금호강 유입지천의 비점오염원 유출 특성 분석

임태효 ( Taehyo Im ),신동석 ( Dongseok Shin ),김경훈 ( Gyeonghoon Kim ),권헌각 ( Heongak Kwon ) 한국농공학회 2016 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2016 No.-

본 연구에서는 금호강에 유입되는 지천에 대한 강우 및 무강우 시 모니터링 결과를 활용하여 수질평가를 통해, 강우 시 지천의 비점오염원 유출특성을 분석하고자 하였다. 금호강 유입지천의 수질 분석결과, 최상류에 위치한 신령천의 수질을 살펴보면, BOD 1.8 ㎎/L, COD 7.2 ㎎/L, SS 19.0 ㎎/L, T-N 4.629 ㎎/L, T-P 0.144 ㎎/L로 조사되었다. 다음 순으로 북안천 지점의 수질은 BOD 1.8 ㎎/L, COD 8.2 ㎎/L, SS 23.5 ㎎/L, T-N 2.858 ㎎/L, T-P 0.170 ㎎/L, 청통천 지점은 BOD 2.4 ㎎/L, COD 8.5 ㎎/L, SS 77.7 ㎎/L, T-N 3.988 ㎎/L, T-P 0.326 ㎎/L, 오목천 지점은 BOD 1.7 ㎎/L, COD 7.5 ㎎/L, SS 13.1 ㎎/L, T-N 3.505 ㎎/L, T-P 0.179 ㎎/L로 조사되었다. 청통천의 경우 T-P 항목을 제외하고는 다른 지점에 비해 오염도가 높게 조사되었으며, 특히 SS 항목의 경우 높은 오염도를 나타내고 있음을 확인 할 수 있다. In this study, the rainfall and non rainfall monitoring results for the tributaries flowing into the Gumho River was to analyze the runoff characteristics of the tributaries during the rainfall. Water quality analysis of incoming tributaries, in case of the Sinryungcheon was investigated by BOD 1.8 ㎎/L, COD 7.2 ㎎/L, SS 19.0 ㎎/L, T-N 4.629 ㎎/L, T-P 0.144 ㎎/L. Water quality of the Bukancheon and Cheongtongcheong and Omokcheon were investigated by BOD 1.8 ㎎/L, COD 8.2 ㎎/L, SS 23.5 ㎎/L, T-N 2.858 ㎎/L, T-P 0.170 ㎎/L and BOD 2.4 ㎎/L, COD 8.5 ㎎/L, SS 77.7 ㎎/L, T-N 3.988 ㎎/L, T-P 0.326 ㎎/L and BOD 1.7 ㎎/L, COD 7.5 ㎎/L, SS 13.1 ㎎/L, T-N 3.505 ㎎/L, T-P 0.179 ㎎/L. Cheongtongcheon was investigated pollution was high except for T-P compared to other sites. And particularly in the case of SS, it was investigated as representing the highest pollution.

낙본N 단위유역 기준유량 설정방법 비교 연구

임태효 ( Taehyo Im ),나승민 ( Seungmin Na ),신동석 ( Dongseok Shin ),김광석 ( Gwangsuck Kim ),권헌각 ( Heongak Kwon ),김경훈 ( Gyeonghoon Kim ) 한국물환경학회 2017 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2017 No.-

금호강 유역의 주요 지류 수질평가에 관한 종합수질지표의 적용성 검토

신석호(Shin Sukho),임태효(Im Taehyo),김상훈(Kim Sanghoon),신동석(Shin Dougsuk),권헌각(Kwon Heongak) 한국방재학회 2018 한국방재학회논문집 Vol.18 No.2

