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금강수계 2005년도 환경기초조사사업
수중 및 퇴적물 내 N, P 존재형태 및
미량유해물질의 조사분석
1년차(연차) 보고서
Monitoring and Analysis of Nutrients and Trace Hazardous
Materials in Sediment and Overlying Water
금강수계관리위원회
국립환경과학원 금강물환경연구소
2005년도 환경기초조사사업보고서
☐ 역무대행기관 : 국립환경과학원 금강물환경연구소
총괄책임자 : 소 장 천세억
전담관리자 : 연구사 방규철
과제관리자 : 연구사 황종연
☐ 주소 : 충북 옥천군 안내면 동대리 395-1 (우) 373-810
☐ 전화 : 043) 733-9405
☐ 팩스 : 043) 733-9408
주
의
1. 이 보고서는 금강수계관리위원회, 국립환경과학원 금
강물환경연구소에서 시행한 환경기초조사사업의 연구
보고서입니다.
2. 이 보고서 내용을 발표할 때에는 반드시 금강수계관
리위원회, 국립환경과학원 금강물환경연구소에서 시행
한 환경기초조사사업의 연구결과임을 밝혀야 합니다.
3. 국가과학기술 기밀유지에 필요한 내용은 대외적으로
발표 또는 공개해서는 아니됩니다.
수
중
및
퇴
적
물
내
N,
P
존
재
형
태
및
미
량
유
해
물
질
의
조
사
분
석
금
강
수
계
관
리
위
원
회
제 출 문
금강수계관리위원회 귀하
본 보고서를 "수중 및 퇴적물내 N, P 존재형태 및 미량유해물질의 조
사분석" (총 연구기간: 2005년 4월 1일 - 2005년 11월 30일)의 연차 보
고서로 제출합니다.
2005년 11월 30일
역무대행기관명: 국립환경과학원 금강물환경연구소
연구기관명 : 한남대학교
연구책임자 : 김 건 하
연 구 원
: 최 승 희
"
: 박 지 상
"
: 정 우 혁
"
: 한 경 민
"
: 이 규 진
- i -
요
약
문
I. 제목
수중 및 퇴적물 내 N, P 존재형태 및 미량유해물질의 조사, 분석
II. 조사연구의 목적 및 필요성
퇴적물이 하천, 호소의 수질에 미치는 영향이 매우 큰 것이 잘 알려져 있다.
그러나 그 중요도에 비하여 퇴적물의 조사연구는 미비하였다.
반응에 대한 연구가 충분하지 않다.
또한 수체와의 상호
금강수계의 수질을 효율적으로 관리하기 위하
여 퇴적물에 대한 심도 있는 조사 연구가 필요하다.
본 조사연구에서는 금강수계
내 퇴적물 및 수질의 현장조사 및 자료의 분석을 통하여 퇴적물이 수질에 미치는
영향에 대하여 파악하고자 한다.
Ⅲ. 1차년도 조사연구의 내용 및 범위
국내외 선행 조사와 연구 자료를 파악하여 퇴적물과 관련된 기존자료를 확
보하였다.
당해년도 조사연구에서 구체적으로 다음과 같은 연구를 수행하였다: 1)
퇴적물 농도와 수질농도의 조사는 금강 본류를 중심으로 하여 9개 지점에서 부유물
질과 퇴적물 및 수질간의 상호관계를 파악하고자 하였다. 또한 농업용 저수지 퇴적
물, 수변퇴적물을 추가로 채취하여 금강본류 자료와의 비교 및 차후년도의 조사연
구의 기초자료로 확보하고자 하였다; 2) 금강 본류의 유량자료와 수질자료간의 상관
도를 파악하여, 유량과 수질의 예측 및 관리를 실시할 수 있는 근거를 마련하였다;
3) 대청호 퇴적물을 대상으로 용출 실험을 실시하여 퇴적물에 의한 영양염류 용출
특성을 조사하였다.
IV. 조사연구 결과
당해연도 조사연구에서는 대청호와 금강 하류 11개 지점에서 4회에 걸쳐 퇴
적물 및 수질 시료를 채취하였다.
채취한 수질 및 퇴적물 시료는 N, P, 중금속, 미
량유해물질 및 대장균군에 대하여 분석하였다. 대청호 퇴적물을 대상으로 용출 실
험을 실시하였으며, 퇴적물에 의한 영양염류 용출 특성 및 용존산소의 감소에 대한
- ii -
연구를 실시하였다.
하천의 유량과 부유퇴적물의 농도에는 뚜fut한 상관관계가 존재하며 이때
오염물질은 퇴적물과 결합하여 유출된다.
하천에서의 오염물질 부하량의 수질기준
초과확률을 산정하기 위한 방법으로써 부하지속곡선을 개발하였으며 이를 금강하류
공주지점의 유량과 대장균 군집농도 자료를 이용해 적용하여 대장균부하지속곡선을
개발하였다.
대청댐에서 채취된 비교란 저니에 대하여 상등수가 대기와 밀폐된 비순환식
과 대기에 의한 산소 공급이 이루어지는 순환식칼럼 실험을 한 결과 비순환식에서
탈산소계수 K1은 0.133, 재포기계수 K2는 0이였으며, 순환식칼럼에서 탈산소계수 K1
은 0.46, 재포기계수 K2는 0.018이였다. 저니에서 인의 용출에 의한 수체의 인 농도
는 용존산소, 산화환원전위, pH에 의해 변화하게 되는데, pH와 산화환원전위에 의
해 Strengite가 안정한 영역에서 혐기성일 때 상등수의 인 농도가 높았으며,
Apatite상태가 안정한
영역보다 상등수의 인농도가 높았다.
Ⅴ. 결론
본 조사연구는 금강수계에서 퇴적물이 수질에 미치는 영향을 조사 연구하는
데 그 목적이 있다.
당해년도 연구에서는 금강 본류 및 농업지역 및 수변지역의
퇴적물이 수체에 미치는 영향에 대하여 연구하였다.
측정 자료 및 기존 자료를 이
용하여 퇴적물이 수체에 미치는 영향에 대하여 금강의 퇴적물이 수질 변화에 미치
는 영향을 평가하기 위한 기반을 마련하였다.
ⅤI. 조사연구결과의 활용계획
본 조사연구결과는 금강수계에서 퇴적물의 발생, 이동, 퇴적 및 물질순환량
을 파악하고, 예측할 수 있는 기초자료이다.
수질의 변화에 미치는 퇴적물의 기여
도를 평가하고 오염부하를 저감할 수 있는 기초자료를 제공하고 있다.
- iii -
S U M M A R Y
I. Title
Monitoring and analysis of nutrients and trace hazardous materials in sediment
and overlying water
II. Monitoring Objectives and Needs
It is well known that sediment impacts on the surface water quality.
Its
monitoring, however, have not sufficiently carried out compared to its
significances.
Potential generation of sediment, transport, disposition and
interactions between water body need to be studied more. To manage water
qualities of the Geum River Basin, in-depth monitoring and research need to be
carried out. Main objectives of this research was to monitor concentration of
sediment and overlying water to understand the impact of sediment on water
quality.
Ⅲ. Contents and Scopes of Monitoring for 1st Year
The following tasks were carried out: 1) Literatures including precedent
monitoring reports and papers were reviewed. Qualities of sediment and
overlying water were monitored at eleven monitoring points mainly downstream
of the Geum River to relate sediment and overlying water.
In addition,
sediments were sampled at agricultural reservoir and lake shore as preliminary
data for follow up monitoring; 3) relationship between flow rate and sediment
water quality was studied; 4) series column tests were carried out with
sediment taken from the Daechung reservoir to know the impacts of sediment
on the overlying water
IV. Monitoring Results
Sediment and overlying water were monitored at eleven monitoring
points including the Daechung Lake and the downstream of the Geum River
- iv -
four times. Nutrients as well as trace toxic elements of sediment and overlying
water were chemically analyzed. Column tests were carried out using sediment
of the Daechung Lake to estimate the phosphorus release rate, and to relate
nutrient release and dissolved oxygen decrease.
Significant co-relationship exists between flow rate and water quality.
Sediment plays a significant role in water quality variation.
To assess the
impact of flow rate on water quality, load duration curve was proposed.
Coliform concentration was selected to make a contaminant load duration curve.
Disturbed sediment was sampled at the Daechung Lake to estimate the
release rate of phosphorus from sediment into the overlying water through
series of column tests. Without circulation, deaeration rate coefficient K1 was
0.133 and reaeration rate coefficient K2 was 0 while deaeration rate coefficient
K1 was 0.46 and reaeration rate coefficient K2 was 0.018 for the circulated
column
Ⅴ. Conclusion
The main objective of this study was to monitor the impacts of
sediment on the water quality in the Geum River basin.
For the first year,
sediment of downstream of the Geum river, agricultural reservoir, and lake shore
were monitored.
ⅤI. Future Applications of Monitoring
This study provides fundamental monitoring data for estimating sediment
discharge, transport, disposition and mass circulation. Contribution induced from
sediment can be estimated for further endeavor contaminant loading rebatement.
- v -
C O N T E N T S
Chapt. 1. Introduction …………………………………………………………………
1
1. Necessity of Monitoring ………………………………………………………
1
2. Objectives of Monitoring ………………………………………………………
1
3. Scop of Monitoring ……………………………………………………………
2
Chapt. 2. Literature Review …………………………………………………………
3
1. Fundamental Theories …………………………………………………………
3
2. Impact of Sediment ……………………………………………………………
4
3. Summary of the precedent monitoring studies …………………………
7
Chapt. 3. Method ans Methodology for Monitoring Study …………………… 10
1. Characteristics of the Geum River Basin ………………………………… 10
2. Selection of Monitoring Points ……………………………………………… 17
3. Sampling & Analysis …………………………………………………………
29
Chap. 4. Monitoring Result & Discussion ………………………………………… 35
1. Sediment & Overlying Water ………………………………………………
35
2. Development of Sediment Duration Curve ………………………………… 62
3. Estimate of Phosphors Release from Sediment ………………………… 70
Chap. 5. Conclusion …………………………………………………………………… 86
Chap. 6. Application of Monitoring Result ……………………………………… 87
Chap. 7. Complete Ratio of monitoring Objective and Contribution ………… 88
References ……………………………………………………………………………… 89
- vi -
Appendix ………………………………………………………………………………… 86
- vii -
목
차
제1장 서론 ………………………………………………………………………………
1절. 조사연구의 필요성
…………………………………………………………
1
1
2절. 조사연구의 목적 ………………………………………………………………
1
3절. 조사연구의 범위 ………………………………………………………………
2
제2장 국내 연구현황 …………………………………………………………………
1절. 기본이론
………………………………………………………………………
2절. 퇴적물의 영향
3
3
………………………………………………………………
4
3절. 기존 조사연구의 요약 ………………………………………………………
7
제3장 조사연구 수행내용 및 방법
…………………………………………………
10
1절. 금강유역의 특성 ……………………………………………………………… 10
2절. 연구지점의 선정 ……………………………………………………………… 17
3절. 시료의 채취 및 분석 ………………………………………………………… 29
제4장 연구 결과 및 고찰 ……………………………………………………………
35
1절. 퇴적물 및 수체 시료 조사결과 ……………………………………………
35
2절. 퇴적물 부하 지속곡선의 개발 및 적용 …………………………………… 62
3절. 퇴적물에서 발생하는 인 용출량 추정 ……………………………………
70
제5장 결론 ………………………………………………………………………………
86
제6장 조사연구결과의 활용방안 ……………………………………………………
87
제7장 조사연구목표 달성도 및 대외기여도…………………………………………
88
참고문헌 …………………………………………………………………………………
89
- viii -
부록 ………………………………………………………………………………………
- ix -
86
제 1 장 서론
1절. 조사연구의 필요성
퇴적물이 환경에서 물질순환에 지대한 영향을 미치고 있음을 여러 조사, 연
구에서 지적하고 있으나 현재까지는 수질, 대기, 폐기물, 토양과는 달리 부차적인
것으로 간주되어 집중적인 관리대상에서 제외되어 왔다.
퇴적물의 발생, 이동, 퇴
적 및 환경조건에 따른 퇴적물과 수체간의 물질순환은 수질 관리에 영향을 미친다.
퇴적물은 암반 및 토양의 물리적, 화학적 풍화작용에 의하여 발생된 부유물
질이 수체로 유입되어 이동과정에서 입경에 따라 이동되는 거리가 다르고, 부유물
질과 결합하여 하상에 침전되어 형성된다.
또한 하천, 호수 저층의 퇴적물 뿐만 아
니라 수변의 퇴적물, 비점원저감시설의 퇴적물에서 발생되는 퇴적물 또한 그 영향
이 평가 될 필요가 있다.
수몰지역 식생에 의하여 발생되는 오염물질 부하량 또한
상당한 것으로 조사되고 있으므로 이에 대한 관심이 필요하다.
퇴적물은 유량변동에 의하여 쉽게 교란이 일어나며 이에 따라 부유하였다가
잘 침전이 되지 않는 특징을 보이므로 하류로 이동하게 된다.
침전된 유기물이 분
해되어 무산소 환경이 되면 인, 질소 등의 영양염류가 다시 무기이온 상태로 수중
에 용출된다. 용출된 영양염류는 수층의 혼합에 의해 표층으로 재공급되어 식물플
랑크톤의 성장을 촉진시키고 결국 새로운 유기물을 형성한다. 이러한 수중 유기물
의 증가는 곧 수질의 저하를 의미하며 유기물 제거를 위해 처리과정에서 첨가하는
과도한 약물은 발암물질의 생성 및 처리비용의 증가를 초래한다.
외부에서 유입되
는 오염된 부유물질이 침전되어 퇴적물이 되는데 퇴적물에 포함된 DDT, PCBs, 납
(Pb), 다이옥신 등과 같이 생물농축성이 큰 유해물질은 저서생물의 생체에 축적되
어 생체 내 농도는 최종 소비자로 갈수록 급격히 증가하게 된다.
이와 같이 하천
의 수질과 수량간의 관계에 있어서 퇴적물이 매우 큰 영향을 미친다.
2절. 조사연구의 목적
본 조사연구는 금강 수계에서 지표수와 퇴적물의 질소, 인의 존재형태 및
- 1 -
미량유해물질의 조사분석을 목적으로 한다. 퇴적물, 수체간의 상호반응과 수질 변화
에 대하여 연구한다.
3절. 조사연구의 범위
퇴적물이 유하하여 침적되는 지역을 파악하고 그 지역에서 잠재적으로 유발
할 수 있는 수질에 대한 영향을 정량화 하는 작업이 필요하다.
- 2 -
제 2 장 국내 연구현황
1절. 기본이론
토양의 물리화학적 풍화작용에 의하여 부유물질이 발생하여 하류로 유동,
침전하여 퇴적물을 형성하며 강우발생시 재부유하게 된다.
부유물질이 수질에 미
치는 영향을 네 종류로 나눌 수 있다.
1) 부유성 유기물질 : 용존유기물은 외부에서 유입하는 부유물질 또는 조류 등의 내
부발생 부유물질과 결합된다.
2) 영양염류 : 퇴적물과 결합된 영양염류는 환경조건에 따라 수체로 방출되므로 퇴
적물은 오염물질의 저류조 역할을 한다.
3) 독성 무기성 오염물질 : 중금속 등은 부유물질에 흡착되어 유출된다.
4) 독성 유기성 오염물질 : 농약 등은 친수성/소수성 및 용해도 등 특성에 따라 부
유물질과 함께 유출된다.
부유물질의 주요발생원은 풍화작용 및 수체내부 발생원, 즉 조류와 calcite
의 침전이다 (Campy and Meybeck, 1995). 내부적인 발생원이 외부에서의 오염물
질 유입보다 크다면 퇴적물은 유기물의 농도가 매우 높다.
수체를 따라 이동할 때 그 거리는 입경에 따라 다르다.
부유물질이 발생하여
대부분의 경우에 있어서
점토, 콜로이드 또는 실트질이 이동하게 되며, 입경이 큰 모래 등이 이동되는 경우
는 큰 강우사상에 의하여 유속이 매우 빠른 경우이다.
따라서 유속과 부유물질간
b
에는 어느 정도 상관관계가 성립하는데 일반적으로 TSS=aQ 의 관계가 성립하는
것으로 알려져 있다(Chapman, 1998).
호소의 퇴적물의 발생원은 1)연결되어 있는 강에서의 유입; 2) 수변의 침식
작용; 3) 호소 저층의 침식; 4) 대기 강하물; 5) 조류 또는 침전물 같은 내부오염원
인데 이중 1), 2)의 요인이 가장 크다.
일반적으로 호소의 깊이가 낮을 경우에는
부유물질의 유입량과 유출량의 양이 거의 비슷하며 퇴적이 적게 일어난다.
부유물
질의 크기에 따라 이동될 수 있는 거리가 다르며 이로 인해 수체의 혼합이 발생한
다.
오염물질은 부유물질과 결합하여 발생되고 침전하여 오염된 퇴적물이 된다.
- 3 -
오염물질이 부유물질과 결합하는 가장 중요한 메카니즘은 흡착이므로 따라서 부유
물질의 표면적, 즉 입자의 크기가 중요하다.
산화환원전위 및 pH조건에 따라 다르
지만 오염물질이 부유물질과 결합하는 주요한 메카니즘은 다음과 같다: 1) 입자표면
에 흡착; 2) NOM 또는 유기물질과 결합; 3) carbonate와 결합; 4) sulphide와 결합;
5) 철 또는 망간 산화물과 결합 등이다.
2절. 퇴적물의 영향
건설골재의 원료로 사용될 수 있는 모래, 자갈 등은 집중적인 채취의
대상으
로, 수로 및 박지수심의 감소 원인이 되는 퇴적물은 원활한 수운을 위한 준설대상
이 되어왔으며, 하천 통수량의 학보를 위한 하천정비
또는 홍수통제 사업의 대부
분도 하상퇴적물의 준설을 수반한다. 그리하여 준설비용의 증대에 따른 간접적인
운송비용에도 영향을 미치고 수계의 과도한 퇴적물 유입은 저수용량의 감소, 수로
변경, 투명도 감소 등의 원인이 되어 수영, 뱃놀이, 낚시 등 수체가 가지는 위락 또
는 심미적 가치를 크게 감소시킨다.
항로, 박지, 수로의 퇴적물은 오염여부에 관계없이 수운을 위한 적정한 수심유
지를 위해 주기적인 준설이 불가피하고 대부분의 준설된 퇴적물은 그 양이 많기 때
문에 운반의 편의를 위해 준설수역 주위의 준설퇴적물투기장에 투기되는 것이 보
통, 준설시 퇴적물의 재부유를 초래하여 수질에 대한 악영향은 물론이고 투기해역
의 바닥에 퇴적된 이후에도 지속적인 악영향을 미칠 가능성이 있다. 표 2-1은 일반
퇴적물이 미치는 영향을 정리한 것이다.
퇴적물은 저서생물이 부착 또는 생활 할 수 있는 공간을
제공하는 동시에 각
종 수생생물의 산란장 또는 양육장으로서의 역할을 하고 있다. 어류의 산란에 적절
한 조성을 가진 하상에 세립퇴적물이 유입되어 쌓이게 되면 산란장을 덮게되고 해
당어류의 증식에 지대한 악영향을 미치며, 퇴적으로 인한 하상의 변화는 약육 또는
서식지 환경을 악화시켜 궁극적으로 생물다양성 감속의 원인이 된다.
퇴적물에 포함된 유기물은 미생물에 의해 산소를 소모하면서 분해되며 만일
이 과정에서 수층의 혼합이 이루어지지 않아 지속적인 산소 공급이 중단된다면 유
기물이 다량 포함된 퇴적물 주위의 산소는 고갈되고 따라서 퇴적물 내의 저서생물
은 생존에 위협을 받게 된다. 더욱이 유기물을 분해하는 미생물은 무산소 환경에서
- 4 -
는 메탄, 황화수소 등의 유독성 가스를 생성하는데 이는 저서생물의 생존에 치명적
인 악영향을 미치게 된다. 그림 2-1은 퇴적물의 영향을 보이고 있다.
표 2-1. 일반 퇴적물이 미치는 영향
항
목
어
자연자원 문제
류
수 생
생 물
무척추
동
물
양서류
관련 퇴적물 문제
․ 어류의 이동
․ 이동통로 차단
․ 어류의 산란
․ 산란을 위한 자갈층 손실
․ 먹이 확보
․ 퇴적물의 축척 또는 세굴
․ 치어 성장
․ 하천지형의 변화
․ 포식자로부터 보호
․ 수변녹지 손실
․ 겨울철 양육지
․ 세립퇴적물 축적으로 산소량
․ 먹이 감소
감소
․ 세립퇴적물 축적
․ 다양성 및 개체밀도 감소
․ 수변 녹지 감소
․ 유생 발생 및 성장
․ 세립퇴적물 축적
․ 저수용량 감소
․ 퇴적
․ 맛 / 미관 악화
․ 부유물 농도(탁도)
․ 취수구 막힘
․ 총부유물
․ 원수 처리 저해
․ 파손, 마모(취수구)
․ 미관저해
․ 부유물 농도(탁도)
․ 하도구조 변경에 따른
․ 하도변경
상 수 원 수
위락 / 심미
낚시, 수영, 래프팅 저해
․ 연못, 웅덩이 수심감소
․ 취수펌프 막힘
․ 부유물
․ 가축용 용수공급
농
업
․ 가축이 먹기에 너무 탁함
․ 농업용 저수지 저수용량 감
․ 부유물 퇴적
소
공
수
․ 수처리
․ 장비에 부유물 부착
․ 냉각수
․ 부유물 처리 곤란
․ 수로변경
․ 부유물 퇴적
업
운
- 5 -
그림 2-1. 퇴적물 오염과정과 물질 순환 및 수질의 영향
- 6 -
3절. 기존 조사연구의 요약
퇴적물 오염 현황 파악을 위한 전국적인 규모의 조사는 1990년대에 접어들
어 환경처를 중심으로 시작되었는데, 이에 대한 내용은 다음 표 2-2와 같다.
