충청남도 지류하천의 유량 및 수질 분포특성 분석

박상현(Sang Hyun Park),문은호(Eun Ho Moon),최정호(Jeong Ho Choi),조병욱(Byung Wook Cho),김홍수(Hong Su Kim),정우혁(Woo Hyeok Jeong),이상진(Sang Jin Yi),김영일(Young Il Kim) 大韓環境工學會 2011 대한환경공학회지 Vol.33 No.10

충청남도 주요 지류하천 유역을 정확히 파악하고 수질개선이 우선적으로 필요한 하천유역을 선정하기 위해 충청남도주요 지류하천 81개를 대상으로 유량 및 수질을 모니터링 하였다. 충청남도의 남부와 북부지역에 위치한 지류하천들의 유량이 상대적으로 많은 것으로 나타났으며, 금강수계 논산천 유역의 하천들과 삽교호수계의 곡교천, 무한천, 삽교천 등이 큰 경향을 보였다. 수질항목에 관계없이 유역면적에 비해 오염원이 밀집되어 있는 금강수계의 논산천 유역, 삽교호수계의 곡교천유역, 안성천 유역에 위치한 하천들이 수질오염물질의 농도는 높은 것으로 나타났다. 한편, ``환경정책기본법``의 하천수질 II등급을 금강수계의 하천들은 64%, 삽교호수계의 하천들은 45%, 서해수계의 하천들은 26% 만족한 반면, 안성천수계의 하천들은 모두 하천수질 II등급을 초과하여 충청남도에서는 안성천수계, 서해수계, 삽교호수계 순으로 하천 수질개선을 위한 정책을 수립하여야 한다. 결론적으로 충청남도에서 수질개선이 필요한 하천유역은 하천 유량이 많고 수질오염물질의 농도가 높은 강경천, 금천, 논산천, 석성천, 승천천, 정안천, 증산천(이상 금강수계), 곡교천, 남원천, 매곡천, 무한천, 삽교천, 온천천, 천안천(이상 삽교호수계), 광천천, 당진천, 대천천, 도당천, 와룡천, 청지천, 판교천, 흥인천(이상 서해수계), 둔포천, 성환천, 입장천(이상 안성천수계) 등이며, 이러한 하천유역에는 하천의 수질개선을 위해 유역 내 오염원 저감을 위한 환경기초시설의 설치등과 같은 수질개선방안의 수립 및 시행이 시급한 것으로 판단된다. The major 81 tributaries in Chungcheongnam-do were monitored for flowrate and water quality in order to understand the characteristics of the watershed and to select the tributary catchment for improving water quality. The value of flowrate in the tributaries at Nonsancheon catchment at the Geum-River watershed and Gokgyocheon, Muhancheon, Sapgyocheon at the Sapgyo- Reservoir watershed, which is located in the southern and northern area in Chungcheongnam-do, was relatively greater than the other watersheds. The concentration of water pollutants regardless of water quality parameters in Nonsancheon catchment at the Geum-River watershed, Gokgyocheon catchment at the Sapgyo-Reservoir watershed and the Anseongcheon watershed, which have a dense source of pollution, were higher than the other watersheds. However, 64 percent of the tributaries at the Geum-River watershed, 45 percent of tributaries at the Sapgyo-Reservoir watershed, 26 percent of tributaries at the Geum-River watershed all satisfied the Class II regulations in the Framework Act on Environment Policy, but all of the tributaries located in the Anseongcheon watershed exceeded the Class II regulations. Therefore, the policy for improving the water quality of the tributary in Chungcheongnam- do should be established in the following order: Anseongcheon, Seohae, Sapgyo-Reservoir watersheds. Consequently, the tributary catchment for improving water quality, which has a large flowrate and a high concentration of water pollutants, was selected at Ganggyeongcheon, Geumcheon, Nonsancheon, Seokseongcheon, Seungcheoncheon, Jeongancheon, Jeungsancheon (so far Geum-River watershed), Gokgyocheon, Namwoncheon, Maegokcheon, Muhancheon, Sapgyocheon Oncheoncheon, Cheonancheon (so far Sapgyo-Reservoir watershed), Gwangcheoncheon, Dangjincheon, Daecheoncheon, Dodangcheon, Waryongcheon, Cheongjicheon, Pangyocheon, Heungincheon (so far Seohae watershed), Dunpocheon, Seonghwancheon, Ipjangcheon (so far Anseongcheon watershed). The plans as installation of environmental facilities to reduce the source of pollution for improving the water quality of these tributary catchments should be urgently established and implemented.

유량-수질관계 비교를 통한 하천 수질개선 우선순위 선정기법 적용

임봉수(Bong Su Lim),조병욱(Byung Wook Cho),김영일(Young Il Kim),김도영(Do Young Kim) 大韓環境工學會 2010 대한환경공학회지 Vol.32 No.8

