• 제목/요약/키워드: Non-Point Pollutant

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도로 비점오염 해석을 위한 ROADMOD개발 및 적용: 도로청소 효과 분석 (Development and Application of ROADMOD for Analysis of Non-point Source Pollutions from Road: Analysis of Removal Efficiency of Sediment in Road by Sweeping)

  • 강희만;전지홍
    • 한국물환경학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.103-113
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    • 2021
  • In this study, an Excel-based model (ROADMOD) was developed to estimate pollutant loading from the road and evaluate BMPs. ROADMOD employs the Chezy-Manning equation and empirical expression for estimating surface runoff, and power function for pollutant buildup, and exponential function for pollutant washoff in SWMM. The results of model calibration for buildup and washoff using observed data revealed a good match between the simulation results and the observed data. The long-term surface runoff and sediment simulated by ROADMOD demonstrated a good match with those by SWMM with 2 ~ 14% of relative error. The shorter sweeping interval (within 8 days) remarkably decreased sediment loads from the road. It was found that the effect of reducing sediment loads from the road was greatly affected not only by the sweeping interval but also by sweeping on the day before a rainfall event. The 48% of removal efficiency of sediment loads from the road was achieved with 26 times of road sweeping per year when sweeping was performed on the day before the rainfall event. A 4-day sweeping interval showed similar removal efficiency (48%) with 96 times of sweeping per year. It is considered that the road sweeping on the day before a rainfall event could maximize the effect of reducing the non-point source pollution from the road with minimization of the number of road sweeping. So, the road sweeping on the day before a rainfall event can be considered as one of the useful and best management practices (BMPs) on road.

BASINS/SWAT 모델을 이용한 경안천 유역의 오염부하 배출 특성 (Characteristics of Pollution Loading from Kyongan Stream Watershed by BASINS/SWAT.)

  • 장재호;윤춘경;정광욱;이새봄
    • 생태와환경
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    • 제42권2호
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    • pp.200-211
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    • 2009
  • 최근 상수원 수질관리에 있어서 팔당호 수질악화에 직접적으로 영향을 주는 경안천 유역관리에 대한 관심이 증가하여 적절한 대책이 필요하다. 이를 위해 SWAT 모델을 적용하여 유역 내 점 비점오염원에 따른 오염물질 발생 특성을 평가하고자 하였으며, 연구결과는 향후 경안천 유역의 효율적인 수질관리를 위한 기초자료로서 도움이 되고자 한다. BASINS는 유역의 오염현황을 신속하고 용이하게 파악가능하고 예측모형의 입력자료를 자동적으로 생성해주기 때문에, BASINS 적용을 위한 공간입력자료인 유역 경계와 하천도, DEM, 토지 이용도, 토양도 등을 tool 형식에 맞게 변환하고 입력하여 SWAT과 같은 유역모델을 연구목적에 맞게 적용할 수 있었다. 연구목적에 맞게 모델을 적절히 적용하기 위하여 유량, SS, TN, 그리고 TP순으로 2004년부터 2008년까지 일별로 검 보정 하였고, 모델 통계 치와 효율 산정 및 산포도 작성을 통해 모델의 정량적, 정성적 모의특성을 판단하였다. 유량의 경우 실측값에 대한 모의 경향이 잘 반영 되었으며, SS, TN, TP의 경우 특정기간에서 과대 또는 과소평가 되었으나 유역이라는 광범위하고 복합적인 특성과 그 안에서의 복잡한 수질기작 등을 고려해 볼 때 허용할 수 있는 범위에서 실측값을 적절히 묘사한 것으로 판단되었다. 그러나 결과의 정확한 해석과 적용을 위해서는 보다 상세한 측정자료 확보 및 검 보정 작업이 필요하며, 특히 점오염원 배출현황에 대한 관측자료의 검증을 통해 이상 치들의 정확성을 개선할 필요가 있다. 년간 오염부하량을 산정한 결과, SS와 TP의 경우 강우량이 증가함에 따른 유출량 변화가 비점오염부하량 변화에 영향을 미치는 것으로 나타났다. TN은 점오염부하량이 매년 유사한 범위에서 산정되였으나, 유량증가에 따른 질소성분의 희석이나 산화효과로 인하여 질소농도 감소가 비점오염부하량 감소로 나타났다. 수계오염총량관리 기술지침에 의해 산정된 배출부하량과 비교한 결과, 총량에서는 본 연구결과가 2${\sim}$3배 가량 더 작으며, 비점오염 부하량의 경우 더 큰 것으로 나타났다. 원단위를 이용하여 부하량을 산정할 경우 유달개념이 고려되지 않고 단순 강우유출비만을 고려하기 때문에 나타나는 결과라고 판단되였다. 연중 일정하게 나타나는 점오염원의 특성파는 달리, 비점오염원에 의한 부하량은 강우가 집중되는 6${\sim}$9월에 61.8${\sim}$88.7%수준으로 크게 증가하며 강우유출량에 많은 영향을 받는 것을 알 수 있었으나, TN과 TP는 평수기 및 저수기 (10${\sim}$5월)에 점오염원에 의한 영향이 크게 나타났다. 이는 저수기에 흐르는 경안천 유량의 많은 양이 용인시와 광주시에 위치한 환경기초시설의 방류량이며, 이에 따라 하절기 비점오염뿐만 아니라 저수기의 수질개선을 위한 관리 또한 적절히 필요한 것으로 판단되었다.

