이미 우리나라의 대기오염 수준은 심각한 것으로 평가되고 있으나(환경부, 2002a), 대기오염의 배출 및 노출 특성을 반영하지 못하고 오염물질의 독성 위주로 관리되고 있어, 사전예방의 저감 대책을 효율적으로 수립하지 못하고 있는 실정이다(환경부, 2002a; 박화성, 2003). 이러한 대기오염을 효율적으로 관리하기 위해 최근 위해도에 입각한 관리안이 수립되어야 한다고 제안되고 있으나,(아주대학교, 2002) 실제 오염물질의 모든 측면을 평가하여 우선순위를 결정하는 것은 시간이나 재원이 부족한 실정으로 위해도에 기초한 논리적으로 손쉬운 방법 개발을 필요로 한다(Gary A.D. et al. 1994; Mary B.S et al. 1997a). (중략)
2011년 7월부터 2012년 2월에 걸쳐 광양만, 목포내만, 신안 비금도 주변해역의 저층 퇴적물의 COD와 AVS를 조사하여 해저 퇴적물의 오염도를 평가하였다. 아울러 퇴적물 중의 Cu, Cd, Pb, Zn의 함량을 조사하여 국내기준치와 외국의 기준치와 비교 평가하였고, 농집지수를 구하여 중금속의 축척과 인위적인 영향을 추정하였다. 그 결과, COD와 AVS를 이용한 해역의 오염도는 신안 비금해역과 광양만은 I등급, 목포내만은 III등급으로 평가되었다. 중금속의 조사 결과에서는 목포내만과 광양만에서는 중간오염 상태를 보였고, 신안 비금해역은 오염되지 않은 상태를 보였다. Igeo 결과에서 2 이상으로 나타난 곳은 목포내만과 광양만에서 Cu와 Cd이 오염된 상태를 보였다. 이와 같은 결과로부터 인위적인 오염원이 없는 해역의 경우에는 일반항목으로 퇴적물의 오염도를 평가할 수 있겠지만 산업시설이 밀집된 인위적인 영향이 큰 해역의 경우에는 퇴적물의 일반항목외 중금속을 이용한 해저 퇴적물의 오염도의 평가가 더욱 정확할 것으로 판단되었다.
본 연구에서는 2014년 03월에 인천 H항의 5개 정점(S1~S5)에서 채취된 표층 퇴적물의 물리화학적 특성을 조사하고, COD, AVS, IL 및 중금속(Cd, Cu, Ni, Pb, Zn, Cr, Hg)을 분석하여 오염도를 평가하였다. 입도분석, 비표면적분석, XRD 및 XRF 분석을 통하여 채취된 퇴적물 시료 모두 거의 동일한 산화물과 광물로 구성되었음을 확인하였다. 국내기준으로 COD, AVS 및 IL 세 항목의 총점에 대한 오염도는 S2, S3, S5 지점은 2등급으로 S1, S4 지점은 3등급으로 평가되었다. 중금속 오염의 경우 Cd, Ni, Pb은 USEPA 기준으로 중간오염에 해당하였고, Cu, Zn 및 Cr은 심한오염으로 분류되었다. 농집지수를 이용한 오염도 평가결과 Cd가 Class 3으로 평가되었고, 농축계수를 이용한 평가결과 모든 지점에서 Cd, Pb, Zn의 경우 1보다 큰 것으로 나타났다. 또한 총농축계수는 S4지점이 3.1로 가장 높은 것으로 나타났다.
