고랭지 밭에서 지표피복재와 토양개량제의 비점오염원 저감효과 분석

박재진 ( Jaejin Park ),원철희 ( Chulhee Won ),신민환 ( Minhwan Shin ),이수인 ( Suin Lee ),최중대 ( Joongdae Choi ) 한국농공학회 2013 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2013 No.-

최근 정부에서 진행하는 중간지 관리방법인 비점오염저감사업과 다르게 발생원에서 토양유실을 제어할 수 있는 대책이 효율적 일 수 있으며, 국내에서는 농업잔재물이 볏짚을 이용한 지표피복 연구가 일부 연구자들에게 의해서만 수행되고 이들의 연구는 주로 실내ㆍ외의 인공강우 조건이나 시험포 수준에서 수행된 결과로서 실경작지에서 자연강우 시 연구된 결과가 없는 실정이다. 따라서 본 연구는 고랭지 실 경작지를 대상으로 볏짚거적과 토양개량제를 이용하여 강우 유출수와 비점오염부하의 저감효과를 분석하였으며, 배추의 수량을 조사하여 생산성 분석을 하였다. 이를위해 강원도 평창군 대관령면의 고랭지 경작지(북위 ˚37 42′07″, 동경 1˚28 40′15″)에 대조구(Control) 시험포와 지표피복재(볏짚거적)과 토양개량제를 처리한 시험포 (Straw mat cover+Polyacrylamide+Gypsum)를 1개씩 조성하였다. 각 시험포의 우측부분에는 폭 50 cm의 흙 배수로를 두어 강우유출수를 한곳으로 포집되도록 하였으며, 이때 유출량과 수질농도를 채취하여 오염부하를 산정하였다. 시험포를 조성한 후 배추를 정식하고 수확 전까지 모든 강우사상에 대하여 분석하였다. 연구결과 볏짚거적과 토양개량제를 처리한 시험포의 누적 유출율은 27.0 %로서 대조구 시험포의 누적유출율 (38.3 %)과 비교 시 29.4 %가 저감되는 것으로 나타났으며, 오염부하의 경우 볏짚거적과 토양개량제를 처리한 시험포의 TN과 TP의 오염부하는 14.3 kg/ha와 3.3 kg/ha로서 대조구 시험포의 오염부하 대비 각각 34.7 %와 39.1 %가 저감되었다. 특히 SS의 비점오염부하는 대조구 대비 86.5 %의 높은 저감효과를 보였다. 그러나 배추의 생산성 분석결과 단위면적당 개체수의 차이가 크지 않았으나, 총 무게 측면에서 대조구 대비 볏짚거적과 토양개량제를 처리한 시험포의 생산량이 약 40 %가 증대된 것으로 조사되었다. 그러므로 지표를 피복하고 토양개량제를 첨가하는 방법은 강우 시 발생하는 비점오염부하 저감뿐만 아니라 작물의 생산성도 증대시킬 수 있는 최적관리방법의 하나로 판단되나 경지에 볏짚거적을 피복하는 것은 농민의 입장에서 불필요한 일일 수 있다. 따라서 정부차원에서 본 연구 결과를 홍보하고 인센티브와 규제를 겸할 수 있는 제도적 장치의 마련이 필요한 시점으로 판단되며, 본 연구결과는 제한된 연구 조건 (지역, 토성, 강우사상)에서 수행되었기 때문에 지속적인 연구를 통하여 보다 객관화된 자료의 확보가 필요할 것으로 판단된다.

고랭지 밭 유역의 융설에 의한 비점오염부하 산정

최용훈 ( Yonghun Choi ),원철희 ( Chulhee Won ),한만근 ( Mangeun Han ),김태유 ( Taeyoo Kim ),최중대 ( Joongdae Choi ) 한국농공학회 2010 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2010 No.-

