The Journal of
the Korean Society on Water Environment

The Journal of
the Korean Society on Water Environment

Bimonthly
  • ISSN : 2289-0971 (Print)
  • ISSN : 2289-098X (Online)
  • KCI Accredited Journal

Editorial Office


  1. 금오공과대학교 환경공학과 (Department of Environmental Engineering, Kumoh National Institute of Technology)
  2. 환경부 한강유역환경청 (Han River Basin Environmental Office, Ministry of Environment)
  3. 국립환경과학원 낙동강물환경연구소 (Nakdong River Environment Research Center, National Institute of Environmental Research)



Loading rate, Nakdong river, Tributaries, Water quality, Water quality status maps

1. Introduction

최근 지류·지천 수질 관리에 대한 관심이 지속적으로 높 아지고 있다. 이는 지류·지천 주변에서 발생할 수 있는 생 활하수의 직접적 유입, 강우시 비점오염물질의 유입, 고농 도 축산폐수 등의 유입, 하천 주변에서의 폐기물 소각 부 산물 유입, 매몰지 침출수의 직·간접적 유입 등의 위험이 상시 존재하기 때문이다. 지류·지천으로 유입된 유·무기 오 염물질들은 하천의 다양한 물리화학적 자정작용에 의해 제 거될 수 있으나 일부는 4대강 등의 본류에 유입될 수 있어 지류·지천 관리의 중요성이 증대되고 있는 실정이다(Jung and Kim, 2016; Lee et al., 2014; Yi and Kim, 2014).

4대강 중 하나인 낙동강에서는 2011년부터 낙동강수계 지류·지천에 대한 전수 조사 및 수질/유량 모니터링 사업이 수행되고 있으며, 지류·지천의 합리적 관리를 위한 수질 및 유량 통합모니터링을 실시하여 유역기초자료를 확보하고, 지류·지천으로 유입되는 주요 오염원/오염물질의 분석을 주 요 목표로 하고 있다. 세부 내용을 살펴보면 190여개의 지 류·지천 지점을 선정하고 유량 및 수질항목(수온, 전도도, DO, pH, 유량, BOD, COD, T-N, T-P, SS, TOC, Chl-a, 분 원성대장균수, 총대장균수 등)을 모니터링한 후 분석결과에 따라 중점관리대상지점과 일반관리대상지점을 구분하였다. 이후 중점관리대상지점에서는 연간 6 ~ 11회의 모니터링을 수행하여 보다 정기적인 자료 축적을 하였으며, 일반관리대 상지점에서는 연간 2 ~ 4회의 모니터링을 수행하였다(NIER, 2015).

이러한 축적된 자료를 바탕으로 다양한 연구결과가 발표 되었는데, 유량 및 주요 수질 항목 등을 이용하여 낙동강 지류·지천의 하천관리를 위한 등급화 방안 및 대상 모니터 링 지점의 관리 우선순위 등이 제시되었으며(Im et al., 2016; Na et al., 2015), 수질항목 간 상관관계 및 다중회귀 분석 등을 이용하여 계절적 오염발생특성이 분석되기도 하 였다(Na, Kwon, Shin et al., 2016), 또한, 낙동강 수계 남 강 및 금호강 중권역 지역을 대상으로 지류·지천에 의한 오염기여율이 분석되었으며(Jung et al., 2013; Na, Kwon, Kim et al., 2016), 평균 자료가 아닌 개별 자료를 활용하여 수질과 오염부하량을 평가하고, 이를 동시에 고려하여 대상 지류·지천을 평가하는 방안이 제시되기도 하였다(Im and Son, 2016).

본 연구에서는 기존에 제시된 여러 방법들을 기반으로 지난 2012 ~ 2016년 동안 206개의 낙동강 지류·지천 모니 터링 지점에서 축적된 유량 및 수질 자료를 이용하여 수질 현황에 대한 보다 세부적이며 체계적인 논의를 수행하였다. 연구 내용으로는 모니터링 지점별로 BOD, T-P, TOC에 대 한 평균 수질 농도를 이용하여 수질 기준과 비교 분석하였 으며, 평균 오염부하량을 산정하여 수질 수준과 연계 분석 하였다. 최종적으로 모니터링 지점에 대한 수질 평가를 위 해 세 가지 방법을 제시하여 각 방법에 의한 결과를 논의 하였다.

