In order to investigate the runoff characteristics of nonpoint source pollutants in the Lake Doam watershed, water quality and flow rate were monitored for 38-rainfall events from 2009 to 2016. The EMC values of SS, COD, TN and TP were in the range of 33~2,169, 3.5~56.9, 0.09~7.65 and 0.06~2.21 mg L-¹, respectively. As a result of analyzing the effect of rainfall factor on the nonpoint source pollutant load, EMCs of SS, COD and TP showed a statistically significant correlation with rainfall (RA) (p<0.01) and SS showed highly significant correlation with maximum rainfall intensity (MRI, R=0.48). The load ranges of SS, COD, TN and TP were 10.4~11,984.6, 1.1~724.4, 0.6~51.6 and 0.03~22.85 ton event-¹, respectively, showing large variation depending on the characteristics of rainfall events. The effect of rainfall on the load was analyzed. SS, COD and TP showed a positive correlation, but TN did not show any significant correlation. The annual load of SS was the highest with 88,645 tons year-¹ in 2011 when rainfall was the highest with 1,669 mm. The result of impact analysis of nonpoint source pollution reduction project and land-use change on runoff load showed that pollutant load significantly reduced from 2009 to 2014 but SS and TP loads were increased from 2014 to 2016 due to increase in construction area. Therefore, we suggested that nonpoint source pollution abatement plan should be continued to reduce the soil loss and pollutants during rainfall, and countermeasures to reduce nonpoint source pollution due to construction need to be established.

본 연구는 수질오염 및 비점오염에 대한 일반인들의 의식을 알아보고, 비점오염 저감을 위한 교육의 필요성과 참여의 사 등을 파악함으로써 비점오염 예방과 관리에 있어 일반인들의 참여를 이끌고자 수행되었다. 이를 위해, Onpanel에 가입된 전국 20대 이상 성인 남녀 1,000명을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 설문의 구성은 수질오염 인식현황, 비점오염 예방활동, 비점오염 예방을 위한 대책마련, 비점오염원 저감을 위한 국민교육 필요성, 홍보 및 캠페인 참여의 식, 비점오염 저감을 위한 조직 활성화 방안 등으로 구성하였다. 설문조사 결과 응답자들의 수질오염에 대한 관심도가 높게 나타났으며 특히 비점오염 관심도는 연령, 학력, 소득이 높을수록 더욱 높은 관심도를 보여 비점오염원에 대한 홍보·교육의 실효성을 높일 수 있을 것으로 기대된다. 비점오염에 대한 관심도, 정보, 교육, 저감활동 관련 경험이 많을수록 비점오염 저감교육의 효과를 긍정적으로 인식하였으며, 비점오염 저감교육의 효과를 긍정적으로 인식할수록 교육 참여의사가 높은 것으로 나타났다. 따라서 비점오염의 관리를 위해서는 국민의 공감대 형성이 반드시 필요하며, 비점오염 관련 정보, 교육, 저감활동에 대한 참여경험을 높이는 시민 활동 프로그램의 공급과 쉽고 전달력 강한 홍보가 지속적으로 이루어져야 할 것이다.

Urban areas (residential, commercial, transportation), each of the points during the same rainfall in the same area, this study was evaluated by a survey to find out the basic data and the characteristics of non-point pollution on local characteristics was performed. To evaluate and compare a non-point source pollution concentrations. The conclusion of this study was to know the influence of non-point pollutants in initial rainfall. There was a difference during the same point was compared. The pollution levels were differences in the point-specific characteristics, the same point compared by rainfall when rainfall is low, the contaminant concentrations were high. Finally, when compared to the number of rainy days. The shorter the number of rainy days, the non-point pollutants were high.