우리나라의 대표적인 고랭지 농업 지역인 강원도 평창군 대관령면의 송천 유역에 위치한 소하천의 해빙기 유량과 수질을 조사하고, 융설에 의해 발생하는 비점오염특성을 조사하였다. 융설의 관측은 2월 23일 ~26일, 3월 19일 ~ 22일 그리고 3월 30일 ~ 4월 27일에 실시되었다. 조사기간 동안의 단위 면적당 일평균 오염부하는 SS 74.43 kg/ha/day, COD 1.25 kg/ha/day, BOD 0.21 kg/ha/day, TN 0.717 kg/ha/day, TP 0.141kg/ha/day로 산정되었고, 유량가중평균농도는 SS 985.97 mg/L, COD 16.28 mg/L, BOD 2.67 mg/L, TN 9.302 mg/L, TP 1.834 mg/L로 나타났다. 융설에 의해 유출량과 SS, COD 오염부하와 농도가 매우 크게 증가하였다. 결빙과 해빙에 의해 느슨해진 토양조직이 융설에 의해 하천으로 유입되어 해빙기 하천의 수질을 악화시키는 것으로 조사되었다. 강우에 의해 발생하는 비점오염뿐만 아니라 해빙기 융설에 의해 발생하는 비점오염도 하천 수질에 큰 영향을 줄 수 있기 때문에 동절기 적설량이 많은 지역의 융설과 비점오염 발생에 대한 조사 연구와 저감시설 등의 개발이 필요하다.

지표피복과 경사도의 변화에 따른 유출과 토양유실량 분석

김태유 ( Taeyoo Kim ),원철희 ( Chulhee Won ),최용훈 ( Yonghun Choi ),김기철 ( Kicheol Kim ),신현준 ( Hyunjun Shin ),서지연 ( Jiyeon Seo ),신민환,최중대 ( Joongdae Choi ) 한국농공학회 2009 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2009 No.-

경사진 농경지의 농업 활동은 강우 기간 중에 토양의 불완전한 피복 때문에 토양 유실을 일으키는 원인이 된다. 토양유실은 호소 및 하천의 수질에 영향을 주고, 농업 생산력을 저하시키는 원인이 된다. 본 연구에서는 경사지 토양에서 지표 피복에 의한 효과를 측정하기 위해 경사도 (5%, 10%, 20%)와 강우강도 (30 mm/h, 60 mm/h), 그리고 지표 피복 유ㆍ무(나지, 볏짚1겹)에 따라 실내인공강우시험을 실시하였다. 실험결과 직접 유출량은 경사도가 5%에서 20%로 증가할수록 지표 피복의 유ㆍ무에 상관없이 모두 증가하는 추세를 보였다. 또한 볏짚을 피복한 시험포의 직접 유출량은 나지 상태의 시험포보다 적게 나타났다. 이는 볏짚을 피복할 경우, 토양 입자들 간의 표면막힘현상(Surface sealing)이 발생하지 않아 침투능이 증가하였기 때문으로 판단된다. 유사발생량은 피복 시험포에서 발생한 유사량이 나지 시험포에서 발생한 유사량에 비해 59 ~88%까지 저감되는 효과를 보였다. 이는 볏짚의 피복이 강우의 타격에너지에 의한 토립자의 이탈을 감소시키고, 토양으로의 침투량을 증가시키는 반면, 직접유출량과 이에 포함되어 유출되는 유사량을 감소시키는 효과를 보여주는 결과라 판단된다. 본 연구에서 볏짚의 피복은 토양침투량을 증가시키고, 직접유출률과 유사발생량은 현저히 감소시키는 결과를 보여주었다. 따라서 경사지 농경지에서의 토양유실을 저감하기 위해서는 볏짚과 같은 피복재를 개발하여 보급하면 큰 효과를 얻을 수 있을 거라 판단된다.

자연강우 및 인공강우를 이용한 경사지 밭의 유출량 및 비점오염물질 특성 분석

문상기 ( Sangki Moon ),원철희 ( Chulhee Won ),전제홍 ( Jehong Jeon ),이수인 ( Suin Lee ),최중대 ( Joongdae Choi ) 한국농공학회 2014 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2014 No.-