본 연구는 하천 수질개선을 위해 충청남도 금강 중·하류권역에 위치한 18개의 지류하천을 대상으로 유량 및 수질측정, 하천그룹화, 오염물질 부하량 및 배출부하밀도를 산정하였다. 하천의 수질분석 결과는 저수기의 평균BOD농도를 기준으로 하천생활환경기준 II등급(BOD기준 3.0 mg/L)의 수질을 초과하는 하천은 정안천, 방축천, 길산천, 조천, 석성천, 강경천으로 나타났다. 하천그룹화 결과 금강에 유입되는 유량이 저수량을 기준으로 10 m3/min 이상이고, 저수기의 평균BOD 농도가 3.0 mg/L 이상으로 금강의 수질을 악화시키는 주된 요인인 그룹(Group A)에 해당되는 하천으로는 조천, 강경천, 석성천, 정안천으로 나타났다. 이 하천들은 금강의 수질개선을 위해서 수환경관리의 대책을 가장 먼저 고려해야 할 것이다. Group A에 해당하는 하천 중 배출부하밀도가 10 BOD kg/day·km2 정도 이상인 하천은 조천, 석성천, 강경천으로 나타났다. 하천의 유량 및 수질모니터링, 하천그룹화, 배출부하밀도산정 등을 통하여 수질개선 우선순위 유역을 선정한 결과, 연기군의 조천, 부여군과 논산시 경계에 위치한 석성천, 논산시의 강경천과 같은 하천 유역이 수질개선이 시급한 것으로 나타났다. This study was carried out to apply the method of priority order selection for water quality improvement of watershed. The monitoring of flow and water quality, grouping branch streams and discharge load density were estimated on 18 branch streams located in middle and lower area of Geum River, Chungcheongnam-do. Based on average BOD concentration of stream at low flow, the results of the water quality analysis of stream which excess river living standard class 2 (less than BOD 3 mg/L) are Jeongancheon, Bangchukcheon, Gilsancheon, Jocheon, Seokseongcheon and Ganggyeongcheon. As a result of grouping stream, stream that have more than 10 m3/min of flow and more than 3.0 mg/L of average BOD concentration such as Group A are Jocheon, Seokseongcheon, Ganggyeongcheon and Jeongancheon. In Group A, stream corresponds to over than discharge load density as of 10 BOD kg/day·km2 is Jocheon, Seokseongcheon and Ganggyeongcheon. In view of the selected results to improve water quality basin through monitoring of flow and water quality, grouping stream, and estimation of discharge load density, Jocheon in Yeongi, Seokseongcheon located on the border of Buyeo and Nonsan, Ganggyeongcheon on Nonsan such as stream basin were urgent to improve water quality.

