제3차 비점오염원관리 종합대책에 따른 농촌비점오염원 관리방안

강문성 ( Moonseong Kang ),김계웅 ( Kyeung Kim ),김학관 ( Hakkwan Kim ),최지용 ( Jiyong Choi ) 한국농공학회 2020 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2020 No.-

우리나라 비점오염물질(’18년 기준, T-P)은 하천오염 부하율의 약 72.1%을 차지하고 있으며, 하천 목표수질 달성을 위해 비점오염원 관리의 중요성이 증대되고 있다. 또한, 도시화에 따른 불투수면적 증가는 강우시 비점오염물질의 하천으로의 직접유출을 증가시켜 수질악화를 초래하고 있어, 이에 대한 강우의 직접 유출량 관리가 필요하다. ‘90년대 이후 BOD는 개선되고 있으나, 비점오염원의 난분해성물질 등이 강우유출수에 의해 유입되면서 COD는 ‘00년 이후 악화되고 있으며, 환경기준 유기물지표 전환(COD→TOC)에 따른 미량유기물질 또는 신규오염물질에 대한 정책적 대응이 필요하다. 우리나라는 녹조예방 등을 위한 수질관리 중요성이 부각되어 오고 있으며, 기후변화와 강우특성의 변화로 유출량의 지속적 증가로 비점오염원 관리의 중요성이 증대되고 있다. 따라서, 비점오염원 관리 강화를 통한 하천 수질개선을 위해서, 우리나라는 「제1차(’04-’11) 및 제2차(’12-’20) 국가 비점오염원 관리 종합대책(관계부처 합동 대책)」을 수립하여 이행해오고 있다. 이후 제3차 국가 비점오염원관리 종합대책 수립부터 법제화(’16.1, 물환경보전법 제53조의5)되었으며, 「제2차 비점오염원 관리 종합대책」의 시행기간 완료에 따라 그간의 성과를 평가하고, 제3차 종합대책(’21∼’25)을 2020년말에 수립할 예정이다. 한편, 우라나라의 비점오염원에 의한 부하율은 축산계(34.9%), 전·답(23%), 불투수면(6.1%), 임야(5.2%), 기타(3.1%) 등으로 구성되어 있으며, 수질 개선을 위해서는 비점오염원 중 높은 비중을 차지하는 농업·축산부문 비점오염 중점관리가 필수적이다. 따라서, 제3차 국가 비점오염원 관리 종합대책과 연계된 통합적 농업비점오염원 관리방안을 선제적으로 수립하여 체계화하여야 할 것이다. 이러한 농업 부문에서의 실행계획이 국가물관리기본계획 중 오염원 관리계획에 부합하는 비점오염원 관리전략을 주도하는 역할을 담당하여야 할 것이다.