본 연구에서는 경사도가 다른 두 시험포를 조성하여 강우 시 밭에서 발생하는 비점오염물질의 비구조적 삭감효과를 정량화하고자 인공 및 자연강우에 따른 보리 재배지의 비점오염원 유출특성을 비교하였다. 실험방법은 경사도 약 3% 4개, 8% 4개 등 8개 시험포로 조성하였으며, 시험포의 크기는 폭 5 m, 길이 30 m 규모로 설치하였다. 시험포장은 외부 유입수를 차단하기 위하여 녹이 슬지 않는 아연도금 양철판을 이용하여 경계벽을 15 cm 깊이로 매설하였다. 시험포장의 하류부에는 유출수를 차집할 수 있는 시설을 설치하였으며, 차집시설에 모인 유출수는 H-flume을 통하여 배수가 되도록 하였다. 유출량은 H-flume에 수위계를 설치하여 측정하였으며, 수질시료는 수질오염공정 시험방법에 따라 SS, BOD, T-P, T-N 항목을 분석하였다. 인공강우는 Rainbow장치를 이용하여 스프링 쿨러를 통해 분사되게 하였으며, 각 시험포에 간이식 강우량계를 설치하여 시험포에 분사되는 강우량을 측정하였다. 연구결과 자연강우시 경사도 3% 시험포에서 발생한 유출수의 평균 유출율은 46% 인 것으로 나타났으며, Event Mean Concentration(EMC)를 산정한 결과 BOD 2.9~14.7 mg/L, T-N과 T-P는 각각 2.3~10.3 mg/L, 1.1~7.2 mg/L의 범위로 조사되었다. 경사도 8% 시험포에서 평균 유출율은 50.2% 였으며, EMC는 BOD 4.4~12.1 mg/L, T-N과 T-P 각각 1.8~10.2 mg/L, 1.0~9.8 mg/L의 범위로 조사되었고 자연강우시 경사도에 따라 배출되는 오염물질의 농도는 큰 차이를 보이지 않았다. 인공강우시 경사도 3% 시험포에서는 약 50분에서 75분 사이에 초기유출이 발생하였으나, 경사도 8% 시험포의 초기유출시간은 약 37분에서 58분의 범위로서 경사도 3%보다 유출이 빠른 것으로 나타났다. 경사지 3% 시험포의 평균 유출율은 1.1%이였으며, EMC산정 결과 SS 149.7 mg/L, BOD 15.9 mg/L, T-N 3.49 mg/L, T-P 2.83 mg/L로 나타났다. 경사지 8% 시험포의 평균 유출율은 2.7%로 나타났으며, EMC 산정결과 SS 171.9 mg/L, BOD 15.3 mg/L, T-N 4.81 mg/L, T-P 2.71 mg/L로 조사되었다. 연구결과와 같이 경사도가 큰 밭에서 발생하는 비점오염물질이 더 큰 것을 알 수 있으며, 다양한 경사도에 따른 비점오염물질의 유출특성을 정량화 할 필요가 있을 것으로 보인다. 최적관리기법 기반의 비점오염원 관리를 통하여 농촌하천 환경을 개선함으로써 농업과 환경이 조화를 이룰 수 있도록 하는 것이 최종목표가 될 것이다.

양식장의 회귀율과 용수이용 가능성 평가

유나영 ( Nayoung Yu ),원철희 ( Chulhee Won ),신민환 ( Minhwan Shin ),이수인 ( Suin Lee ),최중대 ( Joongdae Choi ) 한국농공학회 2015 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2015 No.-

물고기나 해조, 조개 등의 양식을 전문적으로 하는 곳을 양식장이라 한다. 이러한 양식장 중 북한강 상류에 위치하고 있는 산천어 양식장은 지자체에서 개최하는 축제의 공익적 성장을 도모하고, 지역 경제의 회생과 발전에 기여하고자 설립되었다. 그러나 산천어 양식장은 치어 20만 마리와 성어 40톤에 필요한 용수를 취수할 수 있도록 지하수 집수정을 설치하여 운영 했으나, 양식용수가 부족한 상황이다. 이에 본 연구에서는 북한강 하천수를 사용하기 위한 방안으로 양식장으로 유입되는 용수량과 양식장에서 사용 후 퇴수되는 방류 수량을 조사하여 회귀율을 산정하였다. 또한 적정 취수원의 선정과 용수이용 가능성 평가를 위해 양식장 인근 하천의 수심별 수온을 측정하여 분석하였다. 분석결과 산천어 양식장의 일평균 유입량은 5,144.7 m³/d로 조사되었으며, 일평균 방류량은 4,959.6 m³/d로 조사되었다. 배출량과 유입량의 비를 이용하여 산정한 회귀율은 96.4%로 조사되었다. 또한 용수이용 가능성을 평가한 결과 양식장 주변에서 양식장으로 공급되는 용수는 춘천호가 유일한 용수공급원인 것으로 나타났다. 산천어 양식에 필요한 용수의 적정 온도는 18℃로 하천 주변의 전 조사지점이 산천어 양식장의 용수로 이용이 가능한 것으로 판단된다. 그러나 조사기간 동안 가뭄으로 인해 춘천호로 유입되는 하천수량이 감소하여 춘천호 수위가 내려가는 상황이 조사되었으며, 여름철 대기 기온의 상승으로 표층의 수온이 25℃ 이상으로 나타났기 때문에 산천어 양식장 용수의 적정 취수원은 수심 5 m 이하에서 취수해야 할 것으로 보여진다. 또한 조사기간 동안 강우가 발생하지 않아 강우시 상류 지류에서 발생할 수 있는 탁수에 대한 대처 방안이 필요할 것으로 보여진다.