본 연구에서는 금호강 유역의 주요 지류에 관한 최근 2년간(2015~2016년) 월별 수질 모니터링 자료를 활용하여 2006년 국립환경과학원에 의해 개발된 5개 수질항목(pH, DO, BOD, SS, T-Coli)로 구성된 한국형 종합수질지표(K-CWQI)를 산정하고 수질평가에 관한 적용성을 검토하였다. 종합수질지표 산정결과, 5개 지류 모두에서 70~90점 사이의 범위를 나타내어 수질이 비교적 양호한 것으로 평가되었다. 지류별로 살펴보면 팔거천이 88점으로 가장 놓은 점수를 보인 반면, 남천은 77점으로 가장 낮게 나타났다. 또한 종합수질지표의 적용성 검토를 위해 K-CWQI 등급과 BOD 등급의 일치정도를 비교한 결과 완전일치 및 1등급 차이가 전체의 93%에 해당하였고, K-CWQI 등급이 BOD 등급에 비해 월별 변화정도가 상대적으로 낮게 나타났다. 따라서 K-CWQI는 현재의 단일항목 수질환경기준을 반영하면서 보완해 주는 기능이 있을 뿐만 아니라 지류의 수질환경을 종합적으로 평가할 수 있음이 검토되었다. In this study, K-CWQI (Korean-Comprehensive Water Quality Index) including five items such as pH, DO, BOD, SS and T-Coli developed by NIER (National Institute of Environmental Research) in 2006 is calculated by using the result of monitoring in the major tributaries of Gumho-River Basin from 2015 to 2016 and reviewed about applicability when evaluating water quality in the basin. The scope of calculated K-CWQI is from 70 to 90 points in five tributaries and water quality of major tributaries of Gumho-River Basin is evaluated above “slightly good grade”. The highest value of K-CWQI is 88 points of Palgeacheon on the other hand, the lowest value of K-CWQI is 77 points of Namcheon. Also, the grade evaluated by K-CWQI and BOD is compared in order to apply K-CWQI to assessment of water quality. The results of this comparison are summarized as follows. The degree of agreement between the grade evaluated by K-CWQI and BOD is reached to 93% when including 1st grade difference as well as exact match and the monthly variation of K-CWQI is relatively lower than BOD. Therefore, K-CWQI not only can complement current water quality standard consisting of a single item, but also assess water environment of tributary comprehensively.

낙동강수계 교통지역 비점오염원 유출특성분석 및 원단위 산정

권헌각(Kwon Heongak),임태효(Im Taehyo),신동석(Shin Dongsuk),이춘식(Lee Chun Sik) 한국방재학회 2018 한국방재학회논문집 Vol.18 No.3

본 연구에서는 낙동강수계 교통지역에서의 장기모니터링 결과를 활용하여, 대상 피복에 대한 유출특성을 분석하고, 비점오염원 원단위를 산정하였다. 산정된 원단위 및 기존 수질오염총량지침에서 적용되고 있는 대분류 원단위를 활용하여 대상유역인 교통지역에 대한 비점오염원 저감시설별 삭감부하량을 산정하여 비교하였다. 낙동강수계 교통지역에 대한 장기모니터링 자료 분석 결과, 선행무강우일수는 평균 6.7일로 조사되었으며, 해당 지점의 강우량은 평균 31.3 ㎜, 강우지속시간은 9.1시간으로 조사되었다. 조사대상 지점은 도로의 경우 형태에 따른 일부 조경에 의한 차이는 있으나 100% 불투수율을 나타내는 토지피복으로 적은 강우량에도 유출을 나타내는 특성을 보였다. 도로 형태별 비점오염원에 대한 유량가중평균농도(EMCs)의 경우 각각의 강우사상에 대한 EMCs를 산정한 후 강우계급별 구분하여 제시하였다. 비점오염원 유량가중평균농도의 경우 강우사상에 따른 값의 변화가 다양하고, 동일한 지역에 동일한 강우사상이더라도 유출수의 양과 수질 변화가 큰 특성을 나타낸다. 이러한 비점오염원 농도 특성에 따라 EMCs를 강우계급별로 구분하고 제시하였다. 중분류 토지피복 기준 교통지역에 대해 비점오염원 원단위를 산정한 결과, BOD 12.42 ㎏/㎢/day, T-N 7.553 ㎏/㎢/day, T-P 0.391 ㎏/㎢/day로 산정되었다. 기존 수질오염총량관리지침 기준 토지계 비점원단위의 경우 BOD 17.76 ㎏/㎢/day, T-N 13.69 ㎏/㎢/day, T-P 0.631 ㎏/㎢/day로 본 연구에서 산정된 원단위에 비해 다소 높게 적용되었다. 중분류 원단위 기준 산정된 삭감부하량은 대상 유역에서 도로개발 시 사전 적용 후 해당 개발에 따른 부하량을 평가 할 수 있는 근거 자료가 된다. 기존 대분류 토지계 비점원단위의 경우 불투수 토지피복(주거, 공업, 상업, 교통 등)에 대해 공통적인 원단위 값을 적용하여, 분석하고자 하는 특정 피복에 대한 정확한 부하량 산정은 어려운 실정이었다. 본 연구에서는 교통지역에 대해 산정된 원단위를 적용하여 부하를 산정하였으며, 이러한 원인으로 인해 원단위 감소에 따른 저감효율 감소 결과를 나타낸 것으로 사료된다. In this study, the runoff characteristics were analyzed by using long-term monitoring results in the Nakdong River watershed traffic area, and the load per unit area of nonpoint source was estimated. Based on the estimates of the basic load per unit area and existing water TMDL, the reduction load for each nonpoint source pollution reduction facility was calculated and compared. As a result of long-term monitoring data analysis on the Nakdong River watershed traffic area, the average number of rainfall-free days was 6.7 days. The mean rainfall was 31.3 ㎜ and the duration of rainfall was 9.1 hours. The points of investigation were the land cover which showed 100% impervious rate due to some landscaping according to the shape of the road, but showed a characteristic of spillage even at low rainfall. The EMCs for nonpoint pollutants by road type were classified by rainfall class after calculating EMCs for each rainfall event. In case of nonpoint source pollutant flow weighted average concentration, the variation of value according to rainfall history varies, and even in the same area, the amount of runoff and quality of water changes are significant. EMCs are classified according to rainfall class according to characteristics of nonpoint pollution source concentration. As a result of estimating the non-point pollution source unit for the secondary land cover standard traffic area, BOD was calculated to be 12.42 ㎏/㎢/day. The BOD of 17.76 ㎏/㎢/day, T-N of 13.69 ㎏/㎢/day and T-P of 0.631 ㎏/㎢/day were applied somewhat higher than the standard values calculated in this study. The reduction load calculated on the basis of the sub-division basis is the base data for evaluating the load according to the development after pre-application in road development in the target watershed. It is difficult to estimate the exact load for the specific coating to be analyzed by applying the common unit value for the pitcher land cover (residential, industrial, commercial, traffic, etc. In this study, the load is estimated by applying the calculated unit load for the traffic area.