중소하천 물환경 개선을 위한 용배수로 관리 및 활용방안

김익재 ( Ikjae Kim ),박종윤,김교범,곽효은 한국환경정책평가연구원 2018 기본연구보고서 Vol.2018 No.-

그동안 우리나라 하천의 관리와 재정투자는 대하천 위주로 추진되어 왔다. 이러한 대하천 혹은 본류 중심의 정책은 조류 발생, 미량오염물질의 누적 등으로 나타나고 있어서 사후적 대책의 심각한 한계로 부각되고 있다. 따라서 하류 대하천과 유역 전반의 수질개선, 수생태 건강성 회복, 지속가능하고 경제 효율성 높은 하천 관리를 위해서는 상류 중소하천(지류·지천) 위주로 정책의 축을 옮기는 패러다임 전환이 필요하고, 사전 예방적 대책 분석과 정책대안 마련이 시급한 실정이다.현재 우리나라의 중소하천 물환경 개선을 위한 과제는 산적해있다. 먼저 유량변화에 민감한 중소하천의 적절한 정책방향성이 필요하고, 앞서 언급했듯이, 수질관리 및 오염원 관리를 위해서 유역 기반의 물관리가 통합적으로 구축되어야 한다. 특히 지류·지천에서 발생하는 점오염원과 비점오염원에 기인한 오염부하량 저감 노력은 앞으로도 상당한 대책과 재정이 필요한 상황이다. 또한 수생태 및 생물다양성 측면에서 부처별 비일관성-비연계성, 재정비효율성, 중앙정부-지방자치단체 역할 비중 등의 한계점은 여전히 수질, 수생태계 건강성 회복에 걸림돌이 될 수 있으므로 물관리 일원화 후에도 경각심을 가지고 중소하천 물환경 개선을 위한 노력이 필요하다.이러한 중소하천 물환경이 당면한 현안 속에서 용배수로의 현황과 수리시설 정비사업의 문제점을 살펴보면, 먼저 약 48~62%의 국내 가용수자원이 농업·농촌용수로 이용되는데 상당량의 농업용수가 용수로와 배수로를 따라 이동-배출되면서 중소하천의 수량적·수질적 변화에 적지 않은 영향을 줄 가능성이 있다. 특히 강우 시 통상적 농경지 대상의 오염원 배출량 산정보다 높은 비점오염원 기여도가 예상되는데 이는 영농활동으로 토사, 가축분뇨 등과 같은 비점오염물질이 용배수로를 통하여 중소하천으로 유출되는 원인에서도 찾아볼 수 있을 것이다. 또한 전국의 용배수로 길이는 중소하천 길이의 7.1배인 18만 7,320km로 상당한 농지면적의 오염 통로로 중소하천의 물환경을 저해할 가능성이 높다고 판단된다. 또한 물공급 손실률을 낮추기 위해 구조물 설치와 보수 중심의 정비사업이 확장되고 있는 추세로 적정한 사업 전후 적정한 관리기준이 필요하다고 사료된다. 이와 같은 관점에서 본 연구의 목적은 현행 용배수로 관리 현황과 그 한계점을 분석하고 중소하천 물환경 보전을 위한 용배수로 관리·활용의 정책 방향과 세부 대안을 마련하고자 한다.‘제1장 서론’에서는 앞서 언급한 바와 같이 연구의 배경과 목적에 대해 설명하고자 했으며, 향후 중소하천 물환경 개선 정책의 제안을 위하여 현재 중소하천 물환경 개선을 위한 배경과 문제점에 대해 기술하였다. 특히 정부가 중소하천 개선을 위해 수행하고 있는 생태하천복원사업, 고향의 강 사업, 마을도랑복원, 실개천 살리기 사업 등과 최근 유해녹조 저감을 위한 조류 중점관리 지류 지정, 지류총량제 시범시행, 윗물살리기 마스터플랜(낙동강유역청, 2016) 등과 함께 용배수로의 현황을 살펴보면서 중소하천 중심의 사전 예방적 물환경관리 전환 정책의 시급성에 대하여 강조하였다.‘제2장 중소하천 물환경 및 용배수로의 현황’에서는 중소하천의 목표수질 만족도에 대하여 본류와 지류 합류 구간에 대하여 전국 수질평가 보고서 현황을 분석하여 지류의 오염현황에 대해 분석하였다. 특히 본장에서 살펴본 오수천 유역은 농업 밀집 지역으로 농업 활동에 기인한 오염원의 유입 영향을 살펴보기 위해 농업용수 사용 유량이 높아지는 관개기(3~7월)의 수질에 대해 주목하였다. 또한 행정구역 면적 대비 농지면적의 비율이 높게 나타난 구미시와 공주시에 대하여 3년간의 수질기준 만족 여부를 조사하였다. 여기서, 농지면적 밀도가 가장 높은 강원도 속초시의 경우 수질측정망의 부재로 인해 본류와 지류의 영향에 대해 비교할 수 없는 한계점이 있었다. 또한 농업용수와 용배수로 관리 및 활용의 중요성에 대해 살펴보기 위해 전국 용배수로 현황을 분석하고 중소하천과 용배수로의 법적 정의와 역할에 대해 분류하였다. 용배수로 현황 분석을 통해 지속적으로 흙수로의 구조물화 비율이 높아지는 경향을 나타냈으며, 이는 친환경적 용배수로 설계기준에서 제시하고 있는 조건과 지향하는 바와 달리 직강화, 콘크리트 구조물화되는 결과를 나타내고 있었다. 이와 함께 친환경적 용배수로 설계의 개념과 방향성에 대해 조사해보고 농림축산식품부에서 제시하고 있는 친환경적 설계에 대한 문헌조사를 수행하였다. 또한 이와 관련된 법·제도 그리고 관련 정책에 대해 분석하였고 용배수로 폐지 후 활용 현황에 대해서 모색하였다. 끝으로 용배수로 정비사업가 평가 대상사업 지정으로 선정되는 적정성을 (전략)환경영향평가 등의 관련대상 사업과 비교하였다.‘제3장 중소하천 물환경에 미치는 용배수로의 영향 분석’에서는 문헌조사를 통해 만경강 유역에서의 농업용 배수의 수질측정 관련 연구에 대해 검토한 결과, 농업용수가 농경지로 유입될 경우 하천 수질에 악영향을 미칠 우려가 있다는 결과를 나타내었다. 또한 연구결과에 따르면 만경강 유역과 현장조사를 한 동진강 유역은 용배수로 이용체계가 매우 복잡했으며 하천용수의 대부분이 용수로 간선으로 유입되어 추가 연구가 필요한 지역임을 확인할 수 있었다. 이와 함께 모니터링 인프라 구축의 미비로 인한 데이터 축적 및 모니터링의 한계점에 대하여 작성하였다. 본 연구에서는 용배수로가 하천 수질에 미치는 영향을 살펴보기 위해 수질오염부하와 용배수로 길이, 면적, 밀도 각각의 항목과 상관분석을 수행하여 어떤 항목이 오염배출부하량과 관계가 있는지 분석해보았다. 이 분석에 앞서 시군별 용배수로의 길이, 면적, 밀도의 현황 분석을 통해 해당 변수별 상위 10순위에 대한 현황을 분석하였다.‘제4장 용배수로의 관리 개선 및 활용 방안’에서는 지금까지 각 장에서 분석한 문헌조사, 현황 분석, 법·제도, 정책, 용배수로 상관분석 등을 통해서 결론적 내용으로 정책적 제언을 포함하였다. 먼저 비점오염 저감을 위한 용배수로 관리 방안으로는 농촌지역의 자연형 시설과 주민참여를 통해 운영·관리되고 있는 ‘자연정화생태습지 조성사업’ 등을 통하여 용배수로, 실개천, 농촌마을 하수 수질개선뿐만 아니라 경관개선, 친수환경 등의 다양한 역할을 수행할 수 있는 실제사례를 바탕으로 제시하였으며, 지역주민이 결합한 거버넌스 구축을 통한 농업비점오염관리를 통한 기술과 주민참여의 시너지를 낼 수 있는 정책을 제안하였다. 또한 농업 수리시설 설계 및 운영·관리 방안으로는 오염원배출부하량과 상관분석을 통해 밭의 경우 배수로 길이의 양적 선형관계를 나타내는 분석결과와 논과 용수로 길이의 양적 상관관계를 나타내는 분석결과를 바탕으로 친환경적 용배수로 수질개선 기술 적용 시 우선적으로 실시해야 하는 방안에 대해 나타냈으며, 용배수로의 이·치수 기능뿐만 아니라 수질 정화, 식재, 어류 및 양서류의 서식지 공간 마련을 위한 개선점을 서술하였다. 또한 수질·유량 측정망의 불일치, 인프라 부재, 저수지 및 용수로 인근의 공급되는 물 위주의 현행 모니터링 시스템을 넘어 전반적으로 수질 모니터링을 할 수 있도록 물수지분석, 모니터링, 모델링 시범사업에 대해 제안하였다. 더불어 농어촌용수 이용 합리화를 위해서 용배수로 신설 및 개보수 사업 등 용수 공급 위주의 정책·사업 시행에서 패러다임의 변화를 통한 수요중심의 이용 합리화 계획을 제안하였다. 마지막으로 본 연구를 수행하면서 중소하천 및 용배수로의 정량적 영향 분석의 한계점으로 인해 수(변)생태계에 미치는 영향과 제한적 수질분석 등에 대해서도 향후 연구과제를 제안하여 중소하천 개선을 위한 연계사업과 확고한 모델 및 재원 마련이 가능하도록 제안하였다. 우리나라 물관리 정책이 물관리 일원화 후 통합 물관리로 발전할 수 있는 또하나의 전환점이 본 연구의 결론과 제언으로 시작되기를 기대한다. Current water environmental polices have been largely centered for managing a mainstream or downstream of the river. The policy direction requires a critical shift towards a proactive policy approach for upstream tributary streams in Korea. This paradigm shift is urgent because tributary streams including headwater streams, which are major receptors of point source pollution and non-point source pollution, could be a key management area in order to achieve goals of watershed management policy.Further, there are critical policy dialogues currently to be discussed on tributary streams in Korea. First, what is a proper policy direction for tributary streams that are sensitive to flow rate change is necessary? As it was discussed before, proactive policy practices should be encouraged in areas of water quality management and pollution sources. A policy review to reduce pollutant loads due to the point pollution sources and non-point pollution sources frequently occur in small catchments should also be critically examined. In addition, policy challenges on improvement of river ecology and biodiversity entails the crucial limitations such as (1) organizational inconsistency-nonconformity, (2) fiscal inefficiency, and (3) imbalanced water governance dynamic between the central government and the local government.As a result, 48~62% of available water resources are distributed through the agricultural irrigation canal. One of the major water pollution in agricultural activities is from turbulent runoff and livestock manure applied at farm fields. In addition, the total length of irrigation and drain canals in Korea is about 187,320km which is 7.1 times of the length of tributary streams. Thereby, the purposes of this research are to (1) analyze the current practices and limitations of agricultural irrigation and drainage canals, and (2) to provide policy directions and measures of these canals for conserving water environment in tributary streams.In conclusions, we proposed a policy priority in application of environmental-friendly irrigation and drainage canals to enhance water environment in tributary streams. Based on the correlation analysis between characteristics of canals and pollutants loads, a linear relation was founded. The policy application on pilot monitoring and modeling project was suggested to improve current monitoring limitations: lack of monitoring infrastructure, inaccuracy in data, and so on. Also, for the improvement of the efficiency in agricultural water management, we suggested a policy paradigm shift from the supply-focused approach to the demand-driven strategy in regard to planning overall water use in agriculture.