한강상류 비점오염 관리지역의 강우시 비점오염부하 비교

김태유 ( Taeyoo Kim ),최용훈 ( Yonghun Choi ),원철희 ( Chulhee Won ),이수인 ( Suin Lee ),최중대 ( Joongdae Choi ) 한국농공학회 2010 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2010 No.-

비점오염저감사업이 이루어지고 있는 소양댐 상류 유역에 대한 강우시 유출 특성을 파악하고, 비교하기위해 연구를 수행하였다. 연구 수행 기간은 2009년 6월부터 2009년 11월까지의 연구기간 중 강우량이 비교적 많은 7회의 강우사상에 대하여 단위면적당 유출량, 유량가중평균농도, 단위면적당 오염부하를 비교하며, 분석하였다. 강우사상별 단위면적당 총 유출량은 저감시설의 설치 유·무에 따라 명확한 경향이 나타나지 않았다. 자운천 유역의 SS, COD, BOD, DOC, TN, TP의 유량가중평균농도는 각각 4.0 ~ 1440.4 mg/L, 2.0 ~ 18.7 mg/L, 0.8 ~ 4.7 mg/L, 1.8 ~ 3.9 mg/L, 4.629 ~ 9.752 mg/L, 0.024 ~ 0.267 mg/L의 범위로 나타났으며, 덕두원 유역의 SS, COD, BOD, DOC, TN, TP의 유량가중평균농도는 각각 6.2 ~ 1001.1 mg/L, 1.9 ~ 9.2 mg/L, 0.6 ~ 2.8 mg/L, 1.6 ~ 3.2 mg/L, 4.600 ~ 7.836 mg/L, 0.039 ~ 0.226 mg/L의 범위로 나타났다. 지령골 유역의 SS, COD, BOD, DOC, TN, TP의 유량가중평균농도는 각각 3.4 ~ 1050.6 mg/L, 1.6 ~ 9.4mg/L, 0.7 ~ 2.6 mg/L, 1.5 ~ 3.2 mg/L, 6.412 ~ 7.515 mg/L, 0.08 ~ 0.342 mg/L의 범위로서 10차, 11차, 12차, 26차의 SS 항목에서는 비점오염 저감시설이 설치된 자운천과 덕두원 유역에 비해 다소 높은 것으로 나타났으며, TP는 대부분의 강우사상에서 지령골의 유량가중평균농도가 높았다. 자운천의 강우사상에 따른 SS의 단위면적당 오염부하는 0.24 ~1,397.85 kg/ha의 범위로 나타났으며, 덕두원과 지령골에서 산정된 SS의 단위면적당 오염부하는 각각 0.06 ~ 1,236.78 kg/ha와 0.29 ~ 894.81 kg/ha로서 8차와 9차 강우사상을 제외한 나머지 강우사상에서는 비점오염 저감시설이 설치되지 않은 지령골에서 더 많은 양이 발생하였다. TP의 경우 자운천과 덕두원 유역의 단위면적당 TP 오염부하는 각각 0.0006 ~ 0.33 kg/ha와 0.0005 ~ 0.21kg/ha의 범위로 나타났으며, 지령골 유역의 강우사상에 따른 단위면적당 오염부하는 0.003 ~ 0.29 kg/ha의 범위로서 저감시설이 설치된 자운천과 덕두원 유역보다 높게 나타났다. 단위면적당 오염부하에 기초할 때, 비점오염 저감시설이 설치된 소유역에서 SS와 TP 항목에 대한 저감효과가 나타났다. 하지만 짧은 모니터링기간과 자료의 부족으로 인해 비교 및 분석의 한계가 있다고 판단된다. 본 연구는 지속적인 모니터링으로 더 많은 자료가 확보될 때 비점오염 저감사업의 효과를 극대화시킬 수 있는 방안을 제시 할 수 있을 것으로 사료된다.

