洛東江 下流地域의 水質特性 및 管理方案 : 三浪津地點을 中心으로

朴相泰 밀양대학교 2001 국내석사

낙동강 수질은 댐과 낙동강 하구언 영향 및 중류(강정)부터 낙동강 하구둑까지 하상구배가 매우 완만하여 유속이 느리고, 체류시간이 길어 하천이라기 보다는 호소적 성질이 강하게 나타나는 이곳에서 상수원, 공업용수 및 농업용수를 취수하다 보니 하천유지용수는 줄어들어 자정능력은 감소되는 반면, 사용된 용수는 하·폐수가 되어 낙동강 하류지역으로 다시 유입되어 수질을 악화시켜 수질관리 및 용수이용을 어렵게 하고 있다. 특히, 낙동강 중·하류지역의 급속한 도시화와 산업화로 인하여 정화되지 못한 생활하수 및 산업폐수의 무분별한 방류로 낙동강 하류지역에 심각한 수질오염을 야기 시키고 있으며 갈수기에는 낙동강의 유하량 부족과 더불어 하구둑으로 인한 하류유역의 폐쇄로 강 하류부의 유속이 0.03m/ses이하로 거의 정체되어, 오염물질이 강의 저부에 퇴적됨으로서 오염저니층이 형성되고, 수역의 영향단계가 점점 증가하여 부영양화로 인한 짙은 갈색이나 녹색으로 번식하는 부영양화현상이 자주 나타나고 있다. 따라서 본 연구에서는 낙동강 하구둑 건설로 인하여 하류지역 중 가장 오염이 심각한 삼랑진지점을 중심으로, 수질특성을 파악해 봄으로서, 수질 악화 원인 및 각종 오염지표값과 어떠한 상관관계가 있는지 밝혀 보고자 한다. 낙동강 본류인 삼랑진지점의 수질오염 실태를 파악하기 위하여, 2000년 1월부터 2000년 12월까지 BOD, COD, Chlorophyll-a는 일주일 간격으로, 총인, 총질소는 월 단위로 수질실험을 수행하였으며, 낙동강 하류지역인 삼랑진지점을 대상으로 한 문헌연구 및 수질실험을 통하여 수질악화 원인을 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 삼랑진지점에서 낙동강 하구둑 부근에 있는 도시와 농촌, 공단등에서 유입된 영양물질로 인하여 낙동강 하류지역은 Vollenweider(1968)에 의하면 삼랑진지점의 연평균 T-P 농도가 146㎍/L로 과영양단계에 완전히 진입한 것으로 나타났으며, U.S. EPA에서는 Chl.-a 농도가 10㎎/㎥ 이상이며 부영양화로 분류하고 있는데 삼랑진의 Chl.-a의 월평균 농도가 14.8-157.5㎎/L로서 부영양화 수준을 초과함으로 삼랑진지점의 부영양화가 매우 심각하여 수질오염의 전형적인 과영양 상태로 평가되었다. 2. 낙동강 하류지역인 삼랑진에서 하구둑 사이의 하천 표류수를 1일 취수능력으로 볼 때 2,729.8천ton/day을 취수함으로서 갈수기때의 낙동강 4댐(안동댐, 임하댐, 합천댐, 남강댐)의 방류량 보다 취수량이 많아 그 만큼의 하천유지용수가 줄어들어 희석효과 및 자정작용이 감소하는 반면, 낙동강 중·하류의 오·폐수의 양은 일정하게 유입됨으로 인하여 수질은 더욱 더 악화되는 것으로 나타났다. 3. BOD, COD, T-N, T-P와 Chl.-a사이에서는 BOD와 Chl.-a간의 상관계수가 0.798로 가장 높게 나타났으며, Chl.-a와 BOD간의 직선회귀 모형을 적합시킨 결과 Chl.-a의 BOD 전환계수는 0.0178552로 나타났으며 결정계수가 63.7%로 낮게 나타났다. 4. BOD, COD, T-N, T-P와 Chl.-a의 총량과 강수량, 삼랑진유량, 취수량, 댐방류량, 하구언 방류량들간의 상관분석에서는 취수량을 제외하고는 각 변인들간에 높은 상관성이 있음을 보여 주고 있으며 BOD, COD, T-N, T-P와 Chl.-a의 총량간에도 높은 상관관계가 있음을 나타내었다. Department of Environmental Engineering, Graduate School, Miryang National University The water quality of Nakdong river is slow because of the effect of a dam and a estuary dyke and a slow grade of riverbed from the midstream to a estuary dyke. In addition the stay hours are prolonged. So it has a stronger property of lakes and marshes than river. Because the water supply, industrial wastewater and agricultural wastewater are taken from here, the maintenance water sinks. Then the self-cleansing power is decreased and the used water becomes the sewage or wastewater. It flows into the lower reaches of Nakdong river. That makes the water quality worse and causes difficulty for water-purity control and use of water. The rapid urbanization and industrialization of the middle and the lower reaches of Nakdong river causes the indiscreet discharge of uncleanly living sewage and industrial wastewater. And the water quality of lower reaches of Nakdong river is getting seriously worse. Owing to the water shortage of Nakdong river and the closing of lower reaches because of the estuary dyke in the dry season. the velocity of a moving fluid is almost accumulated under 0.03m/ses. Then an pollutant is piled up on the bottom of the river. Polluted sediment is formed and nutrition level of waters is increased more and more. The eutrophication state propagated to dark brown or green from eutrophication often comes out. Therefore in this study, we focus on Samrangjin site which is extremely polluted in lower area by Nakdong river estuary dyke construction. And we grasp the water trait. Then we will find the relation with water quality aggrevation cause and several pollution index estimate. For grasp the water pollution state of Samrangjin site. Nakdong river main stream, we had the water examination of BOD, COD, Chlorophyll-a once a week and of total phosphorus and total nitrogen once a month from Jan. 2000 to Dec. 2000. The following is the analysis result of water quality aggrevation cause from the document study and water examination for Samrangjin site. lower Nakdong river basin. 1. Because of the flowed nutrients from urban, rural and industrial complex near Nakdong river estuary dyke in Samrangjin spot. According to Vollenweider (1968), the yearly mean T-P concentration of Samrangjin spot in lower Nakdong river basin came to eutrofication with 14.8 mg/L. Chl.-a concentration is over 10mg/㎥, so U.S. EPA classifies in eutrophication. The monthly mean Chl.-a concentration of Samrangjin is 14.8-157.5mg/L and it exceeds the eutrophication. And the extremely serious eutrophication of Samrangjin site is estimated as the typical eutropic state of water pollution. 2. On the assumption that driffted water between Samrangjin, lower Nakdong river basin and estuary dyke is the daily taking-water capacity, it takes water 2,729.8 thousand ton/day. The taking-water amount is more than discharging amount of four Nakdong river dams (Andongdam, Yimhadam, Hapcheondam, Namgangdam) in the dry season. While the dilution effect and the self-cleansing power is decreased by getting low of the used water, the waste-water amount of mid-low Nakdong river is fixed. So the water quality is getting worse and worse. 3. Among BOD, COD, T-N, T-P and Chl.-a, the correlation coefficient between BOD and Chl.-a is the highest by 0.0178552. As a suitableness result of between straight regression model, the conversion coefficient of Chl.-a to BOD is 0.0178552 and coefficient of determination is 63.7%. It shows low numerical value. 4. In correlation analysis between BOD, COD, T-P, T-N, total amount of Chl.-a and rainfall, Samrangjin flow rate, taking-water amount, dam discharging amount, estuary dyke discharging amount, it shows high relation among the changing cause besides taking-water amount. And it also shows high relation among BOD, COD, T-P, T-N, total amount of Chl.-a.