2. Materials and Methods

2.1. 연구 대상 범위

2012 ~ 2016년 기간 동안 낙동강 수계 26개 중권역의 206개 지류·지천 지점에 대한 수질 및 유량 등에 대한 모 니터링이 수행되었다. 대상 모니터링 지점은 오염도 및 중 요도 등에 따라 매년 일부 변경되었으며, 일반관리지점과 중점관리지점으로 구분되어 중점관리지점에서 보다 많은 모니터링이 이루어졌다. 기존 자료 및 모니터링 자료를 이 용하여 수질 오염 수준이 높거나 오염 부하량이 높다고 판 단되는 지점을 전체 대상 지점 중 중점관리지점으로 선정 하였다. 예를 들어 2015년에는 195개 지점을 대상으로 모 니터링을 수행하였는데, 35개 중점관리지점은 2월부터 12 월까지 매월 조사가 이루어졌으며, 160개 일반관리지점은 연 2회의 조사가 수행되었다.

본 연구에서는 모니터링 결과를 보다 세부적으로 분석하 기 위해 206개 모든 모니터링 지점에 지점 번호를 부여하 고 이를 지점명 대신 사용하였다. Fig. 1과 같이 26개 중권 역에 속한 각각의 지류·지천 지점 현황은 다음과 같다(중권 역명(지점번호): 지점명): 안동댐((1)-(16): 황지천유입천, 절 골천, 황지천1, 소도천, 황지천2, 황지천3, 철암천1, 철암천 2, 낙동강1, 낙동강2, 낙동강3, 현동천, 가천, 재산천, 운곡천, 동계천); 임하댐((17)-(24): 반변천1, 장파천, 반변천3, 반 변천2, 동천1, 주산천, 눌인천, 길안천2); 안동댐하류((25)- (26): 옥곡천, 신평천); 내성천((27)-(37): 낙화암천, 내성천2, 구천, 죽계천, 서천, 내성천1, 옥계천, 한천2, 한천1, 대하리 천, 금천); 영강((38)-(41): 영강, 양산천, 조령천, 이안천); 병성천((42)-(44): 병성천, 북천, 동천); 낙동상주((45): 장천); 위천((46)-(48): 위천, 쌍계천, 남대천); 낙동구미((49): 신곡 천); 감천((50)-(53): 감천, 직지사천, 아천, 율곡천); 낙동왜 관((54)-(61): 구미천, 광암천, 경호천, 반지천, 동정천, 백천, 이천, 봉암천); 금호강((62)-(81): 고촌천, 신령천, 고현천, 금 호강1, 북안천, 대창천1, 금호강2, 청통천, 오목천, 금호강3, 남천, 율하천, 동화천, 불로천, 신천1, 신천2, 신천3, 이언천, 팔거천, 달서천); 회천((82)-(83): 이천천, 안림천); 낙동고령 ((84)-(93): 진천천1, 진천천, 천내천, 기세곡천, 본리천, 용 하천, 현풍천, 용호천, 덕곡천, 미곡천1); 합천댐((94)-(98), (100): 계수천, 황강1, 당산천, 거창위천, 가천천, 대산천1); 황강((99), (101)-(103): 아천, 황강2, 황강2-1, 산내천), 낙동 창녕((104)-(112): 토평천, 유곡천, 신반천1, 신반천2, 창녕천 1, 정곡천, 전화천, 대곡천1, 창녕천2); 남강댐((113)-(126), (128); 남강1, 남강2, 람천2, 풍천, 람천3, 만수천, 함양위천, 생초천, 람천1, 남강3, 단계천, 신등천, 양천, 시천천, 남강 4); 남강((127), (129)-(155): 나불천, 가좌천, 남강5, 영천강, 용아천, 하촌천, 지내천, 향양천, 현지천, 대곡천2, 반성천, 대방천, 상정천, 지수천, 영운천, 수곡천, 석교천1, 석교천2, 의령천2, 의령천1, 월현천, 남강6, 함안천, 백야천, 대산천2, 대사천, 부목천, 봉곡천); 낙동밀양((156)-(172): 관곡천, 계 성천, 칠원천, 영산천, 계성천2, 오호천, 온정천1, 온정천2, 이령천3, 신천천, 용덕천, 퇴래천, 사촌천, 화포천, 초동천, 수산천, 상남천), 밀양강((173)-(183): 운문천, 동창천, 청도 천2, 청도천3, 청도천1, 단장천1, 동천2, 단장천2, 단장천3, 밀양강, 제대천); 낙동강하구언((184)-(193): 미전천2, 안태 천, 용당나루, 원동천, 여차천, 대포천, 소감천, 다방천, 대 천천, 호계천); 가화천((194)-(196): 죽천천, ,삼천포천, 가화 천); 거제도((197)-(199): 소동천, 외포천, 산양천); 낙동강남 해((200)-(205): 장좌천, 구만천, 광도천, 진동천, 가덕도, 대 장천); 왕피천((206): 남대천).