수질오염총량관리제의 효율적인 시행을 위한 지류하천 수질·유량모니터링 자료의 활용

김영일(Young Gil Kim),정우혁(Woo Hyeok Jeong),김홍수(Hong Su Kim),이상진(Sang Jin Yi) 大韓環境工學會 2012 대한환경공학회지 Vol.34 No.2

물 환경 정책수립에 기초자료로 활용되는 지류하천 수질·유량모니터링 결과는 수질오염총량관리제의 시행에 있어 가장 핵심적이며 중요한 자료이다. 본 연구에서는 지류하천 수질·유량모니터링 자료가 수질오염총량관리제를 시행하는데 있어 유역현황 분석, 단위유역의 목표수질 만족여부 평가, 시행계획 수립대상유역의 선정, 하천그룹화 방법을 이용한 수질개선 하천유역의 선정 등에 어떻게 활용되는지를 소개하고자 하였다. 충청남도 금강수계의 37개 지류하천 수질·유량모니터링 자료를 이용하여 유역현황을 분석한 결과, 금강 중·하류지역에 위치하고 있는 지류하천의 유량이 대부분 많은 것으로 나타났으며, 논산천 유역에 위치한 하천들은 수질항목에 관계없이 수질농도가 상대적으로 높은 경향을 보였다. 해당 단위유역의 지류 하천 수질과 관계없이 본류 중심의 수질·유량모니터링 결과로 목표수질 만족여부가 결정되고 시행계획 수립대상지역이 선정 되는 문제점을 지류하천 수질·유량모니터링 결과를 활용하여 개선할 수 있었다. 또한, 지류하천 수질·유량모니터링 결과에 기초한 하천그룹화 방법으로 수질개선이 필요한 하천유역을 선정할 수 있었으며, 충청남도 금강수계에서는 하천유량이 많고 수질농도가 높은 논산천, 병천천, 석성천, 조천 유역의 하천들이 오염원 저감을 통한 수질개선이 우선적으로 필요한 것으로 나타났다. The tributary water quality and flowrate monitoring result, which is fundamental data for the establishment of the water environmental policy, is used as very important data for the implementation of TMDL. This study introduced how to use the tributary water quality and flowrate monitoring data for the analysis of the watersheds, the satisfactory assessment of water quality standards in the watersheds, the selection of watersheds for the establishment of the implementation plan, and the selection of the tributary catchments for improving the water quality using a stream grouping method. According to the analytical results of tributary catchment using water quality and flowrate monitoring data of thirty-seven tributaries in the Geum-River watershed at Chungcheongnam- do, the value of flowrate in the tributaries, which is located in the middle-lower Geum-River watershed, was greater than the other areas and the concentration of the water pollutants regardless of water quality parameters in the tributaries at Nonsancheon catchment was relatively higher than the other areas. The problems, which have the determination of satisfaction of water quality standards and selection of target watersheds for establishment of the implementation plan regardless of the water quality of tributary in the watershed due to the water quality and flowrate monitoring results of the main river, were improved use of the results of tributary water quality and flowrate monitoring. Also, the tributary catchments for improving the water quality, according to stream grouping method based on the results of tributary water quality and flowrate monitoring, were selected. In the Geum- River watershed at Chungcheongnam-do, the tributary in the Nonsancheon, Byeongcheoncheon, Seokseongcheon, Jocheon catchments, which has a large flow and a high concentration of water pollutants, should be preferentially selected for improving the water quality of the tributary in accordance with the reduction of the source of pollution.