낙동강 하구역의 입사파향에 따른 파랑변형특성에 관한 연구

박순 부경대학교 대학원 2009 국내석사

Nakdong estuary, where is located in the southeast of Korea, is characterized by very complex bathymetry due to several sandbars parallel to shoreline, and their bathymetry is actively changing in short and longer periods because of the successive wave actions. The accurate understanding of waves in Nakdong estuary is very important to investigate morphological characteristics of Nakdong estuary, as the waves is one of main driving forces inducing topographical changes over this area. Therefore, the study conducted data analysis with wave measurements and numerical simulations using SWAN wave model to identify spatial wave characteristics depending on the incident wave condition. The main results from the study are summarized as following. 1) Wave observations present the coastal area of Nakdong estuary is mostly exposed to waves coming from the SW and the NE which develops very different wave climate at inshore of Nakdong estuary; under the southwesterly waves, inshore waves are relatively high, whereas inshore waves are very small less than 0.5 m under the waves from the NE, although offshore waves are over 2 m. 2) To improve the model performance in the study area, SWAN wave model is validated against the wave observations. From the validation work, we achieve reasonal results with the differences of 0.1 sec and 0.03 m on the peak wave period and the significant wave height. 3) Wave simulations were conducted under the 5 representative wave directions (SW, SSW, S, SSE, SE) which is mainly affect to the wave climates in Nakdong estuary. When waves come from the SW and SE, inshore waves are relatively small due to the strong diffraction and sheltering effect by Gadeok Is. and Dadeapo. However, under the incident waves from the SSW ∼ SSE which is nearly normal to the shoreline waves over the study area generally bigger than other directional conditions. 4) Cross sectional waves were compared over the Nakdong estuary. Waves in the eastern region where has rapid seabed slope are suddenly changed along the cross sections. However, the waves in the western region, in front of Jinudo, are mildly changed. The wave steepness are rarely changed over the western area of Nakdong estuary, but they are suddenly increase from the water depths less than 5 m in the eastern region. 5) Wave climates in Nakdong estuary are significantly influenced geological effect depending on the incident wave direction. Under the NE direction which is annually predominant, it has weak influences to inshore waves of Nakdong estuary. Waves from the S and SW directions has lower occurrences compared to the NE direction, it strongly influences to the wave climate of the area. 본 논문에서는 외해입사파랑의 파향 변화에 따른 낙동강 하구역의 파랑 특성의 변화를 공간적, 정량적으로 분석하고자 낙동강 하구역의 파랑관측자료와 거제 해상관측부이의 파랑 및 바람자료의 통계분석을 실시하였다. 분석된 관측자료를 수치모의의 입력값으로 사용하여 파향에 따른 낙동강 하구역의 수치모의실험을 수행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 낙동강 하구역의 파랑관측자료 분석결과 낙동강 하구역 파랑 특성은 입사파랑의 파향에 따라 크게 다른 영향을 받는 것으로 나타났다. 2) 거제 해상관측부이자료를 이용하여 낙동강 하구역의 입사파랑 특성을 통계적으로 분석한 결과, 낙동강 하구역의 주 입사파향은 동북동, 남서, 북동, 남남서이며 계절적으로도 탁월 파향이 뚜렷하였다. 이는 계절풍의 영향 및 낙동강 하구역이 북서쪽의 육역과 남동쪽의 육역으로 인하여 남서와 북동의 두 방향이 탁월한 파향으로 나타난 것으로 판단된다. 3) 관측값과 수치계산값의 스펙트럼 형상 비교 결과 스펙트럼 첨두주기의 차이는 0.1 sec 였으며 유의파고는 0.03 m의 차이로 수치모의의 재현성이 양호한 것으로 나타났다. 바람의 영향을 제외한 수치계산결과는 첨두주기의 차이는 거의 나타나지 않았으나 유의파고를 과소평가하였다. 스펙트럼 형상은 수치모의 결과가 관측결과의 고주파수 영역의 에너지 밀도를 과소평가하였는데 이는 수치 모형이 국지적인 바람의 영향을 모두 고려하지 못하여 고주파수 영역의 에너지를 과소평가하여 발생한 것으로 판단된다. 4) 입사파향 및 해역 단면에 따라 파랑특성의 변화도 크게 다르게 나타났다. 낙동강 하구역의 해저경사가 비교적 급한 동쪽 해안에서는 파랑 특성의 변동이 매우 급격하게 발생하였으며 해저경사가 완만한 서쪽 해안에서는 단면에 따란 파랑특성의 변동은 크게 나타나지 않았으며 파향에 따라 파랑특성이 매우 다르게 나타났다. 5) 남서 및 남동계열의 입사파향이 전파할 경우 가덕도와 다대포 등의 육역으로 파랑이 일부 차폐되며 남계열의 입사파향이 전파될 경우 차폐되는 영역이 없이 낙동강 하구역으로 직접 입사하므로 상대적으로 높은 파고비를 나타내었다. 이상의 결과로 볼 때, 낙동강 하구역은 서쪽으로는 가덕도, 동쪽으로는 다대포로 인하여 주 파향인 남서 및 북동이 탁월한 경우, 유역의 차폐효과로 인하여 대부분의 파랑이 감쇠되었다. 특히 연중 가장 탁월한 파향인 북동의 경우 매우 낮은 파고 분포를 나타내며 남서 및 남남서 파향이 탁월한 경우 낙동강 하구역에 비교적 높은 파고가 분포할 것으로 예상된다. 또한 실제 발생 빈도가 비교적 낮았던 남, 남남동과 같은 파향이 탁월한 경우 하구역 사주섬 전면까지 외해 입사파고가 거의 유지될 것으로 예상되며 하구역에 직접적으로 영향을 줄 것으로 예상된다. 본 연구의 수치모의에서는 풍향과 파향이 일치하는 것으로 계산하였으나 실제 해역에서 풍향과 파향은 차이가 날 수 있으므로 이에 대한 파랑 변형 특성은 차후 더 세밀하게 검토되어야 할 것이다. 특히 스펙트럼 결과 비교에서 고주파수 영역의 에너지 밀도의 차이가 나타났는데 이는 차후 수치모의시 바람입력조건을 보다 보완해야 할 것으로 판단된다. 또한 본 수치 모의에서는 흐름에 의한 영향을 고려하지 않았으므로 차후 흐름을 고려한 세밀한 분석이 요구된다. 본 연구를 통해 도출되어진 연구결과는 부정형적 사주 발달에 영향을 미치는 파랑 및 파랑으로 인해 발생하는 해빈류와 표사이동 예측을 위한 수치모의시 낙동강 하구역의 외력조건 입력자료 선정과 하구역 파랑 특성을 예측하기 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

Phytoplankton Community Dynamics and Stephanodiscus Bloom Development in the Nakdong River, S. Korea