Fig. 1. Water quality monitoring stations in Nakdoing river (#1 ~ #206).
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2.2. 측정 항목 및 수질 기준

낙동강 수계 지류·지천 조사에서는 2012년부터 2016년 10월까지 206개 지점에 대하여 총 4,061회의 유효 모니터 링이 수행되었으며, 지점별로 최소 6회에서 최대 54회까지 지점당 평균 19.7회의 모니터링 수행이 확인되었다. 다음의 Fig. 2에 각 지점별 모니터링 횟수를 나타내었다.

Fig. 2. The total number of on-site sampling for each monitoring station.
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대상 모니터링 지점에서는 매 회마다 유량 측정 및 시료 채취가 이루어졌다. 유량은 도섭법 및 교량법 등을 통한 유속 측정 후 유속면적법(중간단면적법)을 이용하여 산정하 였으며, 수질 측정을 위한 시료는 채취 후 BOD, COD, T-N, T-P, SS, TOC 등의 항목을 분석하였다. 오염부하량은 지점별로 측정된 유량과 해당 항목의 수질농도의 곱으로 산정하였다. 본 연구에서는 BOD, T-P, TOC 항목 등을 주 요 분석 대상으로 하였다.

시료의 채취방법, 채취시료의 보존, 현장측정, 시험방법 모두 환경부의 “수질오염공정시험기준”에 준하여 수행하였 다. 낙동강 지류·지천 지점의 수질 평가를 위해 환경정책기 본법의 “하천 생활환경 기준”과 함께 환경부고시 제2014-157호 “중권역별 수질 및 수생태계 목표기준과 달성기간” 에 수립된 하천 생활기준의 낙동강 중권역별 목표기준을 추가적으로 이용하였다(Im and Son, 2016).

3. Results and Discussion

3.1. 수질 데이터 현황 분석

2012 ~ 2016년 기간 동안 낙동강 수계 26개 중권역의 206개 지류·지천 지점별로 축적된 모니터링 자료를 이용하 여 지점별 평균 BOD, T-P, TOC 농도를 Fig. 3에 정리하였 다. 지점별 평균 BOD는 0.3 ~ 6.4 mg/L, 평균 T-P는 0.025 ~ 1.562 mg/L, 평균 TOC는 0.6 ~ 10.7 mg/L의 범위로 확인 되었으며, 각 지점별로 다양한 시기에 모니터링이 수행되었 기 때문에 수질 농도가 비교적 큰 범위에서 변화하였다. Fig. 3을 통해 낙동강 유역의 전반적인 수질 상황을 이해할 수 있으나 대상 지점이 많아 지점의 구분이 어렵기 때문에 지점별로 수질 수준을 비교해보기 위하여 Fig. 4와 같이 수 질 등급별로 해당 지점의 수질을 구분하여 나타내 보았다.

Fig. 3. Average concentrations of BOD, T-P, and TOC at each monitoring station in Nakdong river tributaries (#1 ~ #206).
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Fig. 4. Water quality level determination at monitoring stations using Ambient Water Quality Standards of Rivers for BOD, T-P, and TOC.
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각 지점의 2012 ~ 2016년 평균 수질이 BOD의 경우 Ia 등급 지점은 78개, Ib 등급 지점은 89개, II 등급 지점은 24개, III 등급 지점은 13개, IV 등급 지점은 2개로 확인되 었으며, V 등급 및 VI 등급은 확인되지 않았다. BOD 수질 이 가장 좋지 않은 IV 등급(5 mg/L)인 지점은 낙동고령의 용하천(#89)(6.4 mg/L), 낙동강하구언의 호계천(#193)(5.4 mg/L) 이었다. T-P의 경우 Ib 등급 지점은 32개, II 등급 지점은 116개, III 등급 지점은 47개, IV 등급 지점은 6개 지점, V 등급 지점은 3개, VI 등급 지점은 2개로 산정되었 다. T-P의 수질이 V 등급 혹은 VI 등급인 지점은 낙동고 령의 진천천1(#84)(1.562 mg/L), 낙동강하구언의 호계천 (#193)(0.539 mg/L), 거제도의 산양천(#199)(0.393 mg/L), 낙동고령의 용하천(#89)(0.336 mg/L), 낙동고령의 기세곡천 (#87)(0.335 mg/L)로 확인되었다. 이상의 내용을 통해 낙동 강 수계 대부분의 모니터링 지점에서 유기오염물질에 의한 오염은 비교적 심각하지 않은 것으로 나타났다. 그러나 T-P와 같은 영양염류에 의한 오염이 상대적으로 매우 높아 많은 지점에서 부영양화와 같은 악영향에 대한 고려가 필 수적일 것으로 판단되었다.

