• 제목/요약/키워드: 수질 간 상관관계

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토지이용이 남한강 유역 수질에 미치는 영향 (Effect of Land Use on the Water Quality of Watersheds in Nam Han river.)

  • 변상돈;양동석;임경재;김종건;홍은미
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.164-164
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    • 2021
  • 우리나라는 최근 도시화 및 산업화 등과 같은 유역개발이 가속화되면서 유역환경의 급격한 변화를 가져왔다. 도시화는 지표면의 불투수 면적을 증가시키고, 농업지역의 확대는 비료 및 농약의 사용을 증가시키고, 강우시 토양침식에 따른 흙탕물과 비점오염원의 수계 유출로 인해 수질악화 등의 문제를 야기시킨다. 이와 같은 유역환경의 변화는 수질에 직접적인 영향을 끼치므로, 미래 토지이용의 변화에 따른 하천유역의 유출특성과 영향 인자를 규명해야 효율적인 하천유역관리를 할 수 있다. 하지만 우리나라는 기후적 특성상 계절에 따른 수질 및 기후변수의 편차가 크기 때문에 하천유역관리에 있어 어려움이 많다. 특히 남한강 유역은 산림 및 고랭지밭 비중이 높은 지역이며, 여름철에는 강우로인한 토양침식이 심각하여 수질 및 수생태계 건강성을 악화시킨다. 남한강 상류 유역에는 송천과 도암호, 골지천과 같은 비점오염관리지역이 위치하고 있으며 현재까지도 하천유역관리가 어려운 지역에 해당한다. 본 연구는 남한강 유역에 위치한 17개 수질측정망을 대상으로 GIS시스템을 이용해 17개의 소권역으로 나누어 분석하였다. 토지이용자료는 환경공간정보 서비스의 2010년대 말 자료를 이용하였으며, 수질 자료는 유역환경 변화에 영향을 미칠 것이라 판단되는 수질 변수를 선별하여 10년동안의 장기간 수질 데이터를 이용하여 분석하였다. 16개의 수질변수는 정규성을 검증한 후 pairwisse t-test를 이용한 시기별 수질의 차이를 비교하였으며, 수질변수들과 토지이용매개변수 간에 상관관계를 찾아 유의관계가 있는지 확인함으로써 서로 다른 변수간에 상관성을 파악하고자 하였다. 유역의 특성별 상관도를 평가하고 해석하기 위하여 주성분 분석(Principal component analysis, PCA)을 실시하였다. 통계적 방법을 통해 시기에 따른 수질과 토지이용간의 관계를 밝힘으로써 미래하천유역관리에 기초자료로 활용될 것이다.

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농업마을에서 강수량과 지하수위와 전기전도도 변동량의 상관관계 (The Correlation between the Precipitation and the Groundwater Levels and Electrical Conductivity Variation in Agricultural Villages)

  • 조원기;강동환;박경덕
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.415-415
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    • 2021
  • 농업시설의 확장과 함께 수자원으로서 지하수의 중요성이 점차 커지면서 지하수 수질 특성을 설명하기 위하여 강수량과 지하수 그리고 전기전도도의 상관관계를 정확하게 이해하는 것이 매우 중요하다. 많은 연구에서 선행 강수를 고려한 누적이동강수량을 사용하여 지하수위와 강수량의 상관관계를 분석하였다. 최근 기후변화로 인해 줄어든 강수일수와 강수량으로 인하여 지하수 수질 변동의 장기간 분석이 어려워짐에 따라 지하수 수질변동에 대한 강수량의 단기간 영향을 규명하기 위하여 지하수위 변동량과 강수량의 상관관계를 이해할 필요가 있다. 지하수위 변동량은 지하수 함양률 산정 및 함양 특성 분석 등 지하수 변동 특성을 분석하는 데 있어서 매우 중요한 자료이다. 본 연구에서는 충남 예산 효교리에서 2019년 7월 1일부터 2020년 6월 30일까지 지하수위와 전기전도도를 관측하였고 지하수위와 전기전도도 변동량을 강수량과 비교 분석함으로써 단기적인 변동 특성을 해석하고 상관관계를 도출하였다. 먼저, 강수량과 지하수위, 전기전도도의 시계열 분석을 통한 교차상관분석(cross-correlation)을 수행하여 자료 간에 지연 시간(lag time)을 산정하였다. 다음, 지연 시간을 고려하여 강수량과 지하수위 변동량의 상관성 분석과 강수량과 전기전도도 변동량의 상관성 분석을 수행하였다.