수질인자의 합성에 의한 하천 레크리에이션 지수 모델의 개발

서일원,최수연,Seo, Il Won,Choi, Soo Yeon 대한토목학회 2014 대한토목학회논문집 Vol.34 No.5

본 연구에서는 시민들이 하천에서 안전하고 쾌적하게 레크리에이션 활동을 할 수 있도록 종합 수질 정보를 제공하는 하천 레크리에이션 지수 산정 모델을 개발하였다. 하천 레크리에이션 지수 모델은 분변성 대장균 모델과 수질지수 모델을 통합하여 구성하였다. 분변성 대장균 모델에서는 로지스틱 회귀분석을 사용하여 분변성 대장균 등급을 예측하였고, 수질지수 모델에서는 DO, pH, 탁도, 클로로필 a를 퍼지 합성방법을 통해 종합화하여 수질 지수를 산정하였다. 최종 단계에서 분변성 대장균 등급과 수질 지수를 통합하여 하천 레크리에이션 지수를 산정할 수 있도록 모델을 개발하였다. 제안된 모델을 낙동강의 강정고령보 상류 지점에 적용한 결과, 하천 레크리에이션 지수는 개별 수질인자들의 변화를 잘 반영하는 것으로 나타났다. 특히 하천 레크리에이션 지수와 클로로필 a의 상관계수가 -0.85로 나타나 클로로필 a가 하천 레크리에이션 지수에 가장 많은 영향을 미치고 있음을 확인할 수 있었다. 본 모델에서 산정한 종합수질지수는 기존 수질 정보 제공 시스템인 실시간 수질지수보다 보수적인 결과를 보였는데, 이는 등급에 따라 현재의 수질 상태가 어떠한 상태에 속하는지를 계산하고 수질 기준의 불확실성을 적절하게 고려하기 때문인 것으로 판단되었다. 나아가서, 분변성 대장균 등급이 낮을 경우 하천 레크리에이션 지수가 분변성 대장균을 고려하지 않고 있는 실시간 수질지수보다 낮은 결과를 제시하는 것으로 나타났다. In this research, a River Recreation Index Model (RRIM) was developed to provide sufficient information on the water quality of rivers to the public in order to secure safety of publics. River Recreation Index (RRI) is an integrated water quality information for recreation activities in rivers and expressed as the point from 0 to 100. The proposed RRIM consisted of two sub models: Fecal Coliform Model (FCM) and Water Quality Index Model (WQIM). FCM predicted Fecal Coliform Grade (FCG) using a logistic regression and WQIM synthesized water quality parameters of, DO, pH, turbidity and chlorophyll a into Water Quality Index (WQI). FCG and WQI were integrated into RRI by the integrating algorithm. The proposed model was applied to upstream of Gangjeong Weir in Nakdong River, and compared with Real Time Water Quality Index (RTWQI) which is the existing water quality information system for recreation use. The results show that calculated RRI reflected change of integrated water quality parameters well. Especially chlorophyll a showed Pearson correlation coefficient -0.85 with RRI. Also, RRIM produced more conservative index than RTWQI because RRI was calculated considering uncertainty of water quality criteria. Further, RRI showed especially low values when fecal coliform was predicted as low grade.

영농시기별 농업용수가 하류하천 수질에 미치는 영향 평가

강태성 ( Taeseong Kang ),금동혁 ( Donghyuk Kum ),김종건 ( Jonggun Kim ),임경재 ( Kyoungjae Lim ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-