김명철 부산대학교 대학원 2008 국내박사

Relationships between plankton communities and physicochemical environments were examined during 2004~2006 at six study sites in the Nakdong River, South Korea, using principal components analysis (PCA). During the study period, we collected and monitored data of river hydrology such as discharge, and water temperature, dissolved oxygen, pH, conductivity, turbidity, nutrient concentrations and phytoplankton abundances. Most of biological variables such as phyto- and zooplankton had relatively high values of Coefficient of Variation (CV) in the river, indicating they had large variations in time. Compared with biological parameters, the physicochemical characteristics such as discharge, turbidity, conductivity, silica and nutrients had seasonality but variations were relatively small. The phytoplankton abundances average at the lower part of the river was higher than the mid part of the river. Stephanodiscus hantzschii, dominant species of the river, increased toward the lower part of the river. However, the silica concentration was decreased toward the estuarine barrage. In the PCA, the loadings of bacillariophyceae had high participation (0.675~0.894) on Factor1 and S. hantzschii did as well as (0.586~0.899). The loadings of DO concentration and saturation had high participation on Factor1 at all study sites. Phyto- and zooplankton communities were clustered more strongly in the lower part than in the mid part of the river. Because of the water velocity of mid part of the Nakdong River is faster than in the lower part of the river due to the estuarine barrage, the lower part of the river probably have the characteristic of lentic system. The phytoplankton community at lower part of the river could be proliferated steadier than mid part of the river because the retention time of lower part of the river is longer than in mid part of the river. In addition, little centric diatom proliferation and the stability of water flow support the development of zooplankton community. The Nakdong River system is morphologically different from general other large river system without multipurpose dam and estuarine barrage. This study described the relationship between the regulated large river hydrology and phytoplankton biomass in the Republic of Korea. The limnological characteristics were influenced by climatic variations such as monsoons and summer typhoons. The mean rainfall during summer was about 1,200mm, which accounted for more than 60% of annual rainfall. In this study, the regulation of multi-purpose dams affected the dynamics of phytoplankton. A diatom bloom occurred in winter and the result showed that there was a relatively limited discharge range that allowed the proliferation of the phytoplankton community. Significant time-delayed relationships between hydrological variables and phytoplankton biomass were derived from the results of MAR (multivariate autoregression) analysis. The results support the necessity of ‘smart flow’ control in the regulated large river systems of the Republic of Korea. This offers potentially useful information for the water resource management system. To understand the effect of water temperature on the growth pattern of Stephanodiscus, we investigated weekly or biweekly in the lower part of the Nakdong River from 1994 to 2006 and performed a laboratory experiment. Stephanodiscus was the most dominant species among phytoplankton in winter when low flow persisted and the high abundances of the species were maintained from December to February. Three strains of Stephanodiscus were isolated for the in vitro experiment from the Nakdong River in January, 2005. Over the water temperature range of 4 ℃ to 20℃, the growth patterns of Stephanodiscus were different in the short-term batch culture. The maximum cell density of Stephanodiscus was observed at approximately 5℃ in the river systems, but the optimum water temperature for the growth of Stephanodiscus was 10℃ for the growth in the laboratory experiment. Therefore, the proliferation of Stephanodiscus was related to low water temperature in the Nakdong River. The differences of optimal water temperature for the maximum growth of Stephanodiscus might be due to the resource competition with other phytoplankton and centric diatom standing crop can be suppressed by zooplankton grazing. 강 생태계는 중요한 수자원으로서 인류는 활용 목적에 따라 다양한 형태로 강 생태계를 이용하고 이를 위해 강 시스템의 물리적 변형이 이루어지기도 한다. 이와 같은 하천의 물리적인 변형은 강 생태계에서 이화학적인 환경요소와 생물학적인 요소의 동반적인 변화를 가져오게 되었다. 본 연구는 이와 같은 낙동강의 물리적 변형에 따른 낙동강 본류에서의 식물플랑크톤과 이·화학적 요인의 공간적 분포의 변화와 낙동강에서 우점하는 규조류 Stephanodiscus의 군집동태를 밝히고자 수행하였다. 낙동강 본류에서 6개 조사지점 (왜관; RK 194, 고령; RK 157, 적포; RK 112, 남지; RK 75, 하남; RK 63, 물금; RK27, RK; 낙동강 하구둑으로부터 조사지점까지의 거리)을 선택하여 2주 또는 4주간격으로 현장조사를 수행하였으며, 각 조사지점의 식물플랑크톤 동정 및 개체수를 계수하였다. 낙동강에서 식물플랑크톤의 공간적 분포에 영향을 미치는 요인을 조사하기 위해 각 지점에서의 유량 및 유속의 변화에 따라 식물플랑크톤 군집의 변화에 관한 연구를 수행하였다. 그리고 매년 겨울철 우점하는 S. hantzschii의 수온에 따른 성장률 변화를 밝히기 위해 현장에서 채수한 원수로부터 분리한 S. hantzschii를 이용하여 배양 실험을 실시하였다. 본 논문은 총 4장으로 구성되어 있으며, 제 1장에서는 낙동강의 중류에서부터 하류에 이르기 까지 식물플랑크톤 중 규조류 군집의 변화 패턴을 분석하였으며 이러한 변화의 원인을 밝히기 위한 분석을 수행하였다. 제 2장과 3장에서는 낙동강의 플랑크톤 군집의 장기 현장조사의 결과를 토대로 중류에서 하류에 이르기까지 플랑크톤 군집의 동태와 이?화학적 요인과의 상관성을 다양한 통계적 기법을 활용하여 분석하였으며 그 결과를 바탕으로 하여 수문학적인 요인의 계절적 변화의 폭이 큰 낙동강에서 효율적인 수자원 관리를 위한 방안을 모색하였다. 제 4장에서는 낙동강에서 매년 겨울 대량번성으로 수처리 시설의 여과지 막힘현상을 초래하여 수처리 비용을 증가시키는 등의 문제를 야기하는 규조류인 S. hantzschii 가 서로 다른 수온에서의 성장률을 알아보기위한 실험실 실험을 수행하였다. 조사결과 모든 조사지점에서 규조류가 전체 식물플랑크톤 군집의 60% 이상의 점유율로 분포하는 것으로 조사되었으며, S. hantzschii/식물플랑크톤 비가 왜관 0.31, 고령 0.39, 적포 0.50, 남지 0.56으로 낙동강의 하류에 근접 할수록 규조류 S. hantzschii의 상대풍부도가 증가하는 것으로 나타났으며 유속은 하류로 갈수록 느려지는 것으로 조사되었다. 이러한 결과로 미루어 규조류 S. hantzschii는 수체의 유속에 의해 성장에 영향을 받는 것으로 사료된다. 통계적 기법을 이용한 분석 결과에서, 동물플랑크톤의 식물플랑크톤에 대한 포식압은 낙동강 중류에서 하류로 이동할수록 점진적으로 증가하였다. 그리고 각각의 동물플랑크톤과 식물플랑크톤 군집은 중류에서 하류에 근접할수록 강하게 그룹화 되는 것으로 판단되며, 특히 식물플랑크톤 군집은 규조류에 의해 크게 그 천이가 지배되는 것으로 사료된다. 식물플랑크톤 생체량과 수문학적 요인간의 시계열적인 분석의 결과, 특정 시점의 식물플랑크톤 그 시점에서의 수문학적 변화에 지배적으로 영향을 받음과 동시에 약 6~7개월 이전의 수문학적인 변화에 의해서도 큰 영향을 받을 수 있는 것으로 분석되었다. 이러한 결과는, 하계에 집중되는 강우량을 다목적 댐과 낙동강 하구둑을 이용하여 효율적으로 관리하여, 매년 저수온기의 규조류의 심각한 대량 번성 현상을 임의적으로 조절할 수 있는 방안을 모색하기 위한 기초 자료로서의 충분한 가능성을 내포하고 있는 것으로 사료된다. 물금 조사현장에서 분리한 S. hantzschii의 균주를 이용한 배양실험은 각각 다른 수온 (4, 10, 15, 20℃)에서 단기 배양실험을 실시하였다. 배양실험의 결과 수온이 10℃일때의 S. hantzschii의 성장률이 가장 높은 것으로 밝혀졌다. 본 연구의 결과를 종합하여 볼 때, 낙동강의 플랑크톤 생태는 강의 유속, 유량과 같은 물리적인 변화에 의해 크게 지배 받는 것으로 해석이 가능할 것으로 판단된며, 나아가 조절강의 특성을 나타내는 낙동강에서 유량이 적은 계절의 특정 플랑크톤의 번성현상과 부영향화 현상은 상류에 위치한 대형 다목적 댐과 하류의 하구둑의 효율적인 유량 관리방법의 적용으로 저감할 수 있을 것으로 사료된다. 앞으로 본 연구의 결과를 바탕으로 낙동강의 수자원 관리를 위한 효율적인 유량 조절을 위해 플랑크톤 군집과 수문학적 요인간의 관계를 이용한 생태적 모델에 관한 연구가 이루어져야 할 것으로 보이며 이와 함께 저수온기의 식물플랑크톤 대량 번성현상의 원인 규명을 위한 심도있는 연구도 동반되어 수행되어야 할 것으로 판단된다. Phytoplankton community dynamics were studied from 2004 to 2006 with two and four weeks interval at mid to lower part of the Nakdong River (Waegwan; RK 194, Goryeong; RK 157, Jukpo; RK 112, Namji; RK 75 and Hanam; RK 63: RK; distance from the Estuarine Barrage), South Korea. Annual averages of water temperature was about 16℃, and dissolved oxygen was ranged between 10.0 and 11.5 ㎎ ℓ-1 (percent saturation, 106.5 to 112.8%). Diatoms were dominant group with over 60% of phytoplankton abundance in all study sites (Waegwan; 64%, Goryeong; 69%, Jukpo; 73%, Namji; 79%, and Hanam; 83%). However, the occasional dominances of other groups such as green algae and blue-green algae were observed from March to October. Stephanodiscus hantzschii was dominant species and the relative abundances were high at all study sites (48-72%). The ratio of S. hantzschii/total phytoplankton abundance were showed a clear increasing tendency toward the estuarine barrage: i.e. 0.31 at Waegwan, 0.39; Goryeong, 0.50; Jukpo, 0.56; Namji, 0.60; Hanam. The results of this study provide the information that the phytoplankton community structure in a regulated river system is basically affected by the physical properties such as water velocity and retention time, resulting in single species dominance by the stagnancy of river flow.

