식생수로에서 비점오염물질 저감효율에 관한 연구 :Non-point Source Pollution Removal Efficiency in Grassed Swale

백승봉

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자료유형: 학위논문

저자정보: 백승봉 (서울과학기술대학교, 서울과학기술대학교 대학원)

지도교수: 길경익

발행연도: 2015

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2015

식생수로에서 비점오염물질 저감효율에 관한 연구

백승봉 건설시스템공학과 2015.01 학위논문

2013

식생수로 길이가 비점오염물질 저감효율에 미치는 영향

백승봉 , 길경익 한국습지학회지 2013.01 학술저널

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국내에서는 현재까지 하천의 수질관리 정책에 있어 생활하수 및 공장폐수 등 일정한 배출경로를 가지고 발생량이 예측가능한 점오염원 처리에 중점을 두어 왔으며, 산업도시 및 대도시를 중심으로 점오염원 처리에 대해 상당한 발전을 해왔다. 그러나 하천 및 호소에의 수질은 지속적으로 악화되고 있다. 이러한 이유는 비점오염원에 대한 관리가 부족하기 때문이다. 비점오염원은 점오염원과 달리 발생량, 배출경로 및 발생원인에 대한 규명이 어려운 것으로 강우 시 토양의 표면에 쌓여있는 오염물질들이 강우유출수와 함께 하천 및 호소로 유입된다. 이러한 비점오염원을 처리하기 위해 정부에서는 비점오염저감시설 시범설치 사업을 통해 비점오염저감시설 설치 및 연구를 진행하였다. 비점오염저감시설에 대한 개발 및 연구가 미흡한 실정이다. 비점오염저감시설의 평가를 위해 다양한 효율산정 방법들이 제시되고 있다.
본 연구에서는 자연형 비점오염저감시설 중 식생수로의 강우 시 강우모니터링을 통해 배수유역인 도로지역의 비점오염 특성과 식생수로의 저감효율에 대한 연구를 수행하였다. 배수유역인 도로지역에 대한 유출과 식생수로를 통과한 유출 오염부하량과 EMC를 산정하였으며, 식생수로의 중요한 설계인자인 수로 길이, 식생피도와 유하시간에 따른 저감효율을 분석하였다. 또한 저감효율은 3가지 방법으로 ER, SOL, ROL 방법을 이용하여 산정하였다. 유입 및 유출 오염부하량과 EMC 산정 결과 입자성 오염물질이 영양염류 오염물질에 비해 제거가 잘 이루어지는 것으로 나타났다. 식생수로의 수로 길이에 따른 저감효율 분석결과 유입부에서 수로 길이가 길어질수록 저감효율도 높게 나타났다. 유하시간에 따른 저감효율 분석결과는 유하시간이 길어질수록 저감효율이 높게 나타났다. 식생피도와 저감효율의 관계를 분석한 결과 식생수로 내 식생피도와 저감효율간의 관계는 크게 나타나지 않았다. 하지만 식생피도와 유하시간의 상관관계를 분석한 결과 높게 나타났다.
위와 같은 분석은 자연형 비점오염저감시설인 식생수로의 저감효율을 파악하고 저감효율에 영향을 주는 인자들에 대한 관계와 저감효율의 관계를 알아 볼 수 있었다. 또한 연구 결과 식생수로의 설계 시 저감효율을 높이기 위해선 충분한 길이와 유하시간을 유지해야하며, 식생피도에 대한 관리가 중요하다고 판단된다.

Korea has focused on point source pollution treatment whose production is predicable with certain excretion route such as sewage, factory wastes, etc. for water-quality control policies of stream and developed so much for point source pollution treatment intensively in industrial cities and big cities. However, water quality of streams and lakes are continuously deteriorated because there is insufficient management of Nonpoint Pollution Source(NPS). NPS is in difficulties in investigation of production, excretion route and production reason unlike point source pollution. During the rainfall, pollutants accumulated on the surface of soil inflow to stream and lake with rainfall effluent. To treat NPS, government established Best Management Practices(BMPs) and studied on it through the demonstrative business of BMPs. There are insufficient developments and studies on BMPs. Various methods of efficiency calculation are suggested so as to evaluate BMPs.
This researcher conducted a study on nonpoint pollution properties of road region which is drainage basin, Grassed Swale(GS) and removal efficiency through the rainfall monitoring during the rainfall of GS among the natural BMPs. Pollution load and Event Mean Concentration(EMC) of outflow for road region, drainage basin, and outflow passing GS were calculated and length of waterway, vegetation coverage and removal efficiency by retention time which are important design factors of GS were analyzed. In addition, removal efficiency was calculated by three methods such as ER, SOL and ROL. As a result of calculating inflow and outflow pollution load, particulate pollutant can be eliminated better than nutrient salt pollutant. As a result of analyzing removal efficiency by length of GS''s waterway, As the length of waterway was longer, removal efficiency was higher. In the result of analyzing removal efficiency by retention time, removal efficiency was higher as retention time was longer. As a result of analyzing relations between vegetation coverage and removal efficiency, there was no big relation between vegetation coverage and removal efficiency in GS. But, there was high value as a result of analyzing correlations between vegetation coverage and retention time.
The above analysis could grasp removal efficiency of GS which is natural BMPs and examine relations for the factors making an effect on removal efficiency and relations of removal efficiency. In addition, as a result of research, sufficient length and retention time should be maintained so as to increase removal efficiency during the design of GS and it should be important to manage vegetation coverage.

#비점오염원 #비점오염저감시설 #식생수로 #식생피도 #유하시간

I. 서 론 1
1. 연구의 배경 및 목적 1
II. 이론적 고찰 3
1. 비점오염원 3
2. 비점오염저감시설 5
3. 식생수로 9
III. 연구 방법 10
1. 조사유역의 토지이용 현황 10
2. 모니터링 및 분석 방법 11
3. 식생피도 측정 12
4. 저감효율 산정방법 13
IV. 연구 결과 및 고찰 14
1. 강우사상의 개요 14
2. 오염부하량 산정 및 통계분석 19
3. EMC 산정 및 통계분석 21
4. 식생수로 길이에 따른 저감효율 24
5. 유하시간에 따른 저감효율 27
6. 식생피도에 따른 저감효율 32
7. 유하시간에 영향을 주는 인자 36
V. 결 론 37
참고문헌 39
영문초록(Abstract) 42

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