본 연구에서는 낙동강 수계에서 강우, 유량 등 유역환경 의 변화가 퇴적환경 특성에 미치는 영향을 알아보았다. 강 정고령보의 상류 구간에서 장마 기간 이후 퇴적물의 입도 분포가 세립해지며, 유기물질 및 영양염류의 농도가 다소 증가하는 경향이 나타났다. 장마 기간 동안 증가한 유량에 의해 부유물질, 유기물질 등이 공급된 후 인공구조물로 인한 유수의 일시적인 정체로 퇴적이 진행된 것으로 판단된다. 본 연구의 결과가 낙동강 수계 모든 지역의 퇴적환경을 지시할 수는 없지만 보와 같은 인공구조물이 설치된 지역 인접한 구간에서의 퇴적물 성상 변화를 이해하는 자료로서 활용이 가능할 것으로 생각된다. 또한, 변화하는 수계의 환 경에 따라 퇴적물 내의 유기물 및 영양염류 등이 수계에서 내부오염원으로 작용하지 않도록 향후 지속적인 모니터링과 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다.

In this paper a concept of the paradigm shift in the operations of Water and Wastewater systems regarding the production and usage of water was introduced. Based on this concept the interrelationships between the water quality in the upper basin of NakDong River relative to Busan and the degree of satisfaction of the customers on the water supply service in Busan were modeled using the System Dynamics modeling methodology. SamRangJin basin area was determined as the upper basin of Busan after analyzing the relationships between the water quality of MoolGeum water intake point and water quality data of various mid- and upper water intake points along NakDong River. The amount of contaminants generated in SamRangJin basin was modeled using the Gross Regional Domestic Product in the area and the treated amount was calculated using the efficiency of wastewater treatment and the degree of improvement of environmental condition per investment. The water quality at MoolGeum water intake point was modeled to take the effects of the remaining amount of contaminants after treatment and the non-point source contaminants in SamRangJin basin. Using the developed System Dynamics model the effects of the investment for the improvement of environmental condition in SamRangJin basin were compared to the case of alternate water source development for Busan in terms of the degree of satisfaction of the customers on the water supply service in Busan.

낙동강 수계의 20개 저수지 및 습지에서 환경요인에 대한 동물플랑크톤 군집의 영향을 평가하기 위해 계절별 조사를 수행하였으며 다양한 환경 요인에 대한 동물플랑크톤의 영향을 효과적으로 분석하기 위해 Self-Organizing Map(SOM) 분석을 이용하였다. 총 109종의 동물플랑크톤 종이 동정되었으며, 동물플랑크톤의 밀도와 종수는 계절에 따라 상이한 분포를 나타냈다. 특히, 가을은 다른 계절보다 동물플랑크톤의 높은 종수와 밀도를 기록하였다(98종, 603 ind. /L). 윤충류는 다른 환경요소보다 수온과 밀접하게 연관되었으며, 이는 계절에 따른 영향을 크게 받는 것으로 보인다. 지각류와 요각류는 전기전도도, Chl. a, 영양염류(TN, TP) 대해서 영향 받았으며, 이는 오염원 및 먹이원에 영향을 크게 받는 것으로 보인다. 그러나, 용존산소가 높은 정수역에서는 대부분 동물플랑크톤이 낮은 밀도를 보였다. 저수지 및 습지에서 출현하는 동물플랑크톤 군집은 수온이나 영양염류 등의 환경요인에 대해 주로 영향 받는 것으로 평가되었다. 결론적으로 저수지와 습지와 같은 정수역에서 출현하는 동물플랑크톤 군집의 조성 및 밀도는 환경요인과 밀접하게 연관되는 것으로 나타났으며, 환경요인의 변화는 동물플랑크톤의 계절성을 결정하는 중요한 요인인 것으로 평가되었다.

