• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.59-59
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• 2018

최근 수질오염원 중에서 비점오염원의 영향 높아지고 있다. 특히, 농경활동에서 유래되는 비점오염원이 공공수역의 수질에 미치는 영향이 증가하고 있다. 농경지에서 배출되는 비점오염원은 관리대상 면적이 넓어 비점오염 배출을 저감하기 위해서는 사전예방적 차원에서 접근이 필요하다. 하지만, 비점오염원에 대한 농업인과 주민들의 인식 부족으로 인하여 관리에 많은 어려움이 있다. 근래에 농업 비점오염원 저감을 위한 노력으로 물리적 기술적 접근만이 아니라 사회 문화적 접근이 병행되어야 한다는 점이 강조되고 있다. 따라서 본 연구에서는 농업 비점오염원 관리를 위한 사회문화적인 접근 방법으로서 전형적인 한국의 농촌 마을에서 농업 비점오염원에 대한 인지도 향상과 자발적 저감활동 실천 참여를 유도하기 위하여 개발된 역량강화 교육프로그램이 교육 대상자인 농업인, 주민, 마을지도자의 인식변화에 미치는 효과를 살펴보았다. 역량강화 프로그램은 농업인과 지역주민, 마을리더의 인문사회적 특성을 고려하여 공통과정과 맞춤형 과정으로 구성하였다. 농업인은 농업비점오염 저감에 적용할 수 있는 시비관리와 배수 물고관리, 영농폐기물 관리, 친환경농업에 대한 내용으로 구성하였다. 마을주민은 고령화된 여성의 비율이 높은 것을 고려하여 분리수거, 쓰레기 문단투기 및 소각, 마을 미래상과 환경실천에 대해서 교육하였다. 마을리더에게는 공동체 활성화 리더쉽, 주체적 주민참여, 갈등관리에 대한 내용으로 구성하였다. 공통적으로는 비점오염원과 농업 비점오염원의 정의와 유형, 마을환경관리 실천활동, 친환경농업 선진지 견학으로 구성하였다. 교육프로그램은 2년 동안 진행되었으며 마을별로 방문하여 진행하였다. 농촌 마을에서 농업비점오염원 역량강화 교육 프로그램의 효과는 다음과 같다. 교육 전의 소극적 참여의사에서 적극적인 활동 참여로 발전하였으며, 비점오염원에 대한 인식 및 관리 필요성에 대한 인식이 개선되었다. 농업 비점오염원 보다는 일반적인 비점오염에 대한 인지효과가 높게 나타났다. 따라서 농촌지역에서 농업비점에 대한 인식 변화가 저감활동 실천으로까지 이루어지는 가시적 효과를 거두기 위해서는 장기간이 소요됨을 시사하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1074-1078
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• 2010

도시화, 산업화의 진전으로 토지개발이 가속화되고 대지, 도로, 주차장 등 불투수층 면적이 늘어남에 따라 비점오염원에 의한 하천, 호소의 수질영향도가 커지고 있다. 특히 낙동강유역에서의 오염원관리, 특히 비점오염원의 정량화는 삭감시설의 삭감량 평가 및 배출오염원 평가에 더욱 절실한 문제로 부각되고 있다. 삭감시설의 삭감량 평가 시에는 실험실 규모로 이상적인 유량 상태를 가정하여 삭감효율을 산정하고 있으나 자연강우에 의하여 나타나는 삭감효율 평가는 이상적인 유량 평가 해석시 와는 사뭇 다른 경향을 나타낸다. 또한 유역 말단 지점에서의 3년 평균 수질이 목표수질을 상회하였을 경우 오염총량 기본계획 지역에서 오염총량 이행평가 지역으로 포함시켜 오염부하량 관리를 실시하고 있다. 그러나 배출부하량과 수질의 연계가 쉽지 않고, 그 원인이 되는 지역 및 시기를 찾아 특별 관리하는 것이 난해하여 하천 수질 관리가 어려운 실정이다. 이러한 이유들로 인하여 최근 비점오염원 영향의 심각성에 대한 인식이 커지고 있으며, 점오염원의 관리뿐만 아니라 비점오염원 관리의 필요성이 대두됨에 따라 두 오염원 형태를 통합적으로 관리하고 각각의 오염원에 의한 수질 영향에 관심과 필요성이 강조되고 있다. 또한, 최근까지 유역 모델과 수질 모형을 이용해 각각의 유역이나 하천에 적용하고, 수행한 예는 국내와 국외에 많이 있다. 하지만 수량과 수질을 함께 통합적으로 연계하고, 그 적용성을 평가한 연구는 그 수가 상대적으로 적다. 하지만, 최근 들어 수질의 통합하천관리의 중요성을 인식하고 각각의 모형의 장단점을 고려하여 다양한 모형들을 연계하는 연구가 진행 되고 있다. 본 연구에서는 이러한 통합적 수질관리의 필요성 증대에 따라, 유역 내 수문 순환 및 비점오염원의 발생 거동을 정량적으로 분석할 수 있는 SWAT(Soil and Water Assessment Tool) 모형을 통해 비점오염원으로 인한 유역 내 수질 영향을 파악하고, 이를 바탕으로 QUALKO 모형과 연계하여 하천 수질 모델링을 수행할 것이다. 또한, 이를 바탕으로 비점오염원에 의한 유역 내 하천 수질 영향도를 파악함으로써, 추후 비점오염원에 대한 인식 제고에 활용될 것이며, 모니터링 기법 및 GIS기반 유역관리모델 개발, 4대강 비점오염원 최적관리기법 연구 등에 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.204-204
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• 2011

