올겨울 60년만의 최대 한파를 몰고온 동장군의 기세는 입춘을 지나자 봄의 문턱 뒤편으로 슬그머니 사라졌다. 봄을 재촉하는 남녘의 2월 중순, 수출현장 그 두 번째로 경남 진주시 수곡면에 위치한 수곡덕천영농조합법인(대표 문수호)을 찾아 떠나는 길에는 경호강과 덕천강이 만나 형성된 서부경남의 유일한 인공 호수인 진양호가 위용을 뽐내고 있다. 진양호는 진주의 대표 관광지로 수려한 자연경관과 깨끗하고 아름다운 자연을 즐길수 있는 곳으로 올봄 벚꽃이 만개하면 우리들에게 어떤 설레임을 안겨줄지 궁금해지는 곳이다.
집중강우, 장마 및 태풍의 직접적인 영향을 배재한 기간 동안에 안동호와 진양호의 상류하천으로부터 발생되는 DOM과 RDOM의 부하량(DOC 기준)은, 안동호 상류하천에서 5.01-7.29(${\times}10^2$ kg/day)였고, 진양호 상류하천에서 1.23-3.75(${\times}10^3$ kg/day)이었다. 진양호 상류 두 개의 하천에서 진양호로 유입되는 DOM과 RDOM의 발생비율은 SS 발생비율과 높은 상관성($R^2$ > 0.8)을 나타내었으므로 장비사용과 장기간의 실험기간을 요구하는 DOC 및 RDOC 분석에 대체할 수 있는 신속 경제적인 지표로써 SS 수질인자를 활용할 수 있을 것으로 기대한다. 안동호와 진양호는 여름철 강한 강우 이후기간동안에 DOM 및 RDOM의 증가를 야기하고, 여름철 강우 이전 기간동안에도 DOM 및 RDOM에 대한 제어기능을 가지지 못하였다. 따라서 이들 두 호소수의 DOM 및 RDOM에 대한 수질적 개선을 위해서는 호소 상류유역의 비점오염원 자체의 제거가 이루어지거나, 호소로 유입되기 전에 이를 제어할 수 있는 완충지의 확보가 필요하다.
남강 상류에 하수도 시설의 보급률을 현행 20.8%에서 65.2%로 향상시켰을 경우 남강과 덕천강 그리고 진양호의 수질 변화를 파악하기 위하여 QUAL2E 모형과 WASP 7 모형을 이용하여 목표연도인 2011년의 BOD, TN, TP의 농도를 모의하였다. 수질 예측시나리오는 3가지로 구분하였다. 1) 하수도 시설이 현재와 같을 경우, 2) 하수도 시설의 확충으로 BOD, TN, TP가 각각 사업 목표 저감량인 2350.5kg/d, 216.0kg/d, 44.0kg/d 저감되었을 경우의 수질을 모의하였다. 또한 3) 남강과 진양호가 1급수가 되기 위해 저감해야 할 오염물 배출량을 모의하였다. 수질 모의 결과 남강 상류에서 하수도 보급률을 향상시켰을 경우 하천의 수질은 평균적으로 BOD 7.69%, TN 2.10%가 개선되는 것으로 나타났으며, 진양호의 수질은 BOD 10.25%, TN 1.37%, TP 2.94%가 개선되는 것으로 나타났다. 하지만 하수도 시설의 확충으로 남강과 진양호의 수질을 1급수로 유지할 수는 없는 것으로 모의되었다. 남강과 진양호를 1급수로 유지하기 위해서는 BOD의 배출량을 각각 27.2%, 37.05% 감소시켜야 하는 것으로 나타났다.
본 연구는 현재 국내 호수에서 사용되는 어구들(Sampling gears) 중 어류를 이용한 호수생태계의 건강성 평가에 적용할 수 있는 어구를 선정하기 위하여 각 어구별 채집 효율성을 분석하였다. 이를 위하여 진양호를 대상으로 2008년 11월과 2009년 6월 2회에 걸쳐서 어류조사를 실시하였다. 조사에 사용된 어구는 외통발(FN), 자망(GN), 삼중자망(TN), 투망(CN), 통발(MT), 족대(KN) 등 6개의 어구를 사용하였다. 진양호에서 채집된 총 어류는 1차 조사에서 20종의 4,149개체로 나타났으며, 2차 조사에서 27종의 3,364개체로 나타나 동절기(11월)인 1차 조사에 비하여 하절기(6월)에서 더 많은 종이 출현한 것으로 나타나 1, 2차 조사 결과, 총 어류는 29종의 7,513개체가 채집되었다. 어구별로 채집된 어종을 분석한 결과, 투망(CN)이 28종 3,567개체가 채집되었으며, 정치망(FN)이 15종 3,108개체, 삼중자망(TN)이 14종 577개체, 자망(GN)이 7종 107개체, 통발(MT)이 6종 59개체, 족대(KN)가 5종 95개체가 채집되어 투망이 총 및 개체수에서 가장 많이 채집된 것으로 나타났다. 어류채집도구별 다변량분산분석(MANOVA) 결과, 각 어구마다 채집되는 종수에 차이가 있는 것으로 나타났으며, 이중 CN을 이용한 다른 채집도구들에 비해서 가장 효율적인 것으로 분석되었다. 반면, MT과 KN이 어류채집 시 가장 낮은 효율성을 보이는 것으로 나타났다. 또한 유사도 분석에서도 CN이 전체 채집된 어류 자료와 95% 정도의 유사도를 보였으며, MT, GN, TN, KN으로 채집된 어류는 유연관계가 적은 것으로 나타났다. 본 연구는 호수생태계에서 어류조사도구별 효율성에 대한 예비연구로서 검증을 위해 향후 여러 호수에 대한 더 많은 연구가 뒷받침되어야 할 것으로 사료된다.
하절기에 집중되는 강우로 인해 국내의 경우 저수지와 댐 건설이 불가피 하였으며, 이들 구조물에 의한 수체의 거동 및 수질의 분포 또한 일반 하천과는 다른 특성을 지니고 있다. 특히, 흐름 방향보다 수심 방향으로의 특성이 강하게 작용하는 호소에서는 3차원 수리 수질 모델링을 적용함으로써 모의 결과에 대한 신뢰성을 높일 수 있다. 하천의 발원지로서의 댐(저수지)과 하천과 하천사이에 위치한 저수지의 특성이 다르며, 하천 사이에 위치한 저수지의 경우, 하천과 하천을 이어주며 그 흐름특성과 수질의 분포 및 변화의 양상의 바뀐다는 점에서 독립적이며, 연계되는 구조의 특징을 동시에 반영할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 낙동강에 위치한 남강댐(진양호)를 중심으로 연구를 진행하였으며, 안동댐 등처럼 하천의 발원지가 아닌 하천과 하천 사이에 위치한 호소(댐)으로 이와 같은 특징을 반영하여 수질오염총량관리제에서의 목표수질 달성여부와 점 및 비점오염원에서 발생되는 오염부하량의 변화에 따른 저수지 내의 수리 수질 모의를 EFDC-WASP의 연계 모델을 통해 연구하고자 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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