본 연구는 임하호 유역에 위치하는 반변천, 길안천과 낙동강에 총 8개 정점을 선정하여 2008년 9월부터 2009년 6월까지 물리-화학적 요인과 부착규조 군집과의 관계를 조사하였다. 부착 규조류는 총 120종류로서 2목, 3아목, 7과, 22속, 108종 및 12변종으로 구성되어 있다. 부착 규조 군집의 우점종은 Achnanthes alteragracillima, A. convergens, A. minutissima와 Fragilaria construe

본 연구에서는 낙동강 유역 오염총량관리대상지역의 수질오염물질간의 상관관계를 분석을 통해 하나의 오염 자료를 이용하여 다른 외부 오염자료의 평가에 대한 적용성을 검토하였다. 이를 위해 낙동강 유역의 수질관측 자료를 수집 정리하고 이를 이용하여 지점별 분석을 거쳐 관측지점을 군집화와 수질오염물질간 의 상관관계를 분석하였다. 낙동강유역환경청에서 제공하는 수질관측지점별 pH, DO, BOD, COD, SS, TN, TP의 1989년부터 2009년까지의 월별 자료를 수집하여 정리하였으며 안동1, 안동2, 예천, 상주 등 12개 지점의 월별 BOD 측정 자료를 이용하여 오염측정지점 간에 상관분석을 실시하였고 군집분석을 수 행한 결과 1군은 안동1, 안동2, 예천, 2군은 상주, 상주2, 상주3, 고령, 현풍, 합천, 남지, 3군은 구미와 달성으로 분류되었다. 수질오염물질간 상관분석에서는 오염총량관리대상지역으로 지정되는 구미 지점과 남지 지점에 대해 수질항목별 비강우시와 초기강우시 그리고 이틀간 10 mm이상의 강우시로 구분하여 상 관관계를 분석하였다. 그 결과 비강우시와 초기강우시에 두 지점에서 일관성 있는 상관관계를 나타낸 항 목은 없었으나 이틀간 강우량이 10 mm이상의 강우시에 구미 지점에서 COD-SS와 COD-TP에서 각각 0.735, 0.563로 높은 상관관계가 있었으며 남지 지점에서도 COD-SS와 COD-TP에서 0.888, 0.788로 높 은 상관관계를 나타내 낙동강 유역에서의 수질항목별 상관관계에서 앞서 연구된 새만금 하구 담수호로 유 입되는 하천수의 수질항목별 상관관계 분석과 유사한 경향을 보였다.

본 연구는 낙동강 하구역 하천 방류 특성을 해석함에 있어 보다 정도 높은 기상 자료를 선정할 목적으로 1996년부터 2008년까지(13년간) 얻어진 하구둑 실방류량의 특성을 분석하고 부산과 김해간의 기상자료(강우량 등)를 사용하여 그 차이를 계산하였다. Tank model을 사용하여 추산된 하천유량은 실제 하구둑 방류량과 비교하였고, 하구환경에 영향을 미치는 기상인자와 방류량간의 상관관계를 살펴보았다. 결과적으로 총 13년동안의 낙동강 하구둑으로부터 총방류량은 272,653.3×106 m3/month으로 산출되었다. 방류량이 가장 많은 달은 7월이 73,212.9×106 m3/month(26.9%)으로 가장 많고 8월이 22.0%, 9월이 18.9%의 순이었다. 최종적으로 낙동강 하구역의 유입하천유량을 산정함에 있어 부산 기상자료를 사용할 경우 실제 김해지역의 결과보다 하천유출량이 과대평가될 수 있음을 알 수 있었다.

본 연구는 낙동강 하구둑 방류 특성 분석시 정도 높은 기상 자료를 선정할 목적으로 부산과 김해간의 기상자료(강우량 등) 와 낙동강 하구둑 방류량을 상관 비교하였다. Tank model을 통해 부산 및 김해의 강우량/증발량 자료를 바탕으로 하천유출량을 산출 하고 낙동강 하구둑의 실제 방류량 자료와 비교하였다. 그 결과, 부산의 강수량과 평균 운량이 김해 지역보다 크게 나타났으며, 마찮가 지로 부산의 강수량을 사용한 추정하천유출량이 김해의 강수량을 사용한 추정하천유출량보다 다소 컸다. 이상의 결과는 낙동강 유역의 하천유량을 산정함에 있어 기존 부산의 기상자료를 사용할 경우 산정되어진 하천유출량은 실제 김해지역의 결과보다 과대평가될 소지 가 있음을 의미한다.