최근에 들어 도시화와 이상기후의 영향으로 유역에서의 유출특성과 오염물질 발생특성이 변화하고 있어 이에 따라 체계적인 유역 관리가 요구되고 있다. 우리나라는 하천 및 호소에 대한 수질 관리를 생활하수, 공장폐수 등 점오염원을 중심으로 수질관리정책 및 대책을 추진하여 왔으나, 오염물질의 상당량은 비점오염원에서 유발되고 있다. 또한 오염총량제의 실시 이후 국내에서는 비점오염원 관리의 중요성이 점오염원에 비해 상대적으로 높아짐으로서 유역수질모델링의 중요성을 인식하고 있으며, 비점오염원에 관련된 연구도 활발히 진행되고 있다. 이를 위해 유역의 유출 및 수질 분석을 효율적으로 하기 위해 유역간 물질의 교환 및 전달이 유역 규모에 따라 얼마나 높은 정확성을 나타내는지를 분석하고 이를 검토하여 효과적인 유역수질모델링의 방법이 제시되어야 한다. 본 연구에서는 이러한 통합적 수질관리의 필요성 증대에 따라, 유역 내 수문 순환 및 비점 오염원의 발생 거동을 정량적으로 분석할 수 있는 HSPF(Hydrologic Simulation Program - Fortran) 모형을 통해 오염총량 단위유역을 각각의 소유역으로 순차적으로 모의하여 검 보정을 수행 후 그 결과로 계산된 매개변수들을 단위유역 전체에 대한 분석에 입력하여 수행한 모의 결과와 비교 평가하였다. 또한, 이를 바탕으로 비점오염원에 의한 유역 내 하천 수질 영향도를 파악하였다. 유량 및 수질해석을 위하여 남강유역의 2004년부터 2007년까지 강우와 기상자료, 유량과 오염원 자료를 수집하여 입력 자료를 구축하였다. 또한, 대상유역에 해당되는 환경기초시설의 방류 유량 및 수질을 유입시킴으로써 HSPF모의가 진행되었다. 하천수질에 영향을 줄 수 있는 비점오염원은 강우 및 기상 관련 자료의 입력을 통하여 유역 내 유출 조건의 초기입력을 수행하였으며, 강우 입력에 따른 유출에 영향을 고려하기 위하여 토지이용 및 토양도를 고려하였다. 그리고 유역의 규모를 고려하였을 때 오염총량 단위유역의 유역 규모에 따라 모의를 실시한 결과를 바탕으로 HSPF 모형의 정확성 여부를 판단하여 정확성이 높은 방법을 선택할 수 있도록 하였다. 모의결과 소유역을 순차적으로 모의한 결과(CaseA)가 전체유역을 모의한 결과(CaseB)보다 실측치와 더 높은 상관계수를 나타냄을 알 수 있었다. 본 연구에서의 평가방법을 바탕으로 유역수질모델링이 이루어진다면 추후 비점오염원에 대한 효과적인 관리에 도움이 될 것이며, 모니터링 기법 및 GIS기반 유역관리모델 개발, 4대강 비점오염원 최적관리기법 연구 등에 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.1098-1101
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• 2006