비점원 오염은 점원 오염처럼 고정된 배출원이 존재하는 것이 아니라 불특정 장소에서 오염물질이 광역에 걸쳐 배출되는 것으로서, 대표적으로 지면피복 그 자체가 오염원으로 작용할 수 있다. 최근 우리나라 일부 지역에서는 여러 가지 원인으로 지면피복 변화가 급격히 발생하였는데, 이는 위성원격탐사를 통해 연속적 시공간에서 효과적으로 파악 가능하다. 본 연구에서는 NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) 위성자료에 공간통계기법을 적용하여 우리나라 지면피복변화의 핫스팟을 추출하고, 실제 오염측정치를 이용하여 비점원 오염 특성을 지면피복변화와 관련하여 살펴보았다. 2003년과 2011년의 비교에서는 4군데의 지면피복변화 핫스팟이 탐지되었는데, 이 중 오염부하량 자료가 충분히 존재하는 새만금 핫스팟과 화성호 핫스팟 유역에 대한 분석 결과, 비점원 오염의 유출이 집중되는 하구 부분에서 오염부하량의 상당한 증가가 발견되었고, 특히 화성호 핫스팟의 경우 농지 증가의 영향이 컸던 것으로 나타났다. 이처럼 지면피복변화의 핫스팟 추출을 통해 국토변화를 모니터링하고 핫스팟 유역의 비점원 오염부하량이 지역적으로 어떠한 특성을 보이는지 분석하는 것은, 국토 보전 및 개발에 있어 유용한 참고자료가 될 것으로 사료된다.

도로에서의 강우유출수 내 포함된 오염물은 주요한 비점오염원으로 간주되고 있으며 비점오염물질 저감을 위하여 많은 대책이 적용되고 있다. 도로청소에 의한 방법 또한 오염물의 강우유출에 의한 배출양을 감소시킬 수 있는 대책 중의 하나로 인식되는 추세에 있다. 본 연구에서는 도로청소 시 수거된 토사입자들의 특성을 파악하고 퇴적토사에 함유된 오염물질의 농도를 분석하였다. 분석결과를 바탕으로 하여 도로 구간별로 도로청소에 의하여 저감할 수 있는 오염물의 양을 평가하였다. 도로청소를 통하여 수거된 퇴적토사는 모래질로 분석되었으며 세립토 비중은 낮은 결과를 보였다. 퇴적토사 내 오염물의 양은 토양환경기준을 초과하지 않았으나 청소작업시 물을 살수함으로써 토사에 포함된 오염물이 세척되어 침출수로 미리 배출되는 것에 기인한다고 판단된다. 두 도로구역에 대하여 오염물 농도, 발생 퇴적토사량, 오염물 원단위를 적용하여 저감할 수 있는 오염물 양을 평가한 결과, ○○지역에 대하여 TSS 31.4% 및 △△지역에서는 TSS 7.7%의 TSS 저감량이 도출되었다. 중금속과 같은 타 오염물의 경우 훨씬 낮은 저감량이 평가되었으나 이는 물의 살수로 인하여 퇴적토사 내 오염물이 침출수로 배출된 것에 기인한다고 판단된다. 보다 정확하게 도로청소에 의하여 저감할 수 있는 오염물의 양을 산정하기 위하여 보다 자세하고 체계적인 연구가 필요하다고 판단된다.

비점오염원으로부터 오염된 소하천에서 영양염류를 제거하기 위하여 식물플랑크톤 배양 장치를 설치하고 운영하였다. 식물플랑크톤 배양조에서 식물플랑크톤 정치배양 결과, 식물플랑크톤의 연속배양을 위한 배양조의 체류시간을 3일로 결정하였으며 TP는 70%, TN은 44%가 제거됨을 확인하였다. 연속배양 결과 45일 동안 배양조에 유입된 TP의 53.9%, TN의 53.1%가 식물플랑크톤에 의한 흡수와 슬러지로 제거되었다. 식물플랑크톤이 성장하면서 배양조의 pH와 용존산소농도는 각각 평균 10.8, 16mg L-1이었다. 결국 비점오염원에 오염된 하천수의 영양 염류는 식물플랑크톤의 사체와 화학반응으로 생성된 침전물로 제거되었다. 비교적 설치가 간단하고 경제성이 높은 식물플랑크톤 배양법의 높은 현장적용 가능성을 확인하였다.