낙동강변 구미-왜관-성주지역 하성퇴적층의 수리지질학적 특성 연구

이정환 부산대학교 2007 국내석사

This study aims to estimate hydrogeological properties of riverside deposits in the middle part (the Gumi-Waegwan-Seongju area) of the Nakdong River basin. Hydraulic tests (pumping, slug, and infilitration tests) were conducted located near the Gumi Bridge, Waegwan Bridge and Seongju Bridge. The geology in the study area is composed of Precambrian Sobaeksan Complex, age-unknown granites, Triassic granites, Jurassic Daebo granites, sedimentary Sindong Group (Nakdong, Hasandong and Jinju Formations), volcanic Yucheon Group, and Cretaceous Bulguksa granites. Quaternary alluvium overlies all the above rocks by the unconformity. The fracture system in the study area is characterized by NE to NNE direction. This direction is similar to that of main and tributary Nakdong River system. As the result of hydrogeological study, the geology of the fluvial deposits consists of medium sand layer, sandy gravel layer, weathered zone, and bedrock. The vertical thickness (28.6 m) is hickest in the Waegwan Bridge area. The horizontal extent (2km) of the riverside deposits is broader in the Seongju Bridge area than the other areas. This is because the hyporheic zone is more developed in the Waegwan and Seongju Bridge areas than the other areas. Transmissivity is higher as 1.62x10-3 m2/sec in the Waegwan Bridge area than the other areas. Unsaturated hydraulic conductivity ranges from 10.83 cm/hr to 366.04 cm/hr, reflecting the hydraulic property of sandy layer. Groundwater level of the Seongju and Waegwan areas is stable with slight seasonal fluctuation. However, in the Gumi Bridge area, groundwater level is declining influenced by artificial pumping effect of the Gumi industrial complex. The relation between groundwater level and Nakdong River level is stronger in the concave bank than in the convex bank. The ionic concentration is mostly higher in the convex bank than in the concave bank. Water type of the concave bank is Ca-HCO3 type and the convex bank is Na-HCO3 type. This is explained by high hydraulic energy acting on the concave bank, inducing strong hyporheic flow between the Nakdong River and the riverside deposits. According to oxygen isotopes and total dissolved solids (TDS) methods, groundwater outflow between the Gumi Bridge and the Seongju Bridge is 4.56% in dry season and 10.46% in flood season. The groundwater outflow in the Waegwan-Seonju area is -7.36% of total river discharge, explaining the decrease of the Nakdong River discharge at the Waegwan Bridge. In addition, the hyporheic flow is stronger in the Waegwan Bridge area than the other areas.

낙동강에서 Stephanodiscus spp. (규조류)의 대증식 현상에 관한 연구

서정관 부산대학교 2004 국내박사

낙동강 하류역에서 발생하는 Stephanodiscus속의 대증식 현상의 발생과 소멸 메카니즘을 밝히기 위한 목적으로 낙동강 수계 내 20개 지점을 대상으로 2001년부터 2003년까지 수리·수문 관련 요소와 물리·화학 그리고 생물 요소들에 대하여 조사를 실시하였다. 낙동강 수계에서 Stephanodiscus속은 10월에 최초로 출현하였으며, 12월부터 이듬해 3월까지 높은 증식 특성을 보인 후 5월 전후로 점차 소멸되기 시작하는 특징을 보여 주었다. 이때 처음으로 출현하기 시작하는 수온은 평균 19.2℃였으며 대증식을 나타낸 후 소멸되는 시기의 수온도 20℃ 내외인 것으로 밝혀졌다. 지역별로는 갈수기인 12월부터 3월까지 주로 물금과 구포 등 하류 지역을 중심으로 대량 증식하는 분포 특성을 보여 주었다. 낙동강 하류역에서의 규조류 대증식 현상은 하천 정체 현상 이외에 낙동강 중류인 고령지점부터 갑자기 높아지는 용존 영양염의 영향이 큰 것으로 생각되며 이는 지류인 금호강의 유입이 주요인으로 작용한 것으로 나타났다. 낙동강으로 유입되는 지류들 중에서 금호강과 남강에서의 Stephanodiscus속 발생빈도가 가장 많은 것으로 나타나 낙동강 본류에서의 Stephanodiscus속 발생과 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다. 낙동강 하류에 발생한 규조류인 Stephanodiscus속에 의한 대증식 현상은 4월 18일을 기점으로 점차 소멸되는 것으로 나타났으며, 규조류의 주요 포식자인 윤충류를 비롯한 동물플랑크톤(zooplankton)의 경우는 4월초부터 증가하기 시작하였고 규조류 대증식 현상이 심하게 발생하였던 1월부터 3월에는 증식이 크게 억제되는 특성을 보여주었다. Stephanodiscus속의 대증식 현상 소멸은 영양염이 고갈 되면서 대증식 현상도 약화되는 것으로 나타나 영양염 고갈현상이 일차적인 요인으로 작용하는 것으로 나타났다. 낙동강 본류에서 최대현존량 발생 지점의 이동현상(peak shift)이 관찰되었는데 이는 동물플랑크톤의 포식압과 관련 있는 것으로 사료 되었다. 낙동강본류에서 증식하는 Stephanodiscus속의 증식과 수리·수문 관련 요인들과는 대체적으로 음의 상관성을 보여주었는데, 강수량의 경우 Stephanodiscus속의 대증식 현상을 약화시키기 위해서는 대증식 현상 전후 7일 동안 4회 이상의 강수빈도와 최소 1회 정도는 10 mm이상의 강수량이 필요한 것으로 나타났다. 하구 댐에서 방류되는 유량의 경우 Stephanodiscus속의 개체수를 평균 1.0×10⁴ cell·㎖^(-1) 이하로 감소시키기 위해서는 최소한 평균 325.8 m3·sec^(-1) 이상의 방류량을 꾸준히 유지할 필요가 있는 것으로 나타났다. 낙동강 하류부인 구포지점에서 유속에 의한 Stephanodiscus속 Flushing 저해 정도는 평균 17.1 ㎝·s^(-1) 이상의 유속이 지속적으로 유지될 경우 효과가 있는 것으로 나타났다. 규조류 분해 박테리아는 Stephanodiscus속에 의한 대증식 현상이 발생한 1~4월 동안 낙동강의 고령, 물금, 구포 3개 지점에서 채수한 시료에서 분리하였으며. 분리된 K41 균주는 Stenotrophomonas 속에 속하는 세균으로 Stenotrophomonas sp. K41 으로 명명하였다. For the elucidation of the mechanism related to the generation and termination of the Stephanodiscus bloom in the Nakdong river, hydrographical, chemical, and microbial characteristics were investigated at 20 stations on the Nakdong river over 3 years (from 2001 to 2003). Diatom of the genus Stephanodiscus started to appear in October, prevailed during the winter and early spring (From December to March) and disappeared sometime in May. They started to appear when the temperature reached average values lower than 19.2℃ and started to disappear when the average temperatures were higher than 20℃. They were predominantly found at the downstream stations, Mulkeum and Gupo. Apart from the effect of water stagnation, the bloom at the downstream stations was mainly the result of nutrient input from tributaries mostly owing to the Kumho river flowing into the Nakdong river directly in front of the midstream Koryoung station. Among the Nakdong river tributaries, the genus Stephanodiscus was more frequently found in the Kumho and Nam river than in the other tributaries, contributing to the high density of diatom into the downstream. The Stephanodiscus bloom was gradually extinguished starting on 18 April. The numbers of heterotrophic nanoflagellates and ciliates also increased during the disappearance of the bloom. The count of zooplankton, the major predator of the diatom, increased beginning in April. However, their growth was suppressed during the bloom period (from January to March). Termination of the bloom was accompanied by the depletion of the nutrients indicating the primary influence of nutrient concentration on the increase of the bloom. A monthly shift in the stations with peak growth was observed. The shift of peak was assumed to be related to predation by the zooplankton. Generally, the growth of the genus Stephanodiscus and hydrographical factors were negatively related. For the reduction of the Stephanodiscus bloom, more than 4 occurrences of rainfall in 7 days and at least one occurrence of rainfall of more than 10 mm precipitation were required. For the reduction of the Stephanodiscus cell count to less than 1.0×10⁴ cell·㎖^(-1) in the discharge water from the dam at the mouth of the river, an average discharge rate of 325.8 ㎥·sec^(-1) was necessary. Flushing to reduce the count of the Stephanodiscus at the downstream Kupo site was calculated to be effective when more than 17.1 ㎝·s^(-1) of average flow is maintained. The isolation of diatom-degrading bacteria in the surface water of the Stephanodiscus bloom was attempted. One of the isolates, strain K41, lysed the Stephanodiscus culture and was identified as Stenotrophomonas sp. K41.

