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[국내-구두]수량-수질 통합관측소 데이터 기반 수질 예측 모델 고도화
학술지명 2023년 한국하천호수학회 추계 학술발표대회 저자 김영성,이혜숙,정선아,이승윤,최정규,박형석,김자현
발표일 2023-10-21

환경부 “녹조 우심지역 오염원 관리체계 구축” 및 “댐 스마트 수량-수질 통합감시체계 구축” 사업의 일환으로 댐 상류 수량-수질 통합관측소 설치되어 운영중 (′22년 현재 58개 → 향후 193개 지점 확대)에 있다. 본 과제 목적은 통합관측소 설치?운영에 따라 향후 확보될 대규모 수량-수질 데이터의 분석 표준화모델 개발 및 데이터 활용성 제고 방안 마련이며, 주요 내용은 취득 데이터처리, 데이터기반 수질예측 모델 개발, K-water관리 수치모델 개선이다. 통합관측소 데이터 정리 및 검증체계 표준화를 통해 취득데이터의 검증기준을 마련하고, 오·결측 및 유효자료 선별 정확도를 개선하였으며, 체계적이고 효율적인 업무 수행을 위한 데이터 관리(안)을 제시하였다. 실시간 측정데이터 활용방안으로 SVM, Keras, RNN기법을 적용하여 임하호 취수탑의 댐 수질(최고탁도층의 수심, 수온, 탁도)을 예측하는 다중변수 시계열 예측모델을 개발하였다. 성능 평가 결과 RNN모델의 예측성능이 가장 좋았으며, 수질의 시계열 변동추세도 유사하게 재현하였다. K-water의 통합수질예측시스템(SURIAN) 탑재 수치모델중 조류경보제 지점인 남강댐을 대상으로 예측성능 평가하였다. 물환경 측정망 자료 활용 대비 하절기에 수온, T-P, 남조류세포수 예측성능이 개선되었으며, 저수지 표층보다는 중?하층에서의 개선 정도가 더 큰 것으로 나타났다. 현재 댐상류 수량-수질 통합관측소 운영기간은 2년 내외이며, 관측지점이 확대되고 있는 과도기에 있다. 취득 데이터 정리 및 검증체계는 표준화하되 각 댐저수지의 수질 특성(녹조, 탁수, 중금속 등)에 따른 활용방안 모색이 필요할 것으로 판단된다. 향후 수량-수질 통합관측소 운영을 통해 수집된 데이터를 활용해서 댐 수질 분포 및 거동 예측, 오염원 추적, 개선대책 수립 및 적용 등 통합적인 물환경관리 의사결정 시스템 구축이 가능할 것으로 판단된다. 

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