복합적 토지피복유역에 대한 비점오염원 유출특성 연구

이춘식(Lee, Chun Sik),임태효(Im, Taehyo),권헌각(Kwon, Heongak) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.4

본 연구에서는 판문천 유역에 대해 강우 시 유량 및 수질 모니터링 결과를 활용하여 L-Thia 모형을 보정하고 해당 유역에서의 비점오염원 부하량을 산정하였다. 모의된 비점오염원 부하량은 토지피복 군에 따라 산정하였다. BOD의 경우 대지에서 발생되는 비점오염원 부하량이 1503.49 kg/year로 가장 높게 산정되었으며 임야 746.43 kg/year > 밭 502.77 kg/year > 논 250.62 kg/year> 기타 55.93 kg/year 순으로 비점오염원 부하량 차이를 나타내었다. T-N 항목의 경우 BOD와 유사한 형태로 대지에서 922.71kg/year로 가장 높은 부하량을 나타내었으며, 산림 853.42 kg/year > 밭 588.09 kg/year > 논 184.12 kg/year > 기타 77.73 kg/year순으로 차이를 나타내었다. T-P 항목의 경우에는 밭에서 192.15 kg/year로 가장 높은 부하량을 나타내었으며, 다음으로는 산림 122.62 kg/year >대지 110.82 kg/year > 논 24.50 kg/year > 기타 20.17 kg/year 순으로 부하량 차이를 나타내었다. 토지피복을 상세화 하여 발생되는 비점오염원 부하량을 비교한 결과, 인위적 관리 또는 개발이 되는 피복의 부하량이 높게 조사되었다. In this study, we calibrate the L-thia model using the flow and water quality monitoring results for the Pan Muncheon watershed and simulate the nonpoint source loads for the watershed. The simulated nonpoint source loadings were estimated according to the land cover classification. In case of BOD, the nonpoint source load from the site was the highest at 1503.49 kg/year, with 746.43 kg/year for wood and forest, 502.77 kg/year for upland, and 250.62 kg/year for paddy, and 55.93 kg/year for other. In the case of T-N items, it was surveyed similar to BOD, and showed the highest load at 922.71 kg/year on the site, and showed the difference in loading in the order of 853.42 kg/year for wood and forest and 588.09 kg/year for upland, 184.12 kg/year for paddy, and 77.73 kg/year for other. The T-P items were the highest at 192.15 kg/year in the upland, and the loadings were shown in the order of wood and forest 122.62 kg/year and site 110.82 kg/year in the following order. As a result of the comparison of the nonpoint source loadings with the details of the land cover, the load of the land cover to which the artificial management or development was carried out was high.