낙동강 수질변화과정의 해석에 관한 연구

민광식 성균관대학교 일반대학원 2018 국내박사

낙동강은 영남지역을 유역권으로 하여 그 중앙 저지대를 남류하여 남해로 흐르는 하천으로 유입연장 525km, 유역면적 23,859km2이며 강원도 태백시 동쪽 계곡에서 발원하여 경상북도, 대구시, 경상북도, 경상남도를 거처 부산 하구언에서 바다로 유입된다. 낙동강은 4대강 유역 중 가장 연약한 유역 및 수자원 특성을 들 수 있다. 2006년이후 기준으로 예상용수 부족량이 전국 최대이며, 또한 공업.농업용수의 공급률이 전국 최저의 부족량을 기록하고 있고, 용수 부족 문제를 가지고 있으며, 또한 낙동강 유역은 우리나라 연 강수량의 80% 수준을 보이고 있으며, 상류지역의 급한 하천경사와 하류의 완만한 경사를 보이는 하도특성과 한강의 1/4 수준의 다목적댐 저수용량, 하류지역 하천수의 높은 의존도(90%) 등 연약한 유역 및 수자원 특성을 보이고 있고, 강우유출과 물순환 구조에 대한 부족, 비합리적 수문관측망 체계, 유역특성의 적합한 수문환경 자료 구축 및 관리기술의 미흡, 매년 반복되는 홍수와 가뭄 등 전반적인 수자원 부족량에 대한 높은 불만족을 가지고 있다. 낙동강은 영양염류의 과다로 보에 녹조류가 대량으로 번식하여 녹색으로 변화는 녹조 현상을 유발하고 있으며, 하천에 유입된 영양염류는 제거하지 않으면 수중 생태계의 물질 순환 구조 속에 계속남아 있게 되므로, 녹조 현상이 자꾸 되풀이해서 나타나게 되었다. 녹조현상을 막기 위해서는 축산폐수, 산업폐수, 생활하수, 비점오염원를 충분히 정화하여 영양염류가 하천으로 유입되지 않도록 해야 한다. 유입된 영양염류를 제거하기 위해서 4대강 사업시 하천주위에 나무를 심어 조금이나마 녹조현상을 제거하는데 일조하였다. 낙동강 유역의 수질관리문제은 보 유역에서는 집중호우 시 탁수발생의 문제, 수질과 관련된 방류량의 결정 문제 부영양화 수질 문제 등이 제기될 수 있다. 낙동강 상류유역에서는 비점오염원, 축산폐수, 생활하수 등이 유입되며 유량 부족으로 인한 건천화 문제 등이 고려되며, 중류유역에서는 대규모 공업단지의 폐수처리장의 방류수 유입, 화학물질과 유독성 오염물질 유입 대도시 환경기초시설의 방류수 유입과 빈번히 발생하는 수질사고 등의 문제를 검토하여야 하고, 또한 하류유역에서는 취수원의 수질개선과 정수처리공정의 개선문제, 정체수역에서의 녹조 발생 등의 수질관리 문제, 하구언의 해수유입과 수질악화 문제 등이 검토되어야 한다. 낙동강의 경우 중.상류의 국가산업단지가 위치되어 있으며, 중류에는 250만 인구의 대도시가 존재하고 있어, 낙동강 중.하류의 수질은 연평균 3급수 수준이며, 대단위 상수원으로 사용하기 위해 고도정수처리 대책이 필요할 뿐 아니라 각종 수질오염사고에 취약하며, 더욱이 낙동강 하구둑의 완공으로 인한 유속의 감속으로 오염물질의 침전에 따른 수질 및 저질의 오염이 가속화 되고 있다. 낙동강은 비점오염원으로부터 하천으로 유입되는 오염물질은 정확한 오염원을 파악할 수 없을 뿐만 아니라 하천으로 유입되는 경로 역시 파악이 어려워 이들 오염원으로부터 발생되는 오염물질의 관리는 매우 어려운 실정이다. 그러므로 정부는 낙동강 수질개선 사업을 하였다. 낙동강 수질을 개선하기 위하여, 본류 48개, 지류 181개 지점을 선택하여, 상.중.하류로 구분하고 보별, 계절별, 지역별로 나누어 BOD, COD, SS, T-N, T-P, 수온, 클로로필-a등을 분석하여 낙동강의 10개 지류(내성천, 영강, 병성천, 위천, 감천, 금호강, 회천, 황강, 남강, 밀양강)를 분석하여 수질을 개선고져 하는 자료로 활용하고자 한다. 낙동강 수질관리에 대한 조사 연구는 행정기관, 대학, 민간업체 등에서도 그간 수 많은 조사 연구를 수행하여 왔지만 낙동강 유역의 점오염원, 비점오염원에 대한 효율적인 관리미흡으로 낙동강 수질은 아직도 개선되고 있지 못한 것이 사실이다. 4대강 사업의 현재의 낙동강의 수질에 어떠한 영향을 미치고 있는지를 고찰하고 적절한 수질관리를 할 필요가 있다. 4대강 뿐만 아니라 수많은 지천들의 정비사업도 뒤따라야 하기 때문에 4대강 사업이 낙동강의 수질에 미치는 영향을 객관적이고 타당성 있게 연구하는 것은 필요한 것이라고 할 수 있다. 그러나 낙동강 수질개선 사업후 지역마다 변화가 발생했지만 전반적으로 수질이 개선되고 있는 것으로 파악되고 있다.