수질오염총량관리제의 합리적인 시행을 위한 비점오염원관리 개선방안

이상진(Sang Jin Yi),김영일(Young Il Kim) 大韓環境工學會 2014 대한환경공학회지 Vol.36 No.10

수질오염총량관리제의 효율적인 시행을 위해 본 연구에서는 비점오염원의 분류, 비점부하량(발생, 배출) 산정, 비점 오염원 관리지역의 선정, 비점오염물질 관리 등을 포함한 비점오염원 관리방안을 제시하고자 하였다. 무엇보다도 먼저 점오염원과 비점오염원의 정의는 학술적·법률적 관점에 기초하여 명확히 구분·관리하여야 한다. 특히, 사업활동과 사람의 활동에 의해서도 환경피해가 발생하지 않는 임야, 초지, 하천 등은 별도로 자연배경오염원으로 구분하여야 한다. 비점오염원 발생 및 배출부하량의 원단위는 유역의 실제여건에 맞도록 우선적으로 변경하여야 하며, 비점오염원 발생 및 배출부하량의 산정방법은 유역의 강수량 및 강수 지속시간을 고려하도록 수정하여야 한다. 한편, 수질오염총량관리제를 시행함에 있어 비점 오염원 관리지역은 강우시 하천의 오염물질 농도가 중권역 목표(관리목표)를 초과하거나 초과할 우려가 있는 유역을 대상으로 하며, 전체 유역 가운데 초지, 임야를 제외한 도시지역, 농경지, 그리고 대지 가운데 비점오염물질의 배출밀도가 높은 지역을 비점오염원 관리지역으로 최소화하여 선정하여야 한다. 비점오염물질저감시설은 단위면적당 비점오염물질 배출량, 오염물질 초과농도 지속시간, 처리의 실현가능성, 점오염원 대비 처리비용 효과 등을 고려하여 단위면적당 비점오염원 발생부하량이 많은 지역과 강우시 수질농도가 중권역 목표를 초과하는 유역에 설치하여야 한다. For effective implementation of total maximum daily load (TMDL), this study presented the improving plans of nonpoint source pollution management including the classification of non-point source pollution, calculation of non-point source pollution load (generated, discharged), selection of non-point source pollution management regions and management of non-point source pollutant. First of all, the definition of point source pollution and non-point source pollution based on the legal and scientific viewpoint should be precisely classified and managed. Especially, the forest, grassland and river without occurrence of environmental damage by activity of business and human should be separately classified natural background pollutants. The unit for generated and discharged non-point source pollution should be preferentially changed according to actual condition of watershed. The calculation methods of generated and discharged non-point source pollution should be corrected consideration on the amount and duration of rainfall. While the TMDL is implemented, non-point source pollution management regions should be selected in the watersheds exceed the targeted water quality standards by the rainfall. The non-point source pollution management regions should be selected in the minimal regions where have high values of discharged non-point source pollution density in the urban area, farmland and site area except forest, grassland in the whole watershed. The non-point source pollutant treatment facilities, which take into consideration non-point source pollution load per unit area, duration of the excess concentration, realizable possibility of treatment, effectiveness of treatment cost versus point source pollutant, should be established in the regions with a large generated non-point source pollution load and a high concentration of water quality exceed the targeted water quality standards by the rainfall.