표 2-2. 퇴적물 오염현황 파악을 위한 조사 현황
전국호소환경현황조사 및
주요호소영향권역설정
(환경처,1994)
호소퇴적물 조사(9개 호소)
수질보전장기종합계획수립
(환경처,1992)
하천퇴적물 조사(총2백82개 하천)
∙한강, 낙동강, 금강, 영산강 권역의
∙소양호, 의암호, 충주호, 팔당호, 대
2백40개 도시 관류하천
청호, 주암호, 옥정호, 안동호, 진양호
상
∙74개 공단관류하천
대
조 ∙시안, 카드뮴, 6가 크롬:
불검출
∙유기물, 영양염류, 중금속의 측정
사 또는 하천수질환경기준 이하
∙중금속의 경우, 대부분 미국 자연
내 ∙아연:
한강하류에서 상대적으로
호소의 배경농도 이하
용 높게 검출
결
∙악영향이 우려되지만 심각하지 않음
론
∙조사된 호소의 대부분이 산업활동이 미약한 산간지방에 위치
한
∙조사지점의 선정의 타당성이 미약
계
∙퇴적물 시료채취, 처리, 운반, 분석, 자료해석 미흡
출처) 환경정책평가연구원 (이창희,1998)
표 2-3은 국립환경연구원, 환경관리공단, 농림부, 농어촌진흥공사, 한강유역
환경청, 속초시 등에서 실시한 퇴적물의 중금속 조사내용이다.
- 7 -
표 2-3. 퇴적물 중금속 조사결과
항목
(mg/kg)
Zn
Pb
Ni
Cd
Cu
As
Hg
6+
Cr
Mn
Fe
팔당호
(1998)
대청댐
(1997)
55～102
120～761
117～208 4.4～10.2
1.7～2.5
0～0.5
22～47
17.7～57.1
-
안동호
(1992)
주암호
(1992)
토양환경보전법
우려기준(가 지역)
268
4
25
1067
325
186
1
19
22475
19200
300
100
40
1.5
50
6
4
4
-
토사와 결합한 오염물질의 유출 및 퇴적과 유속은 밀접한 관계가 있으나 퇴
적물의 조사 분석에 있어서 유량과의 관계에 대한 연구는 적었다. 따라서 퇴적물의
시료채취에 있어서 유량자료의 확보에 보다 많은 관심을 기울일 필요가 있다.
환경부 (2003)에서는 금강수계내 퇴적물의 위해물질 농도분석을 위한 시료
채취지점으로 5개소를 제시하고 있는데 대청댐 2개소, 대전시 관통 도시하천 3개소
등이다.
이외에도 금강수계 퇴적물에 관한 연구보고서로서 “댐저수지 유기퇴적물
분포 및 처리방안 연구”(한국수자원 공사, 1997) 가 있다. 이요상 (2004)은 대청호
의 유기퇴적물 분포 및 용출특성에 관한 연구결과로서 대청호내 퇴적물의 두께가
약 58.4cm이며 가두리 양식장이 있었던 회남지역의 영양염 농도 배출율이 높지만
점점 감소하고 있는 추세임을 보고하였다.
이는 어류배설물에서 배출되는 영양염
류 때문이며 산화환원전위가 인의 형태에 많은 영향을 미치는 것으로 알려져 있다
(김범철, 1994).
인의 분류는 용해성에 따라, 결합물질에 따라 분류된다.
인의 형태별 추출
법으로는 Adsorbed-P (NH4Cl extrctable P), NAI-P (NonApatite-P, NaOH-P),
Apatite-P (HCl extractable P), Residual-P (Organic-P) 등이 있다(김이형, 1996,
Golterman et al. 1998).
이러한 인의 존재형태별 함량을 안다는 것은 퇴적물로부터 얼마만큼의 인이
대략적으로 하천이나 호소를 오염시키는지를 알수있기 때문에 중요하다.
표 2.4는
우리나라 주요호수의 sediments내 존재형태별 인의 함량 (환경처, 1990)이다. 호수
- 8 -
별로 퇴적물내 인의 존재형태 중 Adsorbed-P는 적은 함량을 나타내기 때문에 이는
내부적인 오염원에 커다란 영향을 끼치지 않는 것으로 알려져 있고 NAI-P가 평균
30%를 윗돌고 있는 것으로 보아 호수의 주요 내부 오염원은 인중에서 NAI-P로 알
려져 있다.
표 2-4. 우리나라 주요호수의 퇴적물내 존재형태별 인의 함량
항목 Adsorbed-P
NAI-P
Apatite-P
Residual-P
T-P
(mg/kg)
(mg/kg)
(mg/kg)
(mg/kg)
(mg/kg)
평균
22.2
459.4
262
330
776.6
%
2.1
42.1
25.3
30.5
100
평균
1.3
76.2
45.1
702.2
824.8
%
0.2
9.2
5.4
85.2
100
평균
1.4
228.7
45.2
456.2
731.5
%
0.2
31.3
6.2
62.4
100
평균
2.5
212.4
50.7
247.3
512.9
%
0.5
41.4
9.9
48.2
100
평균
45
24.5
152
237
458.5
%
7
36
22
35
100
구분
팔당호
춘천호
소양호
의암호
경포호
- 9 -
제 3 장 조사연구 수행내용 및 방법
1절 금강 유역의 특성
1. 유역 개황
금강 유역은 우리나라의 중앙부 서쪽에 위치하여 유역의 동쪽은 낙동강 유
역, 북쪽은 한강 유역, 북서쪽은 안성천 유역과 삽교천 유역, 남쪽으로는 만경강 유
역과 섬진강 유역에 접하여 있은며, 이 유역 서쪽에는 황해가 위치해 있다.
본 유역은 대전광역시, 충청남도의 3개 시와 5개 군, 충청북도의 1개 시와
7개 군, 전라북도의 2개 시와 4개 군, 경기도의 1개 군 그리고 경상북도의 1개 시의
총 1개 광역시. 5개 도, 7개 시, 17개 군으로 구성되어 있으며, 유역의 개략적인 경
2
위도는 동경 12,641’-12,825’, 북위 3,535’-3,705’이다. 또한 유역 면적이 9,810 km 로
한강, 낙동강에 이어 남한에서 3번째로 큰 유역으로 본류의 길이는 약 396 km에 달
한다.
유역의 북쪽은 차령산맥을 끼고 남한에서 제일 큰 한강 유역과 접해 있고
동쪽은 소백산맥에 접해 있어 남한에서 두 번째로 큰 낙동강 유역과 접하며, 남쪽
은 섬진강 및 만경강 유역과 접하고 있으며 서쪽으로는 서해와 접해 있다. 또한, 유
역의 북서쪽으로는 안성천과 삽교천 유역에 접하고 있으며, 금강 유역의 동서장은
대략 130 km정도이고 남북장은 약 160 km이다.
본 유역의 경제권은 산업구조면에서나 생산면에서 우리나라의 평균치에 미
치지 못하고 있으나, 교통의 요충지인 대전광역시를 중심으로 이루어지고 있어 모
든 분야에서 경제 발전이 활발히 진행되고 있다. 특히 중국과의 교역 확대로 서해
안 시대를 맞이한 요즘 금강 하구 유역의 많은 지역이 새로운 공업단지로 조성되고
있다. 또한, 수계중류에는 대전, 청주 등 대도시가 발달하고, 하류부에는 부여, 강경
등의 관개지역이 위치하고 있으며, 인접 전주, 이리 등 만경강 유역과 천안, 아산
등 삽교천 유역의 산업 발달로 생공 및 농업용수 등 각종 용수수요가 증가하고 있
다.
2. 지형 및 지질 특성
- 10 -
금강 유역의 지형 및 지질 특성은 금강지(1993, 충청남도)의 관련 내용을 위
주로 요약하였다.
가. 지형
금강은 남서 방향으로 뻗어 내린 차령산맥 사이의 침식계곡을 따라서 발달
하여 있다. 지형적으로 금강의 상류는 금강의 발원지를 이루는 장수군 일대로부터
신탄진 동편의 대청댐이 위치되어 있는 곳까지 유하하는 구간으로 볼 수 있다. 이
구간의 금강은 주로 가파른 경사의 구불구불한 좁은 계곡을 통과하고 있다. 금강에
합류하는 지류들은 금강 본류와 유사한 곡류 하천의 형태를 보이는 곳들도 있으나
지질 구조선을 따라서 발달한 직선 하천들도 나타나고 있다. 지역적으로 금산군 금
산읍 일대와 옥천군 옥천읍 일대 등지에서는 풍화와 침식작용이 활발하여 낮은 경
사의 저구릉지들이 발달하여 있으며. 분지형 지형에서 나타날 수 있는 수지상 수계
가 발달하여 있다.
금강의 중류는 신탄진에서부터 강경까지의 구간으로 이 지역은 대체로 완만
한 저구릉지들이 발달하여 있는 지세이며 유로는 거의 일직선 형태를 보이고 있다.
계곡의 폭은 상류에 비하여 상대적으로 훨씬 넓어지며 유속은 감소하여 하상에는
모래와 같은 퇴적층도 형성되어 있다. 하안에는 고기의 하적퇴저층에 의한 하안단
구들도 발달하여 있는 지역이다. 노년기 지형으로 간주할 수 있는 조치원 일대에서
는 풍적층의 수평적 분포는 넓은 편이나 두께는 대부분 10m 이내의 아주 얇은 편
이며 하류에서처럼 평야를 이루지는 못하고 있다.
금강의 하류는 강경에서부터 금강의 하구인 장항까지로서 넓은 충적평야를
통과하는 유역이다. 하류는 해안에 가까운 지역으로 완만한 지형경사와 넓은 침식
계곡들이 제 4기 동안 발달하였던 지역이다. 마지막 빙하기로부터 상승하기 시작하
였던 해수면 변동에 따라서 넓은 침식계곡에는 가는 입자의 조간 대퇴적층 혹은 금
강의 범람에 의한 홍수퇴적층이 충진되어 있는 구간이다. 따라서 이 지역의 금강은
충적평야 위에 발달되어 있기 때문에 낮은 유속으로 바다로 유입된다. 또한 하상에
서는 유속이 낮기 때문에 수로의 횡적 이동에 따른 모래톱들이 발달되어 있는 구간
이다. 현재는 금강하구둑이 축조되어 홍수방지시설이 만들어져 있지만 하상과 주변
충적평야와의 고도가 서로 비슷하여 이 지역은 최근까지도 홍수범람등에 의한 자연
변화가 자주 있었던 지역으로 해석할 수 있다.
- 11 -
금강하구둑 지역은 일일 조수 간만의 차이가 큰 지역으로 이로 인한 해안
지형의 특징이 잘 발달하여 있다. 즉 금강 하구를 중심으로 해안을 따라 세립의 퇴
적물인 갯벌로 구성되어 있는 조간대 퇴적층이 넓게 발달하여 있다. 따라서 해안에
근접한 하구언에서도 이와 같은 뻘과 홍수범람에 의한 퇴적층이 서로 섞여 전형적
인 하구성 퇴적층을 잘 나타내고 있다
나. 지질
일반적으로 지질은 수문지형에 가장 큰 영향을 미치는 요인이다. 암석의 종
류, 또는 같은 암석이라도 형성된 시기가 다르면 풍화와 침식의 정도 차이를 나타
내며 낮은 계곡 지형으로 침식된 부분을 따라 하천이 발달하기 때문이다. 지질 형
성 이후 주변의 구조선 발달 방향에 따라서도 수문지형은 영향을 받을 수 있다.
금강 유역의 지질은 이와 같은 지질 구성과 구조선 발달 방향 모두에 영향
을 받는 수문 지형을 나타내고 있으나, 지질 구조선은 주로 작은 지류의 형성 방향
과 일치할뿐 금강 본류의 유로 형성이나 주변의 일반적인 지형에는 특이한 영향을
미치지 못한 편이다.
그림 3-1에 금강 유역의 지질 주상도를 나타냈다. 금강 유역의 지질은 선캠
브리아기의 변성암류로부터 고생대와 중생대의 퇴적암류와 중생대의 화성암류가 기
반암으로 분포하며 하천 유역을 따라 제4기의 퇴적지층이 기반암류를 피복으로 하
고 있다. 분포 위치로 보아 금강의 상류인 무주군과 장수군의 산악지대는 대부분
변성암으로 구성되어 있으며 중류와 하류는 중생대 화강암류들이 주로 분포하여 있
다. 이와
같은 암석분포의 차이에 따라 변성암류 지역은 주로 산악지대를 이루고
있으며, 화강암류 지역은 상대적으로 풍화와 침식에 약하여 저구릉 지대를 나타내
고 있다. 본 유역의 지질은 대부분이 주로 전백악기 화강암, 화강편마암, 결정편암
등으로 이루어져 있고, 보청천 좌안 유역, 본류 및 미호천 상류부에 약간의 수성암
지대가 있을 뿐이다. 화강암은 주로 본류 중하류 좌안측 일대에 넓게 분포되어 있
으며, 유역의 동측과 서측은 화강편마암 지대가 넓게 분포되어 있다. 미호천 지류지
역의 증평 부근에는 고・중생대의 퇴적암이 노출되어 있고, 반암도 국소적으로 분
포되어 있다. 미호천과 본류 합류점 부근을 중심으로 한 본류 중류부에는 토사의
유출이 많아 천정천 현상을 보이고 있다.
- 12 -
그림 3-1. 금강 유역의 지질 주상도
(출처 : 국가지하수정보센터, www.gims.go.kr, 2000년)
3. 토지이용 현황
2000년 자료로서 금강 유역은 표 3-1 과 그림 3-2 에서 보는 바와 같이 전체 유
2
2
역면적 9,914 km 의 61.2%에 달하는 6,070 km 가 임야로 지목분류상 가장 큰 면적
을 차지하며, 시가지역은 460 km2로서 약 4.6%에 이른다. 농경지면적은 2,720 km2
2
로서 전체 유역면적의 27.4%에 해당되며, 이중 72.2%에 달하는 1965 km 가 밭의
면적으로, 논의 면적보다 약 2.6배가 넓다.
- 13 -
그림 3-2. 금강유역의 토지피복별 면적
2
표 3-1. 금강유역의 토지피복별 면적 (단위:km )
산림
6070.38 (61.2%)
수역
228.69 (2.3%)
밭
1964.59 (19.8%)
습지
113.66 (1.1%)
논
755.32 (7.6%)
초지
317.80 (3.2%)
시가화
460.18 (4.6%)
나지
3.39 (0.0%)
(출처 : 국가수자원관리 종합정보시스템, www.wamis.go.kr, 2000년)
4. 인문 및 산업경제 현황
가. 행정구역 및 인문 현황
금강유역의 행정구역은 표 3-2에서 보는 바와 같이 대전광역시 전체를 포
함하고 5개 도에 걸친다. 충청북도는 충주시, 제천시, 단양군을 제외한 대부분의 시·
군이 포함되며, 충청남도는 6개 시와 9개 군 가운데 약 절반의 행정구역이 금강유
역에 해당된다. 6개 시와 8개 군으로 구성된 전라북도의 겨우, 금강유역에 포함된
면적은 적으나, 행정구역으로는 약 절반이 해당된다. 경상북도와 경기도는 각각 1개
시와 1개 군이 금강유역에 해당되며, 이 중 경기도의 경우, 안성군 죽산면의 일부가
포함된다. 표 3-3은 2000년 통계자료에 의한 금강유역의 중권역별 인구현황을 나타
내고 있다. 대전광역시에 소재한 갑천유역에 가장 인구가 많은 것으로 나타나며,
- 14 -
1980년 이후
지속적인 인구 증가를 보여주고 있다.
표 3-2. 금강 유역에 위치한 행정구역
광역시 ·도
대전 광역시
충청북도
시 · 군 · 구
5구
서구, 중구, 동구, 대덕구, 유성구
1시
청주시
청원군, 보은군, 옥천군, 영동군, 진천군, 괴산군,
7군
음성군
3시
공주시, 논산시, 천안시
5군
연기군, 금산군, 서천군, 청양군, 부여군
2시
군산시, 익산시
4군
완주군, 진안군, 무주군, 장수군
경상북도
1시
상주시
경기도
1군
안성군
충청남도
전라북도
1광역시 5구 7시 17군
(출처 : 국가수자원관리 종합정보시스템, www.wamis.go.kr, 2000년)
- 15 -
표 3-3. 금강유역의 중권역별 인구현황 (2000년 기준, 단위:인)
유역명
2000년
1995년
1990년
1985년
1980년
용담댐
42,630
48,013
63,089
86,640
103,699
용담댐하류
2,997
3,525
5,109
7,303
9,268
무주남대천
17,958
19,270
24,172
30,476
36,157
영동천
80,197
85,021
109,403
121,608
132,847
초강
33,210
36,427
46,208
56,370
64,270
대청댐상류
9,867
11,246
13,994
16,747
19,509
보청천
39,697
44,497
55,078
69,577
81,069
대청댐
113,376
111,230
117,238
119,235
122,144
1,329,413 1,236,435 1,022,370
921,009
791,837
갑천
대청댐하류
27,637
24,568
22,424
25,029
27,444
미호천
895,845
812,516
772,680
677,652
619,428
금강공주
252,352
262,363
316,627
329,941
367,333
논산천
144,300
149,810
178,509
192,483
207,561
71,398
84,613
107,866
127,397
146,440
금강하구언
합계
3,060,877 2,929,534 2,854,767 2,781,467 2,729,006
(출처 : 국가수자원관리 종합정보시스템, www.wamis.go.kr, 2000년)
- 16 -
2절 연구 지점의 선정
1. 시료 채취 지점의 선정
본 연구에서는 다음과 같은 사항을 고려하여 시료채취지점을 선정하였다.
① 1차년도 연구 범위인 금강본류지역, 농업지역에 대하여 채취 지점을 선정하였다.
② 유량자료의 원활한 확보가 가능한 수위관측소가 있는 지점을 위주로 선택하였
다.
③ 기존 연구된 자료들과 비교 가능한 자료를 만들기 위하여 국가 수질망 측정자료
를 활용할 수 있는 곳을 택하였다.
시료의 채취는 수질시험의 가장 첫 단계이면서 또한 가장 중요한 부분으로
시료 채취방법에 따라 분석결과가 크게 달라지기 때문에 신중을 기해야 한다.
또
한 시료의 대표성과 균일성을 갖기 위하여 세심한 주의를 요한다. 채취지역의 선정
시 지역특성에 따른 다양한 조사 유역을 선정하되 대푯값을 가질 수 있는 샘플을
채취하기 용이한 곳을 선정하여 일관성 있는 채취와 측정을 지속적으로 시행하여
보다 높은 수준의 정도를 관리하도록 한다. 채취 방법으로는 일정 시간간격으로 종
합채취가 이루어지며 매번 3개 이상의 시료를 같은 장소에서 같은 양을 채취하여
채취시료의 대표성을 갖도록 한다. 채취 시 용기는 현장의 채취시료로 3회 이상 세
척한 이후에 가능한 샘플링 시료가 공기에 접하지 않도록 용기 담아야 하며, 용기
안에는 공기가 전혀 남지 않도록 채취가 이루어져야 한다. 수질 변화가 심하다고
판단될 때에는 오염상태를 잘 알 수 있도록 시료의 채취회수를 늘려야하고, 유류
또는 부유물질 등이 함유된 시료는 균질성이 유지될 수 있도록 채취하여야 한다.
채취자 및 채취장비는 모든 샘플링의 균질성을 유지하기 위하여 같은 장비 또는 같
은 채취자가 실시하여야 할 것이다.
2. 시료채취 지점의 위치
수중 및 퇴적물 내 N, P 존재형태 및 미량유해물질의 조사분석을 위하여
선택한 지점은 추동, 현도, 매포, 부강, 금남, 공주, 용담댐, 부여, 강경, 금강 하구둑
- 17 -
이다. 현도, 매포, 부강, 금남, 공주, 부여, 강경, 하구둑은 금강 본류의 수질과 퇴적
물을 조사하기 위하여 선정하였는데, 이곳은 국가 수질망이 있으며, 수위 관측소가
있는 지점으로서 기존의 수질 및 수위 기상자료가 누적되어 있기 때문에 모델링을
하기위한 주요 인자값이 확보된 상태이다. 이 지점에서 퇴적물에 관련된 모델링의
인자값을 수집함으로서 보다 정확도가 높은 금강 수질 모델링을 운영하는데 기여할
수 있다. 농업지역으로는 대전시 동구 추동 지역을 선정하였다. 이 지역은 대청댐의
환경부 수질 관측소가 있는 곳의 유역이다. 대청호 수변지역의 조사지점으로는 대
청호의 수위에 따라 고수위에서는 침수상태를 유지하며, 저수위에서는 바닥을 드러
내는 지점이 있는 추동을 선정하였다. 용담호 수변지역의 조사지점으로는 용담면을
선정하였다.
표 3-4. 시료채취지점의 개략
명 칭 지점명
환경부
위 치
수위
수질조사망 측정기관
분 류
DA
농지
대전광역시 동구 추동
-
-
농업지역
DL
대청댐
대전광역시 동구 추동
대청댐1
-
호소
GH
현도
충남 청원군 현도면 양지리
-
본 류
GM
매포
충남 청원군 부용면 노호리
건교부
본 류
GB
부강
충남 청원군 부용면 부강리
청
원
건교부
본 류
GN
금남
충남 연기군 남면 나성리
연
기
건교부
본 류
GG
공주
충남 공주시 신관동
공 주1
건교부
본 류
DU
용담댐
전북 진안군 용담면
용담댐1
건교부
호소
GU
부여
충남 부여군 동남리
부 여1
건교부
본 류
GK
강경
충남 논산시 강경읍 황산2리
강 경
건교부
본 류
GS
하구언
충남 서천시 화양면 옥포리
하구언2
건교부
본 류
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현
도
-
그림 3-3. 금강 유역중 채취 지점의 위치도
- 19 -
3. 시료채취 지점의 특징
가) 농업지역 (DA)
대청호의 방류구로부터 14 km 상류 지역인 추동에 위치하고 있다. 논의 유
출수가 대청호로 직방류 되는 지점에 위치한 농업지역으로서 상수원 보호구역에 위
치하고 있으며, 대청호 수변지역으로부터 500 m 떨어진 곳에 위치하고 있다. N, P
가 30%이상 함유된 복합비료와 질소 함유량이 50%이상인 요소비료를 사용하고 있
다. 수질과 퇴적물에 대하여 6월, 7월, 8월 3회에 걸쳐 시료를 채취하였다. 8월 이후
에는 벼의 성장 단계에 따라 논에 물을 대지 않고 있으며, 농경지에서 대청호로 직
방류수가 발생하지 않으므로 8월 이후의 수질 및 퇴적물 분석은 실시하지 않았다.