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고성능 GPS 전자부자를 이용한 하천에서의 오염물질 농도 추적 (Tracking of Contaminant Concentration in River Using High-performance GPS Electronic Drifter)

  • 이창현;남수한;이정민;김영도
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.166-166
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    • 2021
  • 국내·외 유해화학물질 유출로 인한 하천오염사례가 많이 일어나고 있다. 이때 수질의 농도측정은 직접 도섭으로 하천의 정보 대한 정보를 취득하기 어렵기 때문에 간접적인 방법으로의 정보취득이 중요시 되어야 한다. 그에 따른 방법으로 주입식의 표면부자를 활용한 방법 이용한 수질농도 측정방법 등이 있다. 하지만 이런 농도추정은 이동확산으로 인한 변위가 커지게 되어 시간간격 설정에 대한 어려움 등이 있고, 수질오염에 대한 추적이 가능할 수 있을지에 대한 분석연구가 필요하다. 따라서 이러한 수질농도의 대한 분석을 실시하여 고성능 GPS전자부자를 이용한 추적이 필요하다. Lab-Scale에서 GPS 전자부자를 이용하여 수질정보취득에 일반항목인 수온, PH, EC, DO을 측정함으로써 일반항목에 대한 상관관계와 그에 따른 관계곡선을 제시하고, 고성능 GPS 전자부자를 이용한 측정결과와 YSI를 이용한 측정결과를 비교분석하여 농도경향에 대한 추적으로 오염물질이나 유해화학물질의 정보전달을 통해 원인분석 및 예상경로를 파악할 수 있다. 또한 간접적인 측정을 통해 진행되고 실시간으로 정보를 취득할 수 있기 때문에 수질측정에 접근성 및 안정성 까지 확보할 수 있다. 더 나아가 홍수시 사용뿐만 아니라 기본에 사용되는 수질측정 방법의 한계점까지 보완할 수 있다. GPS 전자부자의 지속적인 연구는 향후 하천 측정 시스템에 많은 도움을 줄 것으로 사료된다.

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대관령 지역의 산림 소유역과 농경지 소유역의 수질 비교 (Comparison of Water Quality between Forested Subcatchment and Agricultural Subcatchment in Daegwallyong Area)

  • 신영규
    • 대한지리학회:학술대회논문집
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    • 대한지리학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.57-57
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    • 2004
  • 강원도 평창군의 도암호 유역, 이른바 대관령 지역은 냉량습윤한 고랭지 기후 특성을 이용하여 대규모 목축과 고랭지 농업이 성행한 곳이며 토양유실과 수질 오염이 심각하다. 본 연구에서는 대관령 지역의 산림 및 농경지 소유역을 대상으로 주 1회의 유량 및 수질 조사를 실시하여 토지이용에 따른 수질 특성, 특히 수질 항목간의 상관관계와 유량 증감에 따른 수질 변화가 산림 소유역과 농경지 소유역에서 각각 어떻게 나타나는지 살피고자 한다. (중략)

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통영연안 해역의 물리화학적 특성

  • 박병수;김정균
    • 한국어업기술학회:학술대회논문집
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    • 한국어업기술학회 2001년도 춘계 수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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    • pp.69-70
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    • 2001
  • 통영 인근해역은 해안선의 굴곡이 심하고 많은 섬들이 산재하여 복잡한 해수유동의 양상을 보인다. 해역 내에는 각종 양식어장과 정치망 등이 조밀하게 배치되어있어 해수유동을 저해하고 자가오염으로 인하여 수질은 악화되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 미륵도 주변에 5개의 정점을 선정하여 계절별 수질변화를 측정하였다. 그리고 해수유동과 수질과의 관계를 파악하기 위하여 정점별로 유속관측을 병행하였으며 수온, 염분과 유속을 연속 측정하여 상호간의 상관관계를 구명하고자 하였다. (중략)