낙동강 중류수계의 인공보 내 영양염 물질수지에 관한 연구

이혜원 영남대학교 대학원 2014 국내석사

현재 낙동강 수계는 8개의 보가 완공됨에 따라 체류시간 등의 변화로 폐쇄성 수역의 특성을 갖게 될 것으로 판단되며, 지류하천을 통해 높은 부하량의 오염물질이 유입될 경우 부영양화 발생 등 수질악화가 급속히 진행될 가능성이 있다. 실제로 2012년 보 완공 후 낙동강 수계에서 하절기 부영양화, 녹조현상이 발생하여 이슈가 되었다. 이러한 하천에서의 부영양화 진행은 질소와 인의 큰 영향을 받으며, 영양염류는 도시하수, 생활폐수, 산업폐수 등이 유입되는 외부부하, 하천 내부 환경조건에 의해 발생되는 내부부하 등에 의해 발생한다. 본 연구에서는 낙동강 상류지역의 축산폐수, 농경지 유출수 등 비점오염원의 영향을 받는 강정고령보 수계와 금호강 유입으로 인한 생활폐수, 산업폐수의 영향이 있을 것으로 예상되는 달성보 수계를 대상으로 하여 2013년의 계절별 수질변화를 조사하고, 낙동강 중류수계의 유입 지류하천의 오염부하량을 조사하여 보 구간별 외부오염원의 영향을 조사하였다. 또한 보 내 침전물 조사, 영양염 용출조사를 통하여 내부오염원의 영향을 파악하고 강정고령보와 달성보의 영양염 물질수지를 수립하였다. 낙동강 중류수계의 유기물과 영양염류 오염부하는 달성보 상류에서 유입되는 금호강과 진천천 지류의 유입부하의 영향으로 낙동강 본류의 수질농도가 증가하는 것으로 나타나 낙동강 유역의 수질관리를 위해 낙동강으로 유입되는 지류하천의 수질개선, 관리대책이 필요할 것으로 판단된다. 각 보 내 침전물 조사에서는 SS, 질소, 인 모두 표면층에 비하여 심수층에서 침전농도가 1.5배~2배 정도 높게 나타났으며, 침전율(%/d)은 표면층에서 7.14 %/d~9.76 %/d, 심수층에서 1.68 %/d ~ 2.42 %/d로 다소 낮게 침전되는 것으로 조사되어 심수층의 SS가 쉽게 가라앉지 않고 부유하고 있는 경향을 나타냈다. 각 보의 침전물 용출실험에서는 시간이 지날수록 영양염의 용출농도가 증가하여 나타났으며, 질소의 용출농도가 인의 용출농도에 비하여 다소 높은 농도로 나타났다. 계절별 영향은 7월의 질소와 인의 용출속도가 4월에 비해 2배~3배 높게 조사되어, 수온과 DO농도와 밀접한 관계가 있는 용출 특성에 의해 하계의 높은 수온과 낮은 DO농도의 조건이 용출에 용이 했을 것으로 판단된다. 강정고령보와 달성보의 질소, 인의 물질수지에서는 전반적으로 4월과 7월 표면층과 심수층에서 축적이 발생하는 것으로 조사되었다. 반면 각 보 7월의 질소 물질수지에서는 표면층에서 축적이 감소하는 것으로 조사되었다. 이는 풍수기 7월에 각 보의 높은 방류량의 영향으로 유출부하가 높아 축적이 감소한 것으로 판단된다. 영양염 현존량은 표면층에 비하여 심수층 영양염 현존량이 2배~4배 높게 조사되었으며, 달성보의 비하여 강정고령보에서 높은 저수량으로 인해 영양염 현존량이 다소 높게 조사되었다. 결과적으로 높은 방류량을 나타내는 풍수기 7월의 생산층에서 축적이 감소하는 것으로 나타나 생산층에서의 축적은 보의 방류량 조절, 각 보 구간별 연계방류, 수질 개선 등으로 관리가 가능할 것으로 판단되지만, 영양염 현존량이 높게 나타난 분해층에서의 축적은 지속적으로 발생할 수 있을 것으로 판단되어 좀 더 명확한 물질수지 수립을 위한 수질모델화의 기초자료로 검토하여 낙동강 수계의 수질관리를 위한 자료로서 활용할 수 있을 것으로 판단된다. Recently, Nakdong river is supposed to make some changes of water quality due to construction of weirs. Especially, the middle of Nakdong river basin flowing through Deagu and Gumi have many industrial complexes and high density of population in this area. Actually, eutrophication and water bloom occurred by longer retention time of water body than that of prior to construction of weirs in the middle of Nakdong river basin. Eutrophication and algal bloom can be caused by nutrients such as nitrogen(N) and phosphorous(P) in the water body. The purpose of this studies are to investigate water quality changes and to determine mass balance of nitrogen(N) and phosphorous(P) in the middle of Nakdong river, Gangjung-Goryeong Weir and Dalseong weir, in 2013. Water quality of Dalseong weir section showed a worse level of contamination than that of Gangjung-Goryeong weir section for input loading of nutrients and organic matters from tributaries. Therefore, Nakdong river basin is needed to improve water quality and management of tributaries for the protection of water quality. For the analysis of sediments near the weirs, sedimentation fluxes of SS, N and P were determined using sediment traps at water depths of 2m and 8m, respectively. Sedimentation fluxes of the hypolimnion represented 2~3 times higher than that of the epilimnion. Sinking rate(%/d) of SS, nitrogen and phosphorous of the hypolimion showed in the range of 1.68 %/d ~ 2.42 %/d. It is implied that the suspended matters seem to be floating in the water body. In the release experiment of nutrients, The flux released of the T-N and T-P increased with time passes. Cumulative amount of nutrients release in July showed with 3~4 higher than that of in April. The reason was considered that release flux of nutrients is dependant on water temperature and DO concentration. And release of nutrients is easily released in the anaerobic condition and at high water temperature. With analysis of mass balance for nutrients, the accumulated concentration of nutrients generally increased both the epilimnion and the hypolimnion. Whereas , the accumulated concentration of nitrogen in July decreased in the epilimnion at high outflow of weirs. Standing crop of nutrients in the hypolimnion showed also higher than that of in the epilimnion. And the standing crop of the Ganjung-Goryeong weir represented a higher value than that of Dalseong weir at high water storage. In conclusion, accumulation of nutrients in the epilimnion is able to be managed by interconnection discharge of weir section and improvement of water quality. However, further management plan should be considered due to the consistent increase in the accumulation of nutrient in the hypolimnion.

