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소옥천 유역 비점오염 관리를 위한 취약성 지수분석 및 평가에 관한 연구
갈병석 ( Byung-seok Kal ),문현생 ( Hyun-saing Mun ),홍선화 ( Seon-hwa Hong ),박천동 ( Chun-dong Park ),길한뉘 ( Han-nui Gil ),박재범 ( Jae-beom Park ) 한국지리정보학회 2019 한국지리정보학회지 Vol.22 No.2
본 연구에서는 대청호 상류에 위치한 소옥천을 대상으로 유역 및 오염원 특성을 조사하여 각 특성별 지수를 분석하고 취약지역을 분석하였다. 다양한 유역 및 오염원 자료를 지수화하기 위하여 표준화법인 Dimension Index법을 적용하였으며 선정된 지수와 수질모니터링 자료와의 상관성 분석을 통해 각 오염원별 영향인자를 도출하였다. 오염원별 영향인자에 미치는 특성들은 각각의 유의성에 차이가 있었으며 BOD와 COD는 인구밀도와 대지면적 비율, T-N은 CN과 논면적 비율, T-P는 인구밀도와 대지면적 비율에서 유의한 영향이 있는 것으로 검토되었다. 오염원별 영향인자로 판단된 지수를 이용하여 취약지역 우선순위를 산정하였고 배출부하량을 고려하여 산정된 취약 지역과 순위를 비교·검토하였다. 배출부하량은 비점오염 대책 수립시 많이 사용되고 있으나 호소나 하천에 유입되는 유달부하량과 차이가 있어 수질 모니터링 자료와의 상관성 분석시 수질과 유의미한 값이 낮게 나타났다. 따라서 효율적인 비점오염 관리를 위해서는 취약지역 선정과 함께 수질과 상관성 높은 영향인자를 분석하고 해당 인자에 대한 관리가 우선으로 필요할 것으로 판단된다. In this study, the characteristics of watershed and pollution source were investigated in SoOakcheon located in the upper stream of Daecheong Lake. The Dimension Index method was applied to index various watershed and pollution source data. The influence factors of each pollutant source were derived through correlation analysis between selected index and water quality monitoring data. BOD and COD were significantly influenced by population density and land area ratio, T-N by CN and rice area ratio, and T-P by population density and land area ratio, respectively. The discharge load is often used to establish non-point source countermeasures, but there is a difference between the water load and the water load in the lake or river. Therefore, in order to manage non-point pollution efficiently, it is necessary to analyze influential factors with high correlation with water quality and to manage the relevant factors with priority.
TOPSIS를 이용한 서낙동강 유역 비점오염 취약지역 평가 연구
갈병석 ( Byung-seok Kal ),박재범 ( Jae-beom Park ),김예진 ( Ye-jin Kim ) 한국지리정보학회 2021 한국지리정보학회지 Vol.24 No.1
본 연구는 낙동강수계 하류에 있는 서낙동강 유역을 대상으로 유역 및 오염원 특성을 조사하여 TOPSIS(Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution) 방법에 따른 소유역별 비점오염 취약지역을 평가하였다. 선정 방법은 평가인자 선정, 가중치 산정, 평가인자와 가중치를 통한 비점오염 취약지역 선정으로 구성되어 있다. 가중치 산정방법으로는 엔트로피법을 이용하고 평가기법으로는 다기준 의사결정 기법(Multi-criteria Decision Making, MCDM)인 TOPSIS를 이용하였다. 지표 자료는 2018년을 기준으로 수집하였으며, 전국오염원조사 자료와 국가통계자료를 활용하였다. 취약한 유역들은 대부분 도시화가 많이 진행된 지역이며 거주 인구수가 많고 산업시설 및 토지계 중 대지면적 비율이 높은 유역으로 평가되었다. 본 연구를 통하여 신뢰도 높은 비점오염 취약 평가를 위해서는 다양한 가중치 방법론의 접근이 필요하고 비점오염원에 영향을 주는 인자들에 대한 과학적 분석 및 영향성에 대한 고찰이 필요할 것으로 판단된다. This study investigated the characteristics of the watershed and pollutants in the Seonakdong River basin in the lower stream of the Nakdong River Water System, and evaluated the areas vulnerable to nonpoint pollution by subwatershed according to the TOPSIS(Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution) method. The selection method consists of selection of evaluation factors, calculation of weights and selection of areas vulnerable to non-point pollution through evaluation factors and weights. The entropy method was used as the weight calculation method and TOPSIS, a multi-criteria decision making(MCDM) method was used as the evaluation method. Indicator data were collected as of 2018, and national pollution source survey data and national statistics were used. Most of the vulnerable watersheds were highly urbanized had a large number of residents and were evaluated as having a large land area among industrial facilities and site area rate. Through this study, it is necessary to approach a variety of weighting methodologies to assess the vulnerability of non-point pollution with high reliability, and scientific analysis of the factors that affect non-point pollution sources and consideration of the effects are necessary.