기존시설 활용을 통한 효율적 도시 비점관리방안 연구: 산업단지, 공업지역 및 개별사업장을 중심으로

한혜진,구윤모,이새봄,이상아 한국환경연구원 2014 수시연구보고서 Vol.2014 No.-

산업단지, 공업지역 및 대형사업장의 경우 비점오염물질 배출량이 전체 도시비점중 약 20%에 해당하며, 비점오염원 저감시설을 별도로 설치하지 않으면 산업 공정에서 사용되는 유해화학물질들이 강우와 함께 수체에 직접 배출될 위험이 높기때문에 확실한 비점오염원 관리방안을 마련해야 한다. 현재 산업단지, 공업지역 및 대형사업장의 비점오염원은 ‘비점오염원 설치신고 제도’를 통해 주로 관리되고 있으나, 여러 가지 면에서 문제점이 존재한다. 첫째, 비점오염원이 다량 배출되는 기존 사업장(제도가 시행되기 이전인 2006년 설치된 사업장)은 관리 대상에서 제외되어 있으며, 둘째, 비점저감시설이 설치된 사업장도대부분 운영관리가 어려운 장치형 시설을 선호하고 있고, 장치형 대부분이 심도매설되어 있어 유지관리의 어려움이 존재한다. 마지막으로 기존 사업장 및 재협의 대상사업(2008년 12월 이전 신고사업장의 변경신고 해당)의 경우 다시 비점저감시설을 설치하려고 해도 도시지역에 부지확보가 힘들며, 기존에 지하에 매설되어 있는 장치형 시설의 경우 기존 배관 및 시설물 등의 변경이 필요하여 비점오염원 저감처리의 비용효과 및 유지운영 효과가 낮다는 문제점이 존재한다. 이런 문제점을 해결하기 위하여 많은 기존의 연구들이 도시기반시설(유수지, 주차장, 도심공원 등) 혹은 수질사고방지시설(완충저류시설)에 비점오염저감 기능을 부여하여 다목적으로 활용하는 방안을 제시하고 있지만, 구체적 안별 적정성이나비점관리 효율성과 같은 정량적인 분석을 통한 정책제안 연구는 거의 존재하지 않는다. 이에 본 연구에서는 산업단지, 공업지역 및 개별대형사업장의 효율적인 산업 비점오염원 관리를 위하여 기존시설을 활용한 비점오염원 설치신고제도 확대 중장기계획안을 수립하였다. 비점오염원 설치신고제도 확대에 단계별 적용을 결정하기 위하여 두 가지 기준, 즉 비점오염원 관리 필요성과 비점오염원 관리 효율을 사용하였다. 이때 비점오염원 관리 필요성은 산업단지, 공업지역, 개별사업장 개소당BOD 발생부하량이 높은 개체를 우선적으로 적용시켜야 한다는 세부기준 1과, 발생부하량이 높지 않아도 특정유해물질 유입가능성(세부기준 2)이 높거나 유입되는 수체가 취수구역, 상수도보호구역, 수변구역 등 특별히 보호되거나 수질오염총량 관리제의 관리대상인 경우에도(세부기준 3) 우선적으로 적용될 수 있도록 하였다. 기준 1을 가지고 1에서 3등급으로 구분했다. 그리고 기준 2인 비점오염원 관리효율성에서는 기존시설(완충저류시설, 유류지/영구저류지, 폐수종말처리장) 사용타당성이 높거나(세부기준 1) 혹은 하수처리시설을 사용할 수 있는지의 여부(세부기준 2)를 고려하여 다시 1·2등급으로 구분했다. 2등급의 경우에는 기존시설 또는 하수처리시설을 활용할 수 없기 때문에 저류조를 신설로 구축하는 계획을 세웠다. 기준 2의 세부기준 1을 판단하기 위해 기존시설 비점저감시설의 타당성 분석을 위한 네 가지 기준(비점저감 효율성, 고유기능 유지 가능성, 법률적 타당성, 비용효과성)을 도입하여 완충저류시설, 유수지/영구저류지, 폐수종말처리장의 타당성을 종합적으로 판단하였다. 완충저류시설이 네가지 기준에 대체적으로 적합한 기존시설로 분석되었고, 그 다음으로 유수지/영구저류지, 폐수종말처리장 순으로 파악되었다. 매트릭스 기법을 이용하여 기준 1과 기준 2에 따라 6개의 등급이 정해지고, 각 등급별 발생부하량, 삭감부하량, 총 사업비용을 계산하여, 해당하는 산업단지, 공업지역, 개별사업자의 개소수, 면적, 비용을 고려하여 3단계로 비점저감 설치신고확대제도의 중장기 계획을 수립하였다. 1단계는 2015~19년의 5년 동안 97개의 산업단지, 12개 공업지역, 5개의 개별사업장이 설치신고제도에 적용을 받으며, 이들의 총 관리면적은 528km2, 삭감부하량은 12,275kg/day(BOD), 총 사업비용은 10,351억 원으로 산정되었다. 2단계의 경우는 2020년~22년의 3년 동안 수행되며, 총 47개의 산업단지, 25개의 공업지역, 36개의 개별사업장이 확대 적용되고, 총관리면적은 315km2, BOD 삭감부하량은 7,518kg/day, 총 사업비용은 10,949억 원이다. 2단계의 경우는 1단계의 비해 기존시설의 비점오염저감시설로 활용 가능성이 적어 새로운 저류조의 신축을 많이 해야 되기 때문에 단위 삭감부하량에 드는비용이 더 크다. 마지막으로, 기존시설을 전혀 활용할 수 없는 3단계의 경우는 2023년~25년의 3년 동안 총 48개의 산업단지, 28개의 공업지역, 613개의 개별사업장이 제도에 편입되고, 이들의 총 관리면적은 45km2, BOD 삭감부하량 1,069kg/day, 총 사업비용은 2,458억 원으로 산정되었다. 2015년~25년까지 비점설치신고제도에 새롭게 편입되는 산업 비점오염원의 면적은 2,458km2이며, 이로 인한 총 BOD 삭감부하량은 20,862kg/day, 총 사업비용은 2조 3,758억 원으로 산정되었다. 기존의 발생부하량은 높았으나 비점관리가 되지 않았던 산업단지, 공업지역, 개별사업장을 대상으로 비점설치신고제도가 확대되어 기존시설 등을 활용하여 비점설치 의무가 부여되면, 비점오염원의 관리효율이 높아지며 산업활동에 의해서 유입될 수 있는 특정유해물질의 관리도 함께 할 수 있게 되는 기대효과가 존재한다. 하지만 기존시설을 활용하여 비점오염을 관리하기 위해서는 기존시설의 본래 기능에 저해가 되지 않는, 예를 들어, 재해방지 기능, 폐수처리 기능, 수질오염 방지기능의 문제가 없는 상황에서 관련 기관과의 협조를 통해 사업을 추진할 필요가높다. 또한 시설 설치 후에 기존시설의 본래 기능 유지와 비점오염 관리기능 유지를 위해 유지 및 관리 담당자의 명확한 책무와 관리체계의 구축이 필요할 것이다. 