2
661 m (200평)의 개별적인 3구획의 논을 선정하여 농업지역을 대표하였다.
나) 대청호 수변 지역 (DL)
대청호 방류구로부터 상류 13 km지점에 위치하고 있으며, 대청호의 수위변
동에 따라 빈번하게 수몰이 반복해서 일어나는 지역으로 키 50 cm 내외의 식물들
이 자라고 있으며, 녹조류와 이끼류가 서식하고 있다. 실트질의 퇴적물로 덮여있으
며, 수위의 변화에 따라 퇴적물이 호소수로 유입 또는 침전이 지속적으로 반복되는
지역이다. 취수구에서 본류방향으로 약 3 km 하류지점의 사수구간으로서 퇴적물의
영향을 크게 받는 지점에서 수질과 퇴적물에 대하여 6월, 7월, 8월, 9월 4회에 걸쳐
시료를 채취하였다. 대청호 수변의 경우 호소의 수위가 상승하고 수변지역의 경사
도가 낮을수록 호소의 주변부로 이동하게 된다. 갈수기에는 평수위에 침수되어 있
던 지역으로 실트질로 구성된 퇴적물이 있는 구간에 수변 지역이 형성되며, 홍수기
에는 평수위에 다양한 식물군인 고밀도 자생하고 있던 나지에 수변 지역이 형성되
어 호소의 수위에 따라 수변지역이 상이한 구간에 형성된다.
- 20 -
그림 3-4. (A) 농지 상부; (B) 농지 하부; (C) 농지 전경; (D) 시료채취 장소
그림 3-5. (A) 대청댐 수변 하류방향; (B) 대청댐 수변 상류 방향; (C) 대청호
전경; (D) 대청호 수변 시료 채취 지점
- 21 -
다) 현도 (GH)
대청댐 방류구로부터 6.8 km 하류지점으로 대청댐 조정지의 하류부에 위치
하고 있다. 환경부의 수질관측이 시행되고 있는 지점이며, 수질과 퇴적물에 대하여
6월, 7월, 8월, 9월 4회에 걸쳐 시료를 채취하였다.
라) 매포 (GM)
현도에서 서쪽으로 약 6.8 km에 위치한 지점으로 건교부에서 관할하는
T/M수위관측기가 설치되어있는 지역이다. 충청북도 청원군 부용면 부강리 부용면
사무소에 위치한 T/M 강우관측기에서 서쪽으로 900 m거리에 위치하고 있다. 하구
2
에서 122.4 km 상류부에 위치하고 있으며, 유역면적은 4,876.7 km 이다. 수질과 퇴
적물에 대하여 6월, 7월, 8월, 9월 4회에 걸쳐 시료를 채취하였다.
마) 부강 (GB)
매포에서 7.7 km에 위치한 지점으로 건교부에서 관할하는 T/M식 수위관측
기가 설치되어 있는 지점이다. 충청북도 청원군 부용면 부강리 부용면사무소에 위
치한 T/M 강우관측기에서 서남방향으로 4 km거리에 위치하고 있다. 하구에서
2
114.4 km 상류부에 위치하고 있으며, 유역면적은 5,086.8 km 이다. 수질과 퇴적물
에 대하여 6월, 7월, 8월, 9월 4회에 걸쳐 시료를 채취하였다.
바) 금남 (GN)
부강에서 10.1 km 하류에 위치한 지점으로 금강홍수통제소에서 관할하는
T/M수위관측기가 설치되어 있다. 충청북도 청원군 부용면 부강리 부용면사무소에
위치한 T/M 강우관측기에서 서남방향으로 7 km거리에 위치하고 있다. 수면폭은
약 150 m이고 평균유속은 약 1.19 m/s이다(99년 유량연보). 하구에서 104.0 km 상
2
류에 위치하고 있으며, 유역면적은 6,884.5 km 이다. 수질과 퇴적물에 대하여 6월, 7
월, 8월, 9월 4회에 걸쳐 시료를 채취하였다.
- 22 -
그림 3-6. (A) 현도 하류방향; (B) 현도 상류방향; (C) 현도 시료채취지점; (D)
현도교 전경
그림 3-7. (A) 매포 상류방향; (B) 매포 하류방향; (C) 매포 수위 관측소; (D)
매포 시료채취지점
- 23 -
그림 3-8. (A) 부강 상류방향; (B) 부강 하류방향; (C) 부강 수위관측소; (D)
하류방향
그림 3-9. (A) 금남 상류방향; (B) 금남 하류방향; (C) 금남교 전경; (D) 시료
채취지점
- 24 -
사)　공주 (GG)
금남에서 14.9 km 하류에 위치한 지점으로 건교부에서 관할하는 T/M 수위
관측기가 설치되어 있으며, 동기관에서 관할중인 T/M 강우관측기가 설치 되어 있
다. 수면폭은 약 150 m이고 평균유속은 약 0.84 m/s이다(99년유량연보). 하구로부터
2
88.8 km 상류에 위치하고 있으며, 유역면적은 7,150 km 이다. 수질과 퇴적물에 대
하여 6월, 7월, 8월, 9월 4회에 걸쳐 시료를 채취하였다.
아)　용담호 수변 지역 (DU)
용댐댐 방류구로부터 상류 약 2.5 km지점에 위치하고 있으며, 용담호의 수
위변동에 따라 빈번하게 수몰이 반복해서 일어나는 지역으로 키 30～50 cm 내외의
식물들이 자라고 있다. 실트질의 퇴적물로 덮여있으며, 수위의 변화에 따라 퇴적물
이 호소수로 유입 또는 침전이 지속적으로 반복되는 지역이다. 9월 1회에 걸쳐 수
질과 퇴적물 시료를 채취하였다.
자)　부여 (GU)
금강 하구에서 약 53.3 km 상류부에 위치하고 있으며, 하폭은 740 m, 유역
2
면적은 8,261.2 km 이다. 건교부에서 운영하는 T/M수위 측정기가 설치되어있다. 기
상청에서 관할하는 충청남도 부여군 부여읍 가탑리 부여기상관측소에서 서쪽으로
3.8 km거리에 위치하고 있다. 9월 1회에 걸쳐 수질과 퇴적물 시료를 채취하였다.
차)　강경 (GK)
금강 하구에서 약 33.3 km 상류부에 위치하고 있으며, 하폭은 978 m, 유역
2
면적은 9,313 km 이다. 건교부에서 운영하는 T/M 수위 측정기가 설치되어있고, 동
기관에서 관할하고 있는 충청남도 논산시 강경읍 황산리에 소재한 T/M 강우 측정
기에서 남서 방향으로 500 m 거리에 위치하고 있다. 9월 1회에 걸쳐 수질과 퇴적물
시료를 채취하였다.
- 25 -
그림 3-10. (A) 공주 상류방향; (B) 공주 하류방향; (C) 공주교 전경; (D) 공주
시료채취지점
그림 3-11. (A) 용담호 수변 하류방향; (B) 용담호 수변 상류 방향; (C) 용담호
수변 시료 채취 지점; (D) 용담호 전경
- 26 -
그림 3-12. (A) 부여지점 하류방향; (B) 부여지점 상류 방향; (C) 부여지점 전
경; (D) 부여지점 시료 채취 지점
그림 2-13 (A) 강경지점 상류방향; (B) 강경지점 하류류 방향; (C) 강경지점 시
취 지점 전경; (D) 강경지점 전경
- 27 -
카)　금강 하구언 (GS)
하류부에 금강 하구둑이 설치되어 있으며, 금강본류 총 연장인 395.9 km의
최말단부에 위치하고 있다. 건교부에서 관할하는 충청남도 서천군 한산면 성외리
한산상고에 위치한 T/M 강우 측정기의 남남서방면으로 5 km거리에 위치하고 있
2
다. 유역면적은 9,810 km 이고, 하폭은 1.4 km 이다.
그림 3-14. (A) 금강 하구 하류방향; (B) 금강 하구 상류 방향; (C) 금강 하구
전경; (D) 금강 하구 시료 채취 지점
- 28 -
3절 시료의 채취 및 분석
1. 수질시료채취
시료는 시료의 성상, 유량, 유속, 등의 시간에 따른 변화를 고려하여 현장수
의 성질을 대표할 수 있도록 채취하였으며, 수질 또는 유량의 변화가 심하다고 판
단될 때에는 오염상태를 잘 알 수 있도록 채취횟수를 늘렸으며, 이때에는 채취시의
유량에 비례하여 시료를 서로 섞은 다음 단일시료로 하였다. 시료는 목적시료의 성
질을 대표할 수 있는 위치에서 시료채취용기 또는 채수기를 사용하여 채취하였으
며, 채취용기는 시료를 채우기 전에 시료로 3회 이상 씻은 다음 사용하였다. 유류
또는 부유물질 등이 함유된 시료는 시료의 균질성이 유지될 수 있도록 채취하였으
며, 침전물 등이 부상하여 혼입되지 않도록 하였다. 용존산소, 환원성 물질, 휘발성
유기물질, 수소이온 등을 측정하기 위한 시료는 운반중 공기와의 접촉이 없도록 가
득 채워 운반하였고, 시료 채취 용기에 시료를 채울 때에는 어떠한 경우에도 시료
의 교란이 일어나지 않도록 하였으며, 가능한 한 공기와 접촉하는 시간을 짧게하여
채취하였다. 채취된 시료는 즉시 실험하는 것을 지향하였으며, 그렇지 못한 경우에
는 시료의 보존방법에 따라 보존하고 규정된 시간 내에 실험하였다.
표 3-5. 수질시료의 보관 방법
측 정 항 목
시 료
용 기
보
존
방
온도
-
-
pH
-
-
용존산소 윙클러법
BOD병
법
현장에서 용존산소 고정 후 암소 보관
TN
P, G
4 ℃ H2SO4로 pH 2이하
TP
P, G
4 ℃, H2SO4로 pH 2이하
As
P, G
4 ℃ 암소보관
Cd
P, G
c-HNO3 2 ml/L
Cr+6
P, G
c-HNO3 2 ml/L
Pb
P, G
c-HNO3 2 ml/L
＊P : polyethylene, G : Glass
- 29 -
2. 퇴적물시료채취
퇴적물시료를 채취할 때 고려하여야 할 것으로 퇴적물은 특성상 한 지점에
서 시료를 채취하더라도 이에는 여러 가지 크기의 다양한 입자들이 모여 있다. 따
라서 시료를 채취한 후 부시료를 채취하고 보관, 분석하는 과정에서 퇴적물 시료의
동질성이 유지되도록 해야 한다. 또한 퇴적물 시료를 채취하는데 사용되는 기기는
대부분 무거운 금속재질로 만들어져 있다. 따라서 유속 및 수심등에 의한 조건이
나쁜 경우에는 기기의 작동과정에서 상당한 위험이 따를 수 있는 까닭에 주의해야
한다. 한편 부시료를 채취할 때에도, 기기의 금속재질과 직접 접촉한 부분에서는 부
시료를 채취하지 않도록 조심할 필요가 있다.
퇴적물 시료채취 계획은 수질 시료와의 연계성이나 각 조사항목의 시공간적
변화성 등을 고려하여 수립하여야 하며, 다양한 사항을 고려해야 한다. 퇴적물의 수
평분포 변화가 잘 나타날 수 있도록 채취지점의 간격과 수를 수평적으로 정하고,
퇴적물의 특성은 대부분 단기간 내에 크게 변화하지 않으며, 따라서 시간에 따른
변화를 측정하기 위해서는 계절 간격의 시료로써 충분한 경우가 많다. 하지만 조사
의 목적이나 특성에 따라서는 시간 간격 길이가 달라질 수 있는 까닭에 이를 고려
해야 한다. 각 조사항목에 필요한 시료의 양을 누적 계산한 다음 손실에 대비하여
1.5배가 되도록 채취량을 결정하며, 시료는 각 조사항목에 따라 필요할 경우 동일
채취지점에서 시료를 반복채취 한다.
- 30 -
표 3-6. 퇴적물시료의 보관 방법
측 정 항 목
시 료
용 기
보
존
방
ORP
-
-
온도
-
-
pH
-
-
법
COD
P, G
4 ℃, H2SO4로 pH 2이하
강열감량
P, G
4 ℃ 보관
입도분포
P, G
4 ℃ 보관
공극수 NH3-N
P, G
4 ℃, H2SO4로 pH 2이하
공극수 NO2-N
P, G
4 ℃ 보관
공극수 NO3-N
P, G
4 ℃ 보관
공극수 TN
P, G
4 ℃ H2SO4로 pH 2이하
공극수 PO4-P
P, G
즉시 여과한후 4 ℃ 보관
공극수 TP
P, G
4 ℃, H2SO4로 pH 2이하
TP
P, G
4 ℃ 보관
Adsorbed-P
P, G
〃
NAI-P
P, G
〃
Apatite-P
P, G
〃
Residual-P
P, G
〃
음이온계면활성제
P, G
4 ℃ 보관
대장균
P, G
4 ℃ 암소보관
대장균군
P, G
4 ℃ 암소보관
As
P, G
4 ℃ 암소보관
Cd
P, G
c-HNO3 2 ml/L
Cr+6
P, G
c-HNO3 2 ml/L
Pb
P, G
c-HNO3 2 ml/L
＊P : polyethylene, G : Glass
- 31 -
3. 시료의 분석
가. 수질시료
(1) 현장측정
- DO, 온도, pH
(2) 실험실 측정
- 화학적 특성 : TN, TP, As, Cd, Cr+6, Pb, ABS
(3) 분석방법
각 항목에 대한 분석 방법은 표 3-7과 같은 방법으로 각 항목에 해당하는
근거 분석방법에 따라 시행하였다.
나. 퇴적물 시료
(1) 실험실 측정
- 물리적 특성 : 입도분포
- 화학적 특성 : pH, COD, 강열감량, 공극수 NH3-N, 공극수 NO2-N, 공극수
NO3-N, 공극수 TN, 공극수 PO4-P, 공극수 TP, TP, Adsorbed-P, NAI-P,
+6
Apatite-P, Residual-P, As, Cd, Cr , Pb, ABS
- 생물학적 특성 : 대장균, 대장균군
(2) 분석방법
각항목에 대한 분석 방법은 표 3-8과 같은 방법으로 각 항목에 해당하는
근거 분석방법에 따라 시행하였다.
2. 분석결과 정도관리
각 분석항목의 정밀도와 정확도를 위하여 한 지점에서 3개의 시료를 채취하
여 분석하였다. 시료 채취자와 각 항목에 대한 분석자는 채취 및 분석의 일관성을
유지하기 위하여 연구 시작부터 최종 분석까지 동일 연구원이 수행하도록 하였다.
분석된 3개의 결과 중 중간 수치의 결과로부터 10% 이상의 오차범위가 나타나는
시료가 발생할 경우 반복시험을 실시하여 정밀도를 관리 하였다. 현장에서 측정하
는 DO, ORP, pH의 경우 매 측정마다 calibration을 시행하여 정확도를 유지하였다.
현장에서 프로브를 유수에 거치할 경우 지속적으로 수치가 변하게 된다. 이러한 수
- 32 -
치들에 대하여 일관성 있는 측정을 하기 위하여 다음과 같이 모니터링을 실시하였
다. 프로브는 항상 수심의 1/3지점에 위치하도록 한다. 측정값을 읽을 때는 프로브
거치 이후 3분이 넘지 않는 시간 범위에서 읽도록 한다. 동일한 수치가 20초 이상
유지될 경우 측정값을 읽는다. 흡광광도기를 이용한 TN, NH4-N, NO3-N, NO2-N,
TP, PO4-P의 분석의 경우 월 1회에 걸쳐 검량선을 보정하여 분석장비의 정확도를
유지하였다. 시료는 채취 이후 상황에 따라 2-3시간동안 이동하여 실험실에 도착하
게 된다. 아이스박스로 저온상태에서 보관하여 이동하지만 시료의 변질이 발생할
수 있으며, 공정시험방법에 따른 보관방법을 이행 할 경우에도 시료의 변질을 완전
히 막을 수는 없다. 따라서 시료의 채취 이후 분석하기 까지 이동과정과 보관과정
에서 발생하는 오차를 확인하기 위하여 시료채취 현장에서 채취된 시료와 동일한
조건 하에서 기지 농도의 시료를 조제하여 함께 분석하였다. 기지시료의 분석결과
오차가 10%미만일 경우 오차를 무시하였으며, 그 이상의 차이가 나타날 경우 채취
시료 분석값의 보정을 실시하였다. 분석과정에서 발생할 수 있는 오차를 보정하기
위해서 실험실에서 시료를 분석하기 직전에 기지 농도의 시료를 조제하여 함께 분
석하였다. 이 또한 기지시료의 분석결과 10%미만일 경우 오차를 무시하였으며, 그
이상의 차이가 나타날 경우 채취 시료 분석값의 보정을 실시하였다.
표 3-7. 수질시료의 분석 방법 및 참고문헌
항목
분 석
DO
현장에서 휴대용 DO meter
수질오염공정시험방법 4장 5항
Standards Methods 18ed 4500-O
온도
현장에서 전자식 온도계
수질오염공정시험방법 4장 1항
Standards Methods 18ed 2500
pH
휴대용 pH meter
수질오염공정시험방법 4장 3항
Standards Methods 18ed 4500-H+
TN
흡광광도법
수질오염공정시험방법 4장 14항
Standards Methods 18ed 4500-N
TP
흡광광도법
수질오염공정시험방법 4장 16항
Standards Methods 18ed 2500-TP
As
원자흡광광도법
수질오염공정시험방법 4장 27항
Cd
원자흡광광도법
수질오염공정시험방법 4장 24항
Cr+6
원자흡광광도법
수질오염공정시험방법 4장 21항
Pb
원자흡광광도법
수질오염공정시험방법 4장 25항
흡광광도법
수질오염공정시험방법 4장 35항
ABS
방 법
참 고 문 헌
- 33 -
표 3-8. 퇴적물시료의 분석 방법 및 참고 문헌
항
목
입도분포
pH
COD
강열감량
분 석
방 법
참 고
문 헌
채가름 시험, 입도 분석기
KS F2302와 ASTM D421, D422
pH meter
수질오염공정시험방법 4장 3항
Standards Methods 18ed 4500-H+
과망간산칼륨에 의한 산화방
수질오염공정시험방법 4장 6항
법
500℃건조로에서 강열감량
Standards Methods 18ed 2540
수질오염공정시험방법 4장 11항
Standards Methods 18ed 2500-NH3-N
수질오염공정시험방법 4장 1２항
공극수 NO2-N 흡광광도법
Standards Methods 18ed 2500-NO3-N
수질오염공정시험방법 4장 13항
공극수 NO3-N 흡광광도법
Standards Methods 18ed 2500-NO3-N
과황산칼륨으로 120℃에서 가 수질오염공정시험방법 4장 14항
공극수 TN
Standards Methods 18ed 4500-N
압 소화 후 흡광광도법
공극수 NH3-N 흡광광도법
공극수 PO4-P
흡광광도법
공극수 TP
흡광광도법
TP
Adsorbed-P
NAI-P
Apatite-P
Residual-P
수질오염공정시험방법 4장 15항
Standards Methods 18ed 2500-PO4-P
수질오염공정시험방법 4장 16항
Standards Methods 18ed 2500-TP
질산-과염소산 분해 흡과광도
법
1M NH4Cl으로 2시간 동안
진탕추출 후 흡광광도법
Adsorved-P를 추출한 시료를
1M NaOH으로 17시간 동안 수질오염공정시험방법 4장
진탕추출 후 흡광광도법
NAI-P를
추출한
시료를
0.5M HCl으로 24시간 동안
진탕 후 흡광광도법
TP의 농도에서 AdsorbedP, NAI-P, Apatite-P를 뺀
값을 이론적으로 계산
Hieltjes (1980)
대장균
평판 집락시험법
수질오염공정시험방법 4장 37항
대장균군
평판 집락시험법
수질오염공정시험방법 4장 37항
As
원자흡광광도법
수질오염공정시험방법 4장 27항
Cd
원자흡광광도법
수질오염공정시험방법 4장 24항
원자흡광광도법
수질오염공정시험방법 4장 21항
원자흡광광도법
수질오염공정시험방법 4장 25항
흡광광도법
수질오염공정시험방법 4장 35항
Cr
+6
Pb
ABS
- 34 -
제 4 장 연구 결과 및 고찰
1절 퇴적물 및 수체 시료 조사결과
1. 수문인자
그림 4-1은 1차 시료채취부터 4차 시료채취까지 시료를 채취한 시기의 대
청호의 수위와 강우자료를 보여주고 있다. 1차 시료 채취 시기의 수위는 64.53
m(EL)로 2005년 10월 현재까지 댐수위 운영중 가장 낮은 수위인 64.25 m(EL)보다
0.25 m 높은 수위로서 사실상 가장 낮게 운영된 수위로 볼 수 있다. 2차 시료 채취
시기의 수위는 70.01 m(EL)이다. 7월 11일 83 mm의 강우가 내려 수위가 증가 추세
에 있는 시점이다. 3차 시료 채취 시기는 73.73 m(EL)이고 년중 운영된 최고 수위
보다 1.15 m 낮은 수위이다. 강우에 의해 호소의 수위가 급격히 증가하여 강우로
인한 영향이 호소에 크게 미친 구간에 있다. 4차 시료 채취 시기의 수위는 72.11
m(EL)이며, 호소의 수위가 홍수기의 유입된 유량이 유출되고 이후 지속적으로 일
정한 수위를 유지하고 있다. 대청호의 2005년 1월부터 10월 까지 최저 수위는 64.25
m(EL)이고 최고 수위는 74.88 m(EL)이다. 상시만수위(NHWL:Normal High Water
Level)는 77 m(EL)이고 저수위(LWL:Low Water Level)는 60 m(EL)이다.
