종합적 친수활동 보호를 위한 수질예보 기법 개발(I)

Title
종합적 친수활동 보호를 위한 수질예보 기법 개발(I)
Authors
한혜진
Co-Author
최지용; 김상현; 조재필; 이병현; 이상아; 박민영; 김성은; 최황정; 최수연; 정주연; .산다그 달라이자르갈; 고아라; 이새봄; 김준성
Issue Date
2014-11-12
Publisher
국립환경과학원
Page
422 p.
URI
http://repository.kei.re.kr/handle/2017.oak/20310
Abstract
□ 연구의 배경 및 필요성 최근 소득증가에 따른 국민의 친수활동 수요 증가와 다부처 정책적 노력에 의해서 하천 및 수변공간의 생태·문화적 이용을 위한 기반시설이 재정비되면서 공공수역내의 시민들의 친수활동이 급격히 증가함에 따라 공공수역의 친수활동의 안정성 및 쾌적성을 위한 수질관리의 시급성이 높아지고 있다. 이 에 따라 국토해양부의 고향의 강정비 사업, 환경부의 생태하천 복원사업, 문화체육부의 강변 문화관광개발 및 문화 생태탐방로 등 물 문화를 위한 다양한 하천 정책 및 사업이 이루어고 있는 실정이다. 실제로 2008년 환경부의 「전국 물놀이 현황」에 의하면 연간 물놀이 이용객 수는 976만명이며, 4대강 사업이후 조성된 시설 이용객은 60만명(‘10)에서 1,187만명(’12)으로 지속적으로 증가하고 있다(국토교통부, 2012). 하천에서의 물놀이에 있어서 하천의 수질은 국민의 안전성과 쾌적성에 상당한 영향을 끼치는 중요한 요소이다. 그러나 국내에서는 친수수질 기준 및 지표 등이 부재하여 물놀이를 위한 효율적인 수질관리가 이루어지지 못하고 있다. 국내 물놀이 용수의 기준은 수질등급 7단계 중 ‘약간 좋음’의 3등급의 수질까지만 물놀이가 가능하다는 광범위한 개념만 있고, 안정성을 위한 수질기준 및 평가가 이루어지지 않고 있다. 더불어 수체와 접촉함으로 질병이 발생한 사례에 대한 연구도 이루어지고 있지 않고 있다(환경부, 2007). 또한, 일반시민들은 하천에서 수상활동 시 수질상태에 무관심하거나 DO,BOD 등과 같은 개별적인 수질지표에 대한 이해가 부족한 경우가 많다. 반면에, 국외에서는 이미 다양한 국가에서 친수활동에 대한 수질기준을 설정하여 관리체계를 구축하여 운영하고 있고, 일부 국가들은 이에 한발 더 나아가 친수활동 지수 예보제도 또한 운영하고 있다. 이에 따라 국내에서도 공공수역의 친수활동을 위한 수질예보 시스템을 개발할 필요가 있다. 개발할 시스템은 1) 친수활동의 안정성 확보가 목적이라는 점, 2) 친수활동 수질정보의 주사용자가일반 국민이라는 점, 3) 국민의 안전을 위해서는 사후대응적 수질관리보다는 사전예방 수질관리가 위험성이 적고 관리가 효율적이라는 점의 3가지 특징을 고려하여 개발할 필요가 있다. 이에 따라 수질 정보의 주 사용자인 국민의 이해 용이성을 높이기 위한 친수활동 지수(index)개념의 도입 및 이와 연계된 발령기준, 대응 및 관리체계의 수립이 필요하며 하천에서의 친수활동의 안정성에 있어 주요한 수질지표들을 선택하여 이를 다양한 방법으로 예측하는 것이 필요하다. 친수활동지수를 도입하기 위해서는 국립환경과학원에서 ‘11년부터 사전 예방적 수질관리를 위해 시행중인 수질예보제에서 지표를 활용 예보 할 수 있도록 제도적인 적용과 운영 방안의 검토가 필요하다. 또한, 이러한 친수활동 지수는 일반인들이 이해하기 쉬운 우산지수, 빨래지수 등과 같이 국민들의 수질에 대한 관심을 환기시키고 국민들의 수질에 대한 이해도를 높일 수 있다. 이 때, 친수활동에 중요한 수질지표를 선정하고 이를 예보할 수 있는데 이러한 예보값을 이용하여 친수활동지수를 산정할 수 있다. 이를 통해 시민들이 주말에 수상 친수활동을 계획하는 등 하천 공공 이용의 효율성을 확보할 수 있고, 하천 관리자는 수질관리에 적절한 대응을 수립하여 하천 관리의 목표 달성이 가능하다. 특히, 하천에서의 조류의 대발생은 대량 번성과 사멸에 따른 수질악화와 같은 문제를 야기하며,조류가 분비하는 독성물질 또한 수생태계와 인체에 유해함으로 수질예측모델 개발에서 조류 농도는 우선적 수질예보 대상항목으로 볼 수 있다. 이러한 하천의 조류농도의 경우 관련인자가 많고 결정기 작이 복잡함으로 조류농도의 변동을 표현하는 수학적 모형의 구조가 복잡하고 매개변수가 많아서 결정론적인 모형을 통한 농도 변동의 예측에는 한계가 있다. 따라서 수질측정 데이터의 통계적 특성을 파악하고 수질측정 자료 중 조류예보를 위한 클로로필-a 농도 데이터를 이용하여 시계열 분석을 통 한 예측모델을 도출, 예보의 용이성을 높여 수질예보의 가용성과 신뢰성을 향상시키고자 한다. 더 나아가 기후정보는 다양한 분야의 의사결정에 있어서 중요한 요소로 인식되어 가고 있으며 먼미래에 대한 전망인 기후변화 시나리오(Climate change) 정보와 다르게 수개월의 선행기간을 갖는 계절예측(Seasonal forecast) 정보는 월 또는 계절 변동관련 정보를 제공함으로서 중기 수질예보 및 조류 대발생시 대응을 위한 댐-보 연계운영과 같은 시설물 운영과도 직접적인 연관을 갖고 있다. 계절예측정보의 높은 활용 가능성에도 불구하고 응용분야에서 실제 계절예측 정보의 활용이 저조한 것은 낮은 예측성에 따른 불신뿐만 아니라 현재의 계절예측 기술 수준에서 수질계절예측을 위해 필요한 시 간적 공간적 스케일을 충족시키지 못하고 있기 때문이다. 계절예측 정보의 활용을 위한 다양한 상세화 및 편이보정 등의 방법에 대한 연구가 선행되어야 하며 이를 바탕으로 현재의 계절예측 기술수준에서 활용 가능한 수질예측정보를 위한 가이드라인의 제시 또한 필요하다. □ 연구의 목적 본 연구에서는 공공수역에서 친수활동을 위한 수질예보 시스템을 개발하는 것을 목적으로 한다. 세부 연구 목적은 다음과 같다. 첫 번째, 친수활동에 있어서 중요한 수질지표를 파악하고 주요 친수활동지표를 선정하고자한다. 또한, 사전예방적 수질관리를 위해 예보 체계를 구축하고 예보기준에 상응하는 정책 대응체계를 정립하고자 한다. 두 번째, 앞에서 선정된 수질지표를 예측하는 모델을 개발하고 예측한 개별 수질지표의 값들을 하나의 지수로 합성하는 모델을 개발하고자 한다. 세 번째, 국가 하천 수계의 주요 지점의 조류 농도의 예측을 위해 측정된 수질자료의 통계 및 시계열 분석을 통한 추계학적 모형구조를 도출하여 실용성이 높은 조류 농도예측 모델을 개발하는 기반을 구축하고자 한다. 마지막으로 APCC 계절예측 자료의 상세화 기법을 개발하고 기후인자의 수질 계절예측에의 활용성을 평가하고, 나아가서 상세화 자료 및 기후인자의 통합 활용방안을 개발하는 것을 본 연구의 목적으로 한다.