금호강유역 비점오염원 부하량 평가

권헌각 ( Heongak Kwon ),임태효 ( Taehyo Im ),나승민 ( Seungmin Na ),김경훈 ( Gyeonghoon Kim ),천세억 ( Seuk Cheon ) 한국물환경학회(구 한국수질보전학회) 2016 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2016 No.-

강우에 따른 판문천 비점오염원 부하량 산정에 관한 연구

이춘식(Lee, Chun Sik),임태효(Im, Taehyo),권헌각(Kwon, Heongak) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.3

본 연구에서는 남강 유입 지천 중 판문천에 대해 상, 중, 하류로 구분하여 강우 시 비점오염원 모니터링을 진행하고 그 결과를 활용하여 해당 유역에 대한 비점오염원 유출특성을 분석하였다. 더불어 대상 유역에 대한 비점오염원 부하량 및 유달율을 산정하여 비점오염원의 거동을 분석하였다. 강우 시 평균 유량은 판문천 상류의 경우 0.87 ㎥/sec, 중류 13.12 ㎥/sec 및 하류 20.68 ㎥/sec로 조사되었다. 무강우 시 평시 유량은 상류 0.02 ㎥/sec, 중류 0.25 ㎥/sec, 하류 2.92 ㎥/sec로 조사되었으며, 매우 적은 유량을 유지하다강우 시 급격히 증가하는 형태를 나타내었다. 판문천의 강우 시 수질 농도는, 강우 시 BOD 2.1∼2.9 ㎎/L, COD 4.7∼5.0 ㎎/L, SS10.5∼27.4 ㎎/L, TOC 5.2∼9.1 ㎎/L, T-N 2.381∼2.933 ㎎/L, T-P 0.075∼0.117 ㎎/L 범위로 조사되었다. 판문천 하류부의 무강우시 및 강우 시 수질농도를 비교할 경우 큰 차이는 나타나지 않았다. 무강우 시 진주 판문천의 평균 수질(하류)을 분석한 결과,BOD 2.6 ㎎/L, COD 4.6 ㎎/L, TOC 5.2 ㎎/L, SS 23.0 ㎎/L, T-N 2.369 ㎎/L, T-P 0.066 ㎎/L로 조사되어 하천수질 등급 Ⅱ(약간 좋음)수준을 유지하고 있는 것으로 파악되었다. 진주 판문천의 상⋅중⋅하류의 수질 농도를 검토한 결과, 전체적으로 상류의 수질 오염도가비교적 높았고 하류로 유하함에 따라 수질이 다소 좋아지는 경향을 나타내었다. 강우 시기와 무강우 시기로 구분하여 항목별 유달율을 산정하였다. 진주 판문천유역의 경우 강우 시 유달율이 BOD 0.497, T-N 0.891, T-P 0.131이였으며, 무강우 시 유달율은 BOD 0.360, T-N 0.874, T-P 0.179로 조사되었다. In this study, the non - point pollution source runoff characteristics were analyzed by using the result of monitoring. In addition, the nonpoint source pollutant behavior were analyzed by estimating the nonpoint source load and the delivery rate for the target watershed. The average flow during rainfall was 0.87 ㎥/sec in the upstream, 13.12 ㎥/sec in the middle, and 20.68 ㎥/sec in the downstream. The average flow rate was 0.02 ㎥/sec in the upstream, 0.25 ㎥/sec in the middle, and 2.92 ㎥/sec in the downstream when the rainfall did not come. And when the rainfall did not occur, the average flow rate increased rapidly during rainfall while maintaining a very small flow rate. The water quality of Panmuncheon was ranged from BOD 2.1∼2.9 ㎎/L, COD 4.7∼5.0 ㎎/L, SS 10.5∼27.4 ㎎/L, TOC 5.2∼9.1 ㎎/L, T-N 2.381∼2.933㎎/L and T-P 0.075∼0.117 ㎎/L during rainfall. In the case of the downstream, it was found that the water quality was not changed by rainfall occurrence. In the absence of rainfall, the downstream water quality was maintained at BOD 2.6 ㎎/L, COD 4.6 ㎎/L, TOC 5.2 ㎎/L, SS 23.0 ㎎/L, T-N 2.369 ㎎/L, T-P 0.066 ㎎/L, and river water quality grade 2. In the case of Panmuncheon, the upstream water pollution degree was high and the water pollution degree tended to decrease as the water flowed downstream. The delivery rate of non-point source was estimated according to rainfall occurrence. The non-point source pollutant delivery rates in the Panmuncheon watershed were estimated to be BOD 0.497, T-N 0.891 and T-P 0.131 when the rainfall, and BOD 0.360, T-N 0.874 and T-P 0.179 when rain will not come.