마지막으로 공업지역의 비점설치신고 의무를 부가하기 위해서는 설치신고제도의 법령의 개선이 필요하다. The discharge quantity of non-point source pollution from industrial complexes, manufacturing sites and large establishments take up approximately 20% of the total non-point source pollution from urban areas. There is a high risk of direct discharge of harmful chemicals used in industrial processes to water bodies during rainfall events if a separate non-point source pollution reduction system is not installed. Therefore, explicit management measures for non-point source pollution should be developed. Currently, non-point source pollution from industrial complexes, manufacturing sites and large establishments is mostly controlled through the “Non-Point Source Pollution Installation Reporting System”. However, there are still a number of problems. Firstly, existing establishments (places installed before the reporting system commenced in 2006) that discharge non-point source pollution in great quantity is exempt from the reporting system. Secondly, establishments with non-point source pollution reduction systems prefer hard engineered components that are difficult to operate. Moreover, these components are mostly laid deep in the ground so there are maintenance difficulties as well. Finally, for existing establishments and renegotiated businesses subject to the reporting system (including those reported facility changes before December 2008), it is difficult to secure a site to install reduction systems. The existing engineered systems with underground pipes and components would require considerable changes, and their reduction and treatment systems are not cost effective or easy to maintain and operate. Many research have previously recommended retrofitting non-point source pollution reduction measures to urban infrastructure (flood storage areas, car parks, urban parks, etc) or water quality incident prevention systems (balancing pond) to solve these problems. However, research on policy recommendations using detailed quantitative analysis on propriety and efficiency of these measures do not exist. In this context, this study has developed medium and long term plans of expanding the installation reporting system using existing facilities for effective management of non-point source pollution from industrial complexes, manufacturing sites and individual establishments. Additional area of industrial non-point source pollution that would be assigned to the installation reporting system by 2025 is 2,458km2.Thetotalcapacityofbiologicaloxygendemandcutdownasaresultwouldb e20,862kg/day,andthetotalprojectcostisestimatedatKRW2.3758trillion. Non-point source pollution from industrial complexes, manufacturing sites and individual establishments that were not managed despite their high occurrences, should be subject to the installation reporting system and compulsory requirement of retrofitting reduction systems to the existing facilities. Effective management of non-point source pollution and management of specific harmful substances that can discharge into the environment due to industrial activities are anticipated through these research findings.