최근 3대강특별법에 의하여 시행되고 있는 환경부의 수질오염총량관리를 위해 서낙동강 유역인 낙본N 단위유역에 대한 해당 지자체의 기본계획과 시행계획이 수립된 바 있다. 낙본N 단위유역은 서낙동강을 중심으로 좌측의 대부분이 경상남도 김해시이고, 우측과 하류부는 부산광역시 강서구이다. 서낙동강은 평상시에는 주요 농업용수 공급원과 철새도래지로서 홍수시에는 거대한 유수지 역할을 하고 있다. 서낙동강 유역내에는 분뇨처리장, 하수처리장, 농업 및 축산활동, 내수면 양식어업, 오염원 배출공장 등의 점, 비점오염원이 있으며 대저수문과 녹산수문에 의해 조절되는 정체수역으로서 오염부하강도가 높은 유입지천들로 인하여 상습적인 녹조 발생수역으로 수질개선의 필요성이 매우 높은 지역이다. 본 연구에서는 대표 유역으로 낙본N유역의 소유역 중 배출부하량이 가장 큰 지류에 해당하는 조만강 유역인 낙본N06 소유역의 오염원 조사결과를 이용하여 오염부하량 산정기법을 검토하였다. 장래 오염부하량 예측은 자연증가, 개발계획, 삭감계획에 의해 산정하는데, 이와 같은 과정에서 과거 오염원조사, 부하량산정, 폐수 배출부하량 모니터링 과정에서의 불확실성이 따르게 된다. 본 연구에서는 이와 같은 오염부하량산정 과정에서의 정확도를 높이고자 오염원 자료의 증감에 따른 오염부하량 산정결과의 민감도 분석을 통하여 신뢰도 평가를 수행하였다. 방대한 오염원자료를 이용한 오염부하량 산정은 한국환경정책평가연구원(KEI)에서 개발한 데이터베이스관리 프로그램(Access Program)을 이용하였으며, 각 오염원별 오염원 현황 및 전망 결과와 환경부의 수계오염총량관리기술지침에서 제시한 각 오염원별 오.폐수발생원단위, 배출원단위, 전환계수, 배출계수 등을 이용하여 각 오염원별 배출부하량을 산정하였다. 본 연구에서는 오염원 조사나 장래 오염원 예측에서 있을 수 있는 오차에 대한 전체 배출부하량의 변화를 살펴봄으로써 방대한 양의 오염원 조사시에 정확성 및 효율성을 높이고자 하였다. 본 연구의 결과를 통해 할당부하량을 개별 오염원별로 할당하고 적정한 개발계획과 실현가능한 삭감계획 및 이행방안을 수립하기 위한 오염원조사를 수행함에 있어 기초자료의 효율적인 관리를 통해 오염부하량 산정의 정확성을 높이고자 한다.

• 한국GIS학회:학술대회논문집
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• 한국GIS학회 2003년도 공동 춘계학술대회 논문집
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• pp.307-312
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• 2003

해양과 인접해 있는 연안역은 오염물질이 집중적으로 배출되는 곳으로 수질 및 환경오염이 문제시되고 있는 지역이다. 계속적인 연안역 수질악화를 막기 위해서는 광범위한 지역으로부터 배출되는 대량의 오염원 데이터와 환경정보를 효율적으로 관리할 수 있는 GIS기반의 수질정보통합관리시스템이 필수적이다. 이에 따라 본 연구에서는 연안역의 점ㆍ비점오염원 자료, 수질측정자료, 생태자료 등을 구축하고, 구축된 오염원 데이터를 바탕으로 원단위를 이용한 오염부하산정시스템을 구축함으로써 연안역 수질정보를 통합관리 할 수 있는 시스템을 개발하였다. 오염부하량 산정은 가지야마 수식모델을 이용하여 유출량을 산정, 원단위를 이용한 발생 및 배출부하 산정, 유달율을 고려한 유달부하량 및 유입농도 산정을 포함한다. 오염부하량 산정시스템은 사용자의 오염원 DB의 갱신에 따라 오염부하산정에 즉시 반영되도록 설계하였다. 나아가 효율적인 결과분석 체계 지원을 위하여 GIS를 이용한 오염부하량을 색의 농도차를 이용 도식하여 전체유역에 대한 임의지점에 발생하는 오염원 규모 및 유출 특성을 한눈에 조회가 가능하도록 함으로써 편리성을 제공할 수 있도록 하였다. 이러한 연안역 수질정보통합관리시스템은 수질관리에 있어 오염원자료의 유출과정의 해석을 통해 유역내 효율적인 오염원자료의 관리방안을 수립할 수 있도록 지원이 가능하며, 연안역으로 유입되는 오염량의 예측을 통하여 친환경 대안 제시를 위한 수질관리방안의 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• Spatial Information Research
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• 제22권2호
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• pp.45-52
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• 2014