낙동강수계 유량변화가 의약물질농도 분포에 미치는 영향

이우진 순천향대학교 2011 국내석사

최근 들어 물 환경으로 유입된 의약물질의 거동이 생태계와 인간에 대한 잠재적인 위해성의 우려가 제기되면서 새로운 환경오염물질로 인식되기 시작하였다. 의약품의 사용은 인류 건강증진의 큰 편익을 줌과 동시에 환경에 악영향을 끼칠 수 있는 잠재적인 오염물질이기도 하다. 의약물질은 생물농축이 잘 일어나지 않고 약리작용을 유지하기 위하여 물에 비교적 잘 녹기 때문에 환경이나 생체에는 고농도로 축적이 될 가능성은 적지만, 상시적인 사용으로 인하여 다양한 경로로 환경으로 유입됨으로써 환경 중에 늘 어느 정도씩 존재하게 된다. 환경 중 의약물질의 농도를 직접 측정하는 방법은 많은 비용과 노력이 필요하다. 또한 매우 낮은 농도로 존재하기 때문에 분석 자체가 어려움이 있다. 따라서 의약물질의 환경 중 농도를 추정할 수 있는 타당한 모형의 개발과 활용이 적극적으로 고려되어야 한다. 본 연구는 미국제약협회(Pharmaceutical Research and Manufacturers of America)에서 만든 PhATETM(Pharmaceutical Assessment and Transport Evaluation)모형을 낙동강에 적용하였다. 유량과 유속의 연중 변이가 극심한 낙동강 수계 조건이 물 환경 중 의약물질 농도 분포에 미치는 영향을 평가함으로써 향후 물 환경 중 의약물질의 위해성관리에 반영할 수 있도록 하는 것이 연구의 목적이다. 6개 의약물질에 대하여 낙동강수계의 세그먼트별 유량과 유속에 따른 PECs(Predicted Environment Concentrations; 환경중예상농도)를 추정하고, PhATETM모형 추정 PEC를 환경실측농도(MEC)와 비교하였다. 이 연구의 주요 결과는 다음과 같다. 1. 낙동강수계에서 2006∼2008년도에 실측한 유량 및 속도자료를 통하여 14개 세그먼트별 분포를 확인 할 수 있었다. 각 세그먼트별 대부분 우기(6월∼9월)때는 많은 강수량으로 인한 유량이 높게 나타났고, 간기(11월∼2월)때는 유량이 현저히 낮았으며 약 38∼1371배로 상당한 차이를 보였다. 또한, 속도분포를 보면 유량이 증가하면 속도도 증가하는 것을 확인 할 수 있었으며 각 세그먼트별로 유량분포가 일정하지 않고 강우에 따라 유동적인 변화를 가지고 있는 것으로 나타났다. 이는 우리나라의 특징인 편중된 강우로 인한 수계의 유량분포가 상당한 차이를 나타냄을 확인한 결과라 할 수 있다. 2. acetaminophen, acetylsalicylic acid, ibuprofen, lincomycin, mefenamic acid, naproxen의 낙동강수계 세그먼트별 유량의 2.5%tile, 97.5%tile의 PEC는 1.23∼102.32배 범위로 차이를 보여 건기와 우기 시 의약물질농도 추정 값이 큰 차이를 보이는 것으로 나타났다. 건기 때는 6개의 모든 의약물질이 EMEA(European Medicines Agency; EMEA)의 정교한 평가가 필요한 수준으로 action limit인 0.01㎍/ℓ(EMEA, 2006)를 모두 초과하였고, 우기 때는 naproxen를 제외한 acetaminophen, acetylsalicylic acid, ibuprofen, lincomycin, mefenamic acid 5개의 물질이 action limit인 0.01㎍/ℓ를 초과하였다. 의약물질의 유입이 일정하다고 가정하고 유량이 많은 우기 시에도 action limit인 0.01㎍/ℓ를 초과하는 것으로 조사된 결과 이에 따른 추가적인 평가가 필요하며 특히 건기 때의 높은 의약물질농도에 대한 매우 각별한 평가가 필요한 것으로 판단된다. 3. PhATETM모형을 이용하여 낙동강수계로 유입된 acetaminophen, acetylsalicylic acid, ibuprofen, lincomycin, mefenamic acid, naproxen 등 6개의 인체용 의약물질에 대하여 수계유량이 97.5%tile에 해당된 경우의 PEC 결과와 2006∼2007년도 실제측정값(MECs)과 비교하였다. acetaminophen, acetylsalicylic acid, ibuprofen, lincomycin, mefenamic acid, naproxen의 PhATETM의 PEC는 MEC보다 각각 0.8∼3.0배, 0.2∼3.0배, 1.6배, 0.3∼1.5배, 2.8배, 0.3배 수준으로 추정되었다. PhATETM모형은 인체대사율과 하수처리시설에 의한 제거율의 차이와 대상수계의 특성(유량, 서비스인구, 하수처리 특성 등)을 반영한다. 그러나 대상수계의 유량변화가 환경 중 의약물질 농도에 미치는 영향이 상당히 높기 때문에, 환경 중 의약물질농도 추정에 있어 우리나라수계의 특징적인 유량변화를 반영하여 좀 더 정교한 의약물질 환경위해성 노출평가를 실시할 것을 제안 하고자 한다.

낙동강유역의 고니류(Swans) 월동 패턴

김경아 경북대학교 대학원 2008 국내석사

최근들어, 물꿩 Hydrophasianus chirurgus 과 호사도요 Rostratula benghalensis 와 같은 아열대 조류의 번식이 이루어지는 등의 낙동강 유역의 조류상이 변화하고 있다. 이에 본 연구의 목적은 낙동강 유역을 따라 위치한 주요 철새도래지인 구미 해평습지, 대구 달성습지, 대구 안심습지, 창녕 우포늪, 창원 주남저수지, 부산 낙동강 하구를 조사 지역으로 하여 각 습지간을 서로 연계하여 비교하고, 낙동강 전체의 조류상의 변화를 고니류 Swans 를 대상으로 알아보고자 하였다. 또한 1999년부터 2008까지 지역별 고니류의 월동분포와 기후조건: 월동기간 동안의 평균기온과 수생식물이 자라는 동안의 평균강수량; 과의 관계를 비교 분석하였다. 본 연구는 2006년 10월부터 2008년 3월까지 18개월 동안 조사지역인 구미 해평습지, 대구 달성습지, 대구 안심습지, 창녕 우포늪을 지역별로 월 2 ~ 3회씩 고니류를 포함한 조류의 조사가 이루어졌고, 본 연구자가 실제 조사한 기간 외의 해평습지 자료는 2001년부터 조사되어진 자료를 이용하였고, 1999년 10월부터 2006년 3월과 그 외의 자료는 과거 선행연구와 환경부 겨울철 조류동시센서스, 낙동강 조류 조사 보고서 등을 이용하였다. 고니류는 주로 줄 Zizania caudiflora 이나 마름 Trapa japonica, 매자기 Scirpus fluviatilis 등의 수생식물의 뿌리나 줄기 및 물속에 서식하는 조개류나 수생동물 등을 주로 채식하면서 강이나 습지주변을 따라 생활하며 월동한다. 구미 해평습지는 수생식물이 분포하는 우각호 지역에서 채식을, 해평습지의 모래톱을 따라 휴식과 숙영을 하는 형태로, 채식지와 숙영지가 구분되었지만, 창녕 우포늪, 창원 주남저수지 및 낙동강 하구에서는 먹이 식물이 풍부한 곳에서 숙영과 채식이 함께 이루어지는 형태를 나타내었다. 특히, 낙동강 하구에서는 풍부한 세모고랭이 Scirpus triqueter 군락이 있는 곳에서 고니류의 월동이 이루어질 뿐 아니라, 우리나라 고니류의 최대 월동지이기도 하다. 그렇지만, 대구 달성습지와 대구 안심습지는 월동지의 역할보다는 고니류들이 다른 곳으로 이동하는 동안 잠시 머무는 중간기착지의 역할로 이용되고 있다. 1999년부터 2008년 사이의 낙동강 유역에서 각 지역별 고니류의 월별 이용 패턴을 비교해보면 3가지의 월별 이용 패턴이 나타났다: 낙동강하구는 11월과 12월에 최고로 이용하였고, 주남저수지는 12월과 1월에, 우포늪과 해평습지는 1월과 2월에 최고로 이용하는 경향이 나타났다. 이는 낙동강 유역에서 고니류의 월동지의 이용이 시간이 지남에 따라 낙동강 하구를 시작으로 하여 주남저수지, 우포늪과 해평습지를 거치면서 북쪽으로 올라가는 경향이 나타났다. 이러한 현상은 낙동강 하구에서 월동이 시작되었다가 먹이나 여러 가지 환경조건 등의 문제들로 점점 북쪽으로 올라가는 것으로 사료된다. 그리고, 먹이나 환경의 영향에 따라 낙동강하구와 주남저수지, 우포늪 등 다른 철새 도래지들이 서로 연계되어 있음을 알 수 있다. 그리고, 낙동강하구의 고니류의 월동 패턴은 월동기간(10월에서 이듬해 3월)동안의 평균기온과 먹이 식물이 자라는 기간(6월에서 10월)동안의 강수량과 관련이 있었다. 또한, 낙동강 하구의 고니류 월동 개체수의 변화는 낙동강 유역 전체의 고니류의 월동 개체수에 영향을 주는 것으로 보인다. 2007년 10월부터 2008년 3월까지 낙동강하구에서 월동하는 고니류의 개체수가 급격히 줄어드는 반면, 낙동강 유역의 다른 월동지역에서는 월동 개체수가 증가하는 경향을 보였다. 이는 낙동강 하구에서 월동하지 못한 고니류가 주남저수지와 우포늪과 같은 낙동강 유역의 다른 지역으로 퍼져 나가서 나타나는 현상으로 사료된다. 낙동강 하구의 개체수 감소의 원인이 정확히 무엇인지는 지속적인 조사와 연구를 통해 그 원인을 밝혀야 할 것이다. 뿐만 아니라, 낙동강 하구에서 월동하지 못해서 퍼져나간 고니류를 포함한 다른 철새들의 서식처와 먹이량의 확보를 위한 보호와 관리 또한 필요한 것으로 사료된다. Recently, the avifauna is undergoing changes such as the breeding of the subtropical birds like Pheasant-tailed Jacana: Hydrophasianus chirugus and Painted snipe: Rostratula benghalensis, along the Nakdong river basin. The purpose of this thesis is to compare areas of investigation like Gumi Haepyeong Wetland, Daegu Dalseong Wetland, Daegu Ansim Wetland, Changnyeong Upo Wetland, Changwon Junam Reservoir, and Busan Nakdong river estuary which are the main wintering areas along the Nakdong river basin, and to investigate the changes of avifauna all over the Nakdong river focusing on Swans. It is also to analyze comparatively the relationship between the distribution of Swans' wintering sites and climatic conditions, the mean temperature during the wintering period and mean rainfall during the growing period of the aquatic plants, from 1999 to 2008. The Swans pass the winter by eating roots or stems of aquatic plants like Zizania caudiflora, Trapa japonica, Scirpus fluviatilis and Scirpus triqueter, and shellfishery or aquatic animals inhabiting along the river or wetland. The Gumi Haepyeong Wetland is divided to feeding and roosting area. The Swans eat the aquatic plans at oxbow lake and roost at the sandy plain along the Haepyeong Wetland. In the Upo wetland, Junam reservoir and Nakdong river estuary, the feeding and roosting is done at the same time where plants to eat are abundant. Especially there is an abundant colony of Scirpus triqueter at Nakdong river estuary that is not only the wintering area of Swans, but also the largest wintering area of Swans nationwide. However Dalseong Wetland and Ansim Wetland in Daegu are used as a stopover while swans' moving to other place rather than as a wintering area. There were 3 patterns that Swans used each region monthly at Nakdong river estuary between 1999 to 2008. There was a tendency that Nakdong river estuary is used most frequently in November and December, Junam reservoir, in December and January, and Upo wetland and Haepyeong Wetland, in January and February. It suggests that the wintering areas of Swans have a tendency to move northward from Nakdong river estuary to Junam reservoir, Upo wetland, and Haepyeong Wetland as time goes on. This phenomenon seems to bring about because Swans move gradually northward due to the various problems concerning feed or environment though begining their wintering at Nakdong river estuary. It was found out that different wintering areas like Nakdong river estuary, Junam reservoir and Upo wetland are connected each other under the influence of feed or environmental factors. The wintering pattern of Swans in Nakdong river estuary is associated with the average temperature of wintering period(from October to next March) and the rainfall during the growing season of feeding plants(June to October). It seems that the change of Swans' wintering population at Nakdong river estuary influences the wintering population of Swans all over the Nakdong river basin. From October 2007 to March 2008, the population of Swans that pass the winter at Nakdong river estuary tended to decrease rapidly, while the population in the other wintering areas of Nakdong river basin tended to increase. It is thought of that the population of swans that could not pass the winter at the Nakdong river estuary spreaded out to the others wintering areas of Nakdong river basin like Junam reservoir or Upo wetland. The clear cause of decrease of population at the Nakdong river estuary should be clarified through constant investigation and research. In addition, it must also be necessary to care and manage, and secure the habitat and feed for migratory birds including Swans that did not find a wintering place and spreaded out of the Nakdong river estuary.