본 연구는 서낙동강 유역 평강천의 수질을 분석하고 이 하천수의 대체 용수원으로 지하수나 빗물이 가능한지를 검토코자 수행되었다. 평강천의 염 농도(EC)는 계절에 따라 차이가 컸으며 갈수기인 3월~5월에는 EC 3.22~3.62dS·m-1로 매우 높았고 성수기인 6월부터 점점 낮아져 9월에는 EC 2.37dS·m-1까지 낮아졌다. 염 농도(EC)늘 평강천의 위치에 따라 많은 차이를 보여 상류는 EC 0.71dS·m-1, 중류는 2.38dS·m-1, 하류는 3.02dS·m-1였다. 초장, 생체중, 건물중 등 생육이 토마토, 오이 모두 하천수보다 빗물이나 수돗물에 좋았다. 평균과중은 토마토는 수돗물이 가장 무거웠으나 오이는 처리간에 유의차는 없었다. 착과수는 토마토, 오이 모두 하천수가 가장 적었으며 빗물과 수돗물간에는 차이가 없었다. 수량은 토마토에서는 수돗물이 10,594kg/10a으로 가장 많았으며 빗물, 하천수 순이었다. 오이는 각각 수돗물이 11,826, 빗물이 10855kg/10a로 하천수보다 44,33%많았다. 토마토 과실의 품질에서 당도는 하천수가 다소 높은 경향이었으나 처리간에 차이가 없었으며 배꼽썩음과의 발생은 하천수가 가장 많았다. T-N 및 P의 함량은 토마토, 오이 모두 처리간에 차이가 없었으며 Ca 함량은 토마토에서는 하천수보다 빗물이나 수돗물이 많았고 오이에서도 같은 경향이었다. 반면 Na 함량은 Ca와 달리 하천수에서 가장 많았다. 이상의 결과에서 서낙동강 유역의 농업 용수원으로 하천수 대신 지하수나 빗물을 이용하면 토마토 생육에 효과적일 것이라 생각된다

Heavy metal contaminations were investigated in fishes inhabiting the basins of Andong, Imha and Yeongju dam basins along the upper stream of the Nakdong river. The characteristics of heavy metals contamination in fish were investigated based on sampling sites located in the Andong dam basin. The muscle tissue was analyzed for 267 objects of 26 species from the Andong dam, 50 objects of 17 species from Imha dam, 38 objects of 9 species fromYoungju dam basin.The type and amount of heavy metals concentrated in the body of the fishes was found to be species-dependent. The heavy metal species which contamination increase through the Seokpo smelter are chromium, zinc, cadmium, and lead, and these are very likely the influence of the smelter. The concentration of eight heavy metals in fish from the Andong dam basin was higher than that in fish from the Imha and Youngju dam basins; the values for zinc, arsenic, and cadmium were significantly higher. However, mercury and lead exhibited high values in the Imha and Yeongju dam basins, respectively.