최근 영농방식의 변화와 농촌지역의 산업화가 진행되면서 농촌지역의 농업용수 수요가 증가되고 있으며, 기후변화로 인한 가뭄과 홍수 등 자연재해 발생 빈도가 증가함에 따라 안정적인 용수공급을 위한 합리적이고 효율적인 농업용수의 관리가 요구되고 있다. 이에 최근 들어 농업용수의 회귀율 산정과 생태유량 산정에 관한 연구는 활발히 진행되고 있으나, 농업용수가 하류 하천의 수질에 미치는 영향에 관한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 흥업저수지 관개지구 내 본류 및 유입하천을 대상으로 강우시와 비강우시 수질 모니터링을 수행하였으며, 모니터링 결과를 바탕으로 영농시기별 농업용수 배출수가 하류 하천 수질에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 평가대상 기간은 2020년 5월부터 10월까지이며, 총 11회의 강우시와 비강우시 모니터링을 수행하였다. 수질 분석항목은 수질오염총량제의 관리대상 물질인 BOD₅와 T-P 항목이며, 농촌진흥청(Rural Development Administration, RDA)에서 제공하는 농작업 관리일정을 토대로 영농시기를 구분하여 분석하였다. 수질 분석 결과를 이용하여 하천생활환경기준에 따라 평가한 결과, BOD₅ 항목은 평균 1.3(0.6 ~ 2.6)mg/L로 Ⅰa(매우좋음)에서 Ⅱ(약간좋음) 등급으로 나타났으며, T-P 항목의 경우 평균 0.067(0.031 ~ 0.135)mg/L로 Ⅰb(좋음)에서 Ⅲ(보통) 등급으로 나타났다. 영농시기별 하천 수질 분석 결과 BOD₅ 항목의 경우 이앙시기에 1.7 mg/L, 활착기가 지난 6월 분얼성기에 2.3 mg/L로 나타났다. 중간물떼기가 이루어지는 7월 말에 2.6 mg/L로 수질농도가 가장 크게 나타났으며, 중간물떼기 이후 농도가 감소하다가 10월 완전물떼기 시기에 다시 농도가 증가되는 것으로 나타났다. T-P 항목의 경우 이앙시기에 0.088 mg/L로 나타났으며, 6월 말부터 7월 중순까지 농도가 감소하다가 중간물떼기 시기인 7월 말 0.135 mg/L로 가장 크게 나타난 것으로 분석되었다. 이후 농도가 감소하였다가 9월 말 ~ 10월 완전 물떼기 시기에 수질농도가 다시 증가한 것으로 나타나 영농시기별 수질농도의 증감이 BOD₅ 항목과 유사한 경향으로 발생하였다. 본 연구 기간 중 낙수시기에 조사된 BOD₅ 항목의 평균농도는 1.5 mg/L로 그 외 시기의 평균 수질농도(1.0 mg/L)보다 약 1.6배 큰 것으로 나타났으며, T-P 항목의 낙수시기 평균 수질농도는 0.081 mg/L로 그 외 시기의 평균 수질농도(0.043 mg/L)보다 약 1.9배 큰 것으로 나타났다. 본 연구대상지의 농경지 면적은 815.2 ha로 전체 유역 면적 중 14.5%를 차지하는 것으로 나타났으며, 영농활동 중 논물이 배수되는 이앙시기와 중간물떼기 시기, 완전물떼기 시기 등 낙수시기에 토양과 농작 활동에 사용된 비료 등이 하천으로 함께 유출되어 하천의 수질오염에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 분석결과와 같이 농업용수 배출수는 영농시기 중 낙수시기를 제외하면 양호한 것으로 나타났으며, 논물이 배출되는 낙수시기에는 오염원 배출을 저감하기 위한 적절한 저감방안이 마련되어야 할 것으로 사료된다. 그러나 본 연구의 분석 결과는 선행 강수에 의한 영향을 고려하지 않았으며, 단기적인 모니터링 결과를 이용하여 분석하였기 때문에, 추후 장기적인 하천 수질 모니터링과 선행강우의 영향을 고려한 분석이 필요할 것으로 판단된다.

한국 농업용 하천수 및 지하수 모니터링 현황

김진호 ( Jinho Kim ),최순군 ( Sun-kun Choi ),엽소진 ( So-jin Yeob ),홍성창 ( Seung Chang Hong ),김민욱 ( Min Wook Kim ),권순익 ( Soonik Kwon ) 한국농공학회 2020 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2020 No.-

농촌진흥청에서는 각 도 농업기술원과 공동으로 지난 2000년부터 2020년까지 농업용수 수질조사를 실시해 오고 있다. 이 수질조사사업은 친환경농업육성 및 유기식품 등의 관리·지원에 관한 법률에 근거하여 추진하는 것으로 하천수의 경우 농업농촌유역의 하천 최말단을 조사지점으로 하여 전국 300지점의 농업유역을 대상으로 하천수의 수질을 조사하고 있다(제주제외). 조사시점은 각 도별 농업유역의 대표지점을 선정하였고, 조사시기는 벼재배 시기에 맞춰 이앙전인 4월, 재배중인 7월, 수확후인 10월을 조사시기로 하여 연간 3회, 총 900점의 수질시료를 채취 분석하고 있다. 또한 지하수의 경우 논, 밭, 시설재배지를 대상으로 전국 200지점을 선정하여 수질조사를 실시하고 있다. 상대적으로 지하수를 이용하여 관개를 많이 하는 시설재배지를 50%, 논 25%, 밭 25%비율로 조사지점을 지정하였다. 농업용 소관정의 경우수확 후에는 지하수를 활용하지 않는 경우가 많으므로, 연 2회(4월과 7월)에 한하여 조사를 실시하고 있다. 최근 3년(2017∼2019)간 수질을 조사한 결과는 다음과 같다. 하천수의 경우 평균 수질 항목중 pH는 3개년도 모두 동일하게 7.6을 보여주고 있었으며, 환경정책기본법 시행령 제2조, 하천수의 수질기준(농업용수, Ⅳ등급)에서 제시하고 있는 수질기준(6.0∼8.5)을 벗어나는 비율은 2.9∼4.1%로 조사되었다. 연평균 BOD의 경우는 1.6∼1.7mg/L의 범위를 나타내고 있었으며, 농업용수 수질기준(8mg/L) 초과율은 0.4∼0.7%인 것으로 조사되었다. T-P는 0.09∼0.1mg/L로, 기준(0.3mg/L)을 초과비율은 3.6∼5.2% 인 것으로 조사되었다. SS는 6.3∼14.1mg/L로, 기준(100mg/L)을 초과하는 지점은 없는 것으로 조사되었다. 지하수의 경우 pH는 6.9∼7.0을 보여주고 있었으며, 지하수의 수질보전 등에 관한 규칙 제11조, 지하수의 수질기준(농업용수)에서 제시하고 있는 수질기준(6.0∼8.5)을 벗어나는 비율은 0∼2.4%로 조사되었다. 연평균 NO3-N의 경우는 5.30∼6.68mg/L의 범위를 나타내고 있었으며, 농업용수 수질기준(20mg/L) 초과율은 2.2∼4.5%인 것으로 조사되었다. Cl은 25.7∼25.8mg/L로 나타났으며, 기준(250mg/L)을 초과하는 지점은 없는 것으로 조사되었다. 하천수와 지하수의 중금속항목 등에서 전반적으로 수질농도는 수질기준 이내인 것으로 조사되었다. 하천수 수질 조사 결과, 시기별 수질은 일시적인 기온, 가뭄 등의 계절성변동에 따른 영향이 있었으나, 하천수와 지하수의 수질은 농업용수로서의 이용에서 작물생육과 안전성에는 문제가 없는 것으로 나타났다.

