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통계기법을 활용한 팔당 수질정책 효과 분석 및 경안천 유역 관리 방안에 관한 연구

Title
통계기법을 활용한 팔당 수질정책 효과 분석 및 경안천 유역 관리 방안에 관한 연구
Authors
하주현
Issue Date
2005
Department/Major
과학기술대학원 환경학과
Publisher
이화여자대학교 과학기술대학원
Degree
Master
Abstract
Pal-dang reservoir, the largest artificial lake in South Korea, which was constructed at the confluence of 3 branches-North, South branch and Kyongan stream-in Han River for generation of electric power and water supply, has provided 20million citizens in Seoul and Kyeonggi area with water. But water quality in the reservoir has continuously degraded despite of a variety of strong regulations to protect water source. It reflects that the current water quality managements are not effective enough to improve water quality in this area. Especially Kyongan Stream, the study site, shows the worst water quality level among 3 branches of Han River due to high pressure for development and increase of pollution sources, such as livestock, industry, and expansion urban areas on the watershed. Furthermore, the water pollution in Kyongan Stream gets more serious, giving bad impacts on source water quality in Pal-dang reservoir. This study, therefore, focuses on the evaluation of effectiveness and analysis of problems in the water quality policies in Kyongan Watershed and presentation of alternative initiatives under the assumption that improvement of its water quality is the most essential for source water protection in Pal-dang reservoir. To assess the effect of the environmental managements on water quality, a novel method was developed using Seasonal Mann-Kendall test, the principle of which is to compare the trends of the variation in monthly concentrations(BOD, COD, TN, TP) both before and after one policy. According to the result of the analysis, it was shown that the land use regulations and '98 Special Policy of Han River were not efficient. This paper pointed out the main causes of failure in the water quality managements, related to 5 issues-land use regulations, '98 Special Policy, non-point source pollution, livestock, and TPWL(Total Water Pollution Load). And it was analyzed that the obstacles to improvement of water quality in Kyongan Stream are ineffective management systems, irrational and excessive regulations, inappropriate uses of budget, weakness in controlling pollution sources, and non-scientific approaches. From the analysis of problems in water quality management, three alternatives were initiated in this study. They include (1) reformation of the current policies, such as permission of development at environmental optimum level, reinforcement of restriction to livestock, effective non-point source management, and amendment of TWPL, (2) reformation of land use regulations, such as reassignment and discrimination of controlled areas and activities, and promotion of flexibility, and (3) attainment of sustainable development by cultivation of eco-friendly tourist attractions and industry and support to rural communities to solve the fundamental problem in the watershed, a vicious circle of poverty and water.;팔당호는 1973년 발전 및 용수공급을 목적으로 남한강과 북한강 및 경안천의 합류지점에 댐을 축조함으로써 이루어진 하천형 호소로서, 수도권의 2000만 인구에 용수를 공급하는 국내 최대 규모의 광역 상수원이다. 