다양한 토지이용별 비점오염원 장기유출특성 분석 = Analysis of long term characterization of non-point source pollution from various land uses in Korea

국문 초록 (Abstract)

도시화, 개발활동 등의 토지이용 고도화는 불투수면의 증가로 비점오염원 유발 및 자연적인 물순환 체계를 위협하여 수생태계에 악영향을 미친다. 더불어 기후변화로 인한 강우특성의 변화는 강우시 비점오염물질의 유출 증가, 도시홍수유발, 침수 발생빈도 증가 등 다양한 물환경 문제를 발생시킨다. 이에 환경부에서는 법률 및 제도를 통하여 비점오염원관리를 추진 하고 있으며, 2012년 환경부외 7개 부처가 합동으로 제2차 비점오염원관리 종합대책을 수립하여 도시, 농촌, 산림 등 분야별 비점오염원 관리 대책을 추진 중에 있다. 비점오염원의 효율적 관리를 위해서는 비점오염원 현황파악이 우선적으로 이루어져야 하며 이는 토지이용 형태별 장기적인 비점오염물질 유출에 관한 모니터링과 같은 기초조사연구가 절실히 요구된다. 특히 최근 들어 기후변화로 인한 강우특성의 변화는 불확실성이 높은 비점오염원 관리에 영향을 미치기에 장기적인 연구가 필요하다. 따라서 본 연구는 비점오염원 효율적 관리를 위한 기초조사 연구로써 장기간 축적된 데이터 활용 방안을 도모하고자 토지이용별 비점오염물질 장기유출특성 분석을 실시하였다. 본 연구의 수행을 위하여 비점오염원 유출 모니터링 사업(`07∼`16)자료를 인용하였다. 토지이용별 강우유출특성 파악을 위한 연구대상조사지점은 총 128 지점으로 환경부 토지피복지도 22개 중분류 항목 중 17개(습지, 수역 등 제외)항목에 해당된다. 강우유출수 조사기간은 `08년부터 `16년까지 2,506회의 강우사상을 대상으로 "강우유출수 조사방법"에 준하여 유량 및 수질모니터링이 수행되었다. 모니터링 분석결과, 토지이용별 평균 유출율, EMC 및 첨두농도에 대한 조사를 수행하였으며 조사지점별 유출율은 상대적으로 불투수율이 높은 대지지역에서 0.44로 다른 토지이용에 비해 높은 값을 보였다. TN, TP, SS 등 대부분 수질항목의 유량가중평균농도 및 첨두농도는 농업지역인 밭 또는 기타재배지에서 가장 높은 값을 보이는 것으로 분석되었다. 토지이용별 통 강우시간대비 첨두농도 발생시까지의 시간비율을 나타낸 것으로 총강수량 대비 첨두 농도가 발생하는 시점까지의 누적강수량 비율 분석 결과, 전, 답 등 일반 지역에서는 약 50% 수준인 반면 도시지역에서는 약 20% 수준으로 낮게 나타났다. 즉, 도시지역에서 비점오염물질 유출 영향을 최소화하기 위해서는 초기강우 관리가 중요하며, 향후 장기간 축적된 강우유출수 조사자료 분석을 통해 BMP, LID 기법 확산 및 도시 물순환 관리 등을 정량적으로 제시할 수 있을 것으로 기대된다. 강우량, 강우시간, 첨두농도 등 인자를 이용하여 토지이용별 적정 비점오염관리 시기를 도출하였으며 이를 바탕으로 비점저감시설 및 LID 기법 설계에 활용할 경우 비용 효율적인 시설 설계에 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.