TOC의 경우 Ia 등급 지점은 67개, Ib 등급 지점은 55개, II 등급 지점은 37개, III 등급 지점은 27개, IV 등급 지점 은 11개, V 등급 지점은 6개, VI 등급 지점은 3개로 확인 되었는데, BOD 경향보다는 다소 좋지 않은 수질 수준을 나타내었다. 이는 유기오염물질 전체 중 난분해성 유기오염 물질이 차지하는 부분이 산업화 등으로 인해 점차 높아지 고 있기 때문일 것이다. BOD 수준과 TOC 수준의 상호 분 석을 통해 난분해성 유기오염물질 중점 관리 지점 등을 선 정할 수 있을 것으로 예상되나, 보다 많은 관련 연구가 향 후 필요할 것으로 판단되었다. 낙동강하구언의 호계천(#193) (10.7 mg/L), 낙동고령의 용하천(#89)(10.4 mg/L), 낙동밀양 의 관곡천(#156)(8.0 mg/L), 낙동밀양의 퇴래천(#167)(6.5 mg/L), 금호강의 달서천(#81)(6.4 mg/L), 금호강의 이언천 (#79)(6.2 mg/L), 남강의 부목천(#154)(6.1 mg/L), 낙동고령 의 용호천(#91)(6.1 mg/L) 및 진천천(#85) 등이 TOC 수질 등급 V 등급 및 VI 등급 지점으로 확인되었다.

각 중권역에는 환경부고시 제 2014-157호에 의한 중권역 별 목표수질이 제시되어 있는데, 이를 근거로 각 모니터링 지점의 평균 수질에 대한 중권역별 수질기준 초과현황을 Fig. 5에 나타내었다. BOD는 39개 지점, T-P는 152개 지 점, TOC는 75개 지점이 중권역별 수질기준을 초과하는 것 으로 확인되었는데, 앞서 환경정책기본법의 “하천 생활환경 기준”을 이용한 분석과 유사하게 유기오염물의 기준 초과 보다 T-P와 같은 영양염류의 기준 초과가 보다 빈번하게 일어나고 있는 것으로 판단되었다. T-P의 경우 전체 지점 중 70 % 이상의 지점에서 초과되는 양상을 나타내었는데, 이에 대한 관리방안 마련과 함께 중권역별 목표수질이 합 리적으로 결정되었는지 여부에 대한 고려도 필요할 것으로 판단되었다.

Fig. 5. Monitoring stations wherein BOD, T-P, and TOC concentration was not satisfied with regulation level for mediumsized management areas.
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3.2. 오염부하량 현황 분석

BOD, T-P, TOC에 대한 지점별 2012 ~ 2016년 평균 오 염부하량을 수질 및 유량 자료를 이용하여 로그 스케일로 Fig. 6에 정리하여 나타내었는데, 유량은 0.013 ~ 240.1 m3/sec, BOD 오염부하량은 0.96 ~ 46,040 kg/d, T-P 오염부하량은 0.087 ~ 1,834 kg/d, TOC 오염부하량은 1.51 ~ 80,425 kg/d 범위로 산정되었다. 오염부하량은 유량과 농도의 곱으로 유 량에 직접적으로 영향을 받기 때문에 유량 변화와 오염부 하량의 변화가 거의 유사한 것으로 판단되었으며, 이에 전 반적으로 유량의 변화 폭이 크기 때문에 그에 따른 오염부 하량의 변화 폭도 매우 큰 것으로 나타났다. BOD, T-P, TOC 항목에 대한 평균 오염부하량이 가장 높게 나온 지점 은 낙동강하구언의 용당나루(#186)와 남강의 남강6(#149)으 로 각각의 평균 유량은 240.1 m3/sec와 74.6 m3/sec으로 확 인되었는데, 해당 유량은 206개 각 지점의 평균 유량 중 가장 높은 유량이었다.