영농시기별 농업용수가 하류하천 수질에 미치는 영향 평가

강태성 ( Taeseong Kang ),금동혁 ( Donghyuk Kum ),김종건 ( Jonggun Kim ),임경재 ( Kyoungjae Lim ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-

최근 영농방식의 변화와 농촌지역의 산업화가 진행되면서 농촌지역의 농업용수 수요가 증가되고 있으며, 기후변화로 인한 가뭄과 홍수 등 자연재해 발생 빈도가 증가함에 따라 안정적인 용수공급을 위한 합리적이고 효율적인 농업용수의 관리가 요구되고 있다. 이에 최근 들어 농업용수의 회귀율 산정과 생태유량 산정에 관한 연구는 활발히 진행되고 있으나, 농업용수가 하류 하천의 수질에 미치는 영향에 관한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 흥업저수지 관개지구 내 본류 및 유입하천을 대상으로 강우시와 비강우시 수질 모니터링을 수행하였으며, 모니터링 결과를 바탕으로 영농시기별 농업용수 배출수가 하류 하천 수질에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 평가대상 기간은 2020년 5월부터 10월까지이며, 총 11회의 강우시와 비강우시 모니터링을 수행하였다. 수질 분석항목은 수질오염총량제의 관리대상 물질인 BOD₅와 T-P 항목이며, 농촌진흥청(Rural Development Administration, RDA)에서 제공하는 농작업 관리일정을 토대로 영농시기를 구분하여 분석하였다. 수질 분석 결과를 이용하여 하천생활환경기준에 따라 평가한 결과, BOD₅ 항목은 평균 1.3(0.6 ~ 2.6)mg/L로 Ⅰa(매우좋음)에서 Ⅱ(약간좋음) 등급으로 나타났으며, T-P 항목의 경우 평균 0.067(0.031 ~ 0.135)mg/L로 Ⅰb(좋음)에서 Ⅲ(보통) 등급으로 나타났다. 영농시기별 하천 수질 분석 결과 BOD₅ 항목의 경우 이앙시기에 1.7 mg/L, 활착기가 지난 6월 분얼성기에 2.3 mg/L로 나타났다. 중간물떼기가 이루어지는 7월 말에 2.6 mg/L로 수질농도가 가장 크게 나타났으며, 중간물떼기 이후 농도가 감소하다가 10월 완전물떼기 시기에 다시 농도가 증가되는 것으로 나타났다. T-P 항목의 경우 이앙시기에 0.088 mg/L로 나타났으며, 6월 말부터 7월 중순까지 농도가 감소하다가 중간물떼기 시기인 7월 말 0.135 mg/L로 가장 크게 나타난 것으로 분석되었다. 이후 농도가 감소하였다가 9월 말 ~ 10월 완전 물떼기 시기에 수질농도가 다시 증가한 것으로 나타나 영농시기별 수질농도의 증감이 BOD₅ 항목과 유사한 경향으로 발생하였다. 본 연구 기간 중 낙수시기에 조사된 BOD₅ 항목의 평균농도는 1.5 mg/L로 그 외 시기의 평균 수질농도(1.0 mg/L)보다 약 1.6배 큰 것으로 나타났으며, T-P 항목의 낙수시기 평균 수질농도는 0.081 mg/L로 그 외 시기의 평균 수질농도(0.043 mg/L)보다 약 1.9배 큰 것으로 나타났다. 본 연구대상지의 농경지 면적은 815.2 ha로 전체 유역 면적 중 14.5%를 차지하는 것으로 나타났으며, 영농활동 중 논물이 배수되는 이앙시기와 중간물떼기 시기, 완전물떼기 시기 등 낙수시기에 토양과 농작 활동에 사용된 비료 등이 하천으로 함께 유출되어 하천의 수질오염에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 분석결과와 같이 농업용수 배출수는 영농시기 중 낙수시기를 제외하면 양호한 것으로 나타났으며, 논물이 배출되는 낙수시기에는 오염원 배출을 저감하기 위한 적절한 저감방안이 마련되어야 할 것으로 사료된다. 그러나 본 연구의 분석 결과는 선행 강수에 의한 영향을 고려하지 않았으며, 단기적인 모니터링 결과를 이용하여 분석하였기 때문에, 추후 장기적인 하천 수질 모니터링과 선행강우의 영향을 고려한 분석이 필요할 것으로 판단된다.

