본 연구에서는 보현산 댐을 대상으로 물리적(대류식, 산기식)/화학적(PAC) 조류저감기술을 적용해 현장 조사 및 평가를 수행함으로써 녹조 관리 기술의 평가 기준 및 체계를 수립하고자 하였다.


Ⅰ. 서 론
조류는 1차 생산자로서 생태계의 중요한 역할을 한다. 그러나 이중 유해남조류는 심미적으로 불쾌감을 유발할 뿐만 아니라 이취미를 유발해 수질을 저하 시키며, 독성을 유발하기도 하여 인간과 가축, 수생태계에 위험을 초래하기도 한다. 유해남조류의 주요 발생원인은 크게 계절적 기상기후(수온, 일사량), 오염배출(영양염류의 유입), 댐 운영 및 하천구조(수체의 안정성)등이 있다. 그러나 발생 원인을 모두 제어하기에 인적, 물적 자원의 한계가 있다. 유해남조류를 관리하기 위한 기술은 (1)공법구분, (2) 수체의 유속, 적용시점, (3) 적용시점 및 용도 등의 유형분류가 존재한다. 본 연구에서는 물리적, 화학적 공법에 따른 조류저감기술을 보현산 댐에 적용하여 현장조사 및 평가를 수행하였고, 확보된 객관적 자료를 통해 각 공법의 경제성, 현장 적용성, 효과 지속성, 수생태 안정성에 대한 평가를 수행하였다. 본 연구를 통해 수행된 공법의 평가·분석은 보현산 댐뿐만 아니라 지역 맞춤형 기술로 활용할 수 있는 객관적이고 체계적인 녹조 관리 기술 평가체계를 수립하는데 있어 활용이 될 수 있을 것으로 사료된다.


Ⅱ. 연구방법
본 연구는 대상지역인 보현산 댐 상류에 현장 적용성 평가를 위한 기술별 적합한 Test-bed를 선정하기 위하여 현장 활용 기술성능확인 가능여부, 기술의 명확성, 현장 적용의 안정성, 기술발전 가능성, 물산업분야 필요성 등 Test-bed 선정 평가 가이드라인을 활용하였다. Test-bed에 적용될 기술로는 공법에 따라 물리적 기술과 화학적 기술로 분류하였고, 물리적 기술은 대류식 순환장치, 산기식 폭기장치 등을 사용하였으며, 화학적 기술은 대표적인 합성 고분자 응집제인 Polyaluminium Chloride (PAC)를 사용하였다. 적용된 기술의 효율 분석을 위해 다항목수질측정기 (ProDSS, YSI, USA)를 사용하여 현장측정 항목들을 분석하였고, 기타 항목에 대해 수질오염공정시험기준에 따라 실험실분석을 수행하였다.


Ⅲ. 결과 및 고찰
유해남조류의 검출이 가장 높았던 2019년 8월 보현산댐의 수질 분석결과, 물리적 기술 중 산기식 폭기장치에 대한 분석 항목을 표층 기준으로 가동 전/후를 비교하였을 때 Chlorophyll-a, BOD, TOC, DO 등의 항목이 눈에 띄게 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 반면 대류식 순환장치를 사용하였을 때에는 DO, SS, 탁도 등 현장측정항목이 가장 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 뿐만 아니라 수온의 경우 장치 가동 전 수심 약 3m 부근에서 급격한 수온의 감소를 보였으나, 대류식 순환장치의 영향으로 수온의 급격한 변화는 없고 표층에서부터 서서히 감소하는 경향을 보였다. 화학적 기술로서 PAC를 살포하였을 때에는 물리적 기술을 적용했을 때와는 사뭇 다른 결과를 나타내었다. 실험실 분석 항목의 경우 Chlorophyll-a, BOD, TOC, SS 등의 항목들이 큰 영향을 받았으며, 그 값이 감소하는 것이 아니라 증가하는 형태를 보였다. 이는 PAC를 사용하여 녹조를 응집시키는 공법의 특성상 응집된 녹조 부유물들이 기포의 영향으로 표면으로 상승하여 나타난 현상으로 보인다. 또한 현장 측정 항목 (수온, pH, 탁도, DO)에 대한 변화는 확인 할 수 없었는데 이러한 현상 역시 물을 순환 시키는 것이 아닌 화학적으로 응집을 시키는 공법의 특성에 의한 것으로 해석된다. 이처럼 같은 지역일지라도 장치의 종류, 기술의 종류에 따라 녹조 제거에 영향을 미치는 요인들이 다른 것을 확인할 수 있었다. 이러한 연구를 통해 이후 보현산 댐뿐만 아니라 조류저감기술 적용 예정인 지역에 대해 현장적용성이 뛰어난 공법의 선정, 타 지역에서 수행될 연구에서의 평가 항목 선정 지표로서 활용 될 수 있을 것으로 판단된다.