다양한 토지이용별 비점오염원 장기유출특성 분석

최지연 ( Jiyeon Choi ),류지철 ( Jichul Ryu ),김진선 ( Jinsun Kim ),박재홍 ( Jaehong Park ),신동석 ( Dongseok Shin ),이재관 ( Jaekwan Lee ) 한국농공학회 2019 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2019 No.-

도시화, 개발활동 등의 토지이용 고도화는 불투수면의 증가로 비점오염원 유발 및 자연적인 물순환 체계를 위협하여 수생태계에 악영향을 미친다. 더불어 기후변화로 인한 강우특성의 변화는 강우시 비점오염물질의 유출 증가, 도시홍수유발, 침수 발생빈도 증가 등 다양한 물환경 문제를 발생시킨다. 이에 환경부에서는 법률 및 제도를 통하여 비점오염원관리를 추진 하고 있으며, 2012년 환경부외 7개 부처가 합동으로 제2차 비점오염원관리 종합대책을 수립하여 도시, 농촌, 산림 등 분야별 비점오염원 관리 대책을 추진 중에 있다. 비점오염원의 효율적 관리를 위해서는 비점오염원 현황파악이 우선적으로 이루어져야 하며 이는 토지이용 형태별 장기적인 비점오염물질 유출에 관한 모니터링과 같은 기초조사연구가 절실히 요구된다. 특히 최근 들어 기후변화로 인한 강우특성의 변화는 불확실성이 높은 비점오염원 관리에 영향을 미치기에 장기적인 연구가 필요하다. 따라서 본 연구는 비점오염원 효율적 관리를 위한 기초조사 연구로써 장기간 축적된 데이터 활용 방안을 도모하고자 토지이용별 비점오염물질 장기유출특성 분석을 실시하였다. 본 연구의 수행을 위하여 비점오염원 유출 모니터링 사업(`07∼`16)자료를 인용하였다. 토지이용별 강우유출특성 파악을 위한 연구대상조사지점은 총 128 지점으로 환경부 토지피복지도 22개 중분류 항목 중 17개(습지, 수역 등 제외)항목에 해당된다. 강우유출수 조사기간은 `08년부터 `16년까지 2,506회의 강우사상을 대상으로 "강우유출수 조사방법"에 준하여 유량 및 수질모니터링이 수행되었다. 모니터링 분석결과, 토지이용별 평균 유출율, EMC 및 첨두농도에 대한 조사를 수행하였으며 조사지점별 유출율은 상대적으로 불투수율이 높은 대지지역에서 0.44로 다른 토지이용에 비해 높은 값을 보였다. TN, TP, SS 등 대부분 수질항목의 유량가중평균농도 및 첨두농도는 농업지역인 밭 또는 기타재배지에서 가장 높은 값을 보이는 것으로 분석되었다. 토지이용별 통 강우시간대비 첨두농도 발생시까지의 시간비율을 나타낸 것으로 총강수량 대비 첨두 농도가 발생하는 시점까지의 누적강수량 비율 분석 결과, 전, 답 등 일반 지역에서는 약 50% 수준인 반면 도시지역에서는 약 20% 수준으로 낮게 나타났다. 즉, 도시지역에서 비점오염물질 유출 영향을 최소화하기 위해서는 초기강우 관리가 중요하며, 향후 장기간 축적된 강우유출수 조사자료 분석을 통해 BMP, LID 기법 확산 및 도시 물순환 관리 등을 정량적으로 제시할 수 있을 것으로 기대된다. 강우량, 강우시간, 첨두농도 등 인자를 이용하여 토지이용별 적정 비점오염관리 시기를 도출하였으며 이를 바탕으로 비점저감시설 및 LID 기법 설계에 활용할 경우 비용 효율적인 시설 설계에 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.

용인시 신갈천·탄천유역의 비점오염원관리 필요성과 관리방향

장희선 ( Hee Seon Jang ),류지철 ( Ji Chul Ryu ),김진선 ( Jin Sun Kim ),박재홍 ( Jae Hong Park ),신동석 ( Dong Seok Shin ),이재관 ( Jae Kwan Lee ) 한국농공학회 2018 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2018 No.-

