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개발동향

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개발동향 상세정보 게시판
분류 [정수] 기타
과제명 종합적 친수활동 보호를 위한 수질예보 기법 개발
연구기관 서울대학교
연구기간 2016.04.25.~2016.11.24.
연구비 142,500 천원
핵심키워드 친수활동지수, 수질예보, 공공수역, 국가 하천 수계
요약

연구목적 및 필요성

 O 최근 친수활동 수요 증가에 따라 공공수역에서 일어나는 친수활동의 안전성 및 쾌적성을 위한 수질관리의 시급성이 높아지고 있음

 O 이에 친수활동을 위한 수질예보 시스템을 개발할 필요가 있음

 O 본 연구의 기존에 진행하였던 연구를 이어 진행하였으며, 다음과 같은 두 가지의 목적을 두었음

 O 첫 번째 목적은 지난 <종합적 친수활동 보호를 위한 수질예보 기법 개발,>에서 개발된 종합 친수활동지수 예보 모델의 시스템을 구축하고, 이를 토대로 종합 친수활동지수 예보의 현업화의 기반을 마련하는 것임

 O 두 번째 목적은 국가 하천 수계 및 지점에 따라 남조류의 대번성과 환경 인자들 간의 인과관계를 통계 및 시계열 분석을 통해 도출하고 인과관계를 바탕으로 남조류 세포수의 번성을 설명하고 예측하는 모델을 개발하는 것임

 

연구 내용 및 범위

 O 종합 친수활동지수 예보를 위한 시스템 구축

 O 종합 친수활동지수 예보 시범 운영 및 최적화 방안 도출

 O 종합 친수활동지수 예보 시스템 운영 및 구축 매뉴얼 구축

연구성과

연구결과

 O 친수활동 지수 예보 현업화 기반 마련

  - 종합 친수활동지수 예보 시스템을 구축하기 위하여 ANN 수질지표 예측 모델, 분변성대장균 등급 추정 모델, 친수수질지수 산정 모델을 R 기반으로 연계

  - 종합 친수활동지수 예보 시스템의 예측 정확도를 높이기 위하여 각 요소 모델의 업데이트 및 개선을 실시

  - 종합 친수활동지수를 실제로 시범 예보하기 위하여 북한강의 대성리-삼봉리 구간에서 5월 마지막 주부터 9월가지 매주 목, , 토요일 모델을 시범적용

  - 분변성대장균 등급 추정 모델의 경우, 검증을 위하여 현장 모니터링을 18회 실시

  - 종합 친수 활동지수 예보 시스템의 용이한 구동 및 실무 적용을 위한 운영 및 구축 매뉴얼을 작성

 O 4대강 주요 지점 조류 예측 모델 고도화

  - 4대강 11개보 지점(승촌보, 세종보, 죽산보, 이포보, 합천보, 백제보, 달성보, 공주보, 여주보, 강정보, 함안보)에서 관측된 남조류 세포수 자료와 총 수질, 수문, 기상 인자들을 모두 포함한 20개의 환경인자(일사량, 풍속, 강우량, BOD, COD, DO, EC, SS, TOC, pH, Chlrophyll-a, TN, TP, PO4P, NH3N, 월류량, 유출량, 유입량, 수위, 저류량)를 이용하여 남조류 세포수 발생에 관한 인과 관계를 규명

  - 다른 환경 인자들의 단위에 대한 영향을 제거하기 위한 정규화과정(Standardization)과 데이터의 결정적 증감 추세를 확인하는 단위근 검정, 종속변수와 독립변수간의 공적분 관계를 검정하는 공적분 검정을 실시

  - 공적분 관계를 확인하기 위해 Phillips-Ouliaris 검정을 실시하였으며, 모든 보의 조류 세포수 데이터와 모든 환경 인자와의 공적분 관계가 기각치에 비해 낮게 도출되므로 더 이상의 자료 변환 없이 시계열 회귀분석을 실시

  - 남조류 대번성에 관한 인과 분석을 위해 선 백색화(Pre-whitening)된 시계열을 이용한 배타적 상관분석을 통해 시행하였으며, 기존의 상관분석에 비해 각 보의 남조류 대번성에 대한 인과관계가 명확해지고 보이지 않았던 관계가 규명

 

활용계획

 O 국립환경과학원과 같은 하천 수질의 관리자 입장에서 친수활동을 즐기는 시민들을 대상으로 종합 친수활동지수를 예보하여, 친수활동의 쾌적성과 안전성 확보를 통하여 친수활동의 안정성을 확보하는데 활용

 O 친수활동지수 예보에 따른 각 기관별 대응조치 및 국민 행동요령을 마련할 있으며 친수활동지수 예보 제도화 구축

 O 실시간 수질정보제공 시스템에서 제공하는 수질정보의 가공을 통해 자동수질측정망의 활용성을 증대하고 모바일 기술을 바탕으로 시민들에게 하천 수질정보를 제공하여 수상스키, 낚시, 보트, 야영 등 하천과 관련된 친수활동의 활성화를 도모

 O 친수 활동 용도의 종합적인 수질 기준을 제시함에 따라 친수활동 가능 지역의 수질관리 가이드라인 제시

 

주요성과

 O 보고서 1

첨부파일 ndslOrgDocDown(228).pdf
출처 국가과학기술정보센터
등록일 2020-03-04

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