그림 4-2는 용담호 2005년 1월부터 10월 까지 수위와 강우자료를 보여주고
있다. 4차 시료가 채취된 시점의 용담호의 수위는 255.71 m(EL)이다. 홍수기에 유
입된 유량이 유출되면서 수위가 점점 감소되고 있는 시점의 수위이다. 용담호의
2005년 1월부터 10월 까지 최저 수위는 241.14 m(EL)이고 최고 수위는 261.78
m(EL)이다. 상시만수위는 264 m(EL)이고 저수위는 229 m(EL)이다.
- 35 -
0
25
NHWL
50
75
Water level m (EL)
75
100
Rainfall mm
80
3rd sampling
70
2nd sampling
65
4th sampling
1st sampling
LWL
60
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Month
그림 4-1. 대청호의 시료 채취 시기의 강우와 수위(출처:한국수자원공사
www.kowaco.or.kr)
280
50
100
270
150
Water level m (EL)
NHWL
200
260
250
4th sampling
240
LWL
230
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Month
그림 4-2. 용담호의 시료 채취 시기의 강우와 수위(출처:한국수자원공사
www.kowaco.or.kr)
- 36 -
Rainfall mm
0
2. 하천유량 및 강우
그림 4. 3～6은 2005년도 1월부터 10월 까지 금강 본류 조사 지점에서 유량
의 변화와 강우에 대한 변화를 보여주고 있다. 1차 시료가 채취된 시기는 평수위에
가까운 수위를 나타내는 시기이다. 2차 조사 시기는 년중 최초로 유량이 증가된 시
기이며, 강우에 의해 조사 기간 중 최고의 유량을 기록하고 있다. 이후 유량은 강우
에 의해 증가와 감소를 반복하고 있으며, 그래프에 3차 및 4차 조사시기가 표시되
4000
0
50
100
3000
4th sampling
Flow m3/s
3rd sampling
150
Rainfall mm
어 있다.
200
2nd sampling
2000
1st sampling
1000
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Month
그림 4-3. 금남지점 시료 채취 시기의 강우와 유량(출처:국가수자원관리
종합정보시스템, www.wamis.go.kr)
- 37 -
50
100
3000
150
Flow m3/s
4th sampling
Rainfall mm
0
4000
200
3rd sampling
2000
2nd sampling
1st sampling
1000
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Month
그림 4-4. 공주지점 시료 채취 시기의 강우와 유량(출처:국가수자원관리
0
4000
50
100
3000
150
Rainfall mm
종합정보시스템, www.wamis.go.kr)
Flow m3/s
200
4th sampling
2000
1000
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Month
그림 4-5. 부여지점 시료 채취 시기의 강우와 유량(출처:국가수자원관리
종합정보시스템, www.wamis.go.kr)
- 38 -
50
100
150
3000
Rainfall mm
0
4000
Flow m3/s
200
4th sampling
2000
1000
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Month
그림 4-6. 강경지점 시료 채취 시기의 강우와 유량(출처:국가수자원관리
종합정보시스템, www.wamis.go.kr)
3. 수질 분석 결과
가. 수온
조사시기별 각 조사 지점의 수온차이는 계절적인 영향을 나타내고 있다. 농
경지인 DA의 경우 34.4℃까지 높은 수온을 보이고 있으며, 대청호 수변지역인 DL
역시 다른 본류지역의 수온보다 높은 온도를 보이고 있다. DL과 DA의 경우 조사
기간이 7월인 2차 조사시기에 가장 높은 수위를 나타내고 있으며, 본류의 경우 조
사시기가 9월인 4차 조사에서 가장 높은 수위를 보여주고 있다.
- 39 -
표 4-1. 수온 측정 결과(℃)
지점
구분
DL
DA
GH
GM
GB
GN
GG
DU
GU
GK
GS
1차
24.5
34.4
16.5
18.9
19.7
21.2
22.2
-
-
-
-
2차
30.3
31.3
21.2
20.3
21.1
24.3
23.2
-
-
-
-
3차
24.9
23.8
23.2
23.6
23.3
23.8
24.0
-
-
-
-
4차
24.3
-
24.2
24.3
24.3
24.3
24.3 25.9
24.3
24.1
24.9
나. 수소이온농도(pH)
대청댐 수변 지역인 DL은 8.0～8.7으로 비교적 높은 pH범위를 보여주고 있
다. 농경지인 DA역시 7.0～8.7의 높은 pH범위를 보여주고 있다. 본류는 6.9～8.5의
수치를 보여주고 있고 공주지점인 GG는 7.2～8.5으로 기타 본류 지역보다 높은 수
치를 보여주고 있다.
표 4-2. 수소이온농도측정 결과(pH)
지점
구분
DL
DA
GH
GM
GB
GN
GG
DU
GU
1차
8.7
8.7
7.5
7.5
7.5
7.5
8.5
-
-
2차
8.2
7.0
8.1
7.9
8.1
8.0
7.9
-
-
-
-
3차
8.5
7.8
6.9
7.1
7.0
7.3
7.2
-
-
-
-
4차
8.0
-
7.1
7.3
7.6
7.1
7.3
7.8
8.0
7.8
8.1
GK
GS
-
다. 용존산소(DO)
용존산소의 농도는 계절적요인과 관계없이 금남 지점인 GN의 10월에 조사
한 4차 자료를 제외 하고는 모두 상수원수 1급 기준인 7.5 mg/L 이상을 만족하고
있다. 측정결과 10월 조사된 4차 자료 중 용담댐에서 측정된 9.8 mg/L이 가장 높은
수치를 나타내고 있다. 이것은 용담호 상류 지역에 계곡이 많이 형성되어 있고, 시
료 채취 당시 호소에 바람에 의한 약 4～5 cm의 물결에 기인하는 것으로 보인다.
- 40 -
표 4-3. 용존산소 측정 결과(DO, mg/L)
지점
구분
DL
DA
GH
GM
GB
GN
GG
DU
GU
GK
GS
1차
8.2
9.2
9.8
9.0
9.0
8.2
9.8
-
-
-
-
2차
9.4
9.0
8.9
8.7
9.2
9.5
9.1
-
-
-
-
3차
7.7
9.6
7.5
6.6
7.9
8.7
8.3
-
-
-
-
4차
7.9
-
8.7
8.4
9.4
7.5
7.7
8.0
9.8
9.3
8.8
라. 총질소(TN)
총질소는 암모니아성 질소, 아질산성 질소, 질산성 질소의 총합으로 구성되
어 있고, 총 무기질소와 유기질소로 구성된다. 총질소의 농도는 2차 조사시기에 높
은 수치를 보여주고 있다. 그 중에서 공주 지점인 GG 조사지점에서 4.862 mg/L 로
가장 높은 수치를 보여주고 있고, 최상류지점인 현도의 DA 조사지점에서 0.477
mg/L 의 가장 낮은 농도를 보여주고 있다.
표 4-4. 총질소 농도(TN, mg/L)
지점
구분
DL
DA
GH
GM
GB
GN
GG
DU
GU
GK
GS
1차
1.043 0.812 0.604 2.483 2.231 2.242 1.215
-
-
-
-
2차
2.482 2.401 2.317 2.182 2.043 3.448 4.862
-
-
-
-
3차
1.772 0.477 2.501 2.282 1.934 2.652 1.973
-
-
-
-
4차
3.452
-
0.701 1.572 0.814 1.817 1.903 1.163 1.969 0.992 1.081
마. 총인(TP)
인은 질소와 함께 식물 성장을 제한하는 주된 영양소로 알려져 있으며, 호
소의 부영양화를 설명하는 중요한 지표로 사용되고 있다. USA EPA(Environmental
Protection Agency)는 호소의 영양상태를 빈영양(0.010 mg/L 이하), 중영양(0.010～
0.020 mg/L), 부영양(0.020 mg/L 이상)으로 구분하였다. 대청호의 수변 지점인 DL
과 용담호의 수변 지역인 DU지점에서 높은 부영양화 상태를 나타내고 있다. 하지
- 41 -
만 이 수치들은 호소의 전체 수질을 대표하는 수질이 아닌 호소수의 혼합이 빈번하
게 일어나지 못하는 수변지역의 인 농도를 나타내고 있다. 본류에서 현도 지점인
GH 조사지점에서 0.171 mg/L 의 가장 낮은 수치를 보여주고 있고, 공주 지점인
GG 조사지점이 평균 0.916 mg/L 로 가장 높은 수치를 보여주고 있다.
표 4-5. 총인 농도(TP, mg/L)
지점
구분
DL
DA
GH
GM
GB
GN
GG
DU
GU
GK
GS
1차
0.602 1.653 0.171 0.962 0.624 0.648 0.916
-
-
-
-
2차
0.382 0.411 0.270 0.813 0.162 0.303 0.706
-
-
-
-
3차
0.255 0.432 0.271 0.433 0.364 0.857 0.510
-
-
-
-
4차
1.809
-
0.232 0.310 0.421 0.824 0.883 0.158 0.438 0.519 0.189
바. 중금속 및 미량 유해물질
표 4-6은 수체에서 중금속과 미량유해물질에 대한 분석결과를 보여주고 있
+6
다. 분석항목으로는 As, Cd, Cr , Pb, ABS이며 모든 항목이 검출되지 않았다. 상기
중금속 들은 인체에 축적될 경우 심각한 신체장애를 일으킬 수 있는 유해 물질 들
이다. 금강 본류 지역에서 중금속이 유입될 수 있는 오염원은 공단지역 및 하수 처
리장의 방류수와 강우시 도로와 도시지역에서 유입되는 비점오염원이 있다. 하지만
홍수기에 측정된 2차 조사 자료에서 중금속이 검출되지 않은 것으로 보아, 도로지
역과 도시지역에서 발생하는 비점오염원중 중금속에 대한 영향은 크지 않을 것으로
사료된다. ABS의 경우 주로 생활하수와 공업지역에서 발생할 수 있다. 공주시과 대
전광역시를 관통하고 있는 금강에서 오염될 가능성이 높은 오염물질이지만 관측결
과 갈수기와 홍수기에 모두 검출되지 않았다.
- 42 -
표 4-6. 중금속 및 미량유해물질 (mg/L)
지점
구분
DL
DA
GH
GM
GB
GN
GG
DU
GU
GK
GS
As
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
-
-
-
-
Cd
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
-
-
-
-
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
-
-
-
-
Pb
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
-
-
-
-
ABS
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
-
-
-
-
As
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
-
-
-
-
Cd
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
-
-
-
-
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
-
-
-
-
Pb
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
-
-
-
-
ABS
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
-
-
-
-
1
Cr+6
차
2
+6
Cr
차
- 43 -
3. 퇴적물
가. 입도분포
(1) 1차 조사 결과
80
80
Percent finer by weight(%)
100
Percent finer by weight(%)
100
60
40
20
0
0.001
0.01
0.1
60
40
20
0
0.001
1
0.01
Particle size(mm)
100
80
80
Percent finer by weight(%)
Percent finer by weight(%)
100
60
40
20
0.1
1
10
0
0.01
100
0.1
1
Particle size(mm)
(D)
100
80
80
Percent finer by weight(%)
Percent finer by weight(%)
100
20
100
60
40
20
1
10
40
(C)
0.1
10
60
Particle size(mm)
0
0.01
1
(B)
(A)
0
0.01
0.1
Particle size(mm)
10
100
60
40
20
0
0.01
0.1
1
Particle size(mm)
Particle size(mm)
(E)
(F)
10
100
그림 4-7. 1차 조사 입도분포도 (A)DL; (B)DA; (C)GH; (D)GM; (E)GB;
(F)GN
- 44 -
100
Percent finer by weight(%)
80
60
40
20
0
0.01
0.1
1
10
100
Particle size(mm)
(G)
그림 4-8. 1차 조사 입도분포도 (G)GG
(2) 2차 조사 결과
80
80
60
40
20
0
0.001
0.01
0.1
1
60
40
20
0
0.001
10
(A)
(B)
100
80
80
60
40
20
0.1
0.1
Particle size(mm)
100
0
0.01
0.01
Particle size(mm)
Percent finer by weight(%)
Percent finer by weight
Percent finer by weight(%)
100
Percent finer by weight(%)
100
1
10
100
1
10
10
100
60
40
20
0
0.01
0.1
1
Particle size(mm)
Particle size(mm)
(C)
(D)
그림 4-9. 2차 조사 입도분포도 (A)DL; (B)DA; (C)GH; (D)GM
- 45 -
100
80
80
Percent finer by weight
Percent finer by weight(%)
100
60
40
20
60
40
20
0
0.01
0.1
1
10
0
0.01
100
0.1
1
Particle size(mm)
Particle size(mm)
(E)
(F)
10
100
1
10
100
Percent finer by weight(%)
80
60
40
20
0
0.01
0.1
1
10
100
Particle size(mm)
(G)
그림 4-10. 2차 조사 입도분포도 (E)GB; (F)GN; (G)GG
100
100
80
80
Percent finer by weight(%)
Percent finer by weight(%)
(3) 3차 조사 결과
60
40
20
0
0.001
0.01
0.1
1
10
60
40
20
0
0.001
0.01
0.1
Particle size(mm)
Particle size(mm)
(A)
(B)
그림 4-11. 3차 조사 입도분포도 (A)DL; (B)DA
- 46 -
80
80
60
40
20
0
0.01
Percent finer by weight(%)
Percent finer by weight(%)
100
0.1
1
10
60
40
20
0
0.01
100
(C)
(D)
100
80
80
60
40
20
0.1
1
Particle size(mm)
100
0
0.01
0.1
Particle size(mm)
Percent finer by weight(%)
Percent finer by weight(%)
100
1
10
100
10
100
10
100
60
40
20
0
0.01
0.1
1
Particle size(mm)
Particle size(mm)
(E)
(F)
Percent finer by weight(%)
100
80
60
40
20
0
0.01
0.1
1
10
100
Particle size(mm)
(G)
그림 4-12. 3차 조사 입도분포표 (C)GH; (D)GM; (E)GB; (F)GN; (G)GG
- 47 -
100
80
80
60
40
20
0.01
0.1
1
60
40
20
0
0.01
10
(A)
(B)
100
80
80
60
40
20
0.1
1
10
1
(C)
(D)
100
80
80
20
0.1
0.1
Particle size(mm)
40
1
10
100
10
100
10
100
20
Particle size(mm)
60
100
40
0
0.01
100
10
60
100
0
0.01
1
Particle size(mm)
100
0
0.01
0.1
Particle size(mm)
Percent finer by weight(%)
Percent finer by weight(%)
0
0.001
Percent finer by weight(%)
Percent finer by weight(%)
100
Percent finer by weight(%)
Percent finer by weight(%)
(4) 4차 조사 결과
60
40
20
0
0.01
0.1
1
Particle size(mm)
Particle size(mm)
(E)
(F)
그림 4-13. 4차 조사 입도분포표 (A)DL; (B)GH; (C)GM; (D)GB;
(E)GN; (F)GG
- 48 -
80
80
60
40
20
0
0.001
Percent finer by weight(%)
Percent finer by weight(%)
100
0.01
0.1
1
60
40
20
0
0.001
10
0.1
Particle size(mm)
(G)
(H)
100
100
80
80
60
40
20
0
0.001
0.01
Particle size(mm)
Percent finer by weight(%)
Percent finer by weight(%)
100
0.01
0.1
1
10
1
10
1
10
60
40
20
0
0.001
0.01
0.1
Particle size(mm)
Particle size(mm)
(I)
(J)
그림 4-14. 4차 조사 입도분포표 (G)DU; (H)GU; (I)GK; (J)GS
나. 수소이온농도(pH)
퇴적물의 pH는 수체의 pH 다소 낮은 경향을 보여주고 있다. DL 지점 수체
의 pH는 8.0～8.7을 나타내고 있는 반면, 퇴적물은 6.6～7.2를 나타내고 있다. 또한
본류 수체의 pH 측정 범위는 6.9～8.1인데 반하여 본류 퇴적물의 pH는 6.6～7.7로
보다 낮은 pH를 보여주고 있다. 퇴적물은 pH의 변화를 완충할 수 있는 능력이 있
는 것으로 알려져 있다.
- 49 -
표 4-7. 수소이온농도(pH)
지점
구분
DL
DA
GH
GM
GB
GN
GG
DU
GU
GK
GS
1차
6.6
6.9
6.9
7.2
7.2
7.3
7.3
-
-
-
-
2차
6.9
6.6
7.0
7.3
7.3
7.4
7.4
-
-
-
-
3차
7.2
6.6
7.2
7.7
7.4
7.3
7.4
-
-
-
-
4차
7.2
-
7.0
6.7
7.1
7.0
7.0
7.3
7.2
6.4
6.9
다. 유기물함량
퇴적물에는 하천의 유량, 유속, 하천 단면 형상 등의 영향에 의하여 유기물
함량이 달라진다. 표 4-8에 나타난 결과에 따르면 호소와 본류에서의 유기물 함량
이 다른 것이 뚜렷하게 나타나고 있다. 대청호 수변 지역인 DL의 경우 4.6～5.6%의
높은 유기물 함량을 보여주고, 용담호 수변 지역인 DU는 1.8%의 비교적 높은 유기
물 함량을 보여주고 있다. 또한 금강하류 구간에 속하는 강경, 하구언의 경우 각각
2.1, 3.2%의 높은 유기물 함량을 보여주고 있다. 높은 유기물 함량은 퇴적물내 다양
한 미생물에게 번식과 생존에 유리한 환경을 조성 할 수 있다.
표 4-8 유기물함량(%)
지점
구분
DL
DA
GH
GM
GB
GN
GG
DU
GU
GK
GS
1차
5.6
5.9
0.8
1.1
0.6
0.7
0.4
-
-
-
-
2차
4.6
6.1
1.4
1.7
0.6
0.5
0.5
-
-
-
-
3차
4.6
6.1
1.4
1.7
0.6
0.5
0.5
-
-
-
-
4차
4.6
-
0.6
0.9
0.4
0.7
0.4
1.8
0.3
2.1
3.2
라. 화학적산소요구량(COD)
퇴적물의 화학적산소요구량은 표 4-9의 유기물함량과 상관성이 높은 수치
들을 보여주고 있다. 일반적으로 유기물량의 측정은 강열감량이나 유기탄소량 측정
- 50 -
법을 이용하여 직접 정량 하지만 COD의 경우 퇴적물내 유기물이 산화될 때 소비
되는 산소량을 측정한다. 대청댐 수변 지역인 DL에서 12,500～17,600 mg/kg 로 높
은 수치를 보여주고, 본류지역에서는 금강 하구언인 GS 지점에서 11,500 mg/kg 로
나타났다. 용담호 수변 지역인 DU의 경우 유기물 함량은 1.8%로 DL에 상대적으로
낮은 함량을 보이고 있으나 COD는 15,100 mg/kg 로 DL과 유사한 COD농도를 보
여주고 있다. 이것은 GU지점의 퇴적물이 DL지점보다 비교적 부숙화의 진행이 덜
된 것으로 볼 수 있다.
표 4-9 화학적산소요구량(COD, mg/kg)
지점
구분
DL
DU
GU
GK
GS
1차 13,700 20,600 5,660 5,130 1,440 1,600 1,090
-
-
-
-
2차 12,500 16,500 4,630 5,700 3,830 1,600 3,280
-
-
-
-
3차 17,600 8,620 6,020 7,830 4,490 4,240 3,240
-
-
-
-
4차 15,900
DA
-
GH
GM
GB
GN
GG
5,810 5,590 1,930 1,800 1,660 15,100 2,120 5,770 11,500
마. 공극수 총질소(TN)
퇴적물 공극수에서 TN의 농도는 수체에 비하여 상당히 높은 수치들을 보
여주고 있다. 이것은 퇴적물내 영양염류가 다량으로 축적되어 있음을 보여준다고
볼 수 있다. 질소의 경우 수체와 퇴적물 간에 주변 환경에 따라 유기적으로 이동을
하게 된다. DA지점에서 가장 높은 수치를 보여주고 있으며, 호소수, 본류의 순서로
농도가 낮아지는 것으로 나타난다. 본류의 수체에서 GN, GG지점이 다른 본류지점
에 비하여 높은 수치를 보여주고 있으나, 퇴적물 시료에서는 다른 본류지점 보다
비교적 낮은 수치를 보여주고 있다. 이것은 퇴적물에서의 질소 농도는 수체에서의
질소 농도 이외에 다른 영향인자가 작용하는 것으로 보인다.
- 51 -
표 4-10. 공극수 총질소(TN, mg/L)
지점
구분
DL
DA
GH
GM
GB
GN
GG
DU
GU
GK
GS
1차
6.682 8.191 7.413 4.954 5.401 4.178 2.947
-
-
-
-
2차
5.239 9.120 6.332 5.131 9.134 5.184 3.242
-
-
-
-
3차
3.582 1.352 2.184 3.276 5.582 3.024 1.028
-
-
-
-
4차
8.932
-
2.902 3.553 2.429 2.250 3.432 4.851 2.281 2.027 2.006
바. 공극수 총인(TP)
공극수의 총인 농도도 총질소와 마찬가지로 수체의 농도보다 높은 농도를
보여주고 있다. DA지점의 경우 6월과 7월 조사된 1차 2차 조사시기에 TN과 TP의
농도가 높은 것으로 나타났다. 이것은 농경지에서 수확량을 증대하기 위해 시비한
비료와 관계가 있을 것으로 보인다. 평균 농도는 매포 지점인 GM에서 1.935 mg/L
로 가장 높은 농도를 보여주고 있다.
