생태와 환경 Vol. 52 No. 4 (p.293-305)

|보 문|
충주댐 (청풍호) 수상태양광 시설이 호수 수질에 미치는 영향

Effect of a Floating Photovoltaic System (FPV) at Chungju Dam (Cheongpung Lake) on Water Quality.
키워드 :
floating photovoltaic,water quality changes,light intensity,phytoplankton,periphyton

목차

Abstract
서 론
재료 및 방 법
   1. 수상태양광 발전시설 및 조사지 개황
   2. 자료 수집 및 현장 조사
   3. 통계 분석
결과 및 고 찰
   1. 조사지 호수와 수상태양광 시설의 수질 분석
   2. 수상태양광 발전시설과 수체의 물리환경
   3. 조류 군집 분석
적 요
REFERENCES

초록

본 연구는 충주댐 (청풍호)의 부유식 수상태양광 발전 시스템 (FPV)이 수질에 미치는 영향을 조사하고자 하였다. 충주댐 (청풍호) FPV는 수표면적 (97 km2)의 0.04% 를 차지 한다. FPV 설치 전후 호수 전체의 수질을 비교·분석하였다. 전체 호수의 DO, BOD, TOC 및 Chl-a는 설치 기간 후 유의한 수준 (p<0.05)에서 증가한 반면, 전기전도도는 감소하였다. 이는 동일한 비교 기간 동안 40% 증가한 강수량 으로 인해 영양염류 유입이 증가한 때문으로 판단된다. 또한 2017년 5월과 11월 FPV 중앙 직하부 (FPVC) 및 영향권 지점에서 수질 인자를 측정·비교하였다. 그 결과, FPVC와 영향권 지점의 수질 인자가 통계적으로 다르지 않았으며 (p>0.05), FPV 시설이 수질 저하를 유발하지 않음을 보여주었다. 2018년 9월부터 11월까지 5차례에 걸쳐 수온, 광도 및 식물 플랑크톤 군집도 수심별로 측정·분석하였다. 수온은 지점별로 다르지 않았으며, 광도는 FPVC에서 27~50%로 감소한 것으로 조사되었다. 대조구와 비교해보면 감소된 광도에도 불구하고 FPVC에서 조류의 출현종과 현존량이 유의미하게 다르지 않았다 (p>0.05). 그러나, 11월 초의 시료의 경우, FPVC에서 Aulacoseira 속에 속하는 부착 규조류가 우점하였으며 대조구보다 현존량이 상당히 높았다. 이는 FPV 시스템에 의한 일시적이고 국부적인 정체 수역 형성과 관계있을 것으로 판단된다. 본 연구 결과는 향후 수상태양광 설치에 관한 정책수립에 필요한 기초 자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 수상태양광 시설에 대한 장기적인 수질 모니터링과 수상태양광 시설에 의한 수리동역학적 연구, 수상태양광의 설치 면적과 수질과의 상관관계 연구 등이 필요하며 이를 통해 수상태양광 활용성을 극대화 시킬 수 있을 것으로 보인다.
In this study we investigated the effect of a floating photovoltaic (FPV) system in Cheongpung Lake on water quality. The FPV with a tilt angle of 33° covered ca. 0.04% of surface area (97 km2) of Chungju Lake. The water qualities of the whole lake before and after installation of FPV were first compared. DO, BOD, TOC, and Chl-a of the whole lake were increased, while conductivity decreased after installation period at the significance level of 0.05. This change was probably due to the increased influx of nutrients by 40% resulting from increased precipitation during the same period. We also measured water quality parameters on May and Nov. 2017 at the FPV center (FPVC) and nearby control sites, and compared water quality. The result showed that the FPVC and nearby sites were not significantly different (p>0.05), demonstrating that the FPV does not cause a decline of water quality. The water temperature, light intensity, and phytoplankton community were also measured. The water temperature was not different between the sites, while the light intensity decreased to 27~50%. Despite reduced light intensity at FPVC, the phytoplankton standing crops and the number of species were not significantly different (p>0.05). However, in the early November samples, standing crops was significantly higher in FPVC than control with periphytic diatoms belonging to Aulacoseira genus being dominant. This may be due to the temporal water body behavior or local retention of current by FPV system. This study may provide a measure of future installation of a FPV system.