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용수댐 담수초기 수질농도 증가원인 규명 및 최적관리방안 연구
학술지명 한국하천호수학회 저자 이상욱,김세원,이승윤
발표일 2013-08-13

 신규 담수 저수지의 경우 수몰지역의 식생분해에 의한 용존산소 고갈 현상과 이에 따른 용존성 물질(영양염류) 용출 현상 발생 영향 등으로 인해 호내 수질이 안정화되는데 약 6년이 소요되는 것으로 분석되고 있다. 또한 상류유역 오염부하가 지속적으로 증가할 경우 수질안정화가 이루어지지 않고, 조류발생에 의한 내부생산성 증가 현상이 발생하며 수질항목별 안정화 시기도 각각 다르게 나타나는 것으로 나타났다. 선행 해외연구사례를 살펴보면, 담수 초기 식생과 표토층으로부터 용존성물질의 용출현상으로 인해 일정기간 수질 악화현상이 발생하고, 안정화 단계까지 소요되는 시간은 호내 체류시간, 유역 오염부하량 정도, 기상, 수문, 댐 운영방법 등 다양한 환경조건에 따라 결정되는 것으로 분석하였다. 

  본 연구대상지인 용수댐의 수문운영 현황 분석 결과, 기존 갈수기와 풍수기 댐 수위변화와 비교할 경우 ‘10~’11년에는 댐 내 수위변화가 크게 나타나지 않아, 본시기에 호내 체류시간(water age)가 길어지고, 수체의 물리적 순환이 제한되는 원인을 제공한 것으로 나타났다. 이처럼 물순환이 제한될 경우, 유입된 오염물질이 수체 내 축적되고, 영양염류가 재 용출되며, 유기물 증가, 심층 용존산소 감소, 조류 발생 등의 원인을 제공하게 된다. 수질변화 분석결과 용수댐은 강우시 유입되는 비점오염물질이 수질에 미치는 영향이 크며, 특히 유역특성상 산림과 토양 의존성이 높은 육상기원성 난분해성 유기물질의 영향이 높게 나타나는 것으로 분석되었다. 클로로필(Chl-a) 분포 변화 분석결과, 담수 초기 호수환경의 변화로 체류시간이 증가되고, 성층현상 및 저층 용존산소 결핍영향에 따른 인(P) 용출 영향으로 chl-a 농도가 증가하는 경향을 보였으나 담수 안정화 시기부터는 호내 인 농도가 다시 감소와 함께 chl-a 농도 분포도 담수 전 농도를 회복하는 것으로 나타났다. 

  용수댐 담수 초기 수질농도 증가 원인은 첫째, 댐 저수지 유역 비점오염물질 유입 영향으로 육상기원성(산림, 토양) 난분해성 유기물 우세, 호내 축적시 유기물 증가요인 제공, 호내 유기물 부하는 내부기원성 물질 영향보다 외부기원성 물질영향이 크게 작용하는 것으로 분석되었다. 둘째, 호내 물 순화 제한 영향으로 오염물질 호내 퇴적(오염물 퇴적층 증가), 체류시간 증가, 심층 산소고갈, 영양염류 재 용출, 조류 발생의 원인을 제공하는 것으로 나타났다. 이처럼 담수 초기 수질농도 증가 현상을 최소화하기 위한 수질관리방안으로는, 장·단기적 유역 비점오염원 관리방안 수립, 물 순환시스템(수중폭기장치) 효율적 운영방안 수립, 선택 취수 방안 개선(저층수 배제)을 통한 수질 개선효과 분석, 호내 난분해성 유기물 생성기원(형광분석) 추적조사 연구 등을 통한 관리방안이 필요할 것으로 판단된다. 

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