표 4-11. 공극수 총인(TP, mg/L)
지점
구분
DL
DA
GH
GM
GB
GN
GG
DU
GU
GK
GS
1차
3.901 3.201 0.502 3.102 1.604 2.011 1.324
-
-
-
-
2차
1.141 5.089 1.512 2.030 0.662 0.811 1.163
-
-
-
-
3차
1.431 1.182 1.032 1.054 1.033 1.179 0.949
-
-
-
-
4차
1.731
-
1.602 1.552 1.549 1.328 1.402 1.981 1.434 1.651 1.511
사. 형태별 인(P)
그림 4-15부터 4-18은 표 4-12를 그래프화 한 것이다. 1차 조사시기에는 논
의 퇴적물에서 가장 높은 농도인 1,943 mg/kg로 나타났다. 대청호 수변 지역의 퇴
적물에서 는 1,799 mg/kg로 나타났으며 본류지점에서는 350～975 mg/kg의 범위의
농도로 나타났다. 대청호 수변 지역과 논의 퇴적물에서 TP의 구성 형태중에서
- 52 -
NAI-P가 각각 48.5, 42.9%로 높은비율을 나타내고 있으며, 상대적으로 Res-P가 25,
29%로 보다 낮은 비율을 보이고 있다. 반면 본류 지역에서는 공주지점인 GG를 제
외한 모든 지점에서 Res-P가 54.8～75.8%로 높은 비율을 차지하고 있는 것으로 나
타난다. 이시기는 대청호의 경우 연중 가장 낮은 수위로 유지하고 있으며, 본류는
평수위로 유지되고 있다.
2차 조사에서는 대청호 수변 퇴적물이 1,146 mg/kg로 감소하였으며, 논의
퇴적물에서는 2,169 mg/kg로 1차 조사 결과에서 크게 차이가 없는 농도를 나타내
고 있다. 2차 조사내용에서는 1차 조사에서와는 다른 형태별 인의 구성비가 나타난
다. 대청호 수변 퇴적물의 경우 Ads-P가 32.9% 증가하였고, NAI-P가 24.3%로 감
소하였으며, 논도 같은 경향으로 Ads-P는 27.4로 증가하였고, NAI-P가 21.3%로 감
소하였다. 본류에서는 358～667 mg/kg의 TP농도 범위를 보여주고 있다. 본류에서
인의 형태별 구성비는 1차 조사에서는 6.1～25.2%의 농도 범위를 나타냈던 Ads-P
가 24.4～41.8%의 농도 범위로 증가한 것을 확인 할 수가 있다. 이 시기는 홍수기가
시작되는 단계의 시기로서 홍수기의 유량을 기록하고 있다.
3차 조사시기에서 대청호는 연중 최고 수위를 유지하고 있다. 수변지역은
년중 최저 수위에서 수변 지역보다 호소내부에서 더욱 멀리 이동하여 1차 시기에
나대지로 형성되어 있던 지역이 수변 구간으로 침수된다. 대청호의 수변 퇴적물에
서 인의 농도는 2차 조사 시기보다 현저하게 낮으며, 논도 낮은 농도를 나타내고
있다. 그리고 2차 조사 시기에서 20～30%의 구성비를 보여주었던 Ads-P와 NAI-P
의 구성비가 5～8.6%로 떨어지고 반면에 70.3～86.9%의 구성비를 나타내고 있다.
하지만 대청호에서 Res-P의 구성비는 크게 증가하였지만 실제 농도는 384 mg/kg
에서 265 mg/kg로 약간 감소하였다. 본류에서의 TP의 농도는 199～535 mg/kg로 2
차 조사 시기보다 감소하였다. 하지만 Res-P는 161～486 mg/kg으로 증가 하였다.
이것은 홍수기에 강우에 의한 유량의 증가로 인하여 부숙화가 거의 되지 않은 새로
운 퇴적물들의 유입됨으로서 유기물과 결합되어 있는 Res-P의 구성비가 높아진 것
으로 볼 수 있다.
4차 조사시기에서는 상류의 용담호 수변 지역의 퇴적물과 금강 하류인 부
여, 하구언으로부터 backwater 영향권에 있는 강경, 하구언이 추가로 조사되었다.
대청호 수변지역의 퇴적물은 3차 조사시기에 분서된 결과와 유사항 추세와 농도를
보여주고 있고, 본류 역시 TP의 농도도 크게 변하지 않았으며, Res-P가 여전히
- 53 -
83.6～90.2%로 높은 비율로 구성하고 있다. 본류의 상류부터 하류부로 총인의 농도
는 다음과 같이 나타난다. 상류로부터 하류로 현도 335 mg/kg, 매포 322 mg/kg,
부강 314 mg/kg, 금남 327 mg/kg, 공주 428 mg/kg, 부여 375 mg/kg, 강경 437
mg/kg, 하구언 676 mg/kg이다. 하류로 진행 될수록 TP의 농도가 증가하는 경향을
나타내고 있다.
- 54 -
Ads-P
NAI-P
A-P
Res-P
그림 4-15. 1차 조사지점의 퇴적물에서 형태별 인의 구성
- 55 -
Ads-P
NAI-P
A-P
Res-P
그림 4-16. 2차 조사지점의 퇴적물에서 형태별 인의 구성
- 56 -
Ads-P
NAI-P
A-P
Res-P
그림 4-17. 3차 조사지점의 퇴적물에서 형태별 인의 구성
- 57 -
Ads-P
NAI-P
A-P
Res-P
그림 4-18. 4차 조사지점의 퇴적물에서 형태별 인의 구성
- 58 -
표 4-12. 퇴적물의 형태별 인(mg/kg)
구분 형태 지점
TP
1차
GM
GB
GN
GG
1,799 1,943 595 975 350 521 901
DU
GU
GK
GS
-
-
-
-
36 137
55
34 227
-
-
-
-
NAI-P
872 834 116 209
55
61 324
-
-
-
-
187 215
22
31 167
-
-
-
-
450 563 423 534 219 395 183
-
-
-
-
1,146 2,169 550 667 539 364 358
-
-
-
-
Ads-P
377 594 134 248 216 152 128
-
-
-
-
NAI-P
279 461 168 171 194 115
77
-
-
-
-
106 204
TP
A-P
20
56
54
26
-
-
-
-
384 908 174 225
72
44 128
-
-
-
-
1,146 2,169 550 667 539 364 358
-
-
-
-
Ads-P
377 594 134 248 216 152 128
-
-
-
-
NAI-P
279 461 168 171 194 115
77
-
-
-
-
106 204
TP
A-P
Res-P
74
95
23
Res-P
4차
GH
290 331
Res-P
3차
DA
Ads-P
A-P
2차
DL
74
23
56
54
26
-
-
-
-
384 908 174 225
72
44 128
-
-
-
-
TP
286
-
Ads-P
21
-
18
15
21
28
14
21
29
12
24
NAI-P
52
-
30
29
18
13
26
71
13
45
75
8
-
8
2
5
6
2
3
6
7
12
204
-
A-P
Res-P
335 322 314 327 428 377 375 437 676
280 275 271 280 386 282 327 373 565
아. 대장균군수
표 4-13은 퇴적물에서 평판 집락시험법으로 대장균군수를 측정한 것이다.
평수기에 조사된 1차 조사자료를 보면 대장균군수가 상대적으로 높지 않음을 알 수
- 59 -
있다. 하지만 대청호에서 수위가 최고수준을 유지하고 있는 시기에 조사된 3차 시
기의 대장균군수는 대청호 수변 지역에서 조사 기간 중 가장 높은 대장균군수를 유
지하고 있다. 본류의 결과를 보면 유량이 높은 시기에 조사된 2차 조사자료에서 현
도, 매포, 부강지역에서 많은 대장균군이 검출되었고, 상류에서 하류로 이동할수록
대장균군수가 감소하는 것을 확인할 수 있다.
표 4-13. 대장균군수 (개/g)
지점
구분
DL
1차
80
2차
450
3차
4차
DA
GN
GG
DU
GU
GK
GS
40
200
300
-
-
-
-
430 3,800 6,500 1,100
300
230
-
-
-
-
35
GH
82
2,200 1,500 1,400
110
-
1,300
GM
30
GB
390
280
210
530
-
-
-
-
560
280
350
110
30
38
30
30
자. 중금속 및 미량 유해물질
표 4-14는 퇴적물에서 중금속과 미량유해물질에 대한 분석결과를 보여주고
+6
있다. 분석항목으로는 As, Cd, Cr , Pb, ABS이며 모든 항목이 검출되지 않았다. 상
기 중금속 들은 인체에 축적될 경우 심각한 신체장애를 일으킬 수 있는 유해 물질
들이다. 또한 퇴적물은 중금석이 축척 및 유지되기 좋은 조건을 갖추고 있는 장소
이다. 금강은 공주와 대전의 대도시 중심부를 관통하고 있다. 하지만 산업에 의해
발생하는 오염물질인 중금속과 미량 유해물질들이 퇴적물에 축적되지 않은 것으로
나타나고 있다. 중금속은 수체에 유입 되었을 경우 부유물질들과 함께 퇴적하여 퇴
적물에 축적되는 특성을 갖는다. 하지만 퇴적물에서 검출되지 않은 것은 현재 뿐만
이 아닌 과거 수년간에도 중금속으로 인한 오염이 없었던 것으로 추측할 수 있다.
- 60 -
표 4-14. 중금속 및 미량유해물질 (mg/kg)
지점
구분
DL
DA
GH
GM
GB
GN
GG
DU
GU
GK
GS
As
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
-
-
-
-
Cd
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
-
-
-
-
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
-
-
-
-
Pb
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
-
-
-
-
ABS
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
-
-
-
-
As
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
-
-
-
-
Cd
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
-
-
-
-
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
-
-
-
-
Pb
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
-
-
-
-
ABS
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
-
-
-
-
1
Cr+6
차
2
+6
Cr
차
- 61 -
2절. 퇴적물 부하 지속곡선의 개발 및 적용
1. 서 론
환경정책기본법에 의하면 하천수질의 등급을 분류할 때 수소이온농도, 생물
화학적 산소요구량 (BOD), 부유물질량 (SS), 용존산소량 (DO), 대장균 (coliform)
군수를 기준으로 수질등급을 그 사용용도에 따라 5단계로 분류하도록 되어 있으나
수소이온농도와 부유물질량, 용존산소량은 등급간의 차이가 없고 대장균 군수는 관
련자료가 부족하므로 생물화학적 산소요구량을 등급분류의 기준으로 주로 사용한
다.
동 법에 의하면 하천 수질등급분류에 있어서 주 관심이 있는 1급수‐3급수에
해당하는 BOD농도는 각각 1 mg/L 이하, 3 mg/L 이하, 6 mg/L 이하이고 대장균
군수는 각각 50 MPN/100ml 이하, 1000 MPN/100ml 이하, 5000 MPN/100ml 이하이
다.
대장균은 병원균 지표 미생물(Pathogen Indicator Microorganism)로 수체
내 병원균 군집 수를 간접적으로 나타낸다.
병원균에 오염된 물은 인간 활동에 다
양한 부분에서 악영향을 끼치게 된다. 첫째, 미생물에 오염된 물에서 수영과 같은
레크레이션 활동을 하게 될 때 피부 접촉 또는
물을 삼키게 될 경우 질병을 유발
할 수 있으며, 둘째, 오염된 수체는 어패류의 생육에 악영향을 끼치게 되고, 셋째,
미생물에 오염된 수체를 상수원수로 사용할 경우 염소 소독으로도 제거되지 않는
Cryptosporidium, Giardia lamblia 같은 미생물을 제거하기 위해서는 여과와 같은
고도처리를 하여야 하므로 수처리 비용을 증가시킬 수 있고, 네 번째는
미생물의
제거를 위하여 염소소독을 하게 될 경우 THM과 같은 부산물 생성에 의해 인간에
게 악영향을 끼치게 된다.
이와 같이 병원균 지시미생물의 다량 검출은 레크레이션 활동, 음용수로의
이용, 수생환경 등을 통해 인간의 건강에 유해한 영향을 미칠 수 있으므로 다른 여
러 나라에서는 이 분야에 대한 연구와 다양한 수질 기준을 정하여 관리하고 있다.
United Nations Environmental Program(UNEP)와 World Health Organization
(WHO)는 위락용수의 대장균 농도를 규제하고 있다.
수질 측정시 5개 이상의 중복
시료의 분원성 대장균의 평균농도는 시료 수의 50% 누적확률이 100 /100ml이하이
고 90% 누적확률이 1000 /100ml 이하이어야 한다.
미 환경국 (U.S. EPA)은 E.
coli 의 농도가 5개 이상의 시료에 대하여 30일 평균농도가 126/100 ml 이하가 되도
록 규정하고 있다.
‐ 62 ‐
병원균은 다양한 오염원을 통해 수체로 유입하게 된다.
대표적인 점오염원
에는 하수처리장 방류수 (Wastewater treatment plant), 합류식 하수관거 월류수
(CSOs: Combined Sewer Overflow), 분류식 하수관거월류수 (SSOs: Sanitary
Sewer Overflow)등이 있고, 비점오염원에는 불법적인 방류, 야생동물, 부패조, 가축
시설, 매립지, 목초지 등을 들 수 있다. 그리고 농지에서 사용하는 비료와 하수 오
니 또한 큰 오염원이 된다. 이와 같은 오염원들은 강우에 의해 수체로 유입되게 된
다.
이와 같이 병원균의 수체 유입과 강우유출수간의 관계가 높기 때문에 하천
의 유량과 대장균 군집간의 관계가 높다.
하천의 유량을 확률적으로 파악하기 위
한 방법으로 유량지속곡선(Flow Duration Curve)법이 있다(Dingman, 2002; Jacobs
등, 1998; Singh 등, 2001; Vogel 등, 1994). 이는 일정한 기간의 하천유량자료에
대한 초과누적확률을 구하고 확률지에 도시하여 유량과 누적확률간의 관계를 곡선
으로 작성하는 방법이다.
유량지속곡선의 작성법을 응용하여 부하지속곡선을 작성
할 수 있는데(Vogel 등, 1995) 하천유량과 관심이 있는 항목의 하천농도를 이용하여
부하량을 계산하고 부하량과 누적확률간의 관계를 확률지상에 도시하는 방법이다.
그러나 이러한 부하지속곡선법을 이용한 하천부하량 해석의 예는 많지 않다.
Julien (2002)는 하천의 유량과 퇴적물의 배출량의 자료를 이용하여 퇴적물지속곡선
(sediment‐duration curve)을 작성하는 방법을 제시하였다. Leib 등 (1998)은 소하
천의 용해성 아연 농도의 지속기간을 산정하기 위하여 유량지속곡선법을 응용하였
다.
그는 한정된 숫자의 실제 유량과 농도측정자료를 이용하여 제작한 관계식을
이용하여 관심지점의 6년간 일유량에 대응하는 용해성 아연농도자료와 부하량을 산
출하고, 용해성 아연 일부하지속곡선을 작성하였다.
이 방법은 부하량의 산정에 있
어서 실제 측정자료를 사용하지 않았으므로 그 해석과 적용에 제한이 있다.
Kim
등 (2005)은 비점원 오염물질이 하천 병원균 농도 변화에 미치는 영향을 제시하기
위하여 금강하류유역 두 지점에서의 병원균 부하량을 누적확률 별로 도시하였다.
그러나 이는 2002년 11월부터 2003년 4월에까지 주 일회씩 24회에 걸친 실 측정치
만을 이용하였으므로 그 의미 해석에 제한이 있다.
따라서 본 연구에서는 장기간 모니터링 한 하천의 대장균 농도를 일 유량과
함께 분석하는 방법으로써 대장균 부하지속곡선을 개발하였으며 금강 하류 공주 유
역에 대하여 적용하였다.
‐ 63 ‐
2. 연 구 방 법
본 연구는 금강유역의 공주지역을 대상으로 하였다.
금강은 전북 장수군에
서 발원하여 대전, 공주, 부여 등을 경유하여 서해로 흐르며 유역면적은 12,548.51
2
km 이고 670개의 하천을 포함하며 그 총 연장은 7,426 km이다. 토지이용은 산림과
농지면적이 7020.7 km2, 3585.7 km2으로 전체면적의 84.5%를 차지하고 연평균 강수
량은 1,100‐1,300 mm 이나 지형 등의 요인에 의해 국지적인 변화가 크다.
따라서
하류지역은 연평균 강수량이 1,100 mm 내외로 적은 편이고, 상류지역은 1,300 mm
내외의 다우지역에 속한다.
공주유역은 여러 수질예측모델링 연구에 걸쳐서 수질 예측치와 관측치의 차
이가 많이 발생하는 지역이다.
공주수위표의 평균강우량은 1,157.7 mm이고 평균
유출고는 750.1 mm로써 평균 유출률은 63.8%이다. 공주유역의 목표수질은 2급수
로써, 환경정책기본법 상 하천등급에 의하면 BOD 3 mg/L이하, 대장균수 1,000
MPN/100mL에 해당한다.
이는 또한 수영용수의 등급에 해당하므로 상수용수 2급
과 위락용수의 목적에 동시에 부합되어야 함을 뜻한다.
공주지역의 수질자료는 금강유역 환경부 수질측정망 공주1지점의 1996년 1월부터
2004년 7월까지 월평균 수질 자료를 이용하였다. 수질자료는 유기물질, 중금속, 영
양염류 등 25개 항목이 있으나 이중 대장균군 농도(단위: MPN/100ml)를 본 연구에
사용하였다.
유량자료는 1996년 1월부터 2004년 7월까지의 건설교통부 공주(금강교) 지
점의 수위자료를 이용하여 산출한 일단위 유량 자료를 이용하였다.
같은 자료를
이용한 공주 지역의 1998년도부터 3년간의 평수량은 161.5 cms 이며 갈수량은 50.3
cms 이다. 강우량 자료는 같은 기간의 기상청 자료를 사용하였다.
3. 결과
및
고찰
그림 4-19는 1996년 1월부터 2004년 7월까지 공주지점 일 강우량과 일 평
균 유량을 도시한 것이다.
유량과 강우가 밀접하게 관련이 있음을 보이고 있으며
매년 7월과 8월 등 호우기에 유량이 1000 cms 이상 증가할 때도 있음을 보이고 있
다.
‐ 64 ‐
0
4000
50
3000
Precipitation
100
2000
150
Flow Rate
Daily Precipitation (mm)
Daily Average Flow Rate (cms)
5000
1000
0
200
96
97
98
99
00
01
02
03
04
Year
그림 4-19. Daily Average Flow Rate and Daily Precipitation at Gongju, the
Geum River during January, 1996‐July, 2004.
그림 4-19에 보인 일유량 자료를 이용하여 유량지속곡선(Flow Duration
Curve)은 다음과 같은 방법으로 작성할 수 있다.
1) 자료기간 동안의 일유량자료를 취합한 후 이를 크기 순서로 작은 것부터 나열해
비초과확률을 아래와 같은 도시공식(plotting position formula)에 의해 계산한다.
FQ(q(i)) = i / (365×N+1)
(식 4-1)
여기서 FQ(q(i))는 크기순서로 작은 것부터 나열했을 때 그 순서가 i 번째
인 일유량 q(i)의 비초과확률을 의미하며 N은 자료년수이다.
2) 1)에서 일유량 별로 비초과확률이 계산되면 다음의 식을 이용해 초과확률을 계
산할 수 있으며 이를 이용해 x 축(확률스케일)을 초과확률로 y 축(로그 스케일)을
유량으로 하는 유량지속곡선(Flow duration curve)을 작성한다.
EPQ(q) = 1‐ FQ(q)
(식 4-2)
여기서 EPQ(q)는 일유량 q에 해당하는 초과확률이다.
그림 4-20은 그림 4-19와 같은 기간, 지점에서 유량지속곡선을 도시하고 있
‐ 65 ‐
다.
있다.
그림 4-20을 이용하면 특정 유량에 대한 초과 누적확률을 간편하게 찾을 수
예를 들어 공주지점의 갈수량인 50.3 cms에 대한 초과누적확률은 40%로 1
년 중 갈수량 이상의 유량이 흐르는 일수가 365*0.4=146일 임을 의미한다. 유량의
변화에 대한 이해를 돕기 위하여 동일지점, 동일 기간에 대한 유량의 시 변화를 같
은 그래프상에 함께 도시하였다.
Year
10000
96
97
98
99
00
01
02
03
04
Flow Rate (cms)
1000
Flow Rate
100
10
Flow Duration Curve
1
0.01
0.1
1
10
30
50
70
90
99
99.9 99.99
Exceedance Probability (%), P {Q>q}*100
그림 4-20. Flow Duration Curve at Gongju, the Geum River during January,
1996‐July, 2004.
그림 4-21은 그림 4-19와 같은 기간, 지점에서 대장균 군집 농도의 시계열
변화이다. 공주지점의 목표수질인 2급수를 만족하기 위한 수질항목 중 대장균 군집
수는 1000 MPN/100ml 인데 상당히 오랜 기간 동안 수질등급을 초과하고 있는 것
을 보이고 있다.
대장균 군집농도와 유량과의 관계에 대한 이해를 돕기 위하여 동
일지점, 동일 기간에 대한 유량의 시 변화를 같은 그래프상에 함께 도시하였다.
‐ 66 ‐
1e+5
1000
1e+4
100
1e+3
10
1e+2
Total Coliform
Flow Rate
1
Total Coliform Concentration (MPN/100ml)
Daily Average Flow Rate (cms)
10000
1e+1
96
97
98
99
00
01
02
03
04
Time (Year)
그림 4-21 Time Series Daily Flow Rate and Total Coliform Concentration at
Gongju, the Geum River during January, 1996‐July, 2004.
그림 4-21에서 하천의 유량과 대장균 군집간의 관계가 상당히 높은 것을
알 수 있다. Kim 등 (2004)은 공주지점에서 수위 및 BOD, COD, SS, 대장균 군집
농도 (TC), 분원성 대장균 군집 농도 (FC) 측정 자료에 대한 상호 상관도 분석결과
수위와 대장균 군집농도간의 상관도가 매우 높음을 보고하였다. 표 4-19는 그 상관
도 분석결과를 보이고 있다. 표 4-19에서 상관도를 나타내는 Pearson 계수는 완전
선형 상관일 경우는 1, 완전 역선형 상관일 경우는‐1을 나타낸다. 수위와 BOD는
‐0.363으로 수위가 증가할 때 BOD농도는 감소함을 뜻하지만 선형적인 관계가 존
재하지 않는다. 반면 수위와 대장균 군집수간의 상관계수는 0.712로써, 수위증가와
대장균 군집농도간에 선형관계가 존재함을 뜻하며, 또한 0.01수준에서 유의함을 나
타내므로 두 인자간의 관계가 밀접함을 나타내고 있다.