인공강우를 이용한 경사지 밭의 유출량 및 비점오염물질 특성 분석

송지예 ( Jiye Song ),신민환 ( Minhwan Shin ),원철희 ( Chulhee Won ),장정렬 ( Jeongryeol Jang ),최중대 ( Joongdae Choi ) 한국농공학회 2013 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2013 No.-

농업유역에서 강우에 의해 발생하는 비점오염물질은 호소와 저수지로 유입되어 부영양화를 발생시키며, 하천의 수생태계에도 악영향을 미친다. 특히, 우리나라 농경지 밭은 대부분 경사가 급하고, 강우 발생 시 유출량이 많아 토양유실뿐만 아니라 비점오염부하가 높게 발생한다. 따라서 본 연구에서는 경사도가 다른 두 시험포를 조성하여 인공강우에 의해 발생하는 유출량과 비점오염물질을 비교하였다. 실험방법은 총 8개의 동일한 크기(폭 5 m 길이 30 m) 시험포를 경사도 3%와 8%로 각각 4개씩 조성하였다. 각 시험포에는 외부 유출수의 유입을 막기 위해 아연철판으로 구분하였으며, 시험포 하단부에 플륨과 수위계를 설치하여 유출량을 1분단위로 측정하였다. 인공강우 분사를 위해 Rainbow 장치를 이용하여 스프링 쿨러를 통해 분사되게 하였으며, 각 시험포에 간이식 강우량계를 설치하여 시험포에 분사되는 강우량을 측정하였다. 연구결과 경사도가 3%일 때 초기유출은 시험시작 후 63분 후에 시작되었고, 8 % 경사도 시험포에서는 47분 후에 일어나 경사가 급한 시험포에서 유출이 빠르게 일어난 것으로 나타났다. 유출수의 수질분석을 통해 유량가중평균농도(Event Mean Concentration, EMC)를 산정한 결과 경사도 3%일 때 SS 142.6 mg/L, CODcr 62.682 mg/L, T-N 3.430 mg/L, T-P 2.918 mg/L로 나타났으며, 경사도 8%일 때 SS 172.4 mg/L, CODcr 77.0 mg/L, T-N 4.854 mg/L, T-P 2.708 mg/L로 나타나 경사도가 큰 시험포에서 T-P 항목을 제외한 수질항목 모두 높은 값을 보였다. 또한 유출률을 분석한 결과 실제 측정한 강우량이 3% 시험포에서 47.8 mm과 8% 시험포에서 34.8 mm로 3%의 시험포에 분사된 강우량이 컸음에도 불구하고 5.3%와 5.2%로 큰 차이를 보이지 않았다. 만약 동일한 강우가 발생하였을 경우 8%의 경사도에서 유출률이 크게 증가하였을 것으로 보여진다. 연구결과와 같이 경사도가 큰 밭에서 발생하는 비점오염물질이 더 큰 것을 알 수 있으며, 다양한 경사도에 따른 비점오염물질의 유출특성을 정량화 할 필요가 있을 것으로 보여진다.