기후변화로 나타나게 될 댐 저수지의 수질 및 생태환경 변화에 대한 분석은 국가 수자원관리 측면에서 우선적으로 대비해야할 중요한 문제로써, 수자원을 안정적이고 효과적으로 관리 및 활용하기 위해서 기후변화로 인한 댐 저수지의 수환경 변화의 정확한 분석과 취약성 평가가 필수적이다. 이러한 기후변화로 인한 신뢰성 있는 영향평가를 위해서는 기후변화시나리오 분석, 댐 유역의 오염물질 유출을 시 공간적으로 해석할 수 있는 유역 모델과 댐저수지로 유입된 이후 오염물질 거동 분석을 위한 저수지 모델이 필요하며, 특히 다양한 기후변화 시나리오하에서의 미래 전망과 발생가능한 취약성을 예측 및 평가하는 기술을 필요로 한다. 본 연구에서는 총 7개의 다목적댐 유역과 저수지에 대하여 기후변화로 인한 신뢰성이 있는 영향평가를 위해서 기후변화 시나리오의 상세화를 통한 상세지역의 기후예측, 댐 유역 모형에서의 유출, 토사 및 오염물질예측과 저수지모형을 통한 미래의 저수지내 오염/영양물질순환 및 분포예측을 통해 기후변화에 의한 다목적댐 취약성을 평가하고자 한다. 총 7개의 다목적댐 유역의 기후변화 시나리오 적용에 따른 유출변화 및 하천수질 전망을 위해 인공신경망 방법에 의해 상세화된 기후자료를 검보정된 SWAT 모형에 적용하였다. 이때, 기준년에 해당하는 Baseline 기간은 인공신경망 학습기간(1990-2010)과 동일하게 모의하였으며, 미래 분석기간 역시 마찬가지로 2011-2040, 2041-2070, 2071-2100의 3개 기간으로 구분하였다. 또한, 미래 전망결과에 대한 분석은 각 30년 일별 모의결과에 대한 월 평균, 계절 평균으로 분석하였다. 유출변화 전망은 댐유역별 월별 총유입량 변화와 함께 유황분석을 통해 미래 댐유입량에 대한 규모 및 변동성 분석을 실시하였으며, 하천수질 변화 전망을 위해 호소유입 하천의 Sediment, TN, TP 월별 오염부하량 변화 분석을 실시하였다. 또한 댐유입 총량에 대한 변동성을 분석한 후, 저수지수질모델의 입력경계조건에 해당하는 각 댐저수지 유입 하천의 미래 유출량 및 수질농도 변화를 분석하였다.
본 연구에서는 중금속에 의한 토양환경영향평가 시 노출농도 기반의 평가와 위해성 기반의 평가를 비교하였다. 이를 위해서 폐광산 지역에서 중금속 오염노출을 조사하였다. 발암위해도와 비발암위해도 평가 결과, 토양섭취의 영향이 토양접촉의 영향보다 지배적이었고, 우려기준을 초과하는 경우에는 총 위해도도 기준을 초과하였다. 우려기준을 초과하지 않는 경우도 대부분 총 위해도 기준을 초과하였으므로, 위해도 기반의 평가가 노출농도 기반의 평가보다 더 민감한 기준이라는 기존 인식을 확인하였다. 하지만 토양접촉 경로의 비발암위해성 결과들의 심층 분석 결과, 우려기준을 초과함에도 위해도 기준을 초과하지 않는 경우들이 검출되었다. 본 연구에서는 신뢰성 있는 폐광산지역의 토양오염정화사업 타당성 평가를 위해서는 현재 노출농도기반의 평가 위주에서 위해성 기반 평가로의 정책 전환의 필요성이 확인되었고, 위해도 원단위 및 판단기준의 객관적 설정을 위한 연구 필요성이 제시되었다.
본 논문은 내구성(durability) 및 내오염성(soiling resistance)이 중요한 용지에 있어 재현성 및 반복성이 우수하고 합리적인 측정방법을 구축하는데 목적이 있다. 연구목적에 적합한 시료의 준비, 오염물의 조성, 실험장치 및 실험후의 타당한 평가방법 등에 대하여 선행 연구결과를 고찰하였고 기존 방법의 수정과 새로운 장치의 제작 및 평가방법을 통해 재현성이 높은 평가방법을 정립할 수 있었다.
본 연구는 순환골재에서 발생하는 오염물질의 특성과 오염 가능성을 평가하기 위해 생산제품 순환골재(RA-1)와 현장 순환골재(RA-2)의 용출시험을 실시하였다. 순환골재의 pH, Conductivity, 중금속 함량은 RA-2 보다 RA-1이 높게 나타났다. 용출시험결과, 순환골재로부터 용출되는 오염물질은 입경이 작을수록 높게 나타났다. 순환골재의 pH는 9.0~12.3으로 강알칼리성으로 나타났고, Conductivity는 10mm 이하에서 높게 나타났다. 중금속은 KSLT의 용출기준을 만족하였고, 순환골재로부터 약 10% 이하로 용출되었다. 순환골재의 수질 오염 가능성을 평가한 결과, 오염 가능성이 매우 높은 항목에는 pH, 오염 가능성이 낮은 항목에는 Conductivity, Turbidity, 오염 가능성이 매우 낮은 항목에는 중금속으로 나타났다.