본 연구에서는 비점오염원 설치신고 대상 개발사업장 중 골프장 개발사업장의 배출특성 및 관리실태를 파악하고, 이를 토대로 골프장 개발사업장의 비점오염 관리방안을 마련하는 데 그 목적이 있다. 본 연구에서는 먼저 비점오염의 정의에 대하여 살펴보고 비점오염을 관리하기 위한 방법으로 발생억제와 배출억제 방안들에 대해 고찰하고 현재 골프장 개발사업장에서 운영되고 있는 비점오염 저감시설의 특징과 이에 대한 문제점을 분석하였다. 골프장 비점오염 관리를 위한 모니터링 방안을 조사한 결과, 골프장 건설전, 건설중, 건설후로 구분하여 모니터링을 실시할 필요가 있으며, 골프장 건설중 모니터링은 유사량과 토양유실에 집중할 필요가 있는 것으로 조사되었다. 골프장에서 발생하는 비점오염을 저감하기 위한 방법으로 골프장 건설단계에 따라 대책을 마련하는 방법과 비점오염의 발생원인에 따라 침식억제와 유사운송억제로 구분하여 대책을 마련하는 방법, 오염물질의 저감을 위한 방법에 따라 구조적, 비구조적 대책으로 구분하여 대책을 마련하는 것이 있다. 골프장 건설사업장에서 발생하는 비점오염을 저감하기 위해 체계적인 모니터링을 통해 비점오염의 거동을 분석하고 골프장 건설단계, 발생원인, 비점오염 저감을 위한 방법 등을 고려하여 적절한 비점오염 저감시설을 설치하여 효과적으로 비점오염을 저감하는 대책을 마련하는 것이 필요하다.

본 연구에서는 효율적인 와류형 미필터 비점오염저감장치를 개발하고 검증하였다. 저감장치의 검증을 위해 오염물질을 이용하여 총 12개 형태(3개 강우강도×2개 상태×2개 단계)의 실험을 진행하였다. 실험은 (1) 모의유입량 산정(강우강도 2.5 mm/hr: 0.00152 m3/s, 강우강도 3.395mm/hr: 0.00206 m3/s, 강우강도 6.870 mm/hr: 0.00326 m3/s); (2) 오염물질 채취 및 투입(4개 입경 사이즈의 25%씩 혼합); (3) 오염물질 제거효율 측정으로 구성하였고, 장치 초기상태와 운영상태로 구분하여 수행되었다. 강우강도별로 분석한 결과, 모든 강우강도에서 초기상태 및 운영상태 모두 오염물질 농도가 감소하였으며, 유입수 대비 유출수 오염물질 제거효율에서도 오염물질을 환경부 기준 80% 이상 제거하는 결과를 보였다. 특히 제거효율이 시간이 지남에 따라 서서히 증가하여 약 90%를 상회하였으며, 초기상태보다 운영상태에서 오염물질 제거효율이 더 높은 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 개발한 와류형 미필터 비점오염저감장치로 효율적인 비점오염원을 제거할 수 있음을 증명하였다.

본 연구는 도시·산업지역의 넓은 불투수 지역뿐만 아니라 좁은 지역의 도로·교량이 통과되는 하천유역에서 발생되는 비점오염원을 초기우수로부 터 저감시킴으로써 하천수질의 오염을 줄일 수 있는 저감장치를 개발하여 실용화하고자 한다. 이를 위해 본 연구의 선행연구에서 취득한 자료를 기반으로 현장 성능시험용 저감장치를 개발하여 생화학적 산소요구량(BOD), 화학적 산소요구량(COD), 총질소(T-N)와 부유물질(SS)의 저감효율에 대한 성능시험을 실시하였다. 성능분석 결과는 시간구간별 시험항목의 분석에서 그 성능이 우수한 것으로 확인되었다. 그 결과는 국립환경 과학원에서 제안한 비점오염 저감시설의 요구 저감효율을 충족시키는 것으로 나타나 실무활용이 가능할 것이다.