최근 급격한 도시화로 인해 강우시 비점오염원 초기 유출량 발생속도가 증가하고 있고, 하천 수질에 미치는 영향이 높은 지역의 체계적인 관리를 위해 비점오염원관리지역의 지정·관리대책·시행계획·이행평가가 이뤄지고 있다. 현재 (`18년 9월말 기준) 광주광역시, 수원시, 새만금유역, 양산시 양산천유역, 대전광역시 갑천유역, 안동시 안동댐하류유역, 김해시 서낙동강유역 등 12개 지역이 지정 관리되고 있다. 용인시는 최근 인구 증가와 불투수면적 증가하고 있으며, 물환경보전법 시행령 76조에 따라 지정절차가 진행중에 있다. 용인시 상류유역인 신갈천·탄천유역은 용인시 전체인구 (`16년 기준 1,008,012명)의 65.8%, 이중 지정요청지역은 59%가 집중되어있다. 신갈천·탄천유역 내 지정요청지역의 불투수면적률은 각각 41.6%, 44.3%로 그 외 지역에 비해 2.8배 높은 것으로 나타났으며, BOD 및 T-P의 토지계 단위면적당 비점배출부하량은 그 외 지역에 비해 각각 5.5배, 3.1배 높은 것으로 나타났다. 탄천유역의 경우 주요하천의 말단지점 3년 평균 BOD와 T-P는 2회 연속 중권역 목표기준 초과(신갈천 T-P 초과율 302%, 탄천 BOD 초과율 173%, T-P 초과율 453%) 및 중점관리저수지(기흥저수지) 물환경 목표기준을 초과하였으며, 주요하천 5개지점에 대해 용인시 자체 수질측정결과 건기대비 강우시 BOD, T-P 수질이 최대 3.8배로 증가하였다. LDC 중권역 목표수질 초과빈도 분석결과 청미천BOD와 진위천을 제외한 주요하천의 비점영향이 큰 고유량 조건(10∼40%)에서 BOD, T-P 목표수질 50%이상 초과하였다. 기 연구(비점오염관리 취약지역 선정 연구, 환경부, 2016)로 도출된 비점오염원관리 취약지역 소권역에 용인시 2개 유역이 일부 포함된 것으로 분석되었다. 황구지천하류 소권역의 경우 취약지역 소권역 내 용인시의 면적비율이 2.1%로 낮아 비점오염원을 효과적으로 관리하기 위해서는 화성시 등 타 지자체와 협의를 통한 공동관리가 필요하며, 동연교수위표 소권역의 경우 용인시가 포함되는 일부 유역이 취약지역 소권역 상류유역의 일부로서 하천수질이 양호(상류말단 지점 BOD, T-P 수질이 최근 3년 평균 연속 2회 중권역 목표수질 달성)한 것으로 분석되어 용인시가 포함되지 않는 하류유역 관리가 타당할 것으로 판단되었다. 이로써, 용인시의 전체인구가 100만명 이상이고, 불투수면적률 및 강우시 수질 등을 분석한 결과 비점오염원관리 필요성에 있어 관리지역 지정요건 충족되어 신갈천·탄천유역의 지정요청지역은 비점오염원관리가 필요한 것으로 판단되었다. 비점오염원의 관리방향으로는 크게 발생예방대책과 저감대책으로 나눌 수 있는데, 발생예방대책으로는 도로노면관리, 지역사회중심의 유역거번스 운영 등이 있고 저감대책으로는 저영향개발사업을 통한 불투수면 억제, 우수토구관리를 통한 우수유출수 하천 직유입 차단, 하천변 유휴부지를 이용한 직접 비점오염저감시설 설치 등이 있다. 본 연구결과를 바탕으로 향후 관리대책 수립시 비점오염원관리 대상물질, 관리목표, 달성기간, 평가방법이 결정되어야 할 것으로 보여진다.

고속도로 비점오염원 관리 방안

강희만,강혜진,강민수 한국도로학회 2013 한국도로학회 학술대회 발표논문 초록집 Vol.2013 No.09

하천 수생태계 보전을 위하여 점오염원(Point Source)의 관리가 장기적으로 추진되었음에도 불구하고, 강우 시 유출되는 비점오염원(Non-point Source) 관리에 대한 인식부족으로 4대강의 수질 개선이 이루 어지지 않고 있는 실정이다. 환경부는 2007년 이후 법률 개정을 시작으로 비점오염원 관리를 지속적으로 추진하고 있으며, 향후 관리지역 확대, 규제 오염물질 다양화 등 비점오염 관련 법률을 더욱 강화할 것으로 예상된다. 특히 비점오염원 중 도로는 포장률이 높아 강우 유출률이 높을 뿐만 아니라 오염물질의 종류가 다양하여 하천오염의 주요 원인으로 지목되고 있어 도로 비점오염원의 체계적인 관리방안의 수립이 시급한 실정이다. 현재 고속도로 비점오염원 관리를 위하여 신규노선 및 상수도보호구역 도로를 중심으로 비점오염저감 시설을 설치·운영 중에 있는데, 2013년 기준으로 고속도로에만 268개의 비점오염저감시설을 설치 가동하고 있으며, 2013년 이후 1,085개 정도를 추가 설치할 계획이다. 또한 신규노선 및 기존 수질보호 구간을 고려할 때 많은 수의 비점시설이 설치될 것으로 예상된다. 따라서 고속도로 비점오염원의 효율적 관리를 위해서는 첫째, 강우 시 유출되는 오염물질에 대한 지속적인 모니터링이 필요하다. 강우특성, 포장특성, 교통량, 지역조건 등 다양한 원인에 의하여 비점오염물질의 유출 특성이 달라지므로 여러 인자가 고려된 통계학적 분석을 통해 오염물질의 적정 농도를 도출하는 것은 매우 중요하다. 둘째 도로 비점오염물질의 유출 특성에 적합한 저감시설의 선택이 필요하다. 도로 오염물질은 차량 운행과 밀접한 관계가 있으므로 유기오염 물질보다는 유류 및 중금속류에 대한 오염이 우려되므로 충분한 선행 검토가 필요하다. 도로는 유역면적이 좁아 초기 유출시간이 빠르고 초기오염 유출 농도가 높은 특징을 가지고 있으므로 이를 고려한 시설을 선정해야 한다. 셋째 유지관리의 용이성을 고려 한 비점저감시설의 선정이 필요하다. 다양한 비점오염저감기술이 존재하나 도로의 경우 선형사업이여서 주변 보유부지 확보가 곤란한 경우가 있고, 유지관리를 하기에 매우 불리한 조건이다. 따라서 유지관리가 용이하고 비용절감 효과가 우수한 시설을 선정하여 설치하는 것이 매우 중요하다. 향후에는 도로 비점오염원 관리 방향을 사후처리 관점에서 사전예방 관점으로 변경하여야 할 것이다. 예방적 비점관리 방법으로는 저영향개발(LID, Low Impact Development), 도로청소, 차량 및 포장 개선 등이 있는데, 이러한 관리 기술에 대해서는 지속적인 연구 및 적용성 평가 등이 요구된다.