경사지 밭의 오염물질 저감을 위한 PAM과 Gypsum 적용

송지예 ( Jiye Song ),신민환 ( Minhwan Shin ),성윤수 ( Yoonsu Sung ),원철희 ( Chulhee Won ),최중대 ( Joongdae Choi ) 한국농공학회 2012 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2012 No.-

본 연구는 밭에서 발생하는 비점오염원 물질의 저감을 위하여 실내인공강우기와 토양상자 그리고 토양개량제를 이용하여 토양개량제의 양과 시간경과에 따른 오염물질의 저감효과를 분석하였다. 선행연구에 따르면 인산석고와 PAM(polyacrylamide)을 혼합하여 토양 입자간의 물리적, 화학적인 결합을 강화시키는 방법을 밭에 적용할 경우 밭에서 발생하는 비점오염물질 저감에 효과가 있다고 하였다. 따라서 본 연구에서는 Gypsum의 혼합되는 양 증가와 선행무강우일수의 차이에 따른 밭의 비점오염물질 저감효과를 분석하였으며, 추가적으로 토양개량제 처리 후 강우가 연속 될 경우 토양개량제의 비점오염물질 저감효율의 지속성에 대하여 분석하였다. 이를 위해 평균 30 mm/hr의 인공강우량과 10%의 경사도 토양상자를 이용하여 총 3회의 인공강우 시험을 수행하였으며, 토양개량제 처리양은 Gypsum (100g, 200g), Gypsum (100g, 200g)+PAM(1g)을 처리하였다. 이를 바탕으로 인공강우에 의해 발생하는 유출량을 분석하였으며, 유출량의 SS와 T-P 농도를 분석하여 오염부하량을 분석하였다. 연구결과 30 mm/hr의 강우강도에서 대조구의 유출률은 0.409로 Gypsum(100g)과 Gypsum(100g)+PAM(1g)을 처리한 토양상자의 유출률 0.227과 0.210보다 높은 것으로 나타났다. 이와 같이 토양개량제를 토양의 표면에 처리할 경우 44.5∼48.6%의 유출량 저감효과가 있는 것으로 나타났다. 또한 2주 뒤 토양개량제를 추가적으로 처리하지 않고 동일한 실험을 한 결과 28.6∼50.1%의 저감효과가 있는 것으로 나타나 토양개량제가 지속적인 유출량 저감효과가 있는 것으로 나타났다. 선행무강우일수를 2주에서 1주 간격으로 줄일 경우 대조구의 유출률이 0.479로 증가하였으며, 토양개량제의 양을 증가하였음에도 불구하고 유출량 저감효과가 26.3~34.7%로 줄어드는 것으로 나타났다. 3번의 실험에서 나타난 유출량과 농도를 이용하여 부하량을 산정한 결과 Gypsum과 PAM을 적용할 경우 대조구 대비 SS항목은 55.1∼98.7%(평균 77.0%)가 저감되는 것으로 나타났으며, T-P항목은 Gypsum 만 적용한 시험포에서 수질농도의 값이 높게 나타나 저감효과가 나타나지 않은 것으로 나타났다. 그러나 Gypsum과 PAM을 함께 적용한 시험포에서는 31.8∼70.9(평균 56.0%)의 부하량 저감효과가 있는 것으로 나타났다. 결과를 토대로 밭의 표면에 Gypsum과 PAM 등의 토양개량제를 적용할 경우 밭에서 발생하는 토양 유실을 저감하고, 하천으로 유입되는 토사량을 저감하는데 효과가 있을 것으로 판단된다.

송천 유역의 융설에 의한 비점오염원 유출특성

신재영 ( Jaeyoung Shin ),최용훈 ( Yonghun Choi ),신민환 ( Minhwan Shin ),박운지 ( Woonji Park ),원철희 ( Chulhee Won ),최중대 ( Joong Dae Choi ) 한국농공학회 2011 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2011 No.-