도시 환경 문제를 해결하기 위한 자연 기반해법의 적용 (The Application of Nature-Based Technologies for Addressing Urban Environmental Problems)

  • ;;이정민;;전민수;최혜선;김이형
    • 한국습지학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.367-376
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    • 2022
  • LID 기술은 다양한 토지이용에서 발생되는 비점오염원(NPS)을 저감하는 기술이다. 점오염과 비점오염원의 증가와는 별도로 불투수지역 내 도심지는 일반적으로 도시기후에 영향을 준다. 본 연구에서는 LID 기술이 도시열섬현상(UHI)을 저감에 대한 영향분석을 공주대학교를 대상으로 수행하였다. 공공부지인 학교는 보행자의 통향량, 차량운행이 특정시기에 증가되기에 일반적인 원단위 부하량보다 낮은것으로 나타났다. LID 시설은 강우유출수 내 오염물질을 여재부 내 흡착, 여과 등을 통해 오염물질이 저감되는 것으로 분석되었다. 또한 LID 시설 내 강우유출수 저감 및 저류를 통해 유역 내 불투수면적보다 최대 7.2 ℃ 낮은것으로 나타났다. 따라서 LID 시설은 비점오염물질 저감 및 도시열섬 현상을 완화시키는 것으로 분석되었다.

모형 Gabion의 오염물질 포착률 (Model Gabion's Pollutant Accumulation Efficiency)

  • 정재훈;정해원;윤정환;박승기
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 2005년도 학술발표논문집
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    • pp.91-96
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    • 2005
  • This study was performed for the research on the method for reducing non-point pollutant with the gabion which was made of gravel-packed plastic frame, and for the characterization of gabion adsorbing pollutant. The result showed that the concentrations of suspended solid in turbid water were reduced to $77.7{\sim}84.7%$ when the water was flowing through the gabion. The uniformity coefficients on the grain size accumulation curves of the adsorbed pollutant were larger on the large grain size gabion than those on the small grain size gabion, and the coefficients of curvature were smaller on the large grain size gabion than those of the small grain size gabion. The adsorption rates were dependent on the grain size of packed gravel. The rates were smaller on inlet and outlet than those on middle place on the series of gabion.

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장기모의를 통한 도시유역 비점오염원 처리장치 용량 산정 (Determination of Design Capacity for NPS Pollutant Treatment Facilities by Long-term Simulation in Urban Areas)

  • 주진걸;유도근;김중훈
    • 한국물환경학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.841-847
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    • 2011
  • In this study, a method to determine the design capacities of nonpoint source (NPS) pollutant treatment facilities in urban areas was suggested. A facility capacity to treat 80 percent of total SS discharge was estimated by 2-year rainfall - runoff - build-up and wash-off simulation at Goonja drainage district in Seoul. For wash-off simulation, four wash-off models (EMC, RC, EXP, and Joo model) were used. As the results, 80 percent of total SS discharge could be treated with only 7.7~31.4% facility capacity of peak flow. The suggested method and results will provide a guideline to determine design capacities of NPS pollutant treatment facility in urban areas.

