영산강 소하천의 수질종합평가 기법 연구

국문 초록 (Abstract)

하천수질은 오염부하, 하천의 수리·수문특성, 퇴적물의 오염상태, 내부 물질 대사의 정도 등이 상호작용하여 나타나기 때문에 수질의 정확한 변동 특성 및 평가를 내리는데 어려우며, 이들 수질은 지점별, 계절별, 연도별 특성이 상이하다. 따라서 하천의 수질관리를 위해서는 장기적이고 체계적인 모니터링이 필요하며, 모니터링을 통해 수집된 자료를 이용하여 하천수질에 영향을 미치는 환경적 변수 파악 및 상호영향 평가를 통한 체계적 관리가 매우 중요하다. 본 연구는 영산강 유역 소하천의 수질자료에 대한 다변량 분석기법 적용을 통하여, 수질종합평가에 적합한 수질등급판정기준 모형 개발 및 그 활용 가능성을 제시한 것으로서, 실험적 연구를 통하여 얻은 결론은 다음과 같다.

첫째, 차별화된 수질종합평가 모형구축을 위한 판별분석 시행에 있어서, 판별분석을 주도할 수질기준 변수의 경우, 7개 군집 분류 시에는 BOD, COD, T-N, SS의 4개 항목이, 2∼6개 군집 분류 시에는 BOD, COD, SS의 3개 항목이 관여함을 확인하였다.

둘째, 수질기준을 5등급, 7등급으로 구분하여 주요수질인자를 활용한 수질종합평가 판정기준 모형이 도출되었으며, 모형의 적합도는 5등급 구분 수질기준에 대한 6개 인자를 활용한 경우 83.1 %, 4개 인자를 활용한 경우 70.4 %, 3개 인자를 활용한 경우 73.3 %로 조사되어 군집분석 결과 나타난 6개 인자를 활용할 경우 높은 적합도를 보였다.

셋째, BOD/COD/TOC, SS, T-N, T-P의 6개 항목 수질인자를 기준으로, 7등급 구분 수질평가 판정 적합도가 현재의 환경부 수질기준에 비하여 19.7 %로 매우 낮았던 이유는, 환경부 수질환경기준에서 항목별 수질 등급 중 가장 저조한 등급을 최종 적용하였기 때문으로 판단된다.

넷째, 수질을 종합적으로 평가하고자 할 경우, 5등급 구분 시 6개 수질인자를 활용함이 바람직하나, 7등급 구분 시에는 오히려 3개 수질인자만 활용하여도 보다 높은 신뢰도를 보여줄 것으로 분석되었다.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서 론 1
• 1.1 연구의 배경 1
• 1.2 연구의 목적 3
• 1.3 연구 내용 및 방법 5
• 1.4 연구 범위 7
• 제 2 장 이론적 고찰 9
• 2.1 통계분석 이론 9
• 2.1.1 다변량 통계분석 9
• 2.1.2 상관분석 10
• 2.1.3 요인분석 12
• 2.1.4 군집분석 14
• 2.1.5 판별분석 16
• 2.1.6 회귀분석 17
• 2.2 수질환경기준 20
• 2.2.1 수질환경기준의 의의 20
• 2.2.2 수질관련 환경기준의 변천 20
• 2.3 국내외 관련 연구동향 25
• 제 3 장 영산강 유역 현황 27
• 3.1 영산강 유역 개황 27
• 3.2 토양 및 토지이용 31
• 3.3 기후 및 기상 34
• 제 4 장 소하천 수질 해석 및 통계 분석 36
• 4.1 소하천 수질 해석 36
• 4.1.1 연도별 수질해석 36
• 4.1.2 소하천별 수질그룹화 50
• 4.2 수질자료의 통계 분석 52
• 4.2.1 수질 상관분석 52
• 4.2.2 수질 주성분 및 요인분석 56
• 4.2.3 수질 군집분석 59
• 4.2.4 수질 판별분석 64
• 제 5 장 수질종합평가 모형 구축 108
• 제 6 장 결 론 156
• 참 고 문 헌 158
• Abstract 162
• 부 록 164

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