Table Of Contents

요 약 문
차 례
표 차례
그림 차례

1장. 서 론
1절. 연구의 배경 및 필요성
2절. 연구의 목적

2장. 연구 내용 및 방법
1절. 과업의 범위
2절. 연구추진체계
3절. 연구 방법
1. 종합 친수활동지수 예보를 위한 발령 기준 수립 및 적용 방안 설계
2. 종합 친수활동지수 예보 기법 개발
3. 남조류 예측 모델 개발
4. 장기 수질예보 생산 방안 개발 연구

3장. 연구 결과 및 고찰
1절. 종합 친수활동지수 예보를 위한 발령 기준 수립 및 적용 방안 설계
1. 국내·외 친수활동 연구 사례 조사
2. 친수활동 지표(indicator) 선정 및 지수(index) 구성
3. 종합 친수활동지수 및 등급의 제도적 적용 방안
4. 친수활동 예보 대상 지점 제안
2절. 종합 친수활동지수 예보 기법 개발
1. 예보 모델의 구성
2. 수질지표의 가중치 연구
3. 친수활동지표의 예측
4. 종합 친수활동지수 산정 방법 개발
3절. 남조류 예측 모델 개발
1. 클로로필 a 단변량 모형
2. 조류농도 관련인자 상관성 분석
4절. 장기 수질예보 생산 방안 개발 연구
1. 계절예측 상세화 기법 개발 및 예측성 평가
2. 모델링 기반 장기 수질 예측성 평가
3. 기후인자의 기반 장기 수질 예측성 평가
4. 통합 장기 수질 예측 기법 개발

4장. 결론
1절. 종합 친수활동지수 예보를 위한 발령 기준 수립 및 적용 방안 설계
2절. 종합 친수활동지수 예보 기법 개발
3절. 남조류 예측 모델 개발
4절. 장기 수질예보 생산 방안 개발 연구

5장. 기대성과 및 활용 방안
1절. 기대성과
2절. 활용방안
3절. 향후 연구계획
6장. 참고 문헌
7장. 부록

Appears in Collections:
Reports(보고서) > ETC
Files in This Item:
Export
RIS (EndNote)
XLS (Excel)
XML

qrcode

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Browse