세종특별자치시 주요 지류하천 수질 특성 및 수질 개선을 위한 등급화 방안 연구: 월별 수질지수 개발 및 적용 = A Study on Water Quality Characteristics and Classification Scheme for Improving Major Tributaries in Sejong Special Self-Governing City: Development and Application of a Monthly Water Quality Index

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 하천의 효과적인 관리와 하천 수질 개선 관련 정책 수립을 위하여 세종특별자치시 주요 지류 하천 4곳을 대상으로 종합적인 수질평가를 최초로 수행하였다. 연기천, 삼성천, 방축천, 제천의 2022년 1월~2024년 6월까지 11개 수질 항목 대상으로 월별로 운영한 시 자체 수질측정망 자료를 이용하여 월별 수질지수 개발, 산정 및 생활환경기준과의 비교, 유기물의 산화율 비교, 통계 분석 등을 수행하였다. 연구 결과 네 하천에서 평균 월별 수질지수 등급은 모두 “우수” 등급으로 생활환경기준과 비슷한 경향을 보였으나, 생활환경기준으로 산정한 등급이 수질지수 등급보다 변동이 큰 것을 보아 효율적인 하천 관리를 위해서는 여러 수질 항목들을 통합한 수질지수의 활용이 필요하다고 검토되었다. 계절성 분석 결과 우기 때 집중 수질 관리가 필요하다고 판단되었고, 도심 하천보다 비도심 하천인 연기천에서 영양염류의 관리와 비점오염원 관리가 효과적인 수질관리 및 개선에 필요함을 확인하였다. 하천 수질은 우기 때 악화되는 경향을 보여 이 기간 동안에는 강화된 수질관리가 필요하고, 4개 하천들 중에서는 도심 하천인 나머지 3개의 하천보다는 주변에 논밭이 존재하는 연기천에서 영양염류의 관리가 좀 더 필요한 것으로 나타났으며, 지류하천의 효과적인 수질관리를 위하여 주변 비점오염원의 제어가 필요하다고 판단된다. 또한 월별 수질측정 자료를 사용하여 수질지수 산정 시, 본 연구에서 개발한 월별 수질지수의 사용이 권장된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study performed a comprehensive assessment of water quality in four major tributaries - Yeongicheon, Samsungcheon, Bangchukcheon, and Jecheon - in Sejong Special Self-Governing City. The aim was to guide the development of effective river management policies and improve water quality for the first time. Monthly data from the city's water quality monitoring system, from January 2022 to June 2024, were analyzed. The study evaluated 11 water quality parameters. Additionally, we compared BOD and TOC, analyzed correlations between nutrient levels and organic pollutants, performed principal component analysis, and calculated a water quality index, and applied the Monthly Water Quality Index methodology. The results showed that the average water quality index ratings for all four rivers were classified as “Excellent,” aligning with trends observed in living environment standards. However, ratings derived from living environment standards showed greater variability than those from the water quality index, indicating the necessity for a combined water quality index to enhance river management strategies. Seasonal analysis revealed a decline in water quality during the rainy season, emphasizing the need for targeted management during this period. Among the tributaries, Yeongicheon, a rural stream, showed a greater need for nutrient management than the other urban streams, highlighting the importance of controlling non-point source pollution in its vicinity for comprehensive water quality improvement. The water quality demonstrated a tendency to decline during the rainy season, underscoring the necessity for enhanced water quality management during this period. Among the tributaries, Yeongicheon, a rural stream, exhibited a heightened requirement for nutrient management compared to the remaining three urban streams, indicating that effective control of non-point source pollution in the surrounding areas is essential for the comprehensive water quality management of these tributaries. In addition, the use of Monthly Water Quality Index developed in this study is recommended to calculate the water quality index with monthly water quality data.