로 저감 효과가 있는 것으로 예측되었다. 안내천의 수질모델링(QUAL-MEV) 결과, 축산계와 토지계 총인(T-P) 부하량 저감을 주요 대책으로 한 시나리오에서는 가축분뇨 수거 및 자원화 처리(41.2%), 축사시설 개선지원(15.0%), 홍수조절지 경작관리(10.5%) 순으로 저감 효과가 있는 것으로 예측되었다.