In this study, the antibiotic components in the final effluent from the 12 wastewater treatment facilities located in the Nakdong River basin were investigated, and the correlation between organic matters, nutrients and antibiotics was analyzed. In the final effluent of the wastewater treatment facilities, three sulfonamides antibiotics (sulfamethazine, sulfathiazole, sulfachlorpyridazine) and tetracyclines antibiotics (oxytetracycline, doxycycline) were detected. Sulfamethazine were detected at all points and ranged from 10.398 to 278.784 ng/L. Sulfathiazole were detected at 6 points (Andong, Gumi, Hapcheon, Miryang, Uiryeong, Haman), and ranged from 23.773 to 144.468 ng/L. The correlation coefficients between sulfathiazole and TSS, COD, TOC, NH3-N, NO2-N, and T-N components were high in the range of 0.73 to 0.92. The correlation coefficient between sulfamethazine and T-N was 0.48, and the correlation with the rest of the water quality components was low. The correlation coefficient between sulfamethazine and sulfathiazole was 0.78. Through this study, it was confirmed that the concentration of sulfonamides antibiotics was higher than the concentration of tetracyclines antibiotics in the final effluent of 12 wastewater treatment facilities in the Nakdong River basin, and the concentration of sulfathiazole increased with organic matters and nutrients.

용수공급시스템은 용수를 안정적으로 확보하여 사용자의 수요량을 충족시키는 것을 목표로 하지만, 평년보다 적은 유입량으로 인해 정상공급에 실패하는 경우가 발생한다. 그러나 강수의 부족으로 발생하는 가뭄 상황이 언제나 용수공급 실패를 유발하는 것은 아니기 때문에, 용수공급에 대한 안전도를 산정할 때 실질적인 용수 부족 사상의 특성을 고려할 필요가 있다. 이를 위해 본 연구에서는 이수안전도 평가 지표로 주로 사용되는 신뢰도와 취약도를 이용하여 결합 가뭄관리지수(JDMI)를 개발하였으며, 이를 바탕으로 미래 용수공급 위험도를 산정하였다. 미래에 대한 분석을 위해 RCP 4.5 및 8.5 시나리오에 대하여 GCM으로부터 생산된 기후변화 시나리오 자료를 적용하고 미래 기간을 21세기 전기, 중기, 및 후기로 구분하였다. JDMI를 기반으로 낙동강 유역의 용수공급 위험도를 분석한 결과 RCP 4.5 시나리오에서 RCP 8.5 시나리오보다 위험도가 더 높은 것으로 분 석되었다. 용수공급 취약지역은 RCP 4.5에서는 남강댐(W18)으로 나타났으며, RCP 8.5에서는 형산강(W23)과 낙동강남해(W33) 유역으로 분석되었다.

최근 국내에서는 기후변화가 용수공급에 미치는 영향을 정량적으로 평가한 사례가 많지 않으며 이와 관련된 다양한 정보를 제공하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 미래의 안정적인 용수공급을 위해 미래 다양한 상황에 대한 분석을 통한 수자원 계획이 절실하다. 본 연구에서는 낙동강 유역을 대상으로 미래 다양한 상황을 시나리오로 구성하고 각 시나리오 경로에 대한 물 수급 전망을 통해 용수공급의 안정성을 분석하였다. 분석 결과를 통해 용수공급의 어려움을 겪을 것으로 예상되는 물 공급 취약지역을 선정하여 제시하였으며 지역별, 용도별 물 부족 시나리오를 전망하였다. 또한 용수공급시설물의 최적연계 운영을 통해 용수공급 능력 증대 효과도 분석하여 제시하였다. 향후 낙동강 유역에는 기후변화 등으로 인해 용수공급의 어려움이 예상됨에 따라 이를 완화 또는 해소하기 위해서 보다 다양한 대책 마련이 필요할 것으로 판단된다.