Fig. 6. Average loading rates of BOD, T-P, and TOC at each monitoring station in Nakdong river tributaries (#1 ~ #206).
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전체 모니터링 지점에 대한 평균 오염부하량의 수준을 보다 쉽게 분석하기 위하여 다음의 Fig. 7과 같이 평균 오 염부하량을 10배 단위로 구분하여 나타내었다. BOD의 경 우 1,000 kg/day 이상의 오염부하량이 확인된 지점이 총 14곳이었으며, TOC의 경우 38곳이었다. T-P의 경우 100 kg/day 이상의 오염부하량이 확인된 곳은 총 9곳으로 나타 났다. 전반적으로 BOD, TOC의 경우 금호강 및 남강댐 중 권역 내 지점에서 높은 오염부하량이 다수 확인되었으며, T-P의 경우 남강댐 및 남강 중권역 내 지점에서 높은 오염 부하량이 확인되었다.

Fig. 7. Loading rate level determination at monitoring stations for BOD, T-P, and TOC.
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오염부하량이 높은 지역의 특징은 수질의 좋고, 나쁨보다 는 유량에 큰 영향을 받는다는 점인데, 수질이 II급수 수준 보다 좋지 않으며, 오염부하량이 BOD, TOC의 경우 1,000 kg/day, T-P의 경우 100 kg/day 이상인 지점을 살펴보았다. BOD의 경우 낙동고령의 진천천(#85), 낙동강하구언의 용 당나루(#186)의 2곳뿐이었으나, TOC의 경우 임하댐의 동천 1(#21), 위천의 위천(#46), 금호강의 신령천(#63), 금호강 1(#65), 금호강2(#68), 금호강3(#71), 남천(#72), 신천2(#77), 달서천(#81), 낙동고령의 진천천(#85), 낙동창녕의 창녕천 2(#112), 남강의 남강6(#149), 낙동밀양의 계성천2(#160), 낙동강하구언의 용당나루(#186)의 14곳이 확인되었다. T-P 의 경우에는 앞서 언급한 오염부하량이 100 kg/day 이상인 9곳과 일치하는 9곳이 해당 지역으로 확인되었다.

수질이 III급수보다 좋지 않으며, 오염부하량이 BOD, TOC의 경우 1,000 kg/day, T-P의 경우 100 kg/day 이상인 지점은, BOD는 확인되지 않았으며, TOC는 금호강2(#68), 금호강3(#71), 남천(#72), 달서천(#81), 낙동고령의 진천천 (#85), 낙동창녕의 창녕천2(#112), 낙동밀양의 계성천2(#160) 의 7곳이었으며, T-P의 경우 감천의 직지사천(#51), 낙동고 령의 진천천(#85), 남강댐의 풍천(#116), 람천3(#117)의 4곳 으로 확인되었다. 이상의 결과를 바탕으로 BOD 중심의 지 류·지천 관리는 몇몇 지점을 제외하고 현재 일정 수준 이 상으로 잘 이루어지고 있다고 판단할 수 있을 것이다. 향 후 T-P 및 TOC 중심의 지류·지천 관리를 위한 방안 마련 이 필요하며, 이에 대한 원인 분석 연구 역시 시급히 수행 되어야 할 것이다.

