지점별 상관계수를 활용한 하천 유역의 축산 기인 오염 기여율 산정 기법 연구

• 영문명: Study on the Estimating the Contribution Rate of Livestock-Induced Pollution in River Basins using Correlation Coefficients by Branch
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 김하영(Hayoung Kim) 김민경(Minkyung Kim) 박성수(Sung Soo Park) 전환돈(Hwandon Jun) 송영채(Young-Chae Song) 김극태(Keugtae Kim)
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』25권 1호, 169~179쪽, 전체 11쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2025.01.31

국문 초록

최근 가축 사육 규모의 확대에 따라 축산 폐수가 대량으로 발생하고 있으며, 이는 다른 폐수에 비해 오염 부하량이 높아 하천 수질 오염에 심각한 영향을 준다. 본 연구는 축산 폐수가 하천 수질에 미치는 영향을 정량적으로 평가하고 최적의 관리 방안을 제시하기 위해 수행되었다. 연구 대상지로 경기도 황구지천 유역을 선정하였으며, 본류는 황구지천 상류 소유역 끝(Q0)과 하류 소 유역 끝(Q1)으로 설정하고, 하위 유역은 BJ (Q2), SM (Q3), G (Q4), HG (Q5)의 4개 세부 유역으로 분류하였다. 상류 하천의 오염 부하가 하류 소 유역 말단(Q1)에 미치는 영향을 평가하기 위해 통계적 분석 기법을 적용하였으며, 축산계 비점 오염원의 기여율을 산정하기 위해 축산 실태조사 자료 및 전국 오염원 조사 자료를 바탕으로 수질오염총량 관리기술지침을 활용하였다. 분석 결과, 갈천(Q4) 유역이 하천 수질에 가장 큰 영향을 미쳤으며, 주요 수질 지표인 총질소(T-N), 총인(T-P), 생물학적 산소 요구량(BOD)의 축산계 오염 기여율은 각각 1.851%, 11.85%, 7.20%로 나타났다. 이러한 결과는 통계적 분석을 통한 기여율 산정이 가축계 오염원의 하천 수질에 미치는 영향을 정량적으로 평가할 수 있으며, 이 결과는 현장 실태조사 결과와도 일치함이 확인되어 과학적인 분석법의 하나로 사용 가능함을 입증하였다. 갈천(Q4) 유역과 같은 주요 오염원의 집중 관리는 하류 소 유역 수질 개선에 필수적이며, 이를 통해 축산계 오염원 관리와 비점 오염원 관리 정책수립에 과학적 근거를 제공할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구는 축산계 오염원이 하천 수질에 미치는 영향을 과학적인 통계적 분석 기법을 활용하여 정량적으로 기여율을 파악할 수 있으며, 이를 기반으로한 체계적인 관리가 하천 생태계 보전과 지속 가능한 유역관리에 기여할 수 있음을 시사하며, 효과적인 수질 개선 대책 수립의 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

영문 초록

The recent expansion of livestock farming has significantly increased livestock wastewater discharge, which contains a higher pollutant load compared to other wastewater sources and poses a serious threat to river water quality. This study quantitatively evaluates the impact of livestock wastewater on river water quality and proposes optimal management measures. The Hwanggujicheon watershed in Gyeonggi Province was selected as the study area, with the main river stretch defined from the upstream micro-watershed endpoint (Q0) to the downstream micro-watershed endpoint (Q1). Additionally, four sub-watersheds—BJ (Q2), SM (Q3), G (Q4), and HG (Q5)—were analyzed. To evaluate pollution contributions, statistical methods were employed to assess the influence of upstream pollutant loads on Q1. Livestock non-point source pollution contributions were estimated based on livestock status survey data and national pollution source survey data, following the guidelines for total water pollution load management. The results revealed that the Galcheon (Q4) sub-watershed had the most significant impact on river water quality, with livestock pollution contributing 1.851%, 11.85%, and 7.20% to total nitrogen (T-N), total phosphorus (T-P), and biological oxygen demand (BOD), respectively. These findings confirm that statistical contribution analysis is an effective tool for quantitatively evaluate the impact of livestock-related pollution on river water quality. Furthermore, the alignment of the statistical analysis with field survey data validates this approach as a reliable scientific analysis method. Effective management of major pollution sources, such as the Galcheon (Q4) sub-watershed, is crucial in improving downstream water quality. This study provides a scientific foundation in developing livestock-related pollution management and non-point source pollution control policies. By quantitatively identifying the contribution of livestock-related pollution sources to river water quality through advanced statistical methods, the findings emphasize the importance of systematic management in preserving river ecosystems and promoting sustainable watershed management. Moreover, the study offers practical insights in formulating effective water quality improvement strategies.

목차

1. 서 론

2. 통계적 기법을 이용한 하천 유역의 축산계 오염 기여율 분석

3. 통계적 분석 결과

4. 결 론

감사의 글

References

키워드

축산폐수 수질오염부하량 기여율 상관관계 통계분석 Livestock Wastewater Water Pollution Load Contribution Rate Correlation Statistical Analysis