TOPSIS (Techniques for Order Performance by Similarity to Ideal Solution)를 이용하여 낙동강 유역의 21개 시 ․ 군을 대상으로 지하수위 관리 취약성을 평가하였다. 낙동강 유역 21개 시 ․ 군을 대상으로 자연, 인문, 사회적 자료를 수집하여 10개의 지표를 선정하였다. 선정된 지표를 스케일 재조정법을 이용하여 표준화 하고, 전문가 집단의 설문을 반영하여 각 지표에 가중치를 부여하였다. 가중치 산정 설문 결과 연평균 지하수 위 지표가 0.157으로 가장 큰 가중치를 받았으며, 연평균 강수량 지표가 0.154, 연도별 지하수함양량 지표가 0.152로 얻어졌다. 가장 적은 가중치를 얻은 지표는 인구 밀도로 0.043 의 가중치를 얻었다. 최종적으로 지하수위 관리 취약성 평가 결과, 상주가 연평균 강수량, 연평균 지하수 함양 량, 연평균 지하수 이용량 지표에서 높은 순위의 취약성을 보여 낙동강 유역 21개 시 ․ 군 단위 행정구역 중 가장 취약한 것으로 결과가 나타났다. 그 뒤로 예천군, 함안군의 순으로 취약성이 높게 나타났다. 향후 한국의 5대강 유역 지하수위 관리 취약성 평가는 전국 지하수위 관리 정책 수립에 필수적이라고 판단된다.

For the development of flow duration curves for the management of 41 Total Maximum Daily Load (TMDL) units of the Nakdong River basin, first, an equation for estimating daily flow rates as well as the level of correlation (correlation and determination coefficients) was extrapolated through regression analysis of discrete (Ministry of Environment) and continuous (Ministry of Land, Infrastructure and Transportation) measurement data. The equation derived from the analysis was used to estimate daily flow rates in order to develop flow duration curves for each TMDL unit. By using the equation, the annual flow duration curves and flow curves, for the entire period and for each TMDL unit of the basin, were developed to be demonstrated in this research. Standard flow rates (abundant-, ordinary-, low- and drought flows) for major flow duration periods were calculated based on the annual flow duration curves. Then, the flow rates, based on percentile ranks of exceedance probabilities (5, 25, 50, 75, and 95%), were calculated according to the flow duration curves for the entire period and are suggested in this research. These results can be used for feasibility assessment of the set values of primary and secondary standard flow rates for each river system, which are derived from complicated models. In addition, they will also be useful for the process of implementing TMDL management, including evaluation of the target level of water purity based on load duration curves.

In recent years, the United States has used the Load Duration Curve (LDC) method to identify water pollution problems, considering the size of the pollutant load in the entire stream flow condition to effectively evaluate Total Maximum Daily Loads (TMDLs). A study on the improvement of the target water quality evaluation method was carried out by comparing evaluations of two consecutive years of water quality and LDC data for 41 unit watersheds (14 main streams and 27 tributaries). As a result, the achievement rate of the target water quality evaluation method, according to current regulations, was 68-93%, and that by the LDC method was 82-93%. Evaluating the target water quality using the LDC method results in a reduction in the administrative burden and the total amount of planning as compared to the current method.

In this study we were to explore the seasonal variation of water temperature distributions before and after weir construction at Gumi, Chilgok, Gangjung(Goryung), Dalsung in the Nakdong River using Landsat satellite images. Relationship between in-situ water temperature and radiance values of Landsat-5, 7, 8 satellite images showed high correlation. Seasonal variation of water temperature in Nakdong River showed that the fluctuation ranges of water temperature before weir construction were larger than those after weir construction. This indicated that the variation of water temperature is due to the difference of heat storage volume by weir construction and dredging work. In particular, the water temperature after weirs construction in autumn was 4-8 times lower than that before weirs construction. Water temperature after weir construction decreased in spring and summer at the downstream of Gumi weir and Gangjung(Goryung) weir, and the upstream of Dalsung weir. In autumn and winter, the water temperature after weir construction increased in the upstream and downstream of the whole weirs except upstream of Gumi weir. Relationship between water temperature and meteorological elements (air temperature, wind speed, sunshine, radiation) showed high correlation of above 94% in air temperature, and then radiation was high correlation before and after 65%.

