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시화호 소유역별 유역특성에 따른 강우시 초기세척효과 평가 게시글의 제목, 학술지명, 저자, 발행일, 작성내용을 보여줌
시화호 소유역별 유역특성에 따른 강우시 초기세척효과 평가
학술지명 대한환경공학회 저자 최광순,김세원,이미경,김동섭
발표일 2010-12-02

시화호 유역은 소유역별 토지이용특성에 따라 공단유역, 도심유역 그리고 농촌유역으로 구분할 수 있다. 각 소유역별 특성에 따라 비강우시 및 강우시 유출되는 오염물질의 특성도 차이를 나타내고 있다. 시화호의 목표수질 달성을 통한 지속적인 수질개선을 위해서는 시화호 유역을 소유역별로 구분하고 각 유역의 특성에 적합한 최적관리방안을 수립하는 것이 가장 중요하다. 시화호 유역의 경우 점오염원에 대한 처리는 환경기초시설 신설 및 증축과 차집관로 정비 등 많은 노력을 통해 일정수준까지 처리가 되고 있다. 하지만 강우시 시화호 유역을 통해 유입되는 비점오염물질에 대한 조사와 개선방안 수립은 아직 미미한 상황이다. 특히 공단유역으로부터 강우시 여전히 고농도의 오염물질이 유입되고 있고, 농촌유역과 도심유역에서도 강우시 고탁도의 오염물질과 유기물질들이 유입되어 시화호 수질에 영향을 미치고 있는 것으로 보여 진다. 무엇보다 강우초기 소유역으로부터 고농도의 오염물질이 발생하는 초기세척효과(First flush effect)를 다양한 평가방법을 적용하여 정량적으로 평가하였다. 초기세척효과 평가방법으로는 기존 일반적으로 가장 많이 사용하고 있는 1)누적유출량과 누적부하량과의 비율에 의한 방법과 2)누적유출량과 누적부하량과의 멱함수 관계에 의한 방법, 3)누적유출량과 누적부하량과의 차이에 의한 방법, 4)초기세척비율을 통한 오염물질의 양을 수량화하여 표현할 수 있는 초기세척평가 방법을 적용하여 시화호 소유역별 특성에 따른 초기세척효과를 평가하였다. 멱함수 관계에 의한 방법으로 평가한 경우 초기세척효과 계수를 나타내는 b값을 살펴보면 공단유역의 SS, COD, TN, TP의 b value 범위가 0.4~07로 강우초기 다량의 오염물질이 유출되는 결과를 나타냈다. 도심유역은 0.8~1.0, 농촌유역은 0.9~1.1로 나타나 농촌유역에서는 강우초기 오염물질의 유출이 나타나지 않는 것으로 나타났다. 누적유출량과 누적부하량과의 차이에 의한 방법은 누적부하량곡선과 이등분선간의 차이가 0.2이상이면 강한 초기세척현상이 나타나는 것으로 평가한다. 또한 시간의 변화에 대한 상관관계를 포함하고 있어 초기세척효과를 보다 유용하게 평가할 수 있는 방법이다. 공단유역에서는 Maximum difference(△, △ = L - F)가 항목별 차이는 있지만 0.3~0.4를 나타냈고, 도심유역은 SS와 TP는 0.2~0.4를 나타냈지만 COD와 TN은 0.1로 초기세척효과가 미미한 것으로 나타났다. 농촌유역의 경우는 SS와 TP는 0.2~0.3를 나타냈고, COD와 TN은 0.1 이하로 나타나 초기세척효과는 미미한 것으로 나타났고 시간적인 변화를 고려한 평가에서도 강우초기보다는 일정시간이 경과한 후에 고농도의 오염물질이 유출되는 것으로 나타났다. 또한 0.2라는 결과는 다양한 강우특성에 따라 공단유역에서도 강우초기에 국한되어 나타나지 않고 일정시간 경과 후에 나타나는 사례도 있었고, 반대로 농촌유역에서는 입자성오염물질의 경우 강우초기 0.2이상의 값이 나오는 경우도 있었다. 이처럼 소유역별 특성에 따라 강우시 오염물질 유출 경향이 나타나기는 하지만 항상 같은 경향을 보이는 것은 아니기 때문에 다양한 연구와 분석을 통해 최대 처리효율을 나타낼 수 있는 개선방안 수립이 필요할 것으로 판단된다.   

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