Impervious areas have been expanded by urbanization and the natural structure of water circulation has been destroyed. The limits of centralized management for controlling storm water runoff in urban areas have been suggested. Low impact development (LID) technologies have been promoted as a crucial alternative, establishing a connection with city development plans to build green infrastructures in environmentally friendly cities. Thus, the improvement of water circulation and the control of nonpoint source were simulated through XP-SWMM (storm water and wastewater management model for experts) in this study. The application of multiple LID combination practices with permeable pavements, bioretention cells, and gutter filters were observed as reducing the highest runoff volume by up to 70%. The results from four different LID installation scenarios indicated that permeable paving is the most effective method for reducing storm water runoff. The rate of storm water runoff volume reduced as the rainfall duration extended. Based on the simulation results, each LID facility was designed and constructed in the target area. The LID practices in an urban area enable future studies of the analysis of the criteria, suitable capacity, and cost-efficiency, and proper management methods of various LID techniques.

본 연구는 강우 시 발생하는 비점오염물질 중 인과 총 부유성 고형물 분석을 통해 혼합 토지이용에 따른 비점오염 배출 특성을 비교분석하였다. 경기도 용인시 금학천 유역내의 도시지역, 농업우세지역, 혼합토지이용지역, 택지개발지역을 대표하는 총 4개의 소유역 말단에서 강우유출수를 모니터링 하였다. 연구 결과 불투수층이 많은 도시지역은 강우초기에 초기유출현상이 뚜렷하게 발생되었고 다른 지역에 비해 용존성 인의 비가 약 40%정도 높았다. 농업우세지역과 혼합토지이용지역, 택지개발지역은 대부분 인이 고형물에 부착되어 배출되는 입자성 인의 형태를 보였으며, 도시지역과 달리 첨두유량이 발생하는 강우 중기에 가장 높은 농도의 오염물질(TP 및 TSS)이 배출되었다. 모든 모니터링 지점에서 TSS와 TP 농도간 높은 상관성을 나타내고 있어 TP의 배출 제어를 위해서는 TSS의 적절한 제어가 매우 중요함을 알 수 있었다. 특히 택지개발지의 경우 타 토지이용지역에 비해 다량의 토사침식에 의하여 높은 TP 배출부하가 야기될 수도 있음을 예상할 수 있었다.

The MFFn(Mass first flush), EMCs(Event mean concentrations) and runoff loads were analyzed for various rainy events(monitoring data from 2011 to 2012) in transportation area(rail road in station). The pollutant EMCs by volume of stormwater runoff showed the BOD5 9.6 ㎎/L, COD 29.9 ㎎/L, SS 16.7 ㎎/L, T-N 3.271 ㎎/L, T-P 0.269 ㎎/L in the transportation areas(Railroad in station). The average pollutant loading by unit area of stormwater runoff showed the BOD5 27.26 kg/㎢, COD 92.55 kg/㎢, SS 50.35 kg/㎢, T-N 10.13 kg/㎢ and T-P 10.13 kg/㎢ in the transportation areas. Estimated NCL-curve(Normalized cumulated-curve) was evaluated by comparison with observed MFFn. MFFn was estimated by varying n-value from 10% to 90% on the rainy events. The n-value increases, MFFn is closed to '1'. As time passed, the rainfall runoff was getting similar to ratio of pollutants accumulation. The result of a measure of the strength of the linear relationship between observed data and expected data under model was good.