지속적인 개발과 도시화로 인하여 하천으로 유입되는 비점오염원의 비율 역시 점차 증가하는 추세이며 비점오염원이 수질악화에 미치는 영향은 점점 더 커지고 있다. 하천의 수질오염을 발생시키는 비점오염원 해결방안을 모색하고 있지만 도시화에 따른 수문현상변동 및 자연현상과 관련된 문제라 연구에 어려움이 많다. 본 연구에서는 기존의 총량원단위법과 달리 유역의 강우 및 도시화 특성과 처리장 운영자료를 활용하여 차별화된 비점오염원 산정 방법을 제시하였다. 하수처리장의 배수구역 내 관거시스템을 합류식으로 가정하여 강우 시 하수처리장의 배수구역별 비점 발생형태는 하수처리장 강우유입량, 하수처리장 우회유량(bypass) 및 하천 토구의 CSO의 3가지로 크게 구분하여 적용함으로써 오염부하량을 산정함으로써 오염총량 단위유역 및 하수처리구역의 관리를 위한 비교자료로 활용 가능할 것으로 판단된다.

Visibility and Automatic Weather System(AWS) data near Nakdong river were analyzed to characterize fog formation during 2012-2013. The temperature was lower than its nearby city – Daegu, whereas the humidity was higher than the city. 157 fog events were observed in total during the 2 year period. About 65% of the events occurred in fall (September, October, and November) followed by winter, summer, and spring. 94 early morning fog events of longer than 30 minutes occurred when south westerly wind speed was lower than 2 m/s. During these events, the water temperature was highest followed by soil surface and air temperatures due to the advection of cold and humid air from nearby hill. The observed fog events were categorized using a fog-type classification algorithm, which used surface cooling, wind speed threshold, rate of change of air temperature and dew point temperature. As a result, frontal fog observed 6 times, radiation 4, advection 13, and evaporation 66. The evaporation fog in the study area lasted longer than other reports. It is due to the interactions of cold air drainage flow and warm surface in addition to the evaporation from the water surface. In particular, more than 60% of the evaporation fog events were accompanied with cold air flows over the wet and warm surface. Therefore, it is needed for the identification of the inland fog mechanism to evaluate the impacts of nearby topography and land cover as well as water body.

본 연구에서는 홍수위험도 작성을 위한 낙동강 유역에서의 도달시간을 산정하였다. 현재 국내에서 제작되고 있는 홍수위험지도는 홍수범람범위 및 홍수심을 표출하는 것을 목적으로 하는 Flood Hazard Map이다. 최근 발생하고 있는 홍수피해는 태풍이나 국지성 호우에 의한 피해가 대부분으로 이를 대비하기 위해서는 실시간 홍수예보가 중요하며, 나아가서는 실시간 홍수위험도 예측이 필요한 실정이다. 특히 실시간 홍수예경보가 이루어지고 있는 대하천의 경우 4대강 살리기 사업으로 인해 보 설치 및 하천 준설 등으로 인해 하천환경이 변화되어 하천의 흐름특성이 변화되었다. 따라서 변화된 하천 단면의 적용 및 보 등의 내부구조물을 고려한 수리학적 분석을 통한 실시간 홍수예경보 및 홍수위험도 작성이 필요하다. 본 연구에서는 현재 제작되고 있는 Flood Hazard Map들이 홍수범람범위와 침수심의 제한된 정보만을 포함하고 있는 한계를 벗어나 다양한 범람 시나리오에 대한 불확실성을 고려한 홍수위험도를 작성하기 위한 요소 중 홍수파 도달시간을 산정하였다. 도달시간 산정을 위해 본 연구에서는 FLDWAV 모형을 사용하였으며 태풍 산바 사상을 통한 검증 후 가상 홍수 시나리오에 대한 낙동강 유역에서의 도달시간을 산정하였다. 또한, 4대강 살리기 사업으로 설치된 보의 영향을 분석하기 위해 보 설치 전·후를 비교하였다. 홍수에 대한 여러 가지 불확실성이 있겠지만 홍수 발생시 중요하게 고려되는 홍수심, 유속 등을 추가로 고려하여 이를 바탕으로 나아가 불확실성을 고려한 홍수위험도를 작성하고자 한다.