‐ 67 ‐
표 4-19 Pearson correlation coefficients between water level and water quality
concentrations (after Kim et al., 2004a)
Level
BOD
COD
SS
TC
FC
Level
1
.363
.252
.375
**
.712
.018
BOD
.363
1
**
.621
.130
**
.515
.023
COD
.252
.621**
1
.288
.385
.116
SS
.375
.130
.288
1
.192
.534**
TC
**
.712
.515**
.385
.192
1
.134
FC
.018
.023
.116
.534**
.134
1
** Correlation is significant at the 0.01 level (2‐tailed).
그림 4-20의 유량자료와 그림 4-21의 대장균군 농도를 이용하여 다음과 같
은 방법으로 부하지속곡선을 작성할 수 있다:
1) 크기 순으로 나열된 일유량 값에 이에 상응하는 측정된 농도를 곱하면 일평균
부하량을 계산할 수 있으며 이를 이용하여 x 축을 초과확률로, y 축을 부하량으로
하는 부하지속곡선(Load Duration Curve)을 구한다. 일평균 부하량을 산정할 때 월
평균 수질농도가 유지되는 것으로 가정하였다.
2) 마찬가지로 크기 순으로 나열된 일유량에 수질 기준 농도를 곱하면 기준 일평균
부하량을 계산할 수 있으며 이를 이용하여 x 축을 초과확률로, y 축을 부하량으로
하는 기준 부하지속곡선(Standard Load Duration Curve)을 작성한다.
이와 같은 절차를 통해 얻게 되는 부하지속곡선과 기준부하지속곡선을 동일
그래프상에 도시하여 비교하면 수질기준을 초과하는 부하량 및 이에 해당하는 유량
과 초과확률간의 관계를 분석할 수 있게 된다.
그림 4-22는 그림 4-19와 동일지점, 동일기간에 대한 대장균 부하지속곡선
을 보이고 있다.
공주지점의 목표수질인 2급수를 만족하기 위한 수질항목 중 대장
균 군집수는 1000 MPN/100ml 이므로 수질기준과 일 평균유량 자료를 이용하여 기
준부하지속곡선 (Standard Duration Curve)을 작성할 수 있다.
대장균부하지속곡
선이 기준부하지속곡선보다 큰 부분은 수질이 2급수를 만족하지 못하는 것을 나타
낸다. 즉 그림 4-22에 의하면 공주지점에서 1996년 1월부터 2004년 7월까지 47%
의 기간 동안 대장균 군집수 항목에 대하여 목표수질을 달성하지 못하고 있음을 나
타내고 있다. 대장균부하지속곡선과 기준부하지속곡선이 교차하는 지점의 유량은
그림 4-20 유량지속곡선에서 47% 초과누적확률에 해당하며 이는 51 cms이다. 즉
‐ 68 ‐
유량과 대장균 농도간의 상관이 매우 높은 것을 고려하면 51 cms이상의 유량이 흐
르는 경우는 대장군 군집의 농도가 수질기준을 초과함을 의미한다.
유량이 높을 때 대장군 군집의 농도가 높아져서 수질기준을 초과하므로 수
질개선을 위하여 비점원 오염물질 배출원에서의 병원균을 저감하기 위한 노력이 필
요하다.
Total Coliform Loading (MPN/100ml*cms)
1e+8
1e+7
Coliform Load Duration Curve
1e+6
Equivalent to
daily mean flow rate
= 51 cms
1e+5
Stadard Duration Curve
for Class 2
1e+4
47%
1e+3
0.01
0.1
1
10
30
50
70
90
99
99.9
Exceedance Probability (%), P{L>l}*100
그림 4-22 Coliform Load Duration Curve and Standard Load Duration Curve at
Gongju
‐ 69 ‐
3절 퇴적물에서 발생하는 인 용출량 추정
1. 서론
우리나라에서 상수원은 지표수에 크게 의존하고 있으며, 이중에서 호소수의 의
존도가 40%를 차지하고 있다.
이와 같이 주요 수자원인 호소수의 영양 상태가 현재
중영양 상태에서 부영양 상태로 진행되고 있으며, 조류의 출현 빈도가 증가하고, 탁도
가 증가하며, 산소의 고갈로 인하여 수중 생태계가 파괴되면 수자원으로서의 가치를
상실하게 될것이다(An, 2002).
호소수에서 용존산소의 주요영향인자는 수층이 대기와 접촉하고 있는 표면에서
의 재폭기, 확산이나 대류에 의한 산소의 수직이동, 식물성 플랑크톤에 의한 광합성,
수온이 낮아짐에 따른 산소용해도의 증가, 퇴적된 퇴적물에서의 용존산소 소모 등의
내부적인 요인과 외적으로 유입수의 용존산소 변화 등이 있다.
수중 용존산소를 소비
하는 것으로는 유기물, 수위변화구간의 수변지역에 위치한 점액질균류, 수중 미생물의
호흡에 의한 소비, 외부에서 유입되는 유해물질, 슬러지와 사조류의 유해와 수중 오염
물질이 침전된 퇴적물에서의 영양염 용출에 의한 소비 등의 인자가 있다(이순화 등,
1995)
여름에 수온에 의한 밀도 차이로 인하여 성층이 발생하며, 성층이 발생하고 있
는 기간 동안에 심층수는 산소의 공급이 원활히 이루어지지 못하고 용존산소가 부족하
거나 혐기성 상태를 유지하게 되고, 혐기화가 일어남에 따라 퇴적물에서의 인용출량이
증가하게 된다. 이것은 혐기성 상태에서 철이나 알루미늄 등이 이온이 되면서 이와 결
합하고 있던 인산염이 분리되어 수체로 이동되기 때문이다(Stumm et al. 1996;
Abrams, 1995). 또한 퇴적물에서의 인의 용출과 관련된 선행 연구에서는 인의 용출이
용존산소, 온도, pH에 따라 달라지며, 20℃이상의 온도에서 용출률이 높고, 용존산소와
반비례하며, 용존산소의 농도가 1 mg/L미만으로 떨어질 경우 퇴적물로부터 인의 용출
이 급격하게 일어난다나고 하였다(이정엽 등, 1999; 임봉수 등, 1997; Wang, 2005). 서
동일(1998)은 대청댐에서 호소수의 용존산소 농도가 낮을 때 인산염 인 농도와 총인
농도가 증가하고 용존산소 농도가 다시 증가하였을 때 이들 모두가 감소한다고 하였으
며, 특히 양식장이 다년간 위치하여 다량의 퇴적물이 축적하였을 것으로 추측되는 회
남지역과 유속이 상당이 낮은 내탑지역에서 뚜렷하게 나타난다고 하였다. 그리고 한해
평균 75만톤 가량이 유입되어 대청호 전체에 걸쳐 연간 5.4cm 가량의 퇴적물이 축적된
다고 하였다. 이러한 경우 외부유입수의 수질을 개선한다고 하여도 내부부하로 작용하
- 70 -
는 퇴적물에 축적된 오염원이 용출하여 호소내의 수질은 그대로인 경우가 발생하게 된
다.(Bengtsson, 1975)
일반적으로는 퇴적물에서 인의 분류는 총인(TP)과 토양이나 기타 다양한 미립
자의 표면에 흡착되어 NH4Cl로 용출되는 Adsorbed-P (Ads-P), 철이나 알루미늄과 같
은 금속과 착물을 이루고 있고 NaOH에 의해 용출되는 Nonapatite-P(NAI-P), 칼슘과
결합하여
광물의
결정속에
포함되어
있는
Apatite-P(A-P),
유기물과
결합된
residual-P(R-P)로 분류된다(Hieltjes et al, 1980). 그리고 그중에서도 수중 용존산소의
변화에 의하여 쉽게 용출될 수 있는 형태의 인은 산화⋅환원 전위가 낮아지거나 pH가
상승할 경우 수층으로 용출이 일어나는 NAI-P이라고 알려져 있다 (임봉수 등, 1997).
Moore(1994)는 퇴적물에서 인은 호기성 조건에서 철산화물에 흡착되거나
strengite와 같은 광물질로 침전되기 때문에 공극수에의 인의 농도는 낮아진다고 하였
다. 이것은 호기성 조건에서 공극수에의 인이 NAI-P 형태의 인으로 침전하여 존재한
다고 해석할 수 있다. 그러나 유기물이 분해가 진행됨에 따라 산소가 고갈되어 혐기성
상태가 되는 경우 Fe(OH)3등은 수체와 퇴적물에 존재하고 있는 황에 의해 Fe(II)이온
으로 환원되어 이들과 결합하고 있던 인은 분리되어 공극수의 인으로 용출된다. 이러
한 화학적 반응에 의하여 호기성 상태와 혐기성 상태에 따라 퇴적물에서 인이 수체로
용출된다.
본 연구에서는 호소수에서 표층수와 심층수간의 순환이 원활하게 이루어져 용
존산소가 공급되는 경우와 성층현상이 발생하여 심층수에 용존산소의 공급이 원활하지
못한 경우에 인용출과 용존산소의 소모에 대하여 비교실험을 통하여 연구하였다.
2. 재료 및 방법
본 연구에서 사용한 퇴적물은 하절기 대청댐 수문에서 상류 약 1km 지점에서
선박에서 그랩샘플러를 내려 40 m 수심에서 교란된 상태의 시료를 채취하였다. 시료채
취 즉시 현장에서 20 L 용량의 플라스틱 통에 공기가 들어가지 않도록 밀봉하였으며
냉장상태로 실험실로 운반하여 즉시 분석을 실시하였다. 퇴적물의 pH는 퇴적물시료 5
g을 증류수 25 ml에 넣어 보정된 pH미터로 측정하였고 (토양오염공정시험법), 입도분
포는 미 Malvern사의 입경분석기인 Mastersizer를 사용하여 측정하였고 (KS F2302),
강열감량은 550℃의 전기로에 2시간 동안 가열하여 측정하였다(해양환경공정시험법).
인은 존재형태에 따라 다양한 분석방법이 있으나, 일반적으로는 토양이나 기타 다양한
미립자의 표면에 흡착되어 NH4Cl로 용출되는 Adsorbed-P (Ads-P), 철이나 알루미늄
- 71 -
과 같은 금속과 착물을 이루고 있고 NaOH에 의해 용출되는 Nonapatite-P(NAI-P), 광
물의 결정속에 포함되어 있는 Apatite-P(A-P), 유기물과 결합된 residual-P와 총인
(TP)으로 분류된다. NAI-P, Apatite-P, Abs-P, residual-P는 Hieltjes 등(1980)이 제
안한 방법으로 측정하였다. 본 연구에 사용된 퇴적물의 물리적 특성 및 인 존재 형태
별 특성을 문헌상의 자료와 비교한 것이다. 건조된 시료 1 kg 중 총인 (Total
Phosphorus)에 대한 흡착된 Ads-P가 3.3%,, NAI-P가 34.4%를 차지하고 있고, Ca2+
와 착물 형태의
Apatite-P가 25.1%, 그리고 총인에서 위의 세가지 인을 뺀 나머지를
Residual-P로 계산하여 37.2%가 존재하고 있는 것으로 조사되었다. Ads-P는 주위 환
경변화에 따라 쉽게 용출 될 수 있으며, NAI-P와 Apatite-P또한 산화환원전위 및 pH
의
변화에
따라
상당량의
인이
용출될
가능성을
잠재하고
있음을
나타낸다.
Residual-P는 phosphate로 생물학적 분해 불능 물질이다. .퇴적물의 입도분포는 그림
4-20의 (A)와 같은 분포를 나타내고 있으며, 미국 농무성의 토양분류법에 따라 실트롬
으로 분류 된다.
3
퇴적물의 함수율은 70.4%, 건조단위중량은 2.48 g/cm 이다. 본 연구
는 선행연구에서 밝혀진 인의 용출특성의 주요 인자인 용존산소, 온도, pH에 대하여는
변수를 두지 않았고, 성층현상의 유무에 의한 용존산소, pH, 산화환원전위의 변화를 측
정하였고 그에 따른 인 용출 농도의 변화를 측정 하였다.
표 4.-23은 총인 함량 및 각 존재 형태별 함량분포의 비교를 위해 다른 호소와
비교한 것이다. DL 지점의 4회 조사한 총인 함량 및 각 존재형태별 함량분포를 보여주
고 있다.
표 4-23
지역
DL지점 퇴적물중 인 존재 형태별 함량과 조사된 문헌 퇴적물과의 농도비교
pH
유기물
TP
Ads‐P
NAI‐P
(%) (mg/kg) (mg/kg) (mg/kg)
대청호(DL) 6.3 8.04%
885
(100%)
178
304
(20.1%) (34.4%)
Apatite‐P
(mg/kg)
Residual‐P
Reference
(mg/kg)
77
(8.7%)
326
(36.8%)
팔당댐
‐
‐
1073
(100%)
22
(2%)
262
(24.4%)
459
(42.8%)
330
(30.8%)
전 (1990)
청평댐
‐
3.4%
480
(100%)
28
(5.8%)
100
(20.8%)
112
(23.4%)
240
(50.0%)
Kim et
al.(2003)
- 72 -
100
Percent finer by Weight
80
60
40
20
0
0.1
1
10
100
1000
Particle Size ( µm )
(A)
100
0
10
90
20
80
30
70
Clay
40
60
% Clay
50
50
Silty Clay
Sandy
loam
40
Clay loam
30
% Silt
60
Silty clay loam 70
Sandy clay loam
80
20
10
0
Loam
Silty loam
90
Sandy loam
Loam
Sand sand
100
90
80
70
Silt
60
50
40
30
20
10
100
0
% Sand
(B)
그림 4-20. 퇴적물의 물리적 특성; (A) 입도분포곡선, (B) USDA(미국농무성)
의 분류법에 따른 입도조성 분류.
- 73 -
인의 용출실험을 위하여 직경 60 mm, 높이 320 mm의 원형 아크릴 칼럼을 사
용하였다.
2개의 동일한 칼럼에 퇴적물을 높이 40 mm씩 넣었다.
증류수의 용존산소
농도를 조절하기 위하여 질소가 충전된 글로브 박스 안에서 질소로 증류수를 포기하여
용존산소의 농도를 낮게 만든 후, 박스에서 꺼내어 용존산소의 농도를 측정하면서 다
시 산소로 포기시켜 용존산소의 농도를 6 mg/L가 되도록 조정하였다. 펌프와 튜브를
이용하여 180 mm의 높이로 칼럼을 증류수로 채웠다.
시료추출구를 삽입하여 수체의
하단 3분의 1지점에서 추출할 수 있도록 하였고, 시료 추출로 인하여 손실된 수량을
보상하기 위한 유체 주입구를 수위 2 cm아래 지점에 설치하였다. 마지막으로 용존산소
전극과 산화환원전위전극을 시료 추출구와 같은 깊이에 위치시켰다.
출입이 없도록 아크릴로 밀폐하였다.
상부는 공기의
그림 4-21은 2개 칼럼의 개략을 보이고 있다.
대청호의 수심을 40 m로 가정하고 정세웅(2004)의 연구에 따른 밀도류의 유속
을 60 mm/sec로 가정 하였을 경우, 수체의 바닥에서 자유수면까지 이르는 시간은 667
sec이다. 본 시험에서의 상등수의 순환은 상등수의 높이가 180 mm로써 222 : 1의 축
척비를 갖고 있으며, 운동학적 상사에 따른 칼럼 상등수의 수저면에서 자유수면까지
부상속도의 유속은 0.27 mm/sec이다. 하지만 0.27 mm/sec의 속도로 상등수를 순환시
켰을 경우, 칼럼에서 실제모형에 맞지않는 과도한 퇴적물의 침식현상이 발생하였으며,
칼럼 상등수의 수심이 낮은 관계로 표면포기에 의한 산소공급이 충분히 이루어지는 것
을 감안하여, 실제 대청호에서 가정된 밀도류의 유속의 약10%인 6 mm/sec에 대응하
는 0.028 mm/sec의 유속으로 상등수를 순환시켰다. 그리고 이때 칼럼내부에 상등수의
순환율(CR)은 순환유량(Qr)/상등수량(Vw)으로써 13.6 /day이다.
실험기간 동안 순환유무에 따라 2개의 칼럼을 1조로 하여 2조를 운전하였으며
1조의 칼럼에서 시료채취 후 줄어든 상등수의 양은 같은 조건에서 칼럼의 같은 지점에
서 같은 양을 채취하여 보상하였다.
빛이 없는 곳에서 25일간 칼럼을 운전하면서 24
시간 간격으로 시료를 채취하였다. 실험을 수행한 온도는 20±2℃였다.
채취한 시료의 분석항목은 퇴적물 상부의 상층수에 대하여 온도, 용존산소
(DO), pH, 산화환원전위(ORP) 는 Orion 710a+를 이용하여 측정하였으며, 총인(TP), 인
산염 인(PO4-P)은 Standard Methods 18th ed.에 준하여 분석하였다.
- 74 -
sampling
refill
probes
(B)
(A)
20
20
Flow
180
180
variable pump
water
60
40
sediment
40
sediment
60
60
water
60
Unit in mm
그림 4-21. 실험장치의 개략도: (A) 비순환식 칼럼, (B) 순환식 칼럼
- 75 -
3. 결과 및 고찰
그림 4-22는 순환식칼럼과 빈순환식칼럼의 상등수에서 용존산소 변화를 보여
주고 있다. 순환율 13.6 /day의 순환식칼럼의 경우 초기 용존산소농도 6 mg/L에서 급
격하게 감소하는데, 이것은 최초 상등수를 순환시킴에 따라 상등수의 수리학적 흐름이
퇴적물에 영향을 미쳐 발생하는 부유퇴적물과 함께 증가된 유기물들에 의하여 용존산
소가 소비된 것으로 판단할 수 있고, Streeter‐Phelps 용존산소 감소공식(식 4-3)을 이
용하여 구한 산소제거계수 K1은 0.46 /day으로 높은 수치를 나타낸다. 그리고 2일간의
흐름이 지속된 이후 용존산소농도는 2.2 mg/L까지 낮아지고 상등수의 순환 유속에 의
해 부유가능한 퇴적물의 부유가 종결되고 생물학적 분해가능한 유기물들의 분해가 종
료되면서 이후 표면포기에 의한 일정한 용존산소의 증가를 보여주고 있으며, 같은 식
으로 구한 재포기계수 K2는 0.018 /day이다.
D=
K1La
× (10− k1t − 10− k 2 t ) + Da × 10− k 2 t
K 2 − K1
(식 4-3)
여기서,D= t일 후의 용존산소 부족량(mg/L), La=최종 BOD(mg/L), Da=t가 0일
때, 즉, 최초 산소 부족량(mg/L), K1=탈산소계수(/day), K2=재포기계수(/day) 이다. 상
등수를 전혀 순환시키지 않고 산소가 유입되지 않도록 완전 밀폐한 비순환식칼럼은 순
환식칼럼 보다 낮은 산소감소율을 보이고 있으나, 지속적인 감소에 의하여 용존산소가
0.08 mg/L까지 떨어져 혐기상태를 유지하였다. 비순환식칼럼의 산소제거계수 K1은
0.133 /day이고 K2는 0 /day이다.
그림 4-23는 비순환식, 순환식칼럼의 ORP와 pH의 변화를 도시하였다. 비순환
식칼럼에서 pH는 초기 5일에 7.24에서 4.86으로 떨어졌고, 9일부터 7.4±0.5범위 안에서
움직이다가 16일 이후 8이 넘는 값을 나타내고 있다. 순환식 칼럼의 경우 초기 5.45에
서 5일까지 7.46증가한 이후 17일 이후에 감소하기 시작하여 6.5에 이르렀다.
- 76 -
10
Circulated
CR=13.6
k1=0.46/day
k2=0.018/day
180mm
water
8
sediment
40mm
Dissolved Oxygen (mg/L)
9
7
CR=Qr/Vw
D=
6
R2=0.93
Stationary
CR=0
k1=0.133/day
k2=0/day
R2=0.85
K 1L a
× (10 −k1t − 10 −k 2 t ) + Da × 10 −k 2 t
K 2 − K1
Circulated
5
4
3
Stationary
2
1
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Time ( day )
그림 4-22. 두 칼럼에서 시간에 따른 용존산소 변화 곡선
- 77 -
22
24
9
pH, Circulated
Oxydation Reduction Potential (mV)
7
6
pH, Stationary
5
600
ORP, Stationary
500
400
300
ORP, Circulated
200
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Time ( day )
그림 4-23 두 칼럼에서 시간에 따른 ORP와 pH의 변화 곡선
- 78 -
24
pH
8
그리고 ORP의 경우 비순환식칼럼은 2일 이후부터 급격히 감소하기 시작하여
20일 이후 약 350 mV의 값으로 일정하게 유지되는 것을 볼 수 있고, 순환식칼럼의 경
우 초기 476 mV에서 343 mV까지 떨어진 이후에 지속적인 증가를 나타내고 있으며,
두 칼럼의 ORP는 모두 용존산소와 유사한 추세로 움직이는 것을 볼 수 있다.
그림 4-24에는 본 시험에서 측정된 용존산소와 함께 ORP를 도시하여 상관도
를 분석하였다. 순환식칼럼과 비순환식칼럼의 두 그룹을 하나의 그룹으로 묶어 나타냈
2
다. 그래프에서 나타나는 바와 같이 용존산소가 2 mg/L 이상에서는 R 가 0.78의 상관
도를 나타내고 있으나, 통상 혐기성이라고 분류되는 용존산소 2 mg/L 이하의 범위에
서는 용존산소와 ORP간의 상관도가 낮은 것으로 분석되었다. ORP는 수체의 호기성과
혐기성을 구분 짓는 주요 지표로 사용될 정도로 용존산소와 높은 상관도를 나타내는
수치이지만, 본 실험에서의 경우 비순환식칼럼에서 용존산소가 떨어지는 속도에 비하
여 ORP가 지체되어 감소되는 것을 볼 수 있는데, 이러한 이유로 혐기성 범위에서 상
관도가 다소 낮게 평가된 것으로 보인다. 이것은 환경학적으로 정의하고 있는 혐기성
상태가 단순히 용존산소가 없는 상태나 부족한 상태로 정의되기 보다는 용존산소는 특
정 농도 이하가 되고, 수체의 특성에 따라 ORP도 특정 수치를 나타내는 구간이 정의
됨으로써 수질관리 및 수체내의 유기물 소화와 관련된 연구가 좀더 구체적으로 발전될
수 있을 것으로 보인다.