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한강하류부 수질의 통계학적 해석 (Statistical Analysis of Water Quality in the Downstream of the Han River)

  • 백경원;정용태;한건연;송재우
    • 물과 미래
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    • 제29권2호
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    • pp.179-190
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    • 1996
  • 한강하류부 수질의 통계학적 해석을 통하여 수질 시계열자료의 기본 통계특성치, 지점별 및 계절별 변동성을 검토하였으며, 유량과 수질인자간의 상관성 분석을 실시하였다. 본류의 주요 6개 지점 및 3개 지류에 대한 통계특성치와 적정분포형을 산정하여 제시하였으며, 시간의존성 및 계절성을 검토하여 제시하였다. 또한, 수질 항목간의 상관성 검토를 통하여 상관성이 높은 수질, 항목간, 그리고 지점간의 상관식을 제시하였다. 추계학적 모의모형의 적용가능성을 확인하였으며, DO 항목은 전 지점간에 높은 상관성을 가지고 있었다. 유량과의 상관관계 검토에 있어서 DO, SS 항목은 유량보다는 수온에 민감하였으며, BOD, COD 항목은 유량이 적은 갈수기에는 유량에 민감한 것으로 나타났다. 수온에 밀접한 영향을 받는 DO 항목외에도 BOD, COD 항목은 계절적인 주기성을 가지고 있었으며, 상호상관 분석결과 DO, BOD, COD 항목 외의 수질 항목들에서도 각 수질 항목들에 내재된 주기성을 찾아볼 수 있었다.

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우리나라 다목적댐 인공호들의 규모에 따른 연별.계절별 수질변이 및 상.하류간 종적구배 특성 (Interannual and Seasonal Variations of Water Quality in Terms of Size Dimension on Multi-Purpose Korean Dam Reservoirs Along with the Characteristics of Longitudinal Gradients)

  • 한정호;이지연;안광국
    • 생태와환경
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    • 제43권2호
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    • pp.319-337
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    • 2010
  • 본 연구는 우리나라 인공호들에서 연별 계절별 수질변이 특성 및 상 하류 간 수질의 종적구배 특성을 파악하기 위해 2003~2007년의 자료(물환경정보시스템)의 월별, 연별, 공간별(유수대, 전이대, 정수대)의 수질자료를 비교 평가하였다. 10개의 물리적, 화학적, 생물적 수질 변수를 이용하였으며, 인공호들의 일반 수질 특성, 수리수문학적 수질 특성, 시간적 수질변이 특성, 공간적 수질 변이 특성을 분석하였다. 저수면적, 유역면적, 유입량, 방류량을 기준으로 9개의 인공호에 대하여 유사도 분석을 실시하였으며, 그 결과 대형인공호(충주호, 대청호, 소양호), 중형인공호(안동호, 용담호, 주암호, 합천호), 소형인공호(횡성호, 부안호)로 크게 3개 그룹으로 나누어졌고, 유역 크기별로 비슷한 수질 양상을 나타냈다. 홍수의 해(2003년)와 가뭄의 해(2005년)로 대별하여 수질 자료를 분석한 결과, pH, DO, BOD, SS, TN, TP, CHL, EC는 Rz에서 Lz으로 갈수록 값이 감소하였고, SD는 LZ으로 갈수록 값이 증가하였다. 이러한 결과는 인공호내의 영양물질과 부유물질의 침강작용 및 광제한으로 인한 CHL의 감소가 SD 값의 증가에 영향을 미친 것으로 사료되었다. 각 지점별 pH, DO, SS, SD, EC는 가뭄의 해인 2005년에 컸고, BOD, COD, TN, TP, CHL은 홍수의 해인 2003년에 높게 나타났다. 공간적인 수질분포 특성을 분석하기 위하여 9개 인공호의 Rz, Tz, Lz에서의 TN, TP, CHL, SD의 수치를 비교하였다. 그 결과, TN, TP, CHL은 Rz에서 Lz으로 갈수록 침강작용에 의해 그 값이 감소하였고, SD는 반대 양상을 보였다. TN과 TP 사이에서 상관 관계를 분석한 결과, 두 수질 변수 사이의 상관성은 유의하지 않은 것으로 나타났다. 대형 인공호의 CHL-SD 모델에서 Rz, Lz의 경우를 제외하고, TP-CHL, CHL-SD는 유의한 상관성이 있는 것으로 나타났으며, TP-CHL의 상관관계는 중형인공호의 Rz ($R^2$=0.2401, p<0.0001, N=239)에서 유의한 상관성을 보이는 것으로 나타났다. CHL-SD의 상관관계에서도 중형인공호가 가장 높게 나타났으나 TP-CHL의 상관관계와는 반대되는 역상관 관계를 나타냈다. 대청호, 안동호, 횡성호를 Rz, Tz, Lz에서 수질자료를 분석한 결과, 대청호에서 수질자료의 값이 구간별로 큰 변이성을 보이는 것으로 나타났는데, 이는 대청호가 대형인공호로서 구간 간 거리가 멀고, 수심이 깊어 Rz, Tz, Lz의 구간 간 특성이 뚜렷하게 구분된 것으로 사료되었다.