모형 내에서의 비점오염원 적용성에 대한 연구

이승일 ( Seungil Lee ),윤춘경 ( Chun Gyeong Yoon ),최재호 ( Jae-ho Choi ),이유진 ( Yujin Lee ) 한국농공학회 2012 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2012 No.-

우리나라에서의 하수보급률은 꾸준히 증가하여 2009년을 기준으로 89.4%까지 확장되었다. 하지만 하수 처리를 통한 관리만으로는 하천의 수질을 유지하고 개선하는데 어려움이 있다. 그리하여 수질 향상의 중요한 인자로써 비점오염원관리가 대두되고 있다. 대부분의 비점오염원은 강우시기에 하천으로 유입된다. 따라서 비점오염원은 강우 강도, 유역 내의 토양 특성, 토지이용, 건기 동안 지표면에 쌓여 있던 오염물질들의 양과 종류와 인구 밀도 등 다양한 인자에 의해서 영향을 받게 된다. 이러한 이유로 비점오염원의 총량을 정확하게 산정하는데 있어 어려움이 있다. 이러한 불확실성에도 불구하고, 수질에서 비점오염원의 영향이 증가함에 따라서 이에 대비해야 할 필요성이 대두되며, 모델 적용을 통한 유역의 수질을 분석하는 것이 필요하다. 이 연구에서는, 비점오염원 총량을 분석하기 위해서 유역모델인 BASINS/WinHSPF을 사용했다. 유역모델 내에서는 기상자료의 이용, 지형자료를 통한 토지이용변화와 유역특성을 반영할 수 있어 비점오염원을 고려할 수 있다. 하지만 비점오염원의 정량화 및 모델 적용에 대한 연구가 부족한 실정이다. 수계에서의 수질오염에서 비점오염원이 차지하는 비율이 증가하고 있으며, 이번 연구를 통해 모델에서의 점오염원 적용성을 평가함으로써 앞으로 비점오염원 산정에 활용할 수 있을 것이다.

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.

AHP 기법을 이용한 새만금유역에서의 축산계 비점오염원 우선관리지구 평가

우혜진 ( Hye-jin Woo ),장태일 ( Taeil Jang ),소현철 ( Hyunchul So ),최진규 ( Jin-kyu Choi ),손재권 ( Jae-kwon Son ) 한국농공학회 2015 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2015 No.-