오염부하량에 대한 분석에서 유역에 대한 고려를 포함하 기 위하여 오염부하량을 해당지점의 유역면적으로 나눈 비 오염부하량을 산정하여 그 수준별로 다음의 Fig. 8에 나타 내었다. 각 지점의 유역면적의 크기가 1.3 ~ 20,548 km2까 지 큰 차이를 보이기 때문에 그에 따른 비오염부하량 경향 은 오염부하량 경향과 다소 차이를 나타내었다. (용당나루 의 유역면적은 지점 특성 상 20,548 km2 수준의 매우 높은 수준이었으며, 용당나루를 제외한 205개 지점중 가장 큰 유역면적은 1,137 km2이었다.) BOD, T-P, TOC 항목의 비 오염부하량 범위는 각각 0.079 ~ 1,048.8 kg/day/km2, 0.007 ~ 233.4 kg/day/km2, 0.124 ~ 1,010.7 kg/day/km2 이었다. BOD 의 경우 100 kg/day/km2 이상의 비오염부하량을 나타내는 곳이 3곳으로 낙동창녕의 신반천2(#107), 남강댐의 람천 3(#117), 남강의 남강5(#130)으로 확인되었으며, T-P의 경 우 10 kg/day/km2 이상을 나타내는 곳이 2곳으로 낙동창녕 의 신반천2(#107), 남강댐의 람천3(#117)이었다. TOC의 경 우 임하댐의 반변천3(#19), 금호강의 금호강3(#71), 신천2 (#77), 낙동창녕의 신반천2(#107), 남강댐의 람천3(#117), 남 강의 남강5(#130), 남강6(#149), 대산천2(#152)의 8곳이 100 kg/day/km2 이상의 값으로 확인되었다.

Fig. 8. Specific loading rate level determination at monitoring stations for BOD, T-P, and TOC.
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이상의 비오염부하량이 높은 지점에 대한 내용에서 반변 천3(#19), 신천2(#77), 신반천2(#107), 람천3(#117), 대산천 2(#152) 등의 지점은 10 km2 미만의 상대적으로 작은 유역 면적을 갖는 곳으로, 이로 인하여 비오염부하량이 높게 산 정되는 지점으로 판단되었다. 그러나 신천2(#77)의 TOC, 신 반천2(#107)의 TOC, 람천3(#117)의 BOD, T-P, TOC 항목 들은 비오염부하량이 아닌 오염부하량으로의 절대적 비교 에서도 높은 수준을 나타내었기 때문에 좁은 유역면적과 함께 매우 높은 비오염부하량이 산정되게 하였다. 또한, 금 호강3(#71), 남강5(#130), 남강6(#149) 등의 지점은 일정 크 기 이상의 유역면적을 갖는 곳으로 상대적으로 매우 높은 수준의 오염물질이 배출되고 있는 것으로 분석되었다. 이러 한 내용에 대한 기존 연구에서의 오염원 분석은 상류에 대 부분 인구밀집의 도심지역 혹은 농·축산업지역 등의 특성 을 갖는 것으로 논의하고 있는데(Cho et al., 2012; Kim et al., 2007; Kim and Lee, 2011), 보다 정확한 오염원 분석 을 위해서는 해당 유역의 오염원 배출에 대한 보다 상세한 조사가 필요할 것으로 판단되었다.

3.3. 향후 관리대상 지점 제안

향후 낙동강 지류·지천 지점의 중점 모니터링 지점 선정 및 해당 유역의 관리방안 마련을 위해 앞서 논의된 여러 내용을 바탕으로 관리대상 지점 선정안을 다음과 같이 제 시하였다. 첫 번째로 중권역별 수질기준을 초과하는 지점을 우선적으로 고려할 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이 평균 모니터링 수질이 중권역별 수질기준을 초과하는 지점은 전 체 206개 지점을 대상으로 BOD의 경우 39개 지점, T-P의 경우 152개 지점, TOC의 경우 75개 지점이 확인되었다. 이 중 BOD, T-P, TOC의 세 항목 모두 수질기준을 초과하 는 지점은 안동댐의 황지천1(#3), 내성천의 구천(#29), 옥계 천(#33), 한천1(#35), 낙동구미 신곡천(#49), 감천 직지사천 (#51), 아천(#52), 율곡천(#53), 낙동왜관 구미천(#54), 동정 천(#58), 낙동고령 진천천1(#84), 기세곡천(#87), 본리천(#88), 용하천(#89), 용호천(#91), 황강 아천(#99), 산내천(#103), 낙 동창녕 창녕천1(#108), 남강 가좌천(#129), 하촌천(#133), 현 지천(#136), 의령천1(#147), 대산천2(#152), 대사천(#153), 부 목천(#154), 낙동밀양 관곡천(#156), 영산천(#159), 퇴래천 (#167), 화포천(#169), 낙동강하구언 미전천2(#184), 용당나 루(#186), 호계천(#193), 거제도 산양천(#199)의 33개 지점 이다. 중권역별로는 안동댐 1개 지점(총 16개 지점), 내성 천 3개 지점(총 11개 지점), 낙동구미 1개 지점(총 1개 지 점), 감천 3개 지점(총 4개 지점), 낙동왜관 2개 지점(총 8 개 지점), 낙동고령 5개 지점(총 10개 지점), 황강 2개 지 점(총 4개 지점), 낙동창녕 1개 지점(총 9개 지점), 남강 7 개 지점(총 28개 지점), 낙동밀양 4개 지점(총 17개 지점), 낙동강 하구언 3개 지점(총 10개 지점), 거제도 1개 지점 (총 3개 지점)으로 확인되었다.