지난 반세기 동안 무분별한 산업 활동과 도시화로 인하여 유역환경은 심각하게 훼손 되었다. 이러한 도시화로 인하여 2010년을 기준으로 4대강 평균 총 배출부하량의 69.3%가 비점오염[non-point source(NPS)pollutants]으로 인한 것으로 조사 된바있다. 이를 관리하기 위한 요구는 증대되고 있으나 정량적으로 유역환경을 예측하여 판단하기 위한 시스템은 부족한 실정이다. 따라서 본연구에서는 영산강유역 환경을 판단함에 있어 HSPF(Hydrological Simulation Program-Fotran)모델의 모의를 통하여 국내 적합성 검토에 관한 연구를 수행하였다. 그 후 HSPF(Hydrological Simulation Program-Fotran)모델을 이용하여 강우 특성에 따른 유역내 분포하는 비점오염원 발생량의 공간적 시간적 분포에 관한 연구를 수행하였다. 그 결과 영산강유역 환경을 모의 함에 있어 HSPF(Hydrological Simulation Program-Fotran)모델이 적합한 모델이라 판단 되었으며, 이를 통하여 영산강 유역의 4대강 사업 이전과 이후 사상에 대한 비점오염부하에 대한 정량적인 평가를 실시 하였다.

This study estimates unit for the nonpoint source(NPS), classified according to the existing Level-1(large scale) land cover map, by monitoring the measurement results from each Level-2(medium scale) land cover map, and verifies the applicability by comparison with previously calculated units using the Level-1 land cover map. The NPS pollutant loading for a basin is evaluated by applying the NPS pollutant unit to Dongcheon basin using the Level-2 land cover map. In addition, the BASINS/HSPF(Better Assessment Science Integrating point & Non-point Sources/ Hydrological Simulation Program-Fortran) model is used to evaluate the reliability of the NPS pollutant loading computation by comparing the loading during precipitation in the Dongcheon basin. The NPS pollutant unit for the Level-2 land cover map is computed based on precipitation measured by the Sangju observatory in the Nakdong River basin. Finally, the feasibility of the NPS pollutant loading computation using a BASINS/HSPF model is evaluated by comparing and analyzing the NPS pollutant loading when estimated unit using the Level-2 land cover map and simulated using the BASINS/HSPF models.

Loading of NPS pollutant was valued through simulation by using BASINS/HSPF model which can simulate runoff volume in rainfall by time. For the verification of the model, it was analyzed the scatter diagram of the simulation value and measure value of water quality and runoff volume in Dongcheon estuary. Using the built model, a study on the time-variant characteristics of runoff and water quality was simulated by being classified into four cases. The result showed the simulation value was nearly same as that of the measured runoff. In the result of fit level test for measured value and simulated value, correlation of runoff volume was computed high by average 0.86 and in the water quality items, fit level of simulation and measurements was high by BOD 0.82, T-N 0.85 and T-P 0.79.

도시화에 따른 불투수 면적의 증가는 개발이전에 비해 더 많은 강우 유출 및 수질악화를 초래하여 적절한 관리방안에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 대한 대안으로써 대두되어진 최적화관리기법(Best Management Practices, BMP)은 이러한 비점오염물질과 강우유출수를 저감하기 위한 방안으로 국내·외에서 많은 연구가 진행되고 있다. BMP 적용을 통한 목표 저감효과를 달성하기 위해서는 BMP별 성능을 비교분석하고 대상유역에 적합한 BMP를 선정하여 설계해야 한다. 현재 이와 관련한 모니터링 연구가 활발히 진행 중에 있으나 유역별로 기후와 지형조건이 상이하고, 미계측 유역의 경우 BMP 성능 예측에 한계가 있다. 이를 극복하기 위해서는 모니터링 연구와 더불어 대상유역의 기상조건과 지형 조건을 고려한 BMP 모형화 기법을 이용한 BMP 별 성능을 분석하는 방법이 필요하다. 본 연구에서는 국내·외에서 강우유출수의 모의에 많이 이용되고 있는 SWMM(Storm Water Management Model) 모형을 이용하여 충청남도 대천항 주차장을 대상으로 BMP 성능 모의를 실시하였다. 모형의 적용성 평가를 위해 국제 우수 BMP Database에 수록되어 있는 사례의 결과와 식생저류지(bioretention) 및 투수성 포장(porous pavement)의 가상설치 시 예측되는 수문 및 수질 저감효과를 비교하였으며, 유출 및 수질 항목별 평균저감율 편차 범위가 -5.8∼+9.6%로 높은 적용성을 보였다. 향후 BMP 설계 및 저감효과 산정에 본 연구에서 제시한 BMP 모의 방법론의 활용이 가능할 것으로 판단된다.