인공습지를 이용한 호소 유입 비점오염물질 제거 효율 평가: 대청호 안내천 습지 사례 분석 (Removal Efficiency of Non-point Source Pollutants through Constructed Wetland: Case Study of Annaecheon Wetland in Daecheong Reservoir)

  • 박별님;조영철
    • 환경영향평가
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    • 제32권5호
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    • pp.291-304
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    • 2023
  • 녹조로 널리 알려진 남조류 과다증식은 심미적 불쾌감뿐만 아니라 독성물질을 생성하기 때문에 댐 수질 관리에 있어 큰 문제가 되고 있다. 녹조 발생을 억제하기 위하여 호소 유역으로부터 유입되는 비점오염물질 특히, 영양염류 저감이 필요하다. 본 연구에서는 친환경적 방법으로 알려진 인공습지의 장기간 운영 결과를 분석하여 비점오염물질 제어 수단으로서 인공습지의 적용 가능성 및 공정운영 관련 기초자료를 구축하기 위하여, 2014~2020년 동안 대청호 유역에 위치한 안내천 인공습지의 오염물질 처리효율을 분석하였다. 분석 결과, BOD 14.3%, COD 17.9%, SS 50.0%, T-N 19.0%, T-P 35.4%로 인공습지가 오염 물질 제거에 효과적임을 확인하였다. 계절별 처리효율은 오염물질별로 다른 경향을 보였는데, 주로 미생물의 반응에 의해 제거되는 BOD, COD, T-N은 겨울철에 비해 봄~가을에 높은 처리효율을 나타내었다. 그러나 수생식물에 의해 주로 제거되는 T-P는 처리효율에 있어 겨울에도 안정적인 처리효율을 나타내 호소 유입부하를 저감하는 데 효과적임을 확인하였다. 오염부하에 따른 제거율은 모든 오염물질이 유입수의 중간농도 및 고농도 구간에서 유출수 농도가 통계적으로 유의하게 감소한 것으로 나타났다. 이는 초기 강우와 같은 고부하 조건에서도 인공습지가 호소로 유입되는 비점오염물질을 안정적으로 제거해 호소의 부영양화를 억제하는 데 효과적으로 활용될 수 있음을 보여준다. 다만, 습지는 자연정화에 기반한 시설로 인위적인 공정 제어가 어렵기 때문에 향후 유역별 특성에 따라 다양한 운영사례 연구가 정립된다면 우리나라 호소의 녹조 문제 해결을 위해 유용한 방법이 될 것으로 판단된다.

주암호 유역의 강우사상에 따른 오염물질의 유출특성 (A Study of Comparison of outflow characteristics of pollutants by rainfall event of forest area near Juam lake basin)

  • 김남종;신대윤
    • 환경위생공학
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    • 제22권4호
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    • pp.87-104
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    • 2007
  • The objective of this study is to estimate the load of pollutants caused from the forest area among non-point pollutants within the Juam lake. The surveyed forest area was classified into broad-leaved, conifer, mixed and herbage area by forest tree type. Water quality and flux were investigated under rainfall and non-rainfall, respectively. Then, pollutant loading was evaluated by using the values of unit pollutant loading factor of each point and area of forest zone. Water quality analysis results of runoff by forest tree types were as follows. - Annual BOD, $COD_{Mn}\;and\;COD_{Cr}$ concentration of runoff in conifer area was high, and particle and biological recalcitrant compounds were flowed highly. - SS, T-N and T-P concentration was high in runoff from broad-leaved area, and biological degradable compounds was flowed. - Water quality of water from valley was maintained good under non-rainfall and could be utilized as fresh drinking water. Through water quality standard investigation, a countermeasure establishment was necessary to secure a good quality of drinking water - BOD, $COD_{Mn},\;and\;COD_{Cr}$ concentration of Bo-sung river was higher 1.5 times than other 2 streams, and because of high T-N, and T-P concentration in Songgwang stream, the management for this was necessary.

