자연강우 및 인공강우를 이용한 경사지 밭의 유출량 및 비점오염물질 특성 분석 = Analysis of Runoff and NPS Pollution from Sloping Fields by Rainfall and Artificial Rainfall Simulator
저자
문상기 ( Sangki Moon ) ; 원철희 ( Chulhee Won ) ; 전제홍 ( Jehong Jeon ) ; 이수인 ( Suin Lee ) ; 최중대 ( Joongdae Choi )
발행기관
학술지명
한국농공학회 학술대회초록집(Proceedings of the Korean Society of Agricultural Engineers Conference)
권호사항
발행연도
2014
작성언어
Korean
주제어
자료형태
학술저널
수록면
218-218(1쪽)
제공처
본 연구에서는 경사도가 다른 두 시험포를 조성하여 강우 시 밭에서 발생하는 비점오염물질의 비구조적 삭감효과를 정량화하고자 인공 및 자연강우에 따른 보리 재배지의 비점오염원 유출특성을 비교하였다. 실험방법은 경사도 약 3% 4개, 8% 4개 등 8개 시험포로 조성하였으며, 시험포의 크기는 폭 5 m, 길이 30 m 규모로 설치하였다. 시험포장은 외부 유입수를 차단하기 위하여 녹이 슬지 않는 아연도금 양철판을 이용하여 경계벽을 15 cm 깊이로 매설하였다. 시험포장의 하류부에는 유출수를 차집할 수 있는 시설을 설치하였으며, 차집시설에 모인 유출수는 H-flume을 통하여 배수가 되도록 하였다. 유출량은 H-flume에 수위계를 설치하여 측정하였으며, 수질시료는 수질오염공정 시험방법에 따라 SS, BOD, T-P, T-N 항목을 분석하였다. 인공강우는 Rainbow장치를 이용하여 스프링 쿨러를 통해 분사되게 하였으며, 각 시험포에 간이식 강우량계를 설치하여 시험포에 분사되는 강우량을 측정하였다. 연구결과 자연강우시 경사도 3% 시험포에서 발생한 유출수의 평균 유출율은 46% 인 것으로 나타났으며, Event Mean Concentration(EMC)를 산정한 결과 BOD 2.9~14.7 mg/L, T-N과 T-P는 각각 2.3~10.3 mg/L, 1.1~7.2 mg/L의 범위로 조사되었다. 경사도 8% 시험포에서 평균 유출율은 50.2% 였으며, EMC는 BOD 4.4~12.1 mg/L, T-N과 T-P 각각 1.8~10.2 mg/L, 1.0~9.8 mg/L의 범위로 조사되었고 자연강우시 경사도에 따라 배출되는 오염물질의 농도는 큰 차이를 보이지 않았다. 인공강우시 경사도 3% 시험포에서는 약 50분에서 75분 사이에 초기유출이 발생하였으나, 경사도 8% 시험포의 초기유출시간은 약 37분에서 58분의 범위로서 경사도 3%보다 유출이 빠른 것으로 나타났다. 경사지 3% 시험포의 평균 유출율은 1.1%이였으며, EMC산정 결과 SS 149.7 mg/L, BOD 15.9 mg/L, T-N 3.49 mg/L, T-P 2.83 mg/L로 나타났다. 경사지 8% 시험포의 평균 유출율은 2.7%로 나타났으며, EMC 산정결과 SS 171.9 mg/L, BOD 15.3 mg/L, T-N 4.81 mg/L, T-P 2.71 mg/L로 조사되었다. 연구결과와 같이 경사도가 큰 밭에서 발생하는 비점오염물질이 더 큰 것을 알 수 있으며, 다양한 경사도에 따른 비점오염물질의 유출특성을 정량화 할 필요가 있을 것으로 보인다. 최적관리기법 기반의 비점오염원 관리를 통하여 농촌하천 환경을 개선함으로써 농업과 환경이 조화를 이룰 수 있도록 하는 것이 최종목표가 될 것이다.
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