SWAT 모형을 활용한 금호강유역 비점오염원 부하량 산정

권헌각 ( Heongak Kwon ),임태효 ( Taehyo Im ),나승민 ( Seungmin Na ),곽인수 ( Insu Kwak ),한건연 ( Kunteun Han ),천세억 ( Seuk Cheon ) 한국물환경학회(구 한국수질보전학회) 2016 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2016 No.-

소유역 미소유량 측정 정확도 개선을 위한 유량측정 방법별 적용성 평가

김경훈 ( Gyeonghoon Kim ),심규현 ( Kyuhyun Shim ),임태효 ( Taehyo Im ),김성민 ( Seongmin Kim ),김용석 ( Youngseok Kim ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-

개수로상의 유량측정은 대부분 유속-면적법을 사용하며, 측정에 따른 오차(불확실도)를 수반하게 된다. 일반적인 유량조사는 5∼8%(3등급, Fair : USGS등급기준 준용)내외의 불확실도를 나타내지만, 수질오염총량관리제 시행계획 수립 여부 파악을 위한 낙동강수계 58개의 시·군 경계지점(저·갈수량)에서는 실측유량(2010∼2018년)에 대한 전체 평균 불확실도는 ±9.9%(4등급, Poor)로 높게 나타내고 있다. 미소유량시 유속계룰 이용한 유량측정은 많은 산포도를 보이며, 측정유량의 변동성도 매우 크게 발생한다. 이러한 유량의 정도 향상을 위해 측선수의 확대와 측정시간을 증가 시켜 유속을 정밀 측정하여도 관측유량에는 많은 오차들을 수반하게 된다. 따라서, 이와 같은 저·갈수기 미소유량이 발생하는 소하천 유역의 측정 정확도 향상 방안으로는 유량측정구조물(고정식, 이동식)을 이용하는 방법이 바람직하다. 본 연구에서는 총 불확실도 8%(4등급, Poor)을 초과하여 개선이 필요한 지점 21개소 중 현장조사를 통한 이동식 컷-슬로트 플륨(Cut-throat flume) 적용 최적 지점을 시험유역으로 선정하였으며, 소유역 미소유량 측정 정확도 개선을 위해 이동식 유량측정 구조물(플륨, 위어)의 현장 적용성을 평가하는데 있다.

소유역 미소유량 측정 정확도 개선을 위한 유량측정 방법별 적용성 평가

김경훈 ( Gyeonghoon Kim ),심규현 ( Kyuhyun Shim ),임태효 ( Taehyo Im ),김성민 ( Seongmin Kim ),김용석 ( Youngseok Kim ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-

개수로상의 유량측정은 대부분 유속-면적법을 사용하며, 측정에 따른 오차(불확실도)를 수반하게 된다. 일반적인 유량조사는 5∼8%(3등급, Fair : USGS등급기준 준용)내외의 불확실도를 나타내지만, 수질오염총량관리제 시행계획 수립 여부 파악을 위한 낙동강수계 58개의 시·군 경계지점(저·갈수량)에서는 실측유량(2010∼2018년)에 대한 전체 평균 불확실도는 ±9.9%(4등급, Poor)로 높게 나타내고 있다. 미소유량시 유속계룰 이용한 유량측정은 많은 산포도를 보이며, 측정유량의 변동성도 매우 크게 발생한다. 이러한 유량의 정도 향상을 위해 측선수의 확대와 측정시간을 증가 시켜 유속을 정밀 측정하여도 관측유량에는 많은 오차들을 수반하게 된다. 따라서, 이와 같은 저·갈수기 미소유량이 발생하는 소하천 유역의 측정 정확도 향상 방안으로는 유량측정구조물(고정식, 이동식)을 이용하는 방법이 바람직하다. 본 연구에서는 총 불확실도 8%(4등급, Poor)을 초과하여 개선이 필요한 지점 21개소 중 현장조사를 통한 이동식 컷-슬로트 플륨(Cut-throat flume) 적용 최적 지점을 시험유역으로 선정하였으며, 소유역 미소유량 측정 정확도 개선을 위해 이동식 유량측정 구조물(플륨, 위어)의 현장 적용성을 평가하는데 있다.