우리나라의 수질오염총량관리제는 지역의 발전 계획과 하천의 수질을 연계시켜 목표수질을 달성하는 범위 내에서 개발을 허용한다는 것을 기본으로 하여 1999년 "한강수계상수원수질개선및주민지원등에관한법률"에 의해 처음 시행되었다. 그러나 한강수계보다 늦게 2004년에 도입된 낙동강, 금강, 영산강 섬진강 수계에서는 의무제 총량으로 우리나라에서 처음 도입되어 지난 12년간 시행되었으며 충청북도와 강원도를 제외한 한강수계에서도 2013년 6월부터 의무제 총량이 도입되었다. 1단계 수질오염총량관리제는 BOD만을 관리항목으로 설정하여 관리한 반면 2011년부터 2015년까지 시행하는 2단계 수질오염총량관리제는 부영양화 방지를 위해 총인항목을 포함하여 관리항목을 설정하여 관리하였으며, 2016년에 시작하여 2020년까지 시행하는 3단계수질오염총량관리제는 2단계에서와 같은 관리항목을 설정하여 시행하고 있다. 본 연구에서는 3단계 영산강수계의 수질오염총량관리제 목표수질의 달성전망을 평가하기 위하여 3단계 기본계획에서 활용한 QUAL-MEV 모델을 이용하였으며, 2012년 수질자료를 보정자료로, 2015년 수질자료를 검증자료로 활용하여 구축하고 2020년의 영산강수계 8개 단위유역의 말단지점에 대하여 목표수질의 달성을 평가하였다. 그 결과 BOD는 영본A, 영본B지점에서 각각 목표수질을 21%, 8%를 초과하며 T-P는 영본A지점에서 30%를 초과하여 목표수질을 달성하지 못할 것으로 예측되었다. 영산강수계 3단계 수질오염총량관리제의 성공을 위하여 영본A, 영본B지점의 목표수질 달성을 위한 추가 수질개선계획의 수립이 필요한 것으로 판단된다.
전기비저항콘은 현장에서 지반의 오염대를 조사하는데 상대적으로 경제적인 비용으로 적용될 수 있다. 그러나, 전기비저항 결과만에 의한 해석은 정량적 데이터베이스의 부족과 함수비 등의 다른 지반공학적 영향인자들에 의해 모호한 결과를 나타낼 수 있다. 본 연구에서는 지반오염조사에서의 전기비저항 측정기법을 보완하기 위하여 정전용량 측정기법을 도입하여 중금속과 유류로 오염된 지반에서의 적용성을 평가하고자 하였다. 함수비와 오염물질의 종류에 따른 전기비저항과 정전용량의 변화를 평가하기 위하여 실내모형시험을 수행하였으며, 그 결과 전기비저항과 유전상수를 통시에 측정하여 분석함으로써 오염대의 감지에 신뢰도를 높일 수 있는 것으로 나타났다. 전기비저항과 정전용량 측정기법은 중금속으로 오염된 포화지반과 지하수대 상부에 존재하는 디젤유 오염층을 감지하는 데 적용성이 높은 것으로 나타났다.
토양오염실태조사 및 특정토양오염관리대상시설 부지 등에서 토양오염조사의 효율을 획기적으로 높일 수 있는 정책제안의 마련을 시도하였다. 우리나라 정부기관에서 토양이 오염된 부지를 찾아 내는 조사효율이 2% 정도로 매우 낮은바, 이에 대한 근본적인 요인 분석과 더불어, 토양오염조사에 관한 미국, 영국, 독일, 네덜란드, 일본의 법 제도 비교 분석을 통해 다음의 네 가지 정책방향을 제안하였다. 첫째, 토양오염 의혹부지에 대한 이해당사자로 하여금 적극적으로 당해 부지의 토양오염 여부를 조사할 수 있도록 책임법규로서의 토양환경보전법의 기능을 보완하고 강화해야 한다. 둘째, 토양오염실태 조사 및 토양오염관리대상시설과 관련된 토양오염조사가 적극적으로 이루어질 수 있도록 토양오염조사체계를 획기적으로 개선해야 한다. 토양오염 의혹부지에 관련된 이해당사자가 민원을 제기하고, 토양오염조사 결과에 대해 인센티브를 얻고 책임을 질 수 있는 민간 환경전문업체가 토양오염조사를 수행할 수 있는 새로운 토양오염조사체계를 고려해야 한다. 셋째, 토양오염신고 제도의 강화이다. 현행 토양오염신고 제도의 의무화를 고려할 수 있다. 나아가서는 일정 규모의 토양오염 이상에 대해서는 이로부터 영향을 받을 수 있는 주민 등이 이를 인식할 수 있도록 공시하는 것도 고려해 볼 수 있다. 넷째, 토양이 오염된 부지를 찾음으로써 인센티브를 얻을 수 있는 민간 환경전문업체가 토양환경 평가의 수행기관으로 포함되는 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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