최근 몇 년 동안 하천오염 관리의 중요성이 증가하고 중앙 및 지방정부는 하천오염 문제를 해결하기 위해 지속적인 노력을 하고 있다. 본 논문에서는 공간데이터와 오염원 정보의 응용 프로그램에 대해 살펴보고자 한다(항공사진, 지적정보, 오염원, GPS 데이터 등). 본 논문의 목적은 하천오염 관리시스템의 개발을 위해 공간정보의 응용 프로그램을 제공하는 것으로 보다 자세한 프레임웍을 보여 주기 위해 GPS 및 GIS를 적용하여 하천 오염원의 정량적 분석과 관리계획을 수행 하였다. 그런 이유에서 공간분석을 통한 하천오염 관리시스템을 구축 하였다. 본 연구가 도심하천 오염원 보전에 관한 관리정책 수립에 기여할 것을 기대한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.2056-2060
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• 2008

도시하천의 오염원은 점오염원과 비점오염원으로 분류되어 점오염원은 하천유입 전에 차집하여 하수처리장에서 처리하는 체계가 갖추어져 있으나 전체 오염부하량의 $30%{\sim}40%$ (BOD기준)로 추정되는 비점오염원은 차집되거나 처리되지 않고 그대로 하천에 유입되고 있는 실정이다. 비점오염원은 불특정 오염원으로서 지표의 오염물질이나 합류식 하수관거의 하수가 강우에 의해 발생한 유출과 함께 하천으로 유입(CSOs)되어 우천 시에 하천을 오염시키는 가장 큰 원인이 되고 있으므로 이의 저감하기 위한 효과적인 비점오염원 관리방안이 요구된다. 본 연구에서는 대상유역인 부산광역시에 위치한 온천천 유역을 주요토구별 43개 유역으로 구분하여 SWMM(Storm Water Management Model)을 구축하였고 개별 토구에 Divider를 설치하여 일정 차집량을 초과하는 유량은 처리장으로 유입되는 것으로 모의하였다. 장치형 처리시설은 농도에 따라 일정효율을 가지고 처리시설의 임계유량을 초과하는 경우는 미처리되어 방류되는 것으로 가정하였으며 처리장으로 차집된 유량도 처리장의 시간최대 유량을 초과하는 유량은 간이처리 후 방류되는 것으로 가정하여 시나리오에 따라 모의하였다. 각 토구별로 처리시설을 설치한 경우의 처리효율과 차집비율을 증가시켜 처리장에서 일괄처리하는 경우의 처리효율을 차집비율별로 검토하여 최적의 차집비율을 검토하였다. 또한 오염원 관리측면의 면적당 축적부하량 저감과 발생량 관리측면의 토구의 차집비율 증가 및 토구에 대한 처리시설 설치비율에 따른 효율을 검토하여 처리효율, 오염원 저감 및 차집비율에 대한 상관관계를 도출하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.1349-1353
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• 2008

최근 다양한 조사사업 및 연구용역을 통해 도출된 유관기관별 수질 및 오염원 자료가 방대해지고, 이를 관리하기 위한 인력 및 시간이 요구되고 있다. 그러나 이와 더불어 각 기관별 업무가 중복되고, 인력 및 시간의 부족으로 인한 조사자료의 질의 저하 및 부정확성 문제 등 오염원자료 관리에 있어 해결되어야 문제점들이 제시되고 있는 실정이다. 각 기관별 보유자료에 대한 자체 신뢰도는 매우 취약한 실정이며, 특히 생활계 오염원 자료의 기초가 되는 하수관거접속 인구, 물 사용량 자료와 축산계 오염원 자료의 기초인 인허가 자료 등은 자료간의 편차가 상당한 수준인 것으로 조사되었다. 오염총량관리제도 도입을 위한 자료 검증과정에서 기초자료 체계를 갖추는데 소요되는 기간만큼 계획의 수립이 지연 혹은 중단되는 사례가 최근 몇 년간 반복되고 있는 실정임을 감안할때 각 기관별로 계획수립에 필요한 자료의 수집 및 관리가 이루어져하는 당위성에 비추어볼 때 향후 오염총량관리제의 도입 등을 위하여 오염원 조사 뿐만 아니라 수문, 수질 기초 자료의 수집 및 체계적인 데이터베이스화를 통해 유관기관의 계획수립에 필요한 체계를 구축하고, 유역오염정보화의 근간을 마련하여야 한다. 이에 본 연구에서는 웹기반의 물관리 연구 네트워크를 구축하여 관련된 이해당사자들의 정보교류의 장으로서, 수행사업에 대한 홍보의 장으로서, 주요연구사항에 대한 학습의 장으로서 활용하게 된다. 체계적인 연구 네트워크 구성 및 유역환경정보 공유시스템의 구축은 물환경 인프라를 확충시키는데 매우 중요한 역할을 담당할 것이다.

