다변량 통계분석을 이용한 시화호의 수질특성 평가와 연안오염총량관리를 위한 목표수질 설정방안에 관한연구

국문 초록 (Abstract)

총량관리제에서 목표수질은 지역 개발에 직접적인 영향을 미치는 요인이라고 할 수 있다. 하지만 우리나라의 총량관리제 도입이 미국의 TMDL과 같이 충분한 조사기간 없이 시행되었기 때문에 과학적으로 적절한 기준이 없으며 지차체의 이해관계에 의해 임의대로 정해질 위험이 있다. 더욱이 하천, 강과는 달리 지역적인 특이성을 보이는 연안해역의 목표수질 설정에 관한 연구는 더욱 미비 하다고 할 수 있어 이에 대한 연구가 필요하게 되었다.
본 연구에서는 앞으로 결정될 시화호 오염총량관리를 위한 목표수질 설정을 보다 과학적이고 객관적으로 도출하는 것을 목적으로 국내외 사례를 통하여 시화호에 적용할 수 있는 고려사항들을 도출하였다. 그리고 시화호 10개 지점의 수질자료의 시간적, 공간적인 특성을 다변량 통계분석 방법을 통해 분석하여 보다 합리적인 목표수질 설정방안을 제시하고자 하였다.
시화호의 수질특성을 과학적으로 분석하기위하여 SPSS통계프로그램을 이용하여 다변량 통계분석을 실시하였다. 다변량 통계분석을 통한 수질분석은 지역수질의 주요 오염인자 파악과 시․공간적인 특성을 과학적으로 밝힐 수 있었다. 회귀분석을 통하여 목표수질 설정에 있어서 기존 수질기준 뿐만 아니라 또 다른 수질 기준을 제시하여 목표수질의 설정범위를 줄일 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Water quality target of total management system can be considered as an indicator that exercises direct influence on community development. In recent years, the adoption of total management system in Korea is executed similar to total maximum daily load (TMDL) of the United States but appropriate scientific standard is not available due to insufficient investigation data period, therefore, there is a risk of being regulated by the interest of local governments. Moreover, regional characteristics of establishing water quality target at the coastal waters are not same as of streams and rivers; hence specific research and studies are required on the coastal waters.
In this study, Shihwa Lake has been selected for the establishment of water quality target that is supposed to be decided more scientifically and objectively. Various domestic and international case studies were referred aiming to provide the basis for total pollution management in Shihwa Lake.
Temporal and spatial characteristics of water quality data were analyzed from 10 different stations in Shihwa Lake. In order to characterize water quality scientifically, multivariate statistical analysis was performed using SPSS statistical program which can identify main pollution factors of regional water quality and reveal temporal and spatial characteristics. The range of establishing water quality target can also be reduced by regression analysis of existing standard and proposed standard.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서 론 1
• 1. 연구목적 2
• 2. 연구방법 3
• 가. 연구순서 3
• 나. 연구대상지역 4
• 제 2 장 목표수질 설정 현황 및 고려요인 도출 연구 7
• 1. 국외․국내 오염총량관리 현황 7
• 가. 국외 현황 7
• 나. 국내 현황 10
• 2. 목표수질 설정 사례 11
• 가. 미국(TMDL) 11
• 나. 마산만 유역(제1차 연안오염총량관리) 14
• 다. 3대강 수질총량관리(금강수계) 17
• 3. 결과 및 고찰 22
• 제 3장 다변량 통계 분석을 통한 수질특성 연구 24
• 1. 이론적 배경 24
• 가. 다변량 통계분석 24
• 나. 요인 분석 25
• 다. 군집 분석 27
• 라. 선행 연구 29
• 2. 연구방법 30
• 3. 연구결과 및 고찰 32
• 가. 자료변환 및 수질특성 분석 결과 32
• 나. 영양염류 및 유기오염 특성 35
• 다. 요인분석 결과 39
• 라. 군집분석 결과 42
• 마. 결과 및 고찰 44
• 제 4 장 목표수질 설정 방안연구 45
• 1. 이론적 배경 45
• 가. 회귀 분석 45
• 2. 결과 및 고찰 48
• 가. 관리해역의 수질환경기준 및 현재의 수질 상태 48
• 나. 관리해역의 수평적, 수직적, 계절적 수질현황 49
• 다. 대상항목에 영향을 끼치는 요인 51
• 라. 관리유역의 오염원 분포 54
• 마. 관리해역의 지형 및 물순환 특성 59
• 바. 공공처리시설의 방류구 위치 및 영향 61
• 사. 결 과 62
• 제 5 장 결 론 65
• 참고문헌 66
• 부 록 69
• 영문초록 86