스마트팜 폐양액의 금강유역 수질 오염 부하 및 조류 발생 특성 분석 = The characteristics of Water Pollution Load and Algae Occurrence by Waste-water from Smartfarm Nutrient Solution in the Geumgang River Basin

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The expansion of protected horticulture in Korea and the increasing adoption of hydroponic cultivation have intensified the need to manage hydroponic nutrient solution effluent (waste nutrient discharge). This study aimed to assess the spatial distribution of facility greenhouses in the Geum River basin and to estimate basin-scale effluent discharge loads to support management planning. Facility-horticulture spatial coverage data (SHP) from the Palm Map platform were obtained from the electronic agricultural land map and overlaid with the Geum River basin boundary using GIS. Facility-greenhouse areas were calculated and aggregated by tributary sub-basins. The total facility-greenhouse area within the Geum River basin was estimated at approximately 14,565 ha, representing 26.6% of the national facility-greenhouse area (54,844 ha). Facility greenhouses were most densely distributed around the Gongju reach of the Geum River, the Nonsan Stream sub-basin, and the Geum River estuary, which together comprised 35.9% of the total facility-greenhouse area within the basin. Farm surveys showed that tomatoes (including cherry tomatoes) were the dominant crop in Sedo-myeon (226 of 290 farms), whereas cucumbers were most common in Mokcheon-eup (103 of 174 farms). Soil-based cultivation remained prevalent (92% in Sedo-myeon and 89% in Mokcheon-eup), while hydroponic cultivation accounted for approximately 10%.
Effluent discharge loads were estimated by multiplying crop-specific unit discharge factors reported in previous studies by tributary-scale facility-greenhouse areas. These results provide a basin-wide baseline for prioritizing management areas and sizing required treatment capacity to support pollutant-reduction strategies for sustainable protected horticulture in the Geum River basin.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• 제 1장 연구의 개요 1
• 1.1. 연구의 배경 1
• 1.2. 연구의 목적 5
• 제 2장 연구사 6
• 2.1. 물부족과 하천의 기능 6
• 2.1.1. 세계적 물부족 현상 6
• 2.1.2. 한국의 물관리 및 물부족 현상 8
• 2.1.3. 물부족에 대응하기 위한 유역관리 기술 10
• 2.2. 우리나라 하천 및 주요강 물관리 12
• 2.2.1. 이수 및 치수 기능을 위한 하천관리 12
• 2.2.2. 생태 및 생물다양성을 위한 하천관리 14
• 2.2.3. 하천의 기능을 위한 오염물질 유입방지 대책 16
• 2.3. 우리나라 시설농업단지 현황 및 특성 18
• 2.3.1. 우리나라 시설농업단지 형태 및 규모 18
• 2.3.2. 시설농업단지 수경재배 현황 및 특성 22
• 2.3.3. 수경재배로 배출되는 오염물질 현황 24
• 2.4. 시설농업단지 병원균의 녹조발생 영향 25
• 2.4.1. 시설원예 농업의 주요 곰팡이 발생 현황 25
• 2.4.2. 시설원예 농업의 주요 박테리아 발생 현황 26
• 2.5. 시사점 27
• 제 3장 실험 재료 및 방법 29
• 3.1. 연구 대상지 선정 29
• 3.1.1. 금강유역 토지이용 현황 29
• 3.1.2. 금강유역 시설원예 현황 31
• 3.1.3. 시설원예 집중지역의 수경재배 현황 33
• 3.1.4. 금강유역 분석 결과 근거 수경재배 연구대상지 선정 35
• 3.2. 수질 이화학적 지표 분석 39
• 3.3. 조류발생 영향 평가 및 지표 검출 40
• 제 4장 연구결과 및 고찰
• 4.1. 금강유역 수경재배에 따른 오염 부하량 평가 43
• 4.1.1. 금강유역 수경재배 현황 분석 43
• 4.1.2. 주요 작물별 수경재배 오염물질 배출 특성 44
• 4.1.3. 금강 전체에 미치는 오염부하량 평가 46
• 4.2. 수경재배 폐양액의 조류 발생 특성 분석 48
• 4.2.1. 작물별 폐양액 성분에 따른 조류발생 특성 48
• 4.2.2. 폐양액 잔류에 따른 조류발생 특성 분석 52
• 4.3. 폐양액 유입 하천의 조류발생 특성 분석 64
• 4.3.1. 작물별 폐양액 유입 하천의 조류발생 특성 64
• 4.3.2. 시설농업단지 폐양액 재사용을 위한 살균 필요성 제언 74
• 제 5장 결론 76
• 참고문헌 80