최근 충주댐에서는 부영양화로 인한 인근 상수원의 수질악화와 더불어 조류과발생에 따른 수면 조류 집적 및 악취발생으로 인해 수질의 관리와 수자원 공급의 안정성 확보가 어려운 실정이다. 특히 충주댐으로 유입되는 수계의 지류 중에 비교적 댐의 수질에 많은 영향을 미치는 제천천의 경우 2006년부터 일부 정체수역에서 하절기 조류의 지속적인 발생으로 인하여 수질악화 및 상수원 이용에 부작용이 일어나고 있어 이에 대한 원인 규명과 대처방안이 필요하다. 본 조사는 충주호 상류 장평천, 원서천을 포함한 제천천 일원 정체수역의 조류과발생에 따른 수면 조류집적에 대한 명확한 원인 및 발생 기작을 분석하고 상류 유역 및 댐저수구역별 대처방안을 마련하고자 한다.
충주호에서 유입량의 범위(평균값)는 0.2~6,662.3 m3/s(123.0 m3/s)이었고, 방류량은 55.2~707.4 m3/s(126.4 m3/s)이었으며, 강수량과 빈도의 양적 패턴에 밀접한 관련성을 보이고 있어, 유입량은 강수량에 따라, 방류량은 유입량과 저수량의 수준에 의존됨을 알 수 있었다. 수위는 유입량 또는 방류량에 의해 변동 조절되었고, 특히 집중 호우로 인해 유입량이 급증하기 직전에 급감하는 양상이 현저하였다.
DO 농도와 포화도는 저수지 구간에서 표층, 중층 및 저층에서 상하층의 차이가 큰 것으로 관측되었다. pH는 범위가 6.8~9.5 이었고, 하천 구간에서 저수지 구간으로 갈수록 증가하는 양상을 보였다. 전기전도도는 범위가 122.8~815.0 μS/cm이었고, 하수처리수의 정점 2에서 가장 높은 수준을 유지하였고, 하류로 갈수록 점진적으로 감소하는 양상을 보였다. 이러한 결과는 수중 생물의 흡수 이용에 관련성이 있을 수 있으나 지류의 희석에 의한 영향도 컸던 것으로 볼 수 있었다. 탁도는 0.1~17.2 NTU범위였고, 시공간적으로 대부분 정점에서 5 NTU이하를 유지하였으나 정점 8의 표층과 저층 및 정점 9의 저층에서 10 NTU이상을 보이기도 하였다. 표층의 탁도 증가는 식물플랑크톤의 생물량과 관련성이 깊었고, 저층은 탁수 유입에 의한 수괴층의 영향으로 볼 수 있었다.
T-N, NH4, NO3 및 NO2의 범위는 각각 460.0~9,442.0 μg/l, 0.0~806.0 μg/l, 115.0~8,607.0 μg/l, 0.0~33.0 μg/l이었고, 정점별 평균값의 범위는 1,761.5~7,744.5 μg/l로써 하수처리수에서 가장 높았으며 하천의 본류와 지류간에도 차이가 관찰되었다. T-P와 PO4의 범위는 각각 6.0~2,049.0 μg/l, 2.0~2,029.0 μg/l이었고, 상하류 및 본류와 지류의 분포 특성은 질소성분과 유사하였다. 하천 구간에서 T-N에 대한 NH4, NO3 및 NO2가 차지하는 비율은 평균값으로 볼 때 각각 2.5%, 81.3%, 0.1%이었고, T-P에서 PO4가 차지하는 비율은 59.6%이었다. 하수처리수에서 T-N에 대한 NH4, NO3 및 NO2가 차지하는 비율은 평균값으로 볼 때 각각 3.4%, 78.2%, 0.2%이었고, T-P에서 PO4가 차지하는 비율은 93.9%이었다. 따라서 하수처리수에서 NO3와 PO4가 차지하는 비중이 매우 높은 특성을 관찰할 수 있었다.
chlorophyll-a 농도는 6월~9월의 기간중 0.8~45.7 μg/l 였다. 본류 구간에서의 평균값(범위)은 17.1 μg/l(2.9~45.7 μg/l)이었고, 지류에서 평균값(범위)은 2.9 μg/l(1.2~7.3 μg/l)이었다. 본류구간은 상류에서 하류로 갈수록 증가하는 경향이었고, 지류는 시공간적으로 큰 차이가 없었다. Chlorophyll-a 농도가 증가한 시기는 7-8월이었으며, 하천 유입부와 근접한 저수지 구간에서는 7-9월에 평균값이 21.6 μg/l의 부영양 상태로서 다발성 녹조현상이 심화될 가능성을 충분하게 포함하고 있었다. 그리고 상류의 하수처리수가 지속적으로 공급되는 상황에서 풍부한 영양상태를 기초로 한 극심한 녹조현상은 매년 반복될 잠재 요인을 내포하고 있는 것으로 평가되었다.
부착조류의 총색소함량은 범위와 평균값이 각각 4.3~54.9 μg/cm2, 23.2 μg/cm2이었고, 측정지점간의 차이도 현저하였으며, 시기적으로 6월에 가장 낮은 값을 보이다가 8월에 가장 높은 값을 나타내었고, 9월에 다시 감소하였다. 건중량과 작열감량은 색소함량의 분포 양상과 관련성이 컸고, 지류구간보다는 본류구간에서 대부분 높은 특성을 보였는데 이는 화학적(영양상태) 요인의 영향이 더욱 우세하게 반영된 것으로 사료되어진다. 또한 작열감량은 건중량의 26.9~65.0%(평균값 45.0%) 범위를 차지하여 기질상에 무기물의 함량이 약간 더 높은 것으로 평가되었다.