수질모델을 이용한 조류기원성 이취미 물질의 계절별 자연감소율 산정 연구 |
---|
학술지명 한국수자원학회
저자 신재기,정선아
발표일 2013-05-24
|
우리나라 수도권에서 발생하는 수돗물 문제는 남조류에 의한 이취미 유발 물질 (2-MIB, Geosmin)의 발생과 밀접한 관계가 있는 것으로 알려져 있으며, 특히 2011년 동절기와 2012년 하절기 지오스민이 대량 검출되는 등 발생 빈도와 강도가 증가하는 양상을 보이고 있다. 조류기원성의 이취미 물질은 극미량(ppt)에서 검출되는 특성을 가지고 있으며, 미생물에 의한 분해, 휘발 등의 기작에 의해 수체 내에서 자연 감소하는 것으로 보고되고 있다. 그러나 실제 상수원인 댐호소에서의 자연감소율(decay rate)에 대한 정보가 부족하여 대량 발생시 정수처리 공정에 어려움을 겪고 있다. 본 연구는 2차원 수리수질모델인 CE-QUAL-W2를 이용하여 조류 기원성 이취미 물질의 자연감소율을 산정함으로서 이취미에 대한 예측시스템을 구축하기 위한 사전연구로서 수행되었다. 연구대상지는 연속형 대형 인공호들이 위치한 북한강 수계로서, 2011년 동절기 및 2012년 하절기에 고농도로 발생한 지오스민을 대상으로 모델링을 실시하였다. 지오스민의 자연감소율 산정을 위해 북한강 수계의 의암호, 청평호 및 팔당호 등 인공호와 인공호 사이의 하천구간에 대해 총 5개의 수체로 격자를 구성하였고, 모의 항목은 지오스민을 1차 감소반응계수를 가지는 특정물질(generic constituent)로 가정하였으며 한강수계 내 6개 댐(춘천댐, 소양강댐, 의암댐, 청평댐, 팔당댐, 충주댐)의 실제 수문조건을 그대로 반영하여 모델링 분석을 실시하였다. 수리수질 모델링 분석 결과에 따르면, 북한강 수계에서 발생한 이취미 물질은 수온의 영향을 받아 감소율이 계절별로 다르게 나타난 것으로 분석되었다. 2011년 동절기의 경우 수온은 1~10℃의 분포를 나타냈으며 모델링에 의해 계산된 감소율은 0.05/day 였고, 2012년 하절기는 21~30℃의 수온분포와 감소율 0.14/day로 동절기 보다 2배 이상의 감소율을 나타냈다. 이와 같은 영향으로 동절기에 이취미물질 발생이 장기화되는 경향을 보였고 상대적으로 하절기에는 고농도였으나 지속기간이 짧은 것으로 분석되었다. 본 연구에서 계산된 이취미 유발물질의 자연감소율 산정결과를 적용하여 대형 인공호에서의 이취미의 지속기간 및 농도를 사전 예측하고 정수장의 사전대응이 가능할 것으로 사료되었다. |