본 연구는 도암댐 상류 고랭지 농업지역의 이른 봄철 융설에 의해 발생되는 비점오염 물질의 배출 특성을 규명하고자 수행하였다. 연구는 2010년 2월 중순부터 4월 말까지 수행하였다. 연구지역에서는 2009년 11월 2일부터 2010년 4월 29일까지 눈이 내렸으며, 일 최대 적설량은 2월 11일에 기록된 59.3 cm이고, 총 적설량은 372.1 cm로 나타났다. 연구결과 융설에 의해 발생되는 단위 면적당 유량은 77.05 ㎥/ha/day로서 겨울철 평시 유량 26.99 ㎥/ha/day에 비해 두배 가까이 증가하였다. 유량의 변화는 기온의 영향을 많이 받는 것으로 나타났으며, 유량의 변화는 탁도와 SS 그리고 COD_Mn의 농도 변화에 영향을 주는 것으로 조사되었다. 오염물질 항목 중 SS와 COD_Mn의 유량가중평균농도는 각각 986.0 mg/L와 16.3 mg/L로서 겨울철 평시 농도보다 크게 증가하였는데, 이는 융설시 발생한 유출수에 의해 미세한 토양입자의 유실과 함께 오염물질도 배출된 결과로 판단된다. 그러나 T-N과 T-P의 농도는 큰 변화가 없는 것으로 조사되었다. 본 연구결과에 기초할 때, 담수호 상류에 위치한 고랭지 지역에서는 겨울철 적설량이 많고 융설에 의한 수질오염 문제가 하는 것으로 판단된다. 따라서 해빙기 융설로 인해 발생되는 비점오염 물질의 정량화에 대한 연구가 체계적이고 지속적으로 수행될 필요가 있다. 특히 우리나라의 겨울철 적설량과 기온은 연도별로 많은 편차가 있고, 연구결과 다량의 오염물질이 배출되기 때문에 융설에 대한 연구는 반드시 수행되어야 할 것으로 판단된다.

피복재와 PAM을 이용한 경사지 밭의 유출량 저감효과 분석

신민환 ( Minhwan Shin ),최용훈 ( Younghun Choi ),박운지 ( Woonji Park ),신재영 ( Jaeyoung Shin ),원철희 ( Chulhee Won ),최중대 ( Joongdae Choi ) 한국농공학회 2011 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2011 No.-

경사지 밭에서 강우에 의한 토양유실은 작물의 생산성은 물론 수계에도 영향을 주기 때문에 적절한 관리가 필요하다. 토양유실에 직접적인 영향을 미치는 요인으로는 토성, 경사도, 강우량, 강우강도, 식생피복 등이 있으며, 크게 인위적 조절이 불가능한 자연현상(강우량, 강우강도, 강우지속시간)과 인위적 조절이 가능한 지표피복, 경운방법, 경사도, 토양특성 등으로 구분할 수 있다. 선행연구에서는 토양유실을 막기 위해 토양 입자간의 물리적, 화학적인 결합을 강화시키는 방법으로 Ca이온을 다량 함유하고 있는 인산석고와 음이온 PAM(polyacrylamide)을 혼합하여 사용하였다. 또한 30% 경사도의 고랭지 농경지를 대상으로 PAM을 처리하여 유출량과 유사량에 있어서 각각 최대 95%와 97%까지 감소시켰다. 그리고 경사도 13%의 경작지에서 등고선 재배와 비닐피복, 자갈더미 설치 등과 더불어 PAM처리를 통해 67%까지 토양유실을 저감시켰으며, 강우타격에 의한 흙 입자의 이탈을 방지를 목적으로 볏짚거적을 이용하여 33∼75%의 유출량 저감효과 뿐만 아니라 생산량 증대까지 가져오는 것으로 나타났다. 이처럼 토양유실 저감을 위한 많은 노력을 하고 있으며, 더욱 효과적인 토양유실량 저감을 위해 토양 입자간의 결합적인 방법과 지표피복재의 토양입자 이탈을 막는 방법을 혼용하여 분석한 연구가 실내인공강우 실험단계에 있다. 본 연구는 실내인공강우 실험단계에 있는 피복재와 잔여물(residue) 그리고 PAM을 이용한 밭의 비점오염 저감방법을 실제 영농에 적용함으로써 토양유실 및 오염부하량 저감 효과를 평가하고자 하였다. 연구결과 지표피복에 의해 강우타격력에 의한 토양입자의 이탈현상이 저감되기 때문에 토양의 공극 막힘 현상이 줄어들며, 그에 따라 침투능이 증가된 것으로 나타났으며, 유출 발생 직후 나지 시험포와 볏짚과 PAM을 이용한 시험포에서는 급격한 유량의 증가를 보였으나, 볏짚과 왕겨 그리고 PAM을 이용한 시험포와 볏짚과 톱밥 그리고 PAM을 이용한 시험포에서는 서서히 유량이 증가하는 것으로 나타났다. 이처럼 피복재를 이용하여 경사지 농경지 및 공사현장에서 지표를 피복할 경우 토양 유실을 저감하며, 하천이나 강으로 유입되는 탁수량의 저감에 큰 효과가 있을 것으로 판단된다.