그림 4-25는 칼럼의 상등수에서 측정된 TP의 농도이다. 순환식칼럼의 경우 시
험 초기부터 9일까지 0.09 mg/L 에서 0.4 mg/L로 증가하다가 16일까지 0.34 mg/L로
감소하였다. 이것은 pH가 7.4±0.5로 유지되는 기간과 일치하고 있으며, pH가 7.5이상으
로 증가하는 16일 이후부터는 TP의 농도가 0.33±0.04 mg/L의 범위로 일정한 값을 유
지하고 있다. 이것은 상등수의 pH 조건에 따라 인의 용출 농도가 민감하게 반응하는
것을 보여준다. 순환식칼럼의 경우 시험 초기부터 2일간 TP농도가 급속하게 감소하였
으며 이 기간에 맞추어 pH 또한 증가하는 것을 확인할 수 있다.
그림 4-26은 칼럼의 상등수에서 PO4-P의 농도를 측정한 것으로서, TP의 변화
와 같은 추세로 변하고 있으며, 이 또한 pH의 변화에 민감하게 반응하고 있는 것으로
나타난다.
- 79 -
Oxydation Reduction Potential (mV)
700
600
500
400
ORP=242.94+52.88DO
R2=0.78
300
DO > 2mg/L
200
0
1
2
3
4
5
6
7
Dissolved Oxygen (mg/L)
그림 4-24. 실험을 통해 얻은 ORP와 DO에 대하여 DO가 2mg/L 이상인 범위에서
의 상관관계 분석
- 80 -
180mm
water
0.7
CR=Qr/Vw
sediment
0.6
stationary
40mm
Total Phosphorus Concentration (mg/L)
0.8
0.5
0.4
0.3
0.2
Circulated
0.1
0.0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Time ( day )
그림 4-25. 두 칼럼의 시간에 따른 총인 농도 변화 곡선
- 81 -
18
20
22
24
180mm
water
0.6
CR=Qr/Vw
sediment
0.5
40mm
Phosphate Concentration (mg/L)
0.7
0.4
Circulatied
Stationary
0.3
0.2
0.1
0.0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Time ( day )
그림 4-26. 두 칼럼에서 시간에 따른 인산염인 농도 변화 곡선
- 82 -
20
22
24
그림 4-27은 본 연구에서 측정한 pH와 산화환원전위의 일 변화 자료를 이론적
인 인 pe/pH 도표 (phosphorus pe/pH diagram)에 도시한 것이다. 이 그래프는
Moore(1994)가 제안한 그래프로서 각각의 농도는 CT,Ca=1×10-3 M, CT,Fe=1×10-4 M,
CT,H2PO4=1×10
-5
M이다. 그림 4-27에서 비순환식칼럼의 상등수 중 용존산소 농도가 1
mg/L 이하로 내려가기 시작한 9일째 부터 인 형태는 Strengite에서 Apatite로 변하게
된다. 인의 존재영역이 pe/pH 그래프의 Apatite안쪽으로 이동 할수록 상등수에서 그림
4-25와 4-26의 그래프를 통해 TP의 농도와 PO4-P농도는 줄어드는 추세를 나타내고
있는 것을 확인 할 수 있다. 이것은 수체로 쉽게 용출될 수 있는 퇴적물과 상등수가
혐기상태로 되면서, Fe와 결합하고 있던 Strengite형태의 인이 분해되어 시험 초기부터
9일간 인의 농도가 증가하게 되고, 또한 9일부터 16일까지 pe와 pH가 인이 Apatite 형
태로 안정하게 존재하는 영역으로 이동하면서 상등수의 인이 Apatite 형태로 침전하여
인의 농도가 감소되었으나, 표면 아래에서 Fe와 분해되어 간극수에 포함되어 있는 인
이 지속적으로 용출되고, 용출된 인은 Apatite 형태로 침전되면서 일정한 농도를 유지
하여 평형상태를 이루는 것으로 추측할 수 있다. TP뿐만 아니라 PO4-P에서도 같은 양
상을 나타내고 있다.
그림 4-28은 순환식칼럼을 상등수에서 측정한 수소이온농도와 산화환원전위를
시간의 변화에 따라 도시한 것이다. 이 그래프의 경우 용존산소농도가 2.31 mg/L인 3
일부터 호기성 상태인 5.06 mg/L로 증가한 17일까지 Strengite의 범위와 Apatite범위의
경계선에서 움직이다가, 18일부터 Strengite 존재범위 안으로 이동하였다. 비순환식칼럼
의 경우 용존산소가 1 mg/L가 되면서 Strengite와 Apatite 범위의 경계선으로 이동하
였으나, 순환식칼럼의 경우 더 높은 용존산소농도인 2.31 mg/L에서 이동하였다. 이것
은 단순히 특정 농도의 용존산소에 의해 인의 존재형태가 변하는 것이 아니라 산화환
원전위와 pH가 동시에 변화할 때 인의 존재형태의 명확한 추정이 가능하다는 것을 보
여준다.
순환식칼럼 역시 비순환식칼럼과 마찬가지로 인의 존재 형태가 Apatite범위에
존재하는 환경에서 상등수의 TP와 PO4-P농도가 낮은 것을 확인할 수 있었다. 그리고
수체내의 화학적 변화에 상당히 주요하게 작용하는 기작인 미생물의 영향에 대해서 완
전히 배제 할 수는 없으나, 본 연구에서는 미생물의 활동에 관련된 인자를 획득하지
못하였으므로 추후 연구가 필요할 것으로 보인다.
그림 4-25의 비순환식칼럼과 순환식칼럼의 TP농도와 그림 4-28의 pe/pH 그래
프를 보면 호기성 상태에서 시험 16일 이후 인이 Strengite형태의 인이 존재가능한 범
- 83 -
위에서 인의 용출에 의한 상등수의 TP농도는 평균 1.99 mg/L이고 혐기성 상태에서 인
이 Apatite형태를 이루고 있는 경우 TP농도는 평균 3.02 mg/L로서 호기성 상태보다
2.26 mg/L, 25.2%낮은 수치를 보여주고 있다.
10
600
3
1
2
4
9
6
7
Strengite
FePO4-H20
4
23
10
8
13
16
22
18
17
11
400
20
24
21
300
19
14
12
15
200
Eh(mV)
6
5
pe
500
0
8
2
0
100
Apatite
Ca5(PO4)3OH
H2PO4-
0
-2
-100
5
6
7
8
9
pH
그림 4-27. 비순환식 칼럼에서 인이 Fe 또는 Ca와 화학적으로 안정된 결합을
유지하는 범위를 나타내는 pe/pH 그래프에 칼럼에서 측정된 시간에 따른 pe/pH
변화를 도시하였다. ( CT,Ca=1×10-3M, CT,Fe=1×10-4M, CT,H2PO4=1×10-5M )
- 84 -
21
600
22
16
24
23
8
0
15
pe
18
11
8
10
6
3 6
1
2
17
19
20
9
4
13
500
12
14
400
5
7
300
Strengite
FePO4-H20
4
200
Eh(mV)
10
2
0
100
Apatite
Ca5(PO4)3OH
H2PO4-
0
-2
-100
5
6
7
8
9
pH
그림 4-28. 순환식 칼럼에서 인이 Fe 또는 Ca와 화학적으로 안정된 결합을 유
지하는 범위를 나타내는 pe/pH 그래프에 칼럼에서 측정된 시간에 따른 pe/pH
변화를 도시하였다. ( CT,Ca=1×10-3M, CT,Fe=1×10-4M, CT,H2PO4=1×10-5M )
- 85 -
제5장 결론
금강수계의 11개 지점에서 4회에 걸쳐 퇴적물 및 수중 시료를 채취하였다.
대청호 퇴적물을 대상으로 용출 실험을 실시하였으며, 퇴적물에 의한 영양염류 용
출 특성 및 용존산소의 감소에 대한 연구를 실시하였다.
금강수계의 수체와 퇴적물을 분석한 결과 논에서 홍수기 이전인 6월 중에
유출되어 호소로 유입되는 유입수의 총인 농도가 1.653 mg/L의 높게 나타났으며,
또한 본류에서 인의 형태별 구성비도 분석하였다. 평수위를 유지하고 있는 6월의
결과와 강우에 의한 홍수기이후에 분석된 결과를 비교하였을 경우에 6월에 조사된
퇴적물에서 총인의 농도가 범위가 350～975 mg/kg나타났으나, 홍수기 이후 314～
428 mg/kg으로 감소 되었으며, 인의 형태별 구성비에 대하여는 6월에 조사된 퇴적
물에서 Res-P의 구성비가 20.3～75.8%를 차지 하였으나 홍수기 이후 83.6～90.2%
로 증가하였다.
하천의 유량과 부유퇴적물의 농도에는 뚜렷한 상관관계가 존재하며 이때 오
염물질은 퇴적물과 결합하여 유출된다.
하천에서의 오염물질 부하량의 수질기준초
과확률을 산정하기 위한 방법으로써 부하지속곡선을 개발하였으며 이를 금강하류
공주지점의 유량과 대장균 군집농도 자료를 이용해 적용하여 대장균부하지속곡선을
개발하였다.
대청댐에서 채취된 비교란 저니에 대하여 상등수가 대기와 밀폐된 비순환식
과 대기에 의한 산소 공급이 이루어지는 순환식칼럼 실험을 한 결과 비순환식에서
탈산소계수 K1은 0.133, 재포기계수 K2는 0이였으며, 순환식칼럼에서 탈산소계수 K1
은 0.46, 재포기계수 K2는 0.018이였다. 저니에서 인의 용출에 의한 수체의 인 농도
는 용존산소, 산화환원전위, pH에 의해 변화하게 되는데, pH와 산화환원전위에 의
해 Strengite가 안정한 영역에서 혐기성일 때 상등수의 인 농도가 높았으며,
Apatite상태가 안정한
영역보다 상등수의 인농도가 높았다.
- 86 -
제6장 조사연구결과의 활용방안
본 조사연구는 금강수계에서 퇴적물이 수질에 미치는 영향을 조사 연구하는
데 그 목적이 있다.
당해년도 연구에서는 금강 본류 및 농업지역 및 수변지역의
퇴적물이 수체에 미치는 영향에 대하여 연구하였다.
측정 자료 및 기존 자료를 이
용하여 퇴적물의 용출이 수체에 미치는 영향을 파악하고 금강의 퇴적물이 수질 변
화에 미치는 영향을 평가하기 위한 기반을 마련하고자 하였다.
본 조사연구결과는 금강수계에서 퇴적물이 수질의 변화에 미치는 퇴적물의
기여도를 평가하고 오염부하를 저감할 수 있는 기초자료를 제공하고 있다.
- 87 -
제7장 조사연구목표 달성도 및 대외기여도
본 연구에서는 퇴적물 및 수체의 농도 조사의 일환으로 금강 본류, 농지 및
수변지역 퇴적물 및 상등수를 채취하여 분석을 실시하였으며, 퇴적물의 수체에 미
치는 영향을 정량화하기 위한 연구로 유량과 퇴적물간의 관계를 분석하였다. 퇴적
물의 용출실험을 통하여 대청호에서 채취된 시료를 통하여 퇴적물이 수체에 미치는
인용출량을 분석함으로서 용출량을 추정하여 목표를 달성하였다. 금강수계에서 퇴
적물이 수계에 미치는 영향에 대한 기초자료를 확보함으로서 추후 퇴적물관리에 필
요한 근간을 확보하였다.
- 88 -
참 고 문 헌
Abrams M. M., Jarrell W. M. (1995). “Soil phosphorus as a potential nonpoint
source for elevated stream phosphorus levels”, J. Environ. Qual., 24,
132~138.
An, K.G., Park, S.S., (2002), “Indirect influence of the summer monsson on
chlorophyll‐total
phosphorus
models
in
reservoirs;
a
case
study”.
Ecological modelling, 152, 191‐203.
APHA, AWWA, WEF, WPCF. Standard methods for the examination of water
and wastewater18th ed. (1998).
Bengtsson, L., Fleischer, S., Lindmark, G., Ripl, W., (1975), “Lake Trummen
restoration project I. Water and sediment chemistry. Verhandlungen der
Internationalen Vereinigung Theoretische und Angewandte limnologie, 19,
1080‐1087.
Brezonik, P. L. and Stadelmann, T. H., Analysis and Predictive Models of
Stormwater Runoff Volumes, Loads, and Pollutant Concentrations from
Watersheds in the Twin Cities Metropolitan Area, Minnesota, USA. Water
Research, 36 (7), 1743‐1757 (2002).
Chapman, D. (1998). Water Quality Assessments 2nd ed. Spon Press.
Dingman, S.L. (2002). Physical hydrology 2nd ed., Prentice Hall, New Jersey,
646pp.
DiToro, D.M. (2001). Sediment Flux Modeling, Wiley-Interscience.
Fu, G., Chen, S., and McCool, D.K. (2005), "Modeling the Impacts of No-Till
Practice on Soil Erosion and Sediment Yield with RUSLE, and SEDD, and
ArcView GIS," Soil and Tillage Research(In Press)
Golterman, H., Paing, J., Serrano, L., Gomez, E. (1998). "Presence of and
phosphate release from polyphosphates or phytate phosphate in lake
sediments." Hydrobiologia 364: 99-104.
Hieltjes, A.H.M,, Lijklema, L. (1980). “Fractionation of inorganic phosphates in
calcareous sediements”. J. Environ. Qual., 9, 405‐407.
- 89 -
Jacobs, J.M., Vogel, R.M. (1998). “Optimal allocation of water withdrawals in a
river basin.” Journal of Water Resources Planning and Management.”
124(6), 357‐363.
Jerald L. Schnoor. Environmental Modeling : Fate and Transport of Pollutants in
Water, Air, and Soil, New York, John Wily & Sons, (1996), p682.
Julien, P.Y. (2002). River mechanics. Cambridge University Press, Cambridge,
UK., 434pp.
Kim G., Kim S., Lee D. and Choi E. (2004a) "Coliform concentrations as a
diffuse pollution indicator in the Geum River, Korea.", 8th Diffuse/Nonpoint
source pollution IWA Special Conference, Kyoto, Japan, CD‐Rom
Kim Geonha, Euiso Choi, Dongryul Lee. (2005). “Diffuse and point pollution
impacts on the pathogen indicator organism levels in the Geum River,
Korea",Science of the Total Environment (인쇄중)
Kim S, Kim T, Kim G, Choi S and Choi E. (2004) "Diffuse sources contribute
non-biodegradable COD in reservoirs in Korea" 8th Diffuse/Nonpoint
source pollution IWA Special Conference, Kyoto, Japan, CD-Rom.
Kim, G. and Lee D. (2003) "Transport model of organics and microorganisms
associated with sediments in riverbed" International Conference on
Remediation of Contaminated Sediments. organized by Battelle ltd., Venice,
Italy, CD-Rom.
Kim, G., Choi, E., Lee, D. (2005). “Diffuse and Point Pollution Impacts on the
Pathogen Indicator Organism Level in the Geum River, Korea.” Science of
the Total Environment. (인쇄중).
Kim, G., Yur, J. (2004b) “Effects of non‐point source pollution on the
concentration of pathogen indicator organism in the Geum River Basin”
Journal of Civil Engineering, Korean Society of Civil Engineers, 8(2), pp.
181‐187.
Kim, L., Choi, E. Stenstrom, M.K. (2003) “Sediment characteristics, phosphorus
types and phosphorus release rates between river and lake sediments”,
Chemosphere, 50, 53‐61.
- 90 -
Kim, S., Kim, T., Kim, G., Choi, S. and Choi, E., Diffuse Sources Contribute
Non‐Biodegradable COD in Reservoirs in Korea, Proceeding of 8th
Diffuse/Nonpoint source pollution IWA Special Conference, Kyoto, Japan,
CD‐Rom (2004).
Leib, K.J., Mat, L.M., Wright, W.G. (1998). “Recurrence intervals, probability, and
annual duration of dissolved‐zinc concentrations using flood analysis
techniques in the upper animas river watershed, Colorado.” Science for
watershed decisions on abandoned mine lands: Review of preliminary
results, Denver, Colorado, February, 4-5.
Moore Jr., P.A. Jr.; Reddy, K.R., (1994), “Role of Eh and pH on phosphorus
geochemistry in sediments of Lake Okeechobee, Florida”. Journal of
Environmental Quality, 23(1994), 955-964.
Novotny, V. and Olem, H. Water Quality: Prevention, Identification, and
Management of Diffuse Pollution. Van Nostrand Reinhold, New York
(1994).
Ryan, P., Murphy, S., and MeKenzie, N.J. (2003), "Assessing Soil Erosion
Hazard for Australian Forest Management," Forest and Wood Products
Research and Development Corporation
Singh, R.D., Mishra, S.K., Chowdhary, H. (2001). “Regional flow‐duration
models for large number of ungauged Himalayan catchments for planning
microhydro projects.” Journal of hydrologic engineering, 6(4), 310‐316.
SPSS ver. 12k for Windows User’s Manual.
Stumm, W., Morgan, J.J., (1996), Aquatic chemistry. John Wiley & Sons, Inc.,
New York, 1022 pp.
Toxopeus A.G. (1996), "ISA: An Interactive Spatial and Temporal Modeling
System as a Tool in Ecosystem Management," Ph.D. Thesis ITC
UNEP. (2004) GEO Yearbook 2003. United Nations Environment Programme,
New York, NY, 10017, USA, 80pp.Vogel, R.M., Fenessey, N.M. (1994).
“Flow‐duration curves. I: New interpretation and confidence intervals.”
Journal of water resources planning and management, ASCE, 120(4), 485‐
- 91 -
504.
US EPA. (1993). Selecting Remediation Technique for Contaminated Sediment,
EPA 823-B93-001.
US EPA. (1993). Selecting Remediation Technique for Contaminated Sediment,
EPA 823-B93-001.
USEPA, Results of the Nationwide Urban Runoff Program, 1, Final Report.
Water Planning Division, U.S. EPA, Washington DC. (1983).
Van Remortel, R.D., Maich, R.W., and Hickey, R.J. (2003), "Computing the LS
Factor for the Revised Universal Soil Loss Equation through Array-based
Slope Processing of Digital Elevation Model data Using C++ Executable,"
Computers and Geosciences, 30(9-10):1043-1053
Vogel, R.M., Fenessey, N.M. (1995). “Flow duration curves II: A review of
application in water resources planning.” Water Resources Bulletin, 31(6),
1029‐1039.
Walling, D.E., Russell, M.A., Webb, B.W. (2001). Controls on the nutrient content
of suspended sediment transported by British Rivers. The Science of the
Total Environment 266(2001) 113-123.
Wang, S., Jin, X., Pang, Y. Zhao, H., and Zhou. X., (2005), “The study of the
effect of pH on phosphate sorption by different trophic lake sediments”,
Journal of Colloid and Interface Science 285(2), 448‐57.
건설교통부 한국건설교통기술평가원. (2003). 호소 및 하천의 퇴적오니 분포조사 및
환경친화적인 준설․재이용 기술개발.
경기 공영개발단 (1990). 팔당호 준설 및 효율적 관리방안 조사연구 보고서.
국립방재연구소 (1998), 개발에 따른 토사유출량 산정에 관한 연구(1)
국립환경연구원. (1992). 호소 부영양화방지 대책에 관한 연구.
국립환경연구원. (1997). 호소․하천 퇴적물의 조사.
국립환경연구원. (1998). 팔당호 퇴적물 준설 타당성 검토 공청회.
국립환경연구원. (2003). 수질종합평가방법 개발을 위한 조사연구 종합계획수립.
國松孝男, 村岡浩爾 編著, 河川汚濁 Model 解析, 技報堂出版, pp. 54‐55 (1989).
금강수질검사소. (2000). 환경정보시스템과 연계한 금강수계 수질관리기법 개발. 국
- 92 -
립환경연구원.
금강유역환경청 (2005), “금강이야기,” http://gg.me.go.kr/river/story.html
김건하, 정우혁. (2005). "低泥 캡핑(Sediment Capping)을 활용한 오염퇴적물의 효율
적인 처리" 대한토목학회지 (인쇄중)
김건하, 통합 물수지 분석기법의 도입을 위한 기초 수질기반 평가 최종보고서, 수자
원의 지속적 확보기술개발사업, 한국건설기술연구원, pp. 711‐765 (2004).
김건하. (2003). “통합물수지분석을 위한 하천수질 평가.” 수자원의 지속적 확보 연
구개발사업 2차년도 보고서.
김범철, 박주현, 전상호. (1994). “호수가두리 양어장 퇴적물 및 어류배설물의 인 조
성과 용출에 관한 연구.” 한국육수학회지 27(3) 275-283.
김선미. (1995). “QUAL2E 모델을 이용한 금강하류의 수질변화에 관한 연구.” 충남
대학교 환경공학과 석사학위 논문.
김영철, 김건하, 이동률, “농어촌 소유역에서 EMC 농도를 이용한 오염물질 부하량
산정기법의 개발” 한국수자원학회지, 36(4) pp. 691‐703 (2003).
김이형. (1996). 환경변화에 따른 Sediments에서 수층으로의 인의 용출 양상에 관한
연구. 고려대학교 석사논문.
김정년, 통계학 경문사, pp. 496‐500 (1978).
김주훈, 김경탁, 연규방 (2004). GIS를 이용한 토양침식 위험지역 분석.
김태응, 임봉수. (1997). “금강하구호 Sediments로부터 수질오염물질 용출특성에 관
한연구.”, 한국수질보전학회지, 13(3), 245‐253.
나유미, 박석순. (2003). “퇴적물에서 인 용출을 제어하기 위한 새로운 시도.” 대한
환경공학회지 2003 추계학술연구발표회, 512-519.
농림수산부. (1995). 저수지 준설토의 효율적 활용방안 연구.
농업기반공사. (2003). 저수지 순설 환경기준 정립 및 준설토 활용방안 연구(1).
류홍일 외. (1995). 수도권 주요상수원의 오염실태 및 관리방안에 관한 연구(1), 국
립환경연구원.