서화천 유역 비점오염원 관리를 위한 부하지속곡선 적용성 연구
갈병석 ( Byung-seok Kal ),문현생 ( Hyun-saing Mun ),홍선화 ( Seon-hwa Hong ),박천동 ( Chun-dong Park ),민경옥 ( Kyeong-ok Min ),박재범 ( Jae-beom Park ) 한국지리정보학회 2020 한국지리정보학회지 Vol.23 No.3
본 연구에서는 대청호 상류에 있는 서화천 유역에서 부하지속곡선을 통한 소유역별 비점오염원 취약지역 및 관리 오염물질과 관리 시기를 분석하였다. 먼저 부하지속곡선을 만들기 위하여 장기유출 모형인 SWAT를 구축하여 유량지속곡선(Flow Duration Curve)을 작성하였으며 그 결과에 목표 수질을 곱하여 부하지속곡선(Load Duration Curve)을 작성하였다. 목표 수질은 서화천 비점오염원 관리를 위해 지난 2017년 11월부터 측정한 모니터링 자료를 사용하였으며 측정자료의 60분위에 해당하는 값을 목표 수질로 설정하였다. 이때 산정된 값이 하천 생활환경 기준의“약간 좋음”(Ⅱ)을 초과할 경우 목표 수질을“약간 좋음”(Ⅱ)으로 제한하였다. 비점오염원 취약지역은 목표 수질을 초과하는 초과율을 이용하여 선정하였으며 초과 되는 오염물질을 관리 물질로 판단하고 계절별 평가를 통해 관리시기를 선정하였다. In this study, we analyzed the vulnerable areas of non-point source pollutants and management pollutants and management time by subwatershed curves in the Seohwacheon basin located upstream of Daecheongho. First, in order to create a load duration curve, a long-term flow model SWAT was constructed to create a flow duration curve, and the result was multiplied by the target water quality to create a load duration curve. For the target water quality, monitoring data values measured from November 2017 were used for the management of nonpoint source pollutants in Seohwacheon, and a value corresponding to 60 percentile of the measured data was set as the target water quality. At this time, the target water quality was limited to“slightly good”(II) when the calculated value exceeded“slightly good”(II) of the river living environment standard. The vulnerable areas of non-point source of pollution were selected using the excess rate exceeding the target water quality, and the excess pollutant was judged as a management substance and the management time was selected through seasonal evaluation.
갈병석 ( Byung-seok Kal ),조소현 ( So-hyun Cho ),박천동 ( Chun-dong Park ),문현생 ( Hyun-saing Mun ),주용은 ( Yong-eun Joo ),박재범 ( Jae-beom Park ) 한국지리정보학회 2021 한국지리정보학회지 Vol.24 No.3
본 연구는 대청호 상류에 있는 서화천 유역을 대상으로 SWAT(Soil and Watershed Assessment Tool) 모형을 이용한 수질 관리 대책 적용 및 부하지속곡선(LDC, Load Duration Curve)을 이용한 대책의 효율을 평가하였다. 수질 관리 대책으로는 인공습지, 방치 축분 저감, 비닐하우스 유출량 저감, 생태하천 복원, LID(Low Impact Development) 기술 적용, 점오염원 관리를 적용하였다. 적용된 기술은 부하지속곡선을 통해 유황별 목표 수질 초과율 및 부하량 저감 정도를 이용하여 수질 개선대책의 효율을 평가하였다. 부하지속곡선은 SWAT를 이용하여 장기 유량지속곡선(FDC, Flow Duration Curve)을 만들고 목표 수질을 곱하여 작성하였으며 목표 수질은 서화천 하류에 있는 옥천천 수질 관측지점의 10년간 자료를 사용하여 60분위에 해당하는 값을 목표 수질로 설정하였다. 본 연구를 통하여 여러 가지 수질 대책을 SWAT 모형을 통해 적용 가능성을 확인할 수 있으며 부하지속곡선을 통하여 유황에 따른 시기별 적용 가능성을 검토할 수 있었다. This study evaluated the application of water quality management measures using the SWAT model and the effectiveness of the measures using the load duration curve targeting the Seohwacheon watershed located upstream of Daecheongho. As water quality management measures, artificial wetlands, reduction of neglected livestock, reduction of runoff from greenhouses, restoration of ecological rivers, application of LID technology, and management of point sources were applied. The applied technology evaluated the efficiency of water quality improvement measures by using the target water quality excess rate and the degree of load reduction for each sulfur through the load duration curve. The load duration curve was created by creating a long-term flow duration curve using SWAT and multiplying it by the target water quality. For the target water quality, the value corresponding to the 60th percentile was set as the target water quality using the 10-year data from the Okcheoncheon water quality observation point located in the downstream of Seohwacheon. Through this study, it was possible to confirm the applicability of various water quality measures through the SWAT model, and to examine the applicability of each period according to the sulfur through the load retention curve.
김응석 ( Eung Seok Kim ),심규범 ( Kuy Bum Sim ),양상용 ( Sang Yong Yang ),윤조희 ( Jo Hee Yoon ),갈병석 ( Byung Seok Kal ),손인욱 ( In Ook Son ),최현일 ( Hyun Il Choi ) 한국물환경학회 2012 한국물환경학회지 Vol.28 No.6
This study has evaluated the trophic state in Daecheong Lake by Carlson (1977) method, Aizaki (1981) method, Yang and dickman (1993) method, and Korean trophic state index method. For estimating the trophic state index from each analysis method we use water quality factors such as COD, TN, TP, Chl-a, and SD provided by the water information system and the ministry of environment. The seasonal lake trophic state results denote the mesotrophic state lake from Carlson (1977) method, Aizaki (1981) method, and Korean trophic state index method and the high relation between Carlson (1977) method and Aizaki (1981) method with the coefficient of determination R2 greater than 0.9 for all the seasons. Although Korean trophic index method has relatively weak relation to other methods with the coefficient of determination R2 ranging from 0.419 to 0.701, we propose that Korean trophic index method is suitable for use in domestic lakes since Korean trophic index results show the similar periodicity and tendency with other method results. Hence, Korean trophic index method incorporating domestic lake characteristics is expected to can contribute to seasonal water quality management measures in lakes.