환경 변화에 따른 농업용 저수지의 TOC 영향 분석 = Analysis of TOC According to Water Environment Change in Agricultural Reservoir

국문 초록 (Abstract)

기후변화에 따른 농업생태계의 생물다양성 감소, 토양환경, 수질환경 등의 악화로 물질 순환기능이 저하되고, 이는 장기적으로 농업생산성에도 영향을 줄 것이라는 많은 연구결과들이 도출되고 있다. 농업용저수지의 물환경 변화는 농작물 재배 및 농산물 생산에 직접적인 영향을 주는 주요환경이므로 물환경 변화에 대한 관심과 지속적 연구는 필수적이라 하겠다.
2016년부터 기존의 생분해성 물질 위주의 유기물질 관리를 개선 및 보완하고, 난분해성 물질 증가 및 기후변화에 따른 내부생성 유기물질 등 수질환경의 유기물 관리 강화를 위해 TOC를 수질환경기준에 도입 적용하고 있다. 따라서 본 연구에서는 전국의 농업용 저수지(955개)에 대하여 2015년부터 2017년(2월~12월)까지의 TOC 수질분석 결과를 기준으로 월별 평균값으로 산정하였으며, 3년간 수질환경(저수율, 수온, 강수량) 변화와의 관계를 비교·분석하였다.
분석을 위해 저수율은 농업기반시설 관리시스템(RIMS)를 이용하였으며, 강수량은 기상청 자료를 활용하였다. 수온, pH, EC는 채수시 현장수질측정장비(Hydrolab DS5: Hach Company, Germany)를 이용하여 측정하였다. 시료의 실내분석을 위해 TOC 항목은 수질오염공정시험기준에 따라 GE Instrument사 Sievers 900 장비를 이용하였다.
3년간 955개 농업용 저수지의 TOC 특성을 분석한 결과, 평균 TOC 농도가 2015년 3.4±0.5mg/L, 2016년 3.4±0.6 mg/L, 2017년은 3.4±0.6 mg/L으로 년간 TOC 평균과 편차는 크게 차이가 없는 것으로 분석되었다. 3년간 pH 7.6±0.2로 크게 변화가 없었으며, EC 231±100 μmhos/cm로 년도별 차이는 크지 않았으나 계절별 편차가 나타나는 것으로 조사되었다.
전국의 월별 TOC 평균 농도에 대해 분석한 결과, 수온, 저수율, 강수량 순으로 상관관계를 나타내었다. 특히 수온은 월별 TOC 평균 농도와 R²=0.6368의 높은 상관관계를 나타내 수온의 변화에 따라 TOC의 농도가 크게 영향을 받는 것으로 조사되었다. 저수율과는 음의 상관관계(R²=0.4030)를 보였으며, 높지는 않으나 영향이 있음을 확인할 수 있었다. 전국의 3년간의 월별 강수량과 월별TOC 평균 농도를 분석한 결과, 높은 상관관계를 보이지는 않았으나(R²=0.2608), 강수량으로 인한 저수율, 수온변화 등을 고려할 때 종합적인 영향을 줄 것이라 판단된다. 또한 1개월 전 평균 강수량과 월별 TOC 평균 농도를 비교·분석한 결과, 상관관계가 다소 높아지는 것으로 나타나(R²=0.4244), 강수량이 수중 TOC 농도에 영향을 주는 데에는 시간이 소요됨을 추정할 수 있다. 본 연구결과는 전국의 평균 결과를 이용하여 분석하였으므로 추가 지역에 따른 강수량, 저수량, 수온에 대한 각 지역의 TOC를 비교·분석한다면 더 높은 상관관계를 보일 것이라 사료된다.
본 연구결과는 기후변화에 따라 달라지고 있는 농업용저수지의 수질환경 변화가 TOC 농도에 미치는 영향을 분석하였다는 데에 그 의미가 있다고 하겠다. 지역에 따른 수질환경 특성을 반영하여 추가적으로 체계적인 조사가 진행된다면 연구결과의 다양한 활용이 가능할 것이라 판단된다.