두 번째로 오염부하량을 기준으로 관리대상 지점 선정이 가능할 것이다. Fig. 7에 나타낸 오염부하량 범위를 기준으 로 상위 범위 기준인 BOD, TOC 1,000 kg/day 초과하는 지점, T-P 100 kg/day를 초과하는 지점으로 구분하였는데, 각각 BOD는 14개 지점, T-P는 9개 지점, TOC는 38개 지 점이었다. 이 중 BOD, T-P, TOC의 모든 항목이 해당 기 준을 만족하는 지점은 총 7개 지점으로 낙동고령의 진천천 (#85), 황강의 황강2(#101), 남강댐의 람천3(#117), 함양위 천(#119), 남강의 남강5(#130), 남강6(#149), 낙동강하구언 의 용당나루(#186)이었다.

세 번째로 위의 두 가지 기준을 모두 적용하는 방안인데, 중권역별 수질기준을 초과하면서 일정 기준의 오염부하량 을 초과하는 지점을 선정하는 것이다. 오염부하량 초과 기 준은 상황에 따라 선정이 가능할 것이며, 본 연구에서는 오염부하량의 전반적인 범위를 고려하여 다음의 Fig. 9와 같이 BOD, T-P, TOC 각 항목별로 100, 10, 100 kg/day 및 1,000, 100, 1,000 kg/day의 기준을 적용해보았다. 중권 역별 수질기준을 초과하면서 BOD, T-P, TOC의 오염부하 량이 각각 100, 10, 100 kg/day을 초과하는 지점은 BOD 16개 지점 T-P 58개 지점, TOC 53개 지점으로 확인되었으 며, BOD, T-P, TOC의 오염부하량이 각각 1,000, 100, 1,000 kg/day을 초과하는 경우는 BOD 1개 지점(낙동강하 구언의 용당나루(#186)), T-P 9개 지점(감천의 직지사천 (#51), 낙동고령의 진천천1(#85), 황강의 황강2(#101), 남강 댐의 풍천(#116), 람천3(#117), 함양위천(#119), 남강의 남 강5(#130), 남강6(#149), 낙동강하구언의 용당나루(#186)), TOC 11개 지점(임하댐 동천1(#21), 위천의 위천(#46), 감천 의 직지사천(#51), 아천(#52), 금호강 남천(#72), 달서천 (#81), 낙동고령 진천천(#85), 낙동창녕의 창녕천2(#112), 남강의 남강6(#149), 낙동밀양의 계성천2(#160), 낙동강하구 언의 용당나루(#186))이었다.

Fig. 9. Suggestion of priority monitoring stations for BOD, T-P, and TOC depending on water quality regulation level and loading rates.
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이상의 세 가지 방법 중 최근의 수질관리뿐만 아니라 오 염총량에 대한 관심이 높아지는 국내 실정을 고려한다면 세 번째 방법에 의한 고려가 최우선적으로 선택될 수 있을 것이다. 기준이 되는 오염부하량 수준은 대상 지점의 관리 가능 수준을 가늠하여 선정할 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 기존의 BOD 중심의 수질관리에서 T-P 및 TOC 관리 중심으로 정책 방향이 바뀌고 있는데, 본 연구결과에서도 BOD 항목에 대한 고려보다는 T-P 및 TOC 항목에 대한 고려가 시급한 것으로 확인되었다.