비점오염원에서 발생하는 오염물질 모니터링 - 고구마·벚나무경작지의 강우유출수를 대상으로 - (Monitoring Pollutants Occurred by Non Point Sources - Rainfall Runoff from Cultivated Lands for a Sweet Potato and a Cherry Tree -)

  • 최병우;강미아
    • 대한환경공학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.13-19
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    • 2014
  • 청정한 물환경에 대한 기대가 높아지는 시대에서, 관리가 쉽지 않은 비점오염원에서 발생하는 오염부하량을 산정하여 합리적인 국토관리를 도모할 수 있는 기초자료를 제시하였다. 연구는 2개소의 밭경작지를 대상으로 하였으며 고구마와 벚나무를 재배하는 비점오염원으로 각각 3년 동안에 걸쳐 강우사상을 모니터링 하였다. 오염부하량에 영향을 미치는 가장 중요한 인자는 강우량으로 50 < rainfall (mm)의 강우사상에서는 100% 강우유출량이 발생하여 오염물질을 발생하였다. 그러나 30 < rainfall (mm) ${\leq}50^a$와 10 < rainfall (mm) ${\leq}30^b$에서는 강우유출수에 의한 오염부하에는 작물의 재배방법과 토양의 특성 등이 결정인자로 작용되어, 작물성장이 현저한 벚나무경작지에서 강우유출수 발생빈도는 a : 60%, b : 5%로 고구마경작지에서의 강우유출수 발생빈도보다 낮았으며, 이로 인해 오염부하량도 적었다. 반면, 고구마경작지에서의 강우유출수 발생빈도는 a : 80%, b : 15%로 나타났다.

기후 변화에 따른 청미천 유역의 수질 변화 및 저감 대책에 관한 연구 (Effects of climate change and reduction method on water quality in Cheongmicheon watershed)

  • 변지선;손민우
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제51권7호
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    • pp.585-597
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    • 2018
  • 본 연구는 미래기후변화에 따른 청미천 유역의 향후 수질 변화를 검토하고, 최적관리기법으로의 접근을 이용한 비점오염물질 저감 대책의 유효성을 살펴보는 것을 목적으로 수행되었다. 기후변화에 따른 미래 수문 및 수질변수의 변화를 살펴보기 위하여 Soil and Water Assessment Tool(SWAT) 모형을 이용하였으며, SWAT 모형의 매개변수는 SWAT-CUP을 이용하여 보정하였다. 구축된 Representative Concentration Pathway(RCP) 시나리오 중 RCP 4.5 및 8.5 두 개 시나리오를 이용하여 미래 기후를 고려하였다. 모의 결과로부터 기후 변화가 심화될수록 강우 및 비점오염물질의 유출이 증가하는 것으로 예측되었다. 또한 적절한 최적관리기법을 통해 비점오염물질의 총량뿐만 아니라 시간에 따른 변동성도 함께 효과적으로 저감될 수 있는 것으로 판단된다.

Multiple Antibiotic Resistance Analysis를 이용한 안산천 분변성 미생물 오염원 추적 (Source Tracking of Fecal Contamination at Ansan Stream Using Multiple Antibiotic Resistance Analysis)

  • 이상민;이진;김문일;윤현식
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권11호
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    • pp.827-833
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    • 2011
  • 본 연구에서는 안산천을 대상으로 하천의 비점오염원 추적조사를 하였다. 사용된 Multiple Antibiotic Resistance Analysis (MARA) 기법은 사람과 각각의 동물의 장을 통해 배출되는 분변성 미생물들이 항생제에 대한 저항 정도가 다름을 이용하여 기지의 미생물에 대해 데이터베이스를 구축하고 미지 시료에 대해 통계적 분석을 통해 오염원을 찾아내는 방법이다. 안산천 유역을 크게 상류(축산농가지역), 중류(구시가지), 그리고 하류(신시가지) 지역으로 나누어 하천 유역의 환경적인 영향을 알아보고자 하였다. 통계 분석 결과, 가축, 애완 동물, 사람으로 구분한 3-Way 방법의 경우 45.8%가 가축으로 분류되어 상류 지역은 축산 농가 지역의 특성상 동물에 의한 영향이 큰 것으로 판단할 수 있었다. 중류는 구시가지 지역으로써 인간의 영향이 60% 이상으로 나타났으며, 하류 지역 역시 신시가지 지역으로 인간의 영향이 80% 이상으로 나타났다. 실제 현장 조사를 근거로 예상할 수 있었던 비점오염원과 MARA를 통한 분석 결과가 매우 일치하는 모습을 통해 비점오염원 추적을 위한 MARA기법의 유용성을 판단할 수 있었으며, 각 지역의 특성에 맞는 데이터 베이스 구축을 통해 효과적인 비점오염원의 추적이 가능할 것으로 기대된다.