대관령 지역의 산림 소유역과 농경지 소유역의 수질 비교 (Comparison of Water Quality between Forested and Agricultural Subcatchments in Daegwallyong Area)

  • 신영규
    • 대한지리학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.544-561
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    • 2004
  • 본 연구에서는 대관령 지역의 산림 및 농경지 소유역을 대상으로 주 1회의 유량 및 수질 조사를 실시하고 유량 및 수질 항목간의 상관관계를 분석하였다. 산림 소유역의 수질 변화는 적었던 반면 농경지 소유역에서는 화학비료 및 가축분 퇴비의 시용과 토양 유실로 인해 큰 폭의 수질 변화를 보였다. 용존산소량(DO)은 두 소유역에서 유량보다는 수온과 매우 뚜렷한 음의 상관관계를 나타냈다. 산림 소유역에서는 농경지 소유역에 비해 유량과 총질소(T-N) 및 $K^{+}$의 양의 상관관계가 뚜렷하게 나타났다. 반면, 농경지 소유역에서는 부유물질 총량(TSS), 총인(T-P) 및 화학적 산소요구량(COD)이 유량과 높은 상관성을 보였다. 대관령 지역에서는 도암호의 수질 오염, 특히 T-P의 증가가 심각하다는 점에 비추어 볼 때 수질 개선을 위해서는 농경지의 토양 유실 방지가 매우 중요하다. 특히 고랭지 채소 파종기에 해당하는 6월말에서 7월초에 이르는 기간의 토양 및 양분유실이 가장 심각한 것으로 나타나 이를 줄이기 위한 친환경농법 도입이 요구된다.

호우 시 대기 중 미세먼지와 빗물 수질 간 상관성 분석 연구 (Investigation of correlation between ambient particulate matter and rainwater quality during heavy rain)