팔당호 상수원보호를 위해 한강수계를 대상으로 각종 토지이용규제 및 한강특별대책 등을 비롯한 적극적인 수질관리 노력이 이루어져 왔음에도 불구하고 목표로 하는 수질기준 1등급 달성은 요원한 상황이며 강우 시 다량의 쓰레기 유입과 지속적인 난분해성 유기물(COD) 증가 등 팔당 상수원 수질개선에는 여전히 많은 난제가 남아있다. 이와 같은 팔당호 수질의 계속적인 악화는 기존의 규모와 배출농도 규제 위주의 수질보호정책이 가진 한계를 극명히 보여주는 것으로 수질보호를 위한 정책 전반에 걸친 비효율성과 관리능력 부재에 기인한다고 할 수 있다. 따라서 본 연구는 팔당호 수질개선을 위해서 한강수계 중 가장 수질이 악화된 경안천을 연구대상 지역으로 선택하여 이 지역에 적용되는 기존의 수질관리정책의 문제점 분석과 새로운 대안을 제시하고자 하였다. 경기도 용인시와 광주시에 걸쳐 자리 잡은 경안천은 수도권 상수원인 팔당호로 직접 유입되므로 팔당호의 수질보전을 위해 경안천유역 일부지역이 상수원보호구역, 특별대책지역, 수변구역 등으로 지정되어 엄격한 수질 기준 적용과 개발제한 등으로 규제를 받고 있다. 그러나 엄격한 규제에도 불구하고 경안천 유역은 수도권과의 인접성으로 인해 오·폐수배출시설, 축산시설 등 오염원이 계속적으로 증가하고 있으며 이로 인해 수질은 심하게 악화되고 있다. 또한 경안천으로부터 팔당호에 유입되는 수량은 약 2%에 불과하지만 하천의 유하거리가 짧아 팔당호 오염에 큰 영향을 미치고 있는 것으로 알려져 있어, 경안천 유역 내에 산재되어 있는 각 오염원에 대한 규제의 필요성이 지속적으로 제기되고 있다. 따라서 팔당호의 수질을 개선하고 보전함에 있어 경안천의 중요성은 매우 크다고 할 수 있으며 앞으로도 이 지역의 개발압력이 커질 것으로 예상됨에 따라 더욱 중점적이고 합리적인 관리방안이 필요할 것으로 예상된다. 본 연구는 크게 두 가지 단계로 이루어졌다. 우선 정책의 실효성을 평가하기 위해 통계적 기법인 계절 맨-켄달 검정법(Seasonal Mann-Kendall Test)을 활용한 새로운 정책 실효성 평가 방법을 개발하고 이를 통해 경안천 지역의 수질관리정책이 실제 수질에 미친 효과를 정량적, 과학적 방법으로 분석하고자 하였다. 이 방법은 정책의 전과 후에 각각 계절 맨-켄달 검정을 시행하여 농도변화 추이를 비교함으로써 정책이 수질농도 변화에 어떠한 영향을 주었는지 평가하는 것이다. 이를 위해 환경부 수질측정 항목 중 수질정책에 있어 중요하다고 판단되는 4가지 항목(BOD, COD, TN, TP)을 대상으로 분석한 결과, 한강특별대책은 수질악화가 심했던 경안천 하류부에서는 부분적으로 효과를 가져왔으나 BOD를 제외한 항목에서의 효과 정도는 낮은 것으로 나타났다. 또한 장기간 수질변동(1989-2005) 결과와 비교해 보면 이 기간동안의 수질은 계속해서 악화되고 있는 것으로 나타나 한강특별대책이 경안천 수질악화 경향을 개선시킬 수 있을 만큼의 획기적인 효과를 보여주기에는 미흡하였다고 판단되었다. 또한 경안천에 적용되고 있는 정책의 실효성 평가 결과를 바탕으로 기존의 팔당수질 관리정책의 문제점을 파악하고 더 나은 수질환경을 추구하기 위한 새로운 대안을 제시하기 위하여 연구대상지역에 대한 현황 조사와 기존에 제시된 다양한 연구결과, 외국의 정책과 성공 사례에 대한 검토 및 분석에 중점을 두고 진행하였다. 현행 수질정책 중 가장 중요하다고 판단되는 총 5가지 분야-토지이용규제, 한강특별대책, 비점오염원 관리, 축산폐수관리, 오염총량관리-를 선택하여 각 정책의 비효율성의 원인, 정책의 불합리성, 한계점 등을 중심으로 문제점을 검토하였다. 그 결과 토지이용규제정책의 문제점은 비효율적 운영, 행정의 일관성 부재, 불합리하고 과도한 규제, 규모와 배출농도 위주의 규제로 인해 발생되는 오염총량관리 능력의 부재와 비점오염원이나 고농도 오염배출에 대한 통제력의 취약성 등이 지적되었다. 한강특별대책의 경우 정책 수립에 있어 비과학적 접근, 예산투자의 우선순위 부재, 오염원 억제 능력 미약 등이, 비점오염원 관리의 경우는 비점오염원이 가지는 중요성 및 오염기여도에 비해 아직 제대로 된 관리방안이 마련되지 않았다는 점이, 축산폐수 관리의 경우 영세축산 농가에 대한 대책 미비와 예산의 부적절한 사용, 효과적인 관리방안 부재, 환경용량을 초과한 입지 등이 주요 문제점으로 지적되었다. 또한 오염총량관리제의 경우 제도의 성공적 정착을 위해서는 아직 제도적, 기술적, 개념적 측면에서 많은 한계가 남아 있음을 알 수 있었다. 따라서 본 연구는 수질관리정책의 합리화를 위한 방안으로 크게 세가지 범주에서 대안을 모색하였다. 첫째, 환경용량을 고려한 적정규모의 개발, 축산오염에 대한 관리 및 규제 강화, 비점오염원 관리 개선, 오염총량관리제도의 합리화 방안 등 기존의 수질관리정책의 개선 방안을 제시하였다. 둘째, 기존의 토지이용규제정책의 효율화를 위해 토지이용규제지역의 재설정, 규제의 차등화, 제도의 유연성 제고를 제안하였다. 마지막으로 경안천 수계의 수질오염 악순환의 근본 문제인 고오염 저소득 사회 지속 현상을 극복하고자 지역 어메니티(Amenity)를 적극적으로 개발, 이를 수질관리와 연계함으로써 지역의 지속가능한 발전을 도모하고자 하였다. 본 연구는 수체에 대한 과학적 이해와 정책의 문제뿐만 아니라 지역발전의 측면을 모두 고려하여 경안천 수질관리의 새로운 패러다임을 제시하는데 기여하는 것을 궁극적인 목표로 하고 있다. 특히 수질관리에 있어 오염의 근본적인 문제인 고오염 저소득 현상과 상류와 하류 지역 주민의 갈등 등을 바탕으로 형성되는 수질악화의 악순환의 고리에 대한 문제제기 및 이해를 바탕으로 종합적이고 포괄적인 관점에서 문제를 인식하고 대안을 제시하려는 시도를 하였다. 향후 이러한 연구를 바탕으로 지역의 지속발전성과 유역의 건강성, 그리고 수질관리정책의 선진화가 도모되기를 기대하는 바이다.
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