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고정익 무인항공기를 활용한 C factor 산정방안 연구
성윤수 ( Yunsoo Sung ),이서로 ( Seo Ro Lee ),이동준 ( Dongjun Lee ),이현구 ( Hyungoo Lee ),임경재 ( Kyoung Jae Lim ),김종건 ( Jong Gun Kim ) 한국농공학회 2017 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2017 No.-
전 세계적인 기후변화로 인한 기상이변 현상으로 국지성 호우가 빈번하게 발생하는 시점에 강우로 인한 토양유실 문제가 심각하게 대두되고 있다. 또한 급격한 도시, 산업화의 진행으로 인해 강우로 인해 유실되는 토양의 양이 증가하여 생태계에 악영향을 미치고 있다. 따라서 국내에서는 토양유실문제를 해결하기 위해 많은 연구를 진행하고 있다. 토양유실문제를 해결하기 위해서는 토양유실현상의 원인을 파악하기 위한 모니터링 연구를 수행하여 현상을 분석하는 것이 가장 정확한 방법이지만 수반되는 인적, 경제적 한계가 발생하게 된다. 따라서 많은 연구자들은 토양유실량 산정 및 유사거동특성을 계산하는 모형을 활용한 연구가 수행되고 있다. 토양유실량을 산정하는 모형 중 전 세계적으로 가장 많이 사용되는 범용토양유실량산정공식(Universal Soil Loss Equation, USLE)은 5개의 인자를 사용하여 연평균 토양유실량을 산정한다. 국내의 경우 환경부에서 제정한 ‘표토의 침식 현황 조사에 관한 고시’에 표토침식 현황을 조사하는 방법으로 USLE 공식을 사용한다. USLE 모형을 구성하는 인자 중 C factor는 작물의 생육과정에 따른 변화를 고려하지 않고 작물에 대한 획일적인 값을 제시하고 있어 밭에서 발생되는 정확한 토양유실현황을 예측하는데 한계가 있다, 따라서 본 연구에서는 식생피복변화에 따른 C factor산정방안을 제시하기 위해 비점오염원관리지역으로 지정된 자운지구 내 고랭지밭을 대상으로 실측을 통한 C factor를 제안하였다. 식생피복변화에 따른 C factor를 제안하기 위해 우선적으로 제작되어야 하는 NDVI map을 제작하기 위해 본 연구에서는 무인항공기인 ebee와 Multi-spectral 센서를 사용하여 실측을 진행하여 NDVI map을 제작하였으며, C factor를 제안하기 위해 Jamil A.A.Anache et al의 연구결과에 명시된 C factor 산정식을 적용하여 식생피복 변화에 따른 C factor를 산정하였다. 산정결과, 획일적인 값을 제시하는 기존 C factor와 다르게 식생피복에 따라 변화하는 C factor가 산정되었다. 본 연구를 통해 제안된 드론을 사용한 C factor 산정방안을 통해 정확한 토양유실량을 산정하는데 기여할 것으로 판단된다.
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도시·농업·복합 토지이용 유역에서의 비점오염부하량 분석
최유진 ( Yujin Choi ),이서로 ( Seo Ro Lee ),양동석 ( Dong Seok Yang ),한정호 ( Jungho Han ),박민지 ( Minji Park ),김종건 ( Jong Gun Kim ),임경재 ( Kyoung Jae Lim ) 한국농공학회 2017 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2017 No.-
하천으로 유입되는 오염원은 일정한 장소 혹은 시설에서 지속적으로 배출되는 점오염원과 도시, 도로, 농경지 등에서 강우시 빗물과 함께 하천으로 유입되는 비점오염원으로 구분할 수 있다. 점오염원은 오염물질의 발생원이나 이동특성이 비교적 명확하여 시설설치를 통하여 지속적으로 관리되고 있다. 반면 비점오염원에 대한 관리는 그에 비해 미흡한 실정이다. 최근 급격한 도시화로 인하여 토지이용에도 급격히 변화가 발생하고 있다. 도심지의 증가와 함께 불투수층의 비율이 높아지면서 강우시 첨두유량이 커지고 강우유출수와 함께 하천으로 유입되어 수질오염을 가중화시키는 비점오염원 또한 증가하고 있다. 이에 따라 비점오염원 관리의 중요성이 커지고 있다. 각 토지이용별로 발생하는 비점오염원을 적절하게 관리하기 위해서는 유역별 비점오염원 발생특성에 대한 파악이 우선적으로 이루어져야한다. 이에 본 연구에서는 한강수계의 도촌천, 설성천 그리고 공지천 세 유역을 대상으로 LDC(Load Duration Curve, 오염부하지속곡선)를 이용하여 도시·농업·복합 토지이용 유역에서의 비점오염원 부하량의 특성 분석을 진행하였다. SWAT 모델을 이용하여 유역별 유량과 수질 관측자료에 대한 보정을 진행하고 모델로부터 모의된 유량모의 자료를 최대유량에서 최소유량 순으로 배열하여 FDC(Flow Duration Curve, 유량지속곡선)를 작성하였다. 다음으로 유역별로 작성한 FDC에 목표수질을 곱하여 LDC를 작성하였다. 이때 목표수질은 T-P의 경우 수질오염총량관리제도의 대상항목으로 명시된 값을 이용하였으며 수질오염총량관리제도의 대상항목이 아닌 SS와 T-N은 관측 값의 산술 평균을 임의 목표수질로 정하였다. LDC 상에 SS, T-N, T-P에 대한 수질모의자료를 도시하였다. 일반적으로 점오염원과 비점오염원의 유출 기준점은 전체 유량의 중간에 해당되는 평수량을 기준으로 한다. 따라서 본 연구에서는 이를 기준으로 점오염원과 비점오염원을 구분하여 각 오염원의 초과율 현황을 분석하고 목표수질 달성 여부를 확인하였다. 본 연구의 결과는 도시·농업·복합 유역에서의 비점오염원에 적정한 관리방안 결정을 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 보여진다.
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