박경훈 (2003), “GIS 및 RUSLE기법을 활용한 금호강 유역의 토양침식위험도 평
가,” 한국지리정보학회지 6(4):24-36
박제철. (2003). “부영양호 퇴적층으로부터 용존유기물의 용출특성.” 한국육수학회지.
36(3), 304-310.
- 93 -
서동일. (1998). “대청호의 성층현상에 의한 부영양화 특성과 수질관리 방안에 관한
연구.”, 대한환경공학회지, 20(9) 1219‐1234
양인태, 박재훈, 천기선 (2003), “산불발생지역에서의 토양유실량에 간한 연구,” 한국
지형공간정보학회지, 11(2):11-16
여중현. (2004). 도시지역과 농촌임야지역에서의 비점오염물질 유출특성 연구. 한남
대학교 대학원 토목환경공학과 공학석사 학윈논문.
오강호, 고영구, 윤석태. (2003). “화순지역 토양-퇴적물-하천수의 지구화학적 특성.”
한국환경영향평가, 12(1), 9-22.
오정학, 정성관 (2005), 토지자원관리를 위한 낙동강 유역의 잠재적 토양유실량 산
정, 농촌계획, 11(2):9-19
유태종, 박정주, 조재현. (2001). “영산강의 SOD 측정 및 특성연구.” 상하수도학회
지, 15(2), 147-155.
이규성 (1994), “산림유역의 토양유실량 예측을 위한 지리정보시스템의 범용토양유
실실(USLE)에의 적용,” 한국임학회지, 83(3):322-330
이근상, 이환주, 임승현, 조기성 (2001), “GIS를 활용한 토양침식모형에서의 지형인
자의 영향분석,” 대한토목학회지, 21(4-D):545-554
이순화, 이철희, 강미아. (1995). “인공 저수지에서의 용존산소 변화에 관한 연구.”,
대한환경공학회지, 17(5), 481~488.
이요상, 이경식. (2004). “대청호 유기퇴적물 분포 및 용출 특성.” 대한환경공학회지,
26(6), 665-669.
이재수, 김영철, 황길순. (2003). “장마 전, 후의 농업용 저수지 퇴적물의 변화분석.”
대한환경공학회지, 23(4B), 359-368.
이정엽, 강선홍. (1999). “저질토로부터의 인의 용출거동 예측 및 제거기술 개발‐I,
저질토로부터의 인의 용출거동 예측.”, 대한상하수도학회지, 12(2), 89‐94.
이창희 외 (2000). 수저퇴적물 환경기준 개발에 관한 연구, 한국환경정책평가연구원.
장갑수 (2004), “지속가능한 농촌경관자원 관리를 위한 토지평가,” 경북대학교 박사
학위논문
장병욱, 우철웅, 김성필. (2003). “농촌 중,소하천 및 저수지 퇴적물의 오염현황.” 농
촌계획, 9(2), 1-6.
장영률, 이근상, 조기성 (2002), “GIS기반에서 토양침식의 정량화를 위한 해상도 결
- 94 -
정에 관한 연구,” 한국GIS 학회지, 10(2):301-316
전상호. (1990). “한강 퇴적물에 함유된 오염물질의 존재형태와 이동성에 관한 연
구.”, KOREAN JOIRNAL OF LIMNOLOGY, 23(1), 31~42
정세웅. (2004). “성층화된 저수지로 유입하는 탁류의 공간분포 특성 및 연직 2차원
모델링.”, 대한환경공학회, 26(9), 970~978
정승권, 김만식, 김주훈 (2002), GIS를 이용한 담수로 유입 토사 유출량 산정, 한국
수자원학회 학술발표회 논문집
정하영, 조경제. (2003). “낙동강 하류수계에서 저질퇴적층의 SOD와 영양염의 용
출.” 한국육수학회지, 26(3), 322-225.
정하영, 조경제. (2003). “낙동강 하류수계에서 저층수 및 저질 퇴적층의 환경.” 한국
육수학회지, 36(3), 311-321.
천세억. (2000). 유역환경이 대청호의 수질과 조류에 미치는 영향. 인하대학교 대학
원 생물학과 이학박사학위 논문.
최의소, 상하수도공학, 청문각, pp. 200‐203 (1999).
최의소, 영양염류 원단위 산정에 관한 연구, 한국 환경과학 연구 협의회, pp. 87‐
127 (1991).
최의소, 우리나라 물환경산업의 과거와 현재, 세계화를 지향하는 한국의 물 산업 논
문집, 고려대학교 100주년 기념 학술시리즈 #18, 한림원, pp. 13‐29 (2005).
최지용, 신은성, 농업지역 비점오염원 관리방안 연구, 한국환경정책평가연구원, pp.
1‐2 (1998).
최지용, 신은성, 수질환경 및 규제기준의 합리적 조정, 한국환경정책평가연구원, pp.
114‐115 (1997).
한국수자원공사. (1997). “댐 저수지 유기퇴적물 분포 및 처리방안 연구”의 2차년도
연구 보고서.”수자원연구소 연구실 환경연구팀.
환경부. (2003). “위해우려물질 선정 및 평가연구 최종보고서.”
황규남. (2000). “새만금 갯벌퇴적물의 침강속도 산정을 위한 실험적 연구.” 대한토
목학회논문집, 20(2B), 277-286.
황정화. (2005). 대청호소수 순환 및 부유사 수송 모델링. 한남대학교 대학원 토목환
경공학과 공학석사 학윈논문.
- 95 -
부록
1. 수질분석 결과
표 1. 1차 수질 분석결과 (2005년 6월)
표 2. 1차 수질 분석결과 (2005년 7월)
표 3. 1차 수질 분석결과 (2005년 8월)
표 4. 1차 수질 분석결과 (2005년 9월)
2. 퇴적물분석 결과
표 5. 1차 퇴적물 분석결과 (2005년 6월)
표 6. 2차 퇴적물 분석결과 (2005년 7월)
표 7. 3차 퇴적물 분석결과 (2005년 8월)
표 8. 4차 퇴적물 분석결과 (2005년 9월)
표 9. 1차 입도분포 가적 통과율 (2005년 6월)
표 10. 2차 입도분포 가적 통과율 (2005년 7월)
표 11. 3차 입도분포 가적 통과율 (2005년 8월)
표 12. 4차 입도분포 가적 통과율 (2005년 9월)
- 96 -
1. 수질분석 결과
표 1. 1차 수질 분석결과 (2005년 6월)
채취지점
DL
DA
GH
GM
GB
GN
GG
온도 ℃
24.5
34.4
16.5
18.9
19.7
21.2
22.2
pH
8.7
8.7
7.5
7.5
7.5
7.5
8.5
DO mg/L
8.2
9.2
9.8
9.0
9.0
8.2
9.8
T-N mg/L
1.043
0.812
0.604
2.483
2.231
2.242
1.215
T-P mg/L
0.602
1.653
0.171
0.962
0.624
0.648
0.916
As mg/L
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
Cd mg/L
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
Pb mg/L
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ABS mg/L
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
분석항목
Cr
+6
mg/L
표 2. 2차 수질 분석결과 (2005년 7월)
채취지점
DL
DA
GH
GM
GB
GN
GG
온도 ℃
30.3
31.3
21.2
20.3
21.1
24.3
23.2
pH
8.2
7.0
8.1
7.9
8.1
8.0
7.9
DO mg/L
9.4
9.0
8.9
8.7
9.2
9.5
9.1
T-N mg/L
2.482
2.401
2.317
2.182
2.043
3.448
4.862
T-P mg/L
0.382
0.411
0.270
0.813
0.162
0.303
0.706
As mg/L
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
Cd mg/L
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
Pb mg/L
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ABS mg/L
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
분석항목
Cr
+6
mg/L
부호 : DL:대청호 수변 지역, DA:대청호 인근 논, GH:현도면, GM:매포, GB:부강,
GN:금남, GG:공주
- 97 -
표 3. 3차 수질 분석결과 (2005년 8월)
채취지점
DL
DA
GH
GM
GB
GN
GG
온도 ℃
24.9
23.8
23.2
23.6
23.3
23.8
24.0
pH
8.5
7.8
6.9
7.1
7.0
7.3
7.2
DO mg/L
7.7
9.6
7.5
6.6
7.9
8.7
8.3
T-N mg/L 1.772
0.477
2.501
2.282
1.934
2.652
1.973
T-P mg/L 0.255
0.432
0.271
0.433
0.364
0.857
0.510
분석항목
표 4. 4차 상등수 분석결과 (2005년 9월)
채취지점
DL
DU
GH
GM
GB
GN
GG
GU
GK
GS
온도 ℃
24.3
25.9
24.2
24.3
24.3
24.3
24.3
24.3
24.1
24.9
pH
8.0
7.8
7.1
7.3
7.6
7.1
7.3
8.0
7.8
8.1
DO mg/L
7.9
8.0
8.7
8.4
9.4
7.5
7.7
9.8
9.3
8.8
분석항목
T-N mg/L 3.452 1.163 0.701 1.572 0.814 1.817 1.903 1.969 0.992 1.081
T-P mg/L 1.809 0.158 0.232 0.310 0.421 0.824 0.883 0.438 0.519 0.189
부호 : DL:대청호 수변 지역, DU:용담호 수변 지역, GH:현도면, GM:매포, GB:부강,
GN:금남, GG:공주, GU:부여, GK:강경, GS:하구둑
- 98 -
2. 퇴적물
표 5. 1차 퇴적물 분석결과 (2005년 6월)
채취지점
분석항목
DL
DA
GH
GM
GB
GN
GG
퇴적물 pH
6.6
6.9
6.9
7.2
7.2
7.3
7.3
공극수 pH
7.3
7.5
7.4
7.6
6.8
7.5
7.2
유기물함량
%
COD
mg/kg
공극수
T-N mg/L
공극수
NH3-N
mg/L
공극수
NO3-N
mg/L
공극수
NO2-N
mg/L
공극수 T-P
mg/L
공극수
PO4-P
mg/L
5.6
5.9
0.8
1.1
0.6
0.7
0.4
13,700
20,600
5,660
5,130
1,440
1,600
1,090
6.682
8.191
7.413
4.954
5.401
4.178
2.947
4.591
4.183
6.744
4.889
3.146
3.431
1.552
1.408
1.041
0.232
0.140
0.972
0.232
0.151
0.190
0.048
0.014
0.010
0.010
0.038
0.026
3.901
3.201
0.502
3.102
1.604
2.011
1.324
1.080
1.951
0.183
1.398
0.560
0.724
0.490
1,799
1,943
595
975
350
521
901
Ads-P
mg/kg
NAI-P
mg/kg
290
331
36
137
55
34
227
872
834
116
209
55
61
324
A-P mg/kg
187
215
20
95
22
31
167
Res-P
mg/kg
대장균군수
개/g
대장균수
개/g
As mg/kg
450
563
423
534
219
395
183
80
35
82
< 30
40
200
300
38
ND
< 30
ND
< 30
< 30
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
Cd mg/kg
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
T-P mg/kg
Cr
+6
mg/kg
Pb mg/kg
ABS
mg/kg
부호 : DL:대청호 수변 지역, DA:대청호 인근 논, GH:현도면, GM:매포, GB:부강,
GN:금남, GG:공주
- 99 -
표 6. 2차 퇴적물 분석결과 (2005년 7월)
채취지점
분석항목
DL
DA
GH
GM
GB
GN
GG
퇴적물 pH
6.9
6.6
7.0
7.3
7.3
7.4
7.4
공극수 pH
7.5
7.1
7.2
7.5
7.2
7.3
7.5
유기물함량
4.6
%
COD
12,500
mg/kg
공극수
T-N mg/L 5.239
공극수
NH3-N
4.058
mg/L
6.1
1.4
1.7
0.6
0.5
0.5
16,500
4,630
5,700
3,830
1,600
3,280
9.120
6.332
5.131
9.134
5.184
3.242
7.422
4.934
4.017
7.116
3.978
2.889
1.010
0.454
0.872
0.634
1.984
0.932
0.212
0.006
0.018
0.010
0.018
0.047
0.004
0.004
1.141
5.089
1.512
2.030
0.662
0.811
1.163
0.751
2.563
0.592
1.120
0.223
0.413
0.428
1,146
2,169
550
667
539
364
358
Ads-P
mg/kg
NAI-P
mg/kg
377
594
134
248
216
152
128
279
461
168
171
194
115
77
A-P mg/kg
106
204
74
23
56
54
26
Res-P
mg/kg
대장균군수
개/g
대장균수
개/g
384
908
174
225
72
44
128
450
430
3800
6500
1100
300
230
ND
< 30
125
2900
< 30
< 30
< 30
As mg/kg
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
Cd mg/kg
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
공극수
NO3-N
mg/L
공극수
NO2-N
mg/L
공극수 T-P
mg/L
공극수
PO4-P
mg/L
T-P mg/kg
Cr
+6
mg/kg
Pb mg/kg
ABS
mg/kg
부호 : DL:대청호 수변 지역, DA:대청호 인근 논, GH:현도면, GM:매포, GB:부강,
GN:금남, GG:공주
- 100 -
표 7. 3차 퇴적물 분석결과 (2005년 8월)
채취지점
분석항목
DL
DA
GH
GM
GB
GN
GG
퇴적물 pH
7.2
6.6
7.2
7.7
7.4
7.3
7.4
공극수 pH
7.5
8.4
7.9
8.1
7.6
7.9
7.5
유기물함량
3.6
%
COD
17,600
mg/kg
공극수
3.582
T-N mg/L
공극수
NH3-N
1.702
mg/L
공극수
NO3-N
1.452
mg/L
공극수
NO2-N
0.050
mg/L
공극수 T-P 1.431
mg/L
공극수
PO4-P
0.513
mg/L
1.8
0.5
2.0
2.3
0.5
0.4
8,620
6,020
7,830
4,490
4,240
3,240
1.352
2.184
3.276
5.582
3.024
1.028
0.151
2.749
3.047
2.484
1.053
0.351
0.581
1.303
1.482
1.552
1.683
0.452
0.050
0.035
0.020
0.020
0.020
0.025
1.182
1.032
1.054
1.033
1.179
0.949
0.621
0.360
0.457
0.234
0.289
0.325
309
283
326
535
433
199
256
Ads-P
mg/kg
NAI-P
mg/kg
23
19
28
27
25
22
20
15
11
22
13
12
11
16
A-P mg/kg
5
7
7
7
7
5
4
Res-P
mg/kg
대장균군수
개/g
대장균수
개/g
265
246
269
486
389
161
216
2,200
1,500
1,400
390
280
210
530
560
360
180
38
38
< 30
50
T-P mg/kg
부호 : DL:대청호 수변 지역, DA:대청호 인근 논, GH:현도면, GM:매포, GB:부강,
GN:금남, GG:공주
- 101 -
표 8. 4차 퇴적물 분석결과 (2005년 9월)
채취지점
분석항목
DL
DU
GH
GM
GB
GN
GG
GU
GK
GS
퇴적물 pH
7.2
7.3
7.0
6.7
7.1
7.0
7.0
7.2
6.4
6.9
공극수 pH
7.3
7.3
7.3
7.1
7.4
7.3
7.4
7.4
7.0
7.2
유기물함량
%
COD
mg/kg
공극수
T-N mg/L
공극수
NH3-N
mg/L
공극수
NO3-N
mg/L
공극수
NO2-N
mg/L
공극수
T-P mg/L
공극수
PO4-P
mg/L
4.6
1.8
0.6
0.9
0.4
0.7
0.4
0.3
2.1
3.2
15,900 15,100 5,810 5,590 1,930 1,800 1,660 2,120 5,770 11,500
8.932 4.851 2.902 3.553 2.429 2.250 3.432 2.281 2.027 2.006
3.346 2.282 1.250 1.849 2.154 0.604 0.754 0.702 0.781 0.632
1.830 0.250 1.652 0.234 0.432 0.501 0.351 0.902 0.103 0.101
0.048 0.060 0.070 0.040 0.035 0.023 0.030 0.030 0.035 0.028
1.731 1.981 1.602 1.552 1.549 1.328 1.402 1.434 1.651 1.511
0.342 0.852 0.925 0.675 0.425 0.352 0.525 0.523 0.700 0.610
T-P mg/kg
286
377
335
322
314
327
428
375
437
676
Ads-P
mg/kg
NAI-P
mg/kg
A-P
mg/kg
Res-P
mg/kg
대장균군수
개/g
대장균수
개/g
21
21
18
15
21
28
14
29
12
24
52
71
30
29
18
13
26
13
45
75
8
3
8
2
5
6
2
6
7
12
204
282
280
275
271
280
386
327
373
565
110 < 30 1300
560
280
350
110
38 < 30 < 30
ND
100
38
38 < 30
ND < 30 < 30
ND
50
부호 : DL:대청호 수변 지역, DU:용담호 수변 지역, GH:현도면, GM:매포, GB:부강,
GN:금남, GG:공주, GU:부여, GK:강경, GS:하구둑
- 102 -
표 9. 1차 입도분포 가적 통과율 (2005년 6월)
직경
(mm) 100
80
40
20
9.5
4.75
2.36
-
-
-
1.18
0.6
0.3
0.15
0.1
0.05
0.025
0.01
0.005 0.0025 0.001
지점
DL
-
-
-
-
100 99.1 94.3 83.2 70.5 41.2 24.02 13.2
8.1
5.3
0
DA
-
-
-
-
100 98.2 96.1 93.1 88.3 76.1 58.1 43.2 26.1 17.2 10.3
6.2
3.4
0
GH
100
100 95.1 90.1 75.2 66.7 60.4 47.0 23.7
3.8
2.0
0
-
0
-
-
-
GM
100
100 87.0 79.8 73.1 62.5 58.1 51.0 42.0 24.2 11.3
4.0
0
-
0
-
-
-
GB
100
100 84.0 76.0 70.0 67.0 60.0 46.3 21.0
2.8
1.2
0.4
-
0
-
-
-
GN
100
100 99.1 98.5 91.9 68.2 60.1 52.5 41.4 18.6
8.4
4.2
0
-
0
-
-
-
GG
100
100 86.1 77.1 70.7 65.1 54.0 25.0
0.8
0.6
0
-
0
-
-
-
7.2
- 103 -
9.6
7.1
1.9
표 10. 2차 입도분포 가적 통과율 (2005년 7월)
직경
(mm) 100
80
40
20
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.1
0.05
0.025
0.01
0.005 0.0025 0.001
지점
DL
-
-
-
-
100 98.1 96.4 91.3 85.6 76.2 55.1 35.6 18.2
9.8
4.8
2.3
1.1
0
DA
-
-
-
-
100 98.2 95.4 89.3 81.6 73.1 54.1 33.2 19.6 13.2
7.3
4.2
1.2
0
GH
100
100 87.3 75.6 68.5 61.5 52.7 34.8 16.4
3.1
2.1
1.0
-
0
-
-
-
GM
100
100 84.7 79.2 70.0 65.4 61.1 55.1 46.4 23.9 11.1
6.0
2.0
-
0
-
-
-
GB
100
100 79.7 67.6 63.0 56.6 48.3 34.6 15.7
2.1
1.1
0.3
-
0
-
-
-
GN
100
100 96.7 95.1 93.3 90.3 88.1 78.6 51.0 13.5
2.6
0.8
0
-
0
-
-
-
GG
100
100 91.4 83.2 65.7 55.1 47.7 25.2 12.5
2.3
0.9
0
-
0
-
-
-
- 104 -
6.6
5.3
5.4
표 11. 3차 입도분포 가적 통과율 (2005년 8월)
직경
(mm) 100
80
40
20
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.1
0.05
0.025
0.01
0.005 0.0025 0.001
지점
DL
-
-
-
-
100 98.3 95.3 91.1 86.1 74.4 55.2 41.2 24.6 15.6
6.5
2.4
1.4
0
DA
-
-
-
-
100 96.3 94.1 90.1 87.0 75.4 60.2 48.2 25.4 13.0
7.4
3.8
1.2
0
GH
100
100 95.3 83.2 68.2 62.6 53.3 27.8 18.3 11.4
8.4
5.4
2.3
-
0
-
-
-
GM
100
100 96.5 85.4 67.2 57.7 41.5 29.3 18.8
7.1
4.8
2.0
-
0
-
-
-
GB
100
100 93.9 82.3 72.9 64.1 58.5 47.5 31.6 24.4 16.1
9.3
4.3
-
0
-
-
-
GN
100
100 99.8 98.9 97.4 93.7 74.7 44.3 24.7 14.8 11.5
7.6
3.2
-
0
-
-
-
GG
100
100 94.3 80.2 62.3 58.1 53.4 40.2 23.1 12.1
4.2
2.1
-
0
-
-
-
- 105 -
9.8
7.2
표 12. 4차 입도분포 가적 통과율 (2005년 9월)
직경
(mm) 100
80
40
20
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.1
0.05
0.025
0.01
0.005 0.0025 0.001
지점
DL
-
-
-
-
100 98.2 96.3 93.2 89.2 81.1 68.2 52.4 33.1 19.6
9.4
3.4
1.1
0
DA
-
-
-
-
100 99.2 98.4 94.5 83.2 55.1 34.9 20.1 14.3 11.2
5.6
3.6
1.2
0
GH
100
100 92.1 68.2 59.4 44.0 38.6 28.3
GM
100
100 88.0 53.0 45.5 42.9 41.3 38.6 31.4 22.7 10.4
GB
100
100 93.2 58.0 43.7 33.2 26.5 16.9
9.0
4.6
GN
100
100 97.1 94.3 88.3 68.6 51.5 48.1 30.0
GG
100
8.1
2.5
0.76 0.42
0.2
-
0
-
5.6
2.0
-
0
-
-
-
1.9
0.9
0.4
-
0
-
-
-
4.2
0.6
0.1
0
-
0
-
-
-
100 85.3 68.1 58.9 55.3 49.2 38.1 28.5 12.1
3.4
1.2
0
-
0
-
-
-
GK
100 99.2 98.2 92.3 82.1 68.1 45.4 32.1 18.4 10.2
5.3
2.4
1.3
0
GS
100 99.3 98.1 96.3 89.0 75.6 55.3 35.6 18.4
5.1
3.2
1.2
0
- 106 -
9.2