낙동강 지류·지천의 유량·수질 특성 및 하천관리를 위한 등급화 방안 연구

나승민,임태효,이재운,권헌각,천세억 한국습지학회 2015 한국습지학회지 Vol.17 No.4

본 연구에서는 낙동강 수계에 속한 지류·지천의 효율적인 유역선정 및 수질 개선방안을 모색하기 위해 38개 지류·지천 을 대상으로 수질 및 유량 모니터링을 실시하였다. 2013∼2014년 동안 실시한 수질·유량자료를 바탕으로, 수질현황 결 과와 각 항목 사이 상관관계를 분석하였다. 더불어, 상관계수가 높고 총량 목표수질지표 항목인 생물화학적산소요구량 (BOD5), 총인(TP) 지표를 이용하여 BOD5농도/유량(Q), TP농도/유량 교차기준으로 지류·지천 등급화 방안을 실시하 였다. 그 결과, BOD5, CODMn, TP, TOC 등의 유기오염물질농도는 낙동왜관 및 낙동고령 중권역에 위치한 구미천, 경호천, 진전천, 기세곡천, 용하천, 용호천 등에서 하천환경기준 III 및 IV 등급 (5∼8 mg/L 이하) 수준으로 높게 관찰 되었다. Pearson 상관계수를 통한 수질항목 (12가지)간 상관관계 조사 결과 역시, BOD5, CODMn, TP, TOC 등의 상 관관계지수가 다른 수질항목들에 비하여 0.8 (p<0.01) 이상으로 높았다. 유량과 수질 (BOD5, TP)항목을 활용하여 하 천등급화를 실시한 결과, 유량 (0.1 m3/s 이상)과 유기물 농도가 높은 (BOD5 >3.0 mg/L, TP >0.1 mg/L) I 그룹의 하천(영산천, 구미천, 기세곡천, 용하천, 용호천, 미전천)이 우선수질개선 및 중점 관리가 필요한 것으로 나타났다. In this study, the major 38 tributaries in Nakdong River were monitored for flow rate and water quality in order to understand the characteristics of the watershed and to find improvement plan. The flow rate and water quality for each target tributary were evaluated based on the monitoring data in 2013∼2014 using a statistical package SPSS-22.0. In addition, the tributary grouping method was conducted using a BOD5 concentration/flowrate and TP concentration/flowrate monitoring data. The average values of BOD5, CODMn, TP and TOC concentrations in Gumicheon, Gyeonghocheon, Jincheoncheon, Gisegokcheon, Yonghacheon and Yonghocheon located at Nakdong Waegwan and Nakdong Goryung watershed were high and in the grade of III or IV (5∼8 mg/L). The Pearson correlation coefficients of TOC with BOD5, CODMn, and TP were greater (r=0.8, p<0.01) than those of the other water quality parameters (12 species). The tributaries with high values of water quality parameters (BOD5 > 3.0 mg/L, TP > 0.1 mg/L) and flowrate (Q > 0.1 m3/sec) were selected for improving water quality according to the stream grouping method. Five tributaries (Gumicheon, Gisegokcheon, Yonghacheon, Yeongsancheon, Mijeoncheon and Yonghocheon) were classified as Group I, which require polices and plans for water quality improvement.

둑높이기 농업용저수지의 운영을 통한 하천 수질개선 효과 분석

지용근,이미선,이진희,장재호,Jee, Yong-Keun,Lee, Mi-Seon,Lee, Jin-Hee,Jang, Jea-Ho 한국수자원학회 2012 한국수자원학회논문집 Vol.45 No.9

최근 농업용저수지를 포함한 농촌지역 하천의 친수활동이 증가하면서 농촌수계의 경관, 수질 및 생태보전 등 환경에 대한 관심이 고조되고 있고, 이로 인해 농촌지역 용수수요 다변화와 물 부족 심화현상 등을 해결할 수 있는 수자원 개발의 필요성이 증대되고 있다. 이러한 측면에서 4대강 살리기 사업의 일환으로 추진되는 농업용저수지 둑높이기 사업은 추가로 필요한 농업용수뿐만 아니라 하천 수질개선을 위한 하천유지용수 확보를 위해 필요한 사업임에도 불구하고 운영계획 및 운영방안이 명확하지 않은 실정이다. 따라서 본 연구는 낙동강의 특정 소유역을 대상으로 농업용저수지 둑높이기 사업을 통해 확보할 수 있는 추가 저수량을 검토하였고 저수지 운영방안에 따라 하천유지용수로 방류할 경우 하류하천 수질개선효과를 평가하고자 하였다. 저수지 운영시나리오에 따른 추가적인 물공급량 확보는 하류하천 수량과 수질에 영향을 줄 것으로 예측되었으며 유량은1~8%의 증가효과와2~10%의수질개선효과를나타냈다. 특히, 저수지 운영상 2월에서 4월 사이에 추가로 방류를 실시할 수 있으며, 하천의 수량 및 수질 개선에 효과적인 것으로 나타났다. 그러나 농업용저수지의 수질은 지류하천뿐만 아니라 낙동강 본류 수질에 큰 영향을 미칠 수 있기 때문에 저수지 수질개선 및 관리가 중요할 것으로 판단된다. In recent years, interest in river environment such as riparian landscape, water quality and ecological conservation has been growing with increasing recreation on agricultural river watershed. That caused the increase of necessity of water resources development, one of solutions for the diversification of agricultural water demand and shortages. In this respects, heightening irrigation dam, as a part of the 4-major river restoration project, is necessary to secure not only additional agricultural water but also instream flow for water quality improvement. However, operation plan of irrigation dam still not be clear. In this study, additional storage which secured through heightening irrigation dam was estimated using SWAT model. And instream flow effects on water quality of downstream were evaluated. The findings show that the additional water supply will contribute positively to water quantity and quality of downstream. The results show a 2~10% water quality improvement effect on nutrients, as well as an 1~8% water quantity increasing effect. In particular, additional storage can be effectively supplied from February to April by the reservoir operation. However, maintaining better water quality in irrigation reservoirs is important because the water quality of irrigation reservoirs can be negatively impacts the water quality in downstream of reservoirs.