계절 맨-켄달 기법을 활용한 강 복원 사업 전후의 낙동강 수질 경향분석

Abstract

본 연구는 낙동강 수질의 계절성을 고려한 강 복원 사업 전후의 변화를 알기 위해 진행되었다. 수질 오염 지표는 가장 대표적인 요소들인 BOD, COD, TP, Chl-a, SS 를 선정하였다. 낙동강 본류의 28지점을 선정하여 사업 전인 2000년부터 2009년까지의 수질 데이터와 사업 후인 2012년부터 2016년까지의 수질 데이터를 해당 지표들에 대하여 비교 분석하였다. 낙동강 수계의 변화를 분석하기 위하여 계절 맨-켄달 검정(seasonal Mann-Kendall test)을 활용하였다. 측정값들의 변화 정도를 측정하기 위하여 맨-켄달 통계량 또한 활용하였다. 결과 분석 시에는 지리적 특성에 따라 상류, 중류, 하류의 세 권역으로 나누어 분석하였으며, 세부적인 분석을 위해 중권역 대표지점에 해당하는 6개 지점을 선정하여 지점 별 비교를 진행하였다. 비교 분석은 강 복원 사업 전후로 수질 지표 추세에 어떠한 차이가 있는 지에 중점을 두었다. 그 결과 COD를 제외한 모든 지표는 사업 후 하류에서 감소 추세를 보였다. 다만 BOD는 상류와 중류에서 사업 전에는 감소였다가 사업 후에는 증가 추세를 보이고, COD는 전 구간에서 사업 후 증가 추세를 보인다는 점으로 미루어 하수처리에 대한 조치가 필요할 수 있다는 점을 도출해내었다. 또한 TP는 중류의 경우 감소에서 더 가파른 감소, 하류의 경우 증가에서 감소로 사업 전후 추세가 변화하였다. 지점 별 그래프를 비교해봤을 때는 추세 뿐 아니라 측정값 또한 크게 감소함을 알 수 있었으며 특히 하류에서 그 경향성이 매우 강하였다. 이는 총인처리시설을 설치한 효과와 더불어 인의 부착하여 가라앉는 성질이 하류에서 극대화된 것으로 판단된다. TP의 감소에 따라 전체적으로는 경향성을 찾기 어려웠던 Chl-a 또한 사업 후 하류에서 명확한 감소 경향을 보였다. SS는 대체적으로 사업 전후 모두 감소하는 경향을 보였으나 계절 켄달 통계량에 의한 기울기를 보았을 때 사업 후 더 가파르게 감소한다고 판단하였다. ;This paper presents long-term trend analyses of water qualities before and after the restoration project in the Nakdong River, Korea, utilizing the Seasonal Mann-Kendall Test. The parameter tested in this study is the monthly data of BOD, COD, TP, Chl-a, and SS measured from 2000 to 2016, at 28 different sites in the main river channel of Nakdong River. 4 sites from source of the Nakdong river to the foot of the Taebaek Mountains are classed as upstream, 11 sites from Andong dam to Geumho River are classed as midstream, and other 13 sites are classed as downstream. In this study, midstream and downstream are more important because they have been influenced by the restoration project. From this study, it was resulted that the trend of BOD is turned into upward from downward after the project in the upstream and midstream of the river, and the sites of downstream showed decreasing trend before and after the project. The most of the data of COD had decreasing tendency before the project, but after the project most sites had extremely increasing trend.. The data of TP continued decreasing tendency before and after the project in most sites. Especially in the downstream, it turned into extremely decreasing trend from increasing trend after the project. It was hard to find tendency from the data of Chl-a because there are less data than other indicators. Only the downstream area had decreasing tendency after the project. The data of SS continued decreasing tendency through whole stream before and after the project. The increasing tendency of BOD and COD after the project is on account of lack of sewage treatment capacity compared with sewage generation rate, so expansion of sewage treatment capacity is recommended. The decreasing tendency of TP is because of the advanced waste water treatment facility that was build during the project. The data the measured after the project was more stable and the one before the project.