  • 박혜민;김태용;양민준
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.151-151
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    • 2023
  • 본 연구는 호우(heavy rain) 발생 시 대기 중 미세먼지(particulate matter, PM) 저감효과를 규명하고 강우 지속에 따른 빗물 수질(pH, 전기전도도(electrical conductivity, EC), 수용성 이온) 분석을 통해 대기 중 PM이 빗물 수질에 미치는 영향을 평가하였다. 2020년 3월부터 2021년 2월까지강우 강도(7.5 mm/h)를 기준으로 총 6회의 강우를 대상으로 하였으며 빗물 샘플은 집수장치를 통해 50 mL를 연속적으로 수집하여 수질을 분석하였다. 대기 중 PM2.5 (≤ 2.5 ㎛ in diameter) 및 PM10 (≤ 10 ㎛ in diameter) 농도는 기상청 내 부산 남구 대연동 관측소의 automatic weather system (AWS)에서 측정된 일평균 자료를 이용하였다. 강우에 따른 대기 중 PM의 저감효율은 상대적으로 PM10에서 뚜렷하게 나타났으며, 특히 강우 강도 7.5 mm/h 이상(유형 1)의 호우 발생 시60% 이상의 저감효율을 보였다. 반면, 강우 강도 7.5 mm/h 이하(유형 2)일 때는 10% 이하의 저감효율을 보였으며, 강우 지속에 따라 대기 중 PM10 농도가 증가하는 경향을 보이기도 하였다. 총108개의 빗물 샘플 수질을 분석한 결과, 유형 1의 경우 초기 빗물의 평균 EC는 58.5 µS/cm으로 상대적으로 높았으며 대기 중 PM10과 양의 상관관계(r = 0.99)를 보였고 평균 pH는 4.3으로 산성도가 높게 나타났으며 대기 중 PM10과 음의 상관관계(r = -0.99)를 보였다. 반면, 유형 2의 경우 대기 중 PM10과 EC (r = -0.56) 및 pH (r = -0.41) 간 뚜렷한 상관관계가 나타나지 않았다. 또한 강우가 지속됨에 따라 EC와 수용성 양이온(Na+, Mg2+, K+, Ca2+, NH4+) 및 음이온(Cl-, NO3-, SO42-)의 농도는 지속적으로 감소하는 경향을 보였으나 pH의 경우 강우 강도에 따라 증감의 경향이 다르게 나타났다. 유형 1의 경우 강우 지속에 따라 pH가 증가하여 산성도가 낮아졌으나 유형 2는 pH의 증감 형태를 뚜렷하게 확인하기 어려웠다. 연구 결과를 통해 강우 초기 높은 강도로 강우가 지속될 경우 대기 중 PM10이 빗물 수질에 영향을 미칠 수 있는 것으로 판단되며, 이에 따라 호우 발생 시 강우가 대기 중 오염물질을 지표면으로 유입시킬 수 있는 매개체로 작용할 수 있음을 지시한다.

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가야산 수계 내 저서성 대형무척추동물의 군집특성과 이화학적 수질요인과의 상관관계 (A Community Characteristic on Benthic Macroinvertebrates and Correlation of Physicochemical Water Quality Factors in Stream of Gaya Mountain)

  • 김형곤;윤춘식;정선우
    • 한국습지학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.322-329
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    • 2018
  • 본 연구에서는 가야산 수계에 분포하는 저서성 대형무척추동물 군집의 특성을 밝히고 이화학적 수질요인과의 상관관계를 확인하였다. 연구기간동안 확인된 저서성 대형무척추동물은 총 4문 6강 13목 36과 100종이었으며 종수 점유율은 하루살이목, 날도래목, 강도래목, 파리목, 비곤충류, 노린재목, 잠자리목의 순으로 나타났다. 우점종은 민하루살이(Cincticostella levanidovae)로 우점도 17.72%였으며, 아우점종은 띠무늬우묵날도래(Hydatophylax nigrovittatus)로 우점도 6.15%였다. 생물지수 중 전체조사지역에 대한 다양도는 5.17, 풍부도는 12.44로 나타난 반면, 우점도는 0.24, 균등도는 0.78로 가야산 수계에 서식하는 저서성 대형무척추동물은 특정종이 우점하지 않는다는 것을 알 수 있다. 주요 분류군과 이화학적 수질 요인간의 상관관계를 확인해 본 결과 하루살이목과 강도래목은 수온과 음의 상관관계를 나타내고 용존산소량과는 양의 상관관계를 나타내었는데 이는 청정수계의 지표군인 하루살이목과 강도래목의 서식에 영향을 미치는 중요한 이화학적 수질요인으로 수온과 용존산소량을 들 수 있음을 의미한다.