• 한국지리정보학회지
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• 제9권4호
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• pp.215-223
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• 2006

최근 우리나라는 유역단위의 수질관리정책의 새로운 도구로서 수질오염총량관리제를 도입하여 시행하고 있다. 수년의 준비에도 불구하고, 본격적인 시행초기인 시점에서 수질오염총량관리제의 성공적인 정착을 위해서는 해결해야할 여러 현안문제들이 나타나고 있는 실정이다. 오염원의 공간배분은 지역개발계획에 있어서 매우 민감한 사항이며, 합리적인 수질오염총량관리의 수행을 위해서는 유역단위의 오염원정보의 구축이 필요하다. 이를 위하여 행정구역단위의 오염원 정보를 유역단위로 배분하는 과정이 필요한데, 본 연구는 기존의 단순면적비를 이용한 오염원의 공간배분(simple area-based allocation; SAA)기법에서 발생하는 불확실성을 개선하고자 수행되었다. 오염원정보의 공간적 분포특성을 분석하기 위하여 토지피복정보 및 GIS를 이용하였으며, 오염원의 공간분포특성을 고려한 오염원배분(spatial distribution-based allocation; SDA)기법을 제안하였다. 연구결과 SAA의 한계점을 명확히 파악할 수 있었으며, 본 연구에서 제안한 SDA의 개선효과와 활용가능성을 입증하였다. 도시지역 등 오염원이 행정구역내의 특정지역에 집중되어있는 경우는 기존의 SAA에 비하여 오염원 공간정보의 불확실성을 크게 개선할 수 있음이 증명되었다. 이러한 결과는 수질오염총량관리제의 효과적인 분석기법으로 활용성을 기대할 수 있으며, 불확실성으로 인한 개발과 보전간의 갈등을 개선할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.402-402
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• 2020

대청호는 1998년 조류경보제 도입 이후 1999년과 2014년을 제외하고 매년 조류 경보가 발령되었으며 2001년 조류 경보 '대발생'이 발령된 후 2017년 가장 높은 조류 발생 수치를 기록하였다. 상시 조류 발생 지역인 대청호 내 녹조를 제어하기 위해 비점오염원 발생원을 기준으로 우선관리지역을 선정하고, 각 지역의 특성을 반영한 관리대책을 제안하였다. 우선관리지역 선정을 위해 대청호 유역 내 오염총량 소유역을 기준으로 각 소유역의 농업 비점오염원의 발생부하량을 산정하고 유출을 고려한 가중치를 추가하였다. 본 연구에서는 농업 비점오염원을 크게 토지계 비점오염원과 축산계 비점오염원으로 분류하였으며, 토지계 농업비점오염원은 논, 밭, 과수원 지역으로 정의하였다. 발생부하량의 산정은 오염총량관리 기술지침(2019, 국립환경과학원)을 기준으로 하였으며, 토지계 발생부하량 산정을 위한 토지계 정보원으로 환경부에서 제작 및 배포하는 세분류 토지피복도를 축산계 발생부하량 산정을 위한 축산 두수는 2017년 기준 전국오염원조사 내 축산두수를 이용하였다. 토지계 비점오염원의 하천까지 유출을 반영하기 위해 각 소유역별 평균 경사도를 가중치로 이용하였으며, 축산계 비점오염원은 오염물질이 발생한 후 하천까지의 평균 유출 정도를 확인하여 가중치로 반영하였다. 실제 하천에 미치는 영향이 높은 지역에 대한 우선적인 관리를 위해 하천수 수질측정망에서 측정한 수질 데이터와의 비교를 통하여 최종 우선관리지역을 보청A03, 보청A05, 금본F14, 금본F22 소유역으로 선정하였다. 각 소유역에 대한 수질 관리목표를 확인하였으며, 지역의 특성을 분석하여 토지계 및 축산계 비점오염원에 대한 적절한 관리대책을 제안하였다. 본 연구에서 사용한 수질 측정망 데이터가 각 소유역보다 적게 분포하여 소유역에서 발생한 비점오염물질이 하천에 미치는 영향을 직접 파악하는데 한계가 있었다. 또한, 축산계의 경우 발생한 비점오염물질이 모두 하천으로 유입되지 않으며, 축산계 비점오염원의 배출경로를 파악하는데 어려움이 있다는 한계를 가진다. 본 연구의 한계를 바탕으로 농림축산식품부 및 축협 등에서 구축하는 사육두수의 데이터를 이용하는 방법론 등의 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다.