1980년대 낙동강하구둑 건설사업과 ‘서부산’산업단지의 형성

최은령 동아대학교 대학원 2023 국내석사

본 연구는 1980년대 시행된 낙동강하구둑 건설사업이 부산지역 공간구조의 변동에 어떠한 영향을 미쳤는지를 파악하기 위한 목적으로, 낙동강하구둑 건설과정을 계획 입안부터 변경 과정까지 시간 순서대로 살펴본 것이다. 낙동강하구둑 건설사업은 1983년 4월 23일 기공식을 시작으로 1987년 11월 공식적으로 마무리되었다. 이 사업은 상위 계획인 제2차 국토종합개발계획, 제5차 경제사회발전계획과 더불어 1985년 건설부에서 승인된 부산시 도시계획과 맞물려 진행되었다. 낙동강하구둑 건설사업은 박정희 정권기 제1차 국토종합개발계획 때부터 활발히 계획이 진행되고 제2차 국토종합개발계획이 시행된 전두환 정권기까지 이어진 주요 정책사업이었다. 사업의 목적은 낙동강 하류부의 급증하는 생·공용수 및 관개용수를 염해 피해 없이 지속해서 공급하고 주변 지역의 안정적 성장을 보장함과 동시에 하구 지역 종합개발 계획을 촉진하는 데 있었다. 그리고 그 추진 배경은 국토종합개발계획이라는 국가 정책을 기초로 대외적 2차 석유파동의 경제적 난국을 해결하고 신군부의 정치적 안정화로써 활용된 측면이 있었다. 사업이 시행되기 전 하구둑의 위치와 범위를 둘러싼 여러 설계안이 제시되었다. 대규모 매립을 포함한 사상과 하단 지역을 중심으로 분석이 이루어졌으나 최종적으로 매립 범위가 완전히 축소된 하단 지역의 새로운 설계안이 채택되었다. 매립 범위의 축소는 낙동강 하구 철새도래지에 관한 국내외학자 및 자연보호 단체 등의 관심과 반발 그리고 차관 처인 세계은행의 압박을 완전히 무시할 수 없었기 때문이었다. 낙동강하구둑 건설사업 기공식 이후 8개월 만에 계획은 다시 변경되어 매립지가 확대되었다. 이렇게 추가된 장림·다대지구는 그 토지 이용 계획에서 정부와 부산시의 이견이 발생하였다. 정부는 문화재 현상 변경 조건과 사업비 회수를 이유로 공업 용지로의 활용을 반대했고 당시 중심지의 열악한 공간 구조를 해결하기 위해 부산시는 일관되게 공업 용지를 주장했다. 나아가 부산시는 기존 매립지에 2차로 확장매립까지 계획하고 있었다. 그러나 낙동강하구둑 건설사업이 완료 시점이 되자 정부의 태도는 바뀌었고 투자비 회수를 위해 집중하는 모습을 보이고 있었다. 그리고 장림·다대지구 2차 확장 매립지를 보류하는 조건으로 명지·녹산지구에 대규모 매립을 본격화하였다. 이것으로 정부가 낙동강하구둑 건설지 인근에 남동임해공업단지인 명지·녹산 산업단지를 조성한다는 계획은 부산시의 공업 용지 확보를 충족시킬 수 있었다. 그리고 이 대규모 매립지는 부산시의 행정구역이 되었다. 한편 사업 시행 내내 지역민의 민원과 농성은 계속되었다. 공유수면 매립에 의한 어장 환경의 상실은 당연한 일이었고 이 지역에 각종 기피 시설인 쓰레기 매립장, 분뇨 처리장이 설치되어 운영되었다. 더군다나 사업 구역 내 거주하던 지역민은 의사와 관계없이 집단 이주를 경험했다. 정부와 부산시는 부산의 외곽지대를 산업기지개발이라는 도시적 토지 이용에 활용함으로써 서부산의 많은 변화를 초래하였다. 낙동강하구둑 건설사업은 용수의 원활한 공급이라는 최대의 목적으로 시작되었다. 그러나 해를 거듭할수록 사업으로 얻어진 준설토를 이용하여 매립지가 확장되었다. 결과적으로 낙동강하구둑 건설사업의 시작과 더불어 부산시는 열악한 도시 구조를 해결하고 새로운 공업 용지를 확보할 수 있었으며 나아가 행정구역을 확대 편입하는 성과를 얻었다. 그리고 정부는 이 일대에 동남권개발사업인 남동 임해 공업단지를 만들었다. 그렇게 부산의 외곽지역에‘서부산’산업단지가 형성되었다.