Growth in population and urbanization has progressively increased the loading of pollutants from nonpoint sources as well as point sources. Especially in case of road regions such as city trunk road, national road and highway are rainfall and pollutants runoff intensive landuses since they are impervious and emit a lot of pollutants from vehicle activity. This research was conducted to investigate the nonpoint sources concentration and quantifying stormwater pollutants which are contained in rainfall runoff water. Three different monitoring sites in Jinju and Changwon city were equipped with an automatic rainfall gauge and flow meter for measuring rainfall and the volume of rainfall runoff. In the case of average EMC value, city trunk road was shown the highest value in target water quality items like as BOD, COD, SS, TN and TP. Or the amount of runoff loads by water quality items showed the highest value in city trunk road. And runoff load in city trunk road was 43.8 times high value compared to highway by value of city trunk road 356.7 ㎎/㎡, highway 8.150 ㎎/㎡, national road 19.99 ㎎/ ㎡ in the case of BOD.

Agriculture nonpoint pollution source is a significant contributor to water quality degradation. To establish effective water quality control policy, environpolitics establishment person must be able to estimate nonpoint source loads to lakes and streams. To meet this need for orchard area, we investigated a real rainfall runoff phenomena about it. We developed nonpoint source runoff estimation models for vineyard area that has lots of fertilizer, compost specially between agricultural areas. Data used in nonpoint source estimation model gained from real measuring runoff loads and it surveyed for two years(2008-2009 year) about vineyard. Nonpoint source runoff loads estimation models were composed of using independent variables(rainfall, storm duration time(SDT), antecedent dry weather period(ADWP), total runoff depth(TRD), average storm intensity(ASI), average runoff intensity(ARI)). Rainfall, total runoff depth and average runoff intensity among six independent variables were specially high related to nonpoint source runoff loads such as BOD, COD, TN, TP, TOC and SS. The best regression model to predict nonpoint source runoff load was Model 6 and regression factor of all water quality items except for was R² =0.85.

This study was conducted to investigate runoff characteristics of non-point pollutants source at the urban area in boeun area, Chungbuk Province. The monitoring site covering the watershed of 2.11 km 2 contains about 40.3 % of total watershed with the urban area. The monitoring was conducted with six events for five months and Event Mean Concentration(EMC) and Site Mean Concentration(SMC) of SS, BOD, CODMn, T-N, T-P were calculated on the result of the water quality parameters. As a result of the comparion between Arithmetic Mean Concentration and Event Mean Concentration, it showed that over all Event Mean Concentration was higher than Arithmetic Mean Concentration. And it showed that SS, BOD, T-P featured the first-flushing effect, showing relatively high concentration in early-stage storm event.

For the assesment of pollutant loads, a monitoring has been conducted to identify hydrologic conditions and water quality of the Oenam watershed in Juam Lake, and the SWAT model integrated with GIS was applied to the watershed and evaluated for its applicability through calibration and verification using observed data. For the model application, digital maps were constructed for watershed boundary, land-use, soil series, digital elevation, and topographic input data of the Oenam watershed using Arcview. The observed runoff was 832.8 mm while the simulated runoff was 842.8 mm in 2003. The model results showed that the simulated runoff was in a good agreement with the observed data and indicated reasonable applicability of the model. In terms of nutrient load, the simulation results of T-N, T-P showed a similar trend to observed values. The observed T-N load was 10.8 kg/ha and the simulated T-N load was 7.6 kg/ha while the observed T-P load was 0.21 kg/ha and the simulated T-P load was 0.18 kg/ha. In general, SWAT model predicted observed runoff and loads of T-N and T-P after calibration with observed data in acceptable range. Overall, SWAT model was satisfactory in estimation of nutrient pollutant loads of the rural watershed.