새만금 상류유역은 농경지의 비율이 높고 토지계 및 축산계에서 유발되는 농업비점오염원이 전체 오염물질 배출량의 큰 비중을 차지하고 있어 비점오염원에 대한 관리가 시급한 상황이다. 본 연구에서는 새만금유역을 대상으로 수질에 영향을 미치는 오염원에 대하여 조사하고 AHP 기법을 적용하여 효과적인 비점오염관리를 위한 우선관리지구를 평가하였다. 비점오염원 우선관리지구 선정을 위한 평가지표로 크게 비점오염원 발생특성, 비점오염원 배출특성, 비점오염원 유출특성을 상위기준으로 설정하였다. 각 기준별 지표로는 비점 발생 특성에선 가축사육두수, 농경지 면적, 비점 배출 특성에선 축산계 배출 부하량 비율, 축산계 배출 부하량 증가율, 토지계 배출 부하량 비율, 토지계배출 부하량 증가율, 비점 유출 특성에선 강우량, 불투수 면적 비율, 지면경사율을 사용하였다. 평가지표는 AHP 기법을 활용한 쌍대비교분석을 통해 가중치를 설정하고 평가지표에 대한 가중치를 산정하였다. 비점오염 관리를 위한 영향지수 산정 결과, 유역 내 우선관리지구는 김제시 공덕면, 용지면, 황산면 일대로 선정되었다. 이는 토지계 부하량보다 축산계 부하량이 가중치가 높게 산정되었기 때문으로 비점오염원의 영향은 토지계보다 축산계의 영향을 더 받는 것으로 나타났다. 현재 가축분뇨의 액비자원화에 따른 농경지 환원을 장려하는 “자연순환농업”의 육성을 위하여 ‘가축분뇨 액비유통 활성화 사업’이 전국적으로 추진 중에 있으며, 농가 및 사업자의 상호이해에 따라 향후 액비의 수요가 증가할 것으로 판단된다. 본 연구 결과가 이러한 액비유통 수요의 증가와 맞물려 비점오염원 제어와 관리를 위한 정책 수립에 좋은 자료가 될 수 있을 것으로 기대된다.

강원도 수질오염원인 파악을 위한 정밀 모니터링: 도암호 유역을 중심으로

홍은미 ( Eunmi Hong ),임경재 ( Kyeongjae Lim ),권혁준 ( Hyeokjoon Kwon ) 한국농공학회 2020 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2020 No.-

강원도 내 고랭지밭은 경사지에 분포하고 있어 강우시 토양유실이 가속화되는 문제를 갖고 있으며, 고랭지밭에서 강우시 배출되는 비점오염물질은 하류 수계의 수질 및 수생태계에 악영향을 미치고 있다. 이에 상류유역 농경지 및 하류수계에서의 탁수관리의 중요성이 대두되고 있다. 강원도 내 유역에서는 흙탕물 발생 후 관리 위주의 비점오염 저감사업을 추진하고 있는데, 대다수의 비점오염 저감사업은 침사지 위주의 저감시설 설치 사업으로 흙탕물 발생량 대비하여 처리용량이 현저하게 적어 흙탕물 저감효과가 미비한 것으로 알려져있다. 특히, 다양한 비점오염 저감시설이 운영되고 있는 도암호 유역은 2017년 시행계획 평가 결과 유입하천 송천의 수질악화 우려로 인해 비점오염원관리지역으로 재지정되면서 추가적인 비점오염 저감사업이 계획되고 있다. 비점오염원을 체계적으로 관리하고, 추진 중인 비점오염원저감사업에 대한 효과를 평가하기 위해서는 추진사업의 운영실태 파악, 저감시설에 대한 모니터링과 함께 유역 및 하천 수질모니터링이 실시되어야 한다. 또한, 제 3차 비점오염원 관리 종합대책 (’21∼’25)의 수립을 앞두고 수질 개선을 위해 농업·축산부문 비점오염의 중점관리의 중요성이 대두됨에 따라, 모니터링을 통한 강원도 토사 유출에 의한 비점오염원관리 전략 및 체계적인 관리 방안수립이 필요하다. 따라서, 본 발표에서는 2019년 도암호 유역 모니터링 결과를 바탕으로 강원도 비짐오염원관리지역에서 2009년부터 수행된 하천 수질 모니터링 방법, 결과 및 비점오염물질 특성 등을 공유하고 향후 제 3차 비점오염원 관리 종합대책 대비 농공분야에서의 농촌비점오염원 관리를 위한 역할과 기능에 대해 논의하고자 한다.