기존의 모니터링 지점 평가 방법들을 살펴보면, 다변량 분석기법과 같은 통계분석기법을 적용하여 대상 모니터링 지점을 평가하고 지점 특성별로 그룹화 하는 방식과 유량 기준 및 BOD 등의 수질농도 기준을 설정한 후 그 기준을 원점으로 대상 지점들을 사분면별로 구분하는 방식이 가장 많이 사용되었다(Cho et al., 2012; Kim et al., 2007; Kim and Lee, 2011; Lim et al., 2010; Na et al., 2015; Park et al., 2014; Park and Rhee, 2012; Park et al., 2011). 통계분 석기법을 적용하는 방식은 주어진 자료를 체계적으로 분석 하여 통계적으로 유의한 결과를 얻을 수 있다는 장점이 있 지만 분석 결과와 실제 현황과의 연관성에 대한 논의가 다 소 부족한 것으로 판단되었다. 유량 및 BOD 등의 수질농 도 기준을 설정하여 분석을 하는 방식은 간편하며 직관적 으로 지점들을 구분·평가할 수 있다는 장점이 있으나 다양 한 특성을 갖는 지점들에 대해 동일한 수질농도 및 유량 기준을 적용해야한다는 한계가 있다. 또한, 보다 합리적인 결과를 얻기 위해서는 어떠한 수질 농도 및 유량 기준을 설정할 것인지에 대한 논의가 보다 구체적으로 이루어져야 할 것이다.

본 연구에서 적용한 세 번째 방법은 기존의 유량 및 수 질농도 기준을 정해 그에 따라 구분하는 방식과 매우 유사 하나, 전체 대상을 하나의 기준이 아닌 중권역별로 목표수 질기준을 적용하였으며 (낙동강 유역 중권역별 목표수질기 준은 Ia 등급에서 IV등급까지 다양하게 적용되고 있음), 추 가적으로 분석 대상 항목을 BOD 항목에서 T-P 및 TOC 항목까지 확장하여 고려하였다는 차이가 있다. 향후 중권역 별 목표수질기준의 적용 타당성 및 오염부하량 고려 방안 에 대한 고려가 추가적으로 이루어져야 할 것으로 판단된 다. 또한, 현재까지의 모니터링 사업이 주로 수계 오염에 대한 현황 파악 등의 거시적인 시점에서 이루어졌다면, 향 후에는 오염 원인 규명 및 오염배출원 관리 등을 위한 조 사 사업이 추가적으로 이루어져야 할 것이다. 이를 위해 낙동강 유역 전체에 대한 거시적인 고려와 함께 각 지점 및 해당 유역에 대한 정보 축적 등의 미시적인 조사·연구 가 체계적으로 이루어져야 할 것으로 판단된다.

4. Conclusion

낙동강 지류·지천 206개 지점에 대한 2012 ~ 2016년 수질 및 유량 모니터링 결과를 이용하여 BOD, T-P, TOC 항목 에 대한 수질 농도 및 오염부하량 측면에서의 지점 평가 방안에 대한 연구를 수행하여 다음과 연구 성과를 얻을 수 있었다.

  1. BOD, T-P, TOC 항목에 대한 평균 수질 농도를 분석 한 결과, BOD 항목보다 T-P 및 TOC 항목의 수질이 다소 좋지 않은 것으로 확인되었으며, 전반적으로 T-P에 의한 오염이 전체 206개지점 중 약 70 % 수준인 152개 지점에 서 중권역별 목표수질기준보다 높은 것으로 나타났다.

  2. 평균 오염부하량은 각 지점별로 유량의 크기가 매우 다르기 때문에 1 kg/day에서 수천, 수만 kg/day까지 다양한 범위로 산정되었다. 전반적으로 금호강, 남강댐, 남강 중권 역에서 유량이 상대적으로 높기 때문에 타 중권역 대비 매 우 높은 오염부하량이 확인되었다.

  3. 향후 중점관리지점 선정을 위해 중권역별 목표수질기 준을 초과하면서 오염부하량이 기준보다 높은 지점을 고려 하였는데, BOD 및 TOC 항목은 1,000 kg/day를, T-P 항목 은 100 kg/day를 오염부하량 기준으로 세 개 항목 모두 해 당되는 지점은 총 7개 지점으로 낙동고령의 진천천(#85), 황강의 황강2(#101), 남강댐의 람천3(#117), 함양위천(#119), 남강의 남강5(#130), 남강6(#149), 낙동강하구언의 용당나루 (#186)이었다. 이들 지점들은 향후 수질 및 오염부하량 두 가지 측면에서 집중적으로 관리되어야 할 지점들로 판단되 었다.

Acknowledgement

본 연구는 2017년 낙동강수계 환경기초조사사업 [낙동강 수계 지류지천 수질 및 유량 모니터링] 사업의 지원을 받 아 수행된 결과입니다.

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