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목적: 서울시내 17개 국가 물환경측정망(지천 지점)을 대상으로, 시민들이 쉽게, 종합적으로 서울시 하천수질정보를 이해할 수 있도록 매월 측정된 수질자료로부터 수질지수를 도출하고, 이와 함께 수질측정망 수질특성을 활용한 군집분석을 실시하여 수질의 상태를 종합적으로 평가하는 등 향후 서울시 하천수질관리를 위한 기초자료를 제공하고자 하였다.
방법: 2015~2017년 최근 3년 동안 서울시내 17개 국가 물환경측정망에서 매월 생산되는 수질자료(19개 항목) 중 수질지수 산정을 위해 DO (% sat), 분원성대장균군, pH, BOD, 수온변화, TP, NO₃<SUP>-</SUP>, 탁도, TS 등 9개 수질항목을 이용하여 NSFWQI 수질지수를 산정하였고, 수질지수를 활용하여 계층분석방법 중의 하나인 Ward 연결법(Ward linkage method)과 차원축소(Dimensionality reduction) 및 군집화를 동시에 수행하는 SOM을 이용하여 군집화를 실시하였다.
결과 및 토의: 최근 3년간 17개 국가 물환경측정망의 수질을 살펴보면, 대부분의 수질측정망 수질은 평균적으로 수질 및 수생태계 하천생활환경기준에 따라 BOD Ⅱ등급(약간 좋음) 이상, TP Ⅲ등급(보통) 이상으로 나타났고, 수질지수 또한 64 (Medium)~89 (Good)으로 나타나는 등 전반적으로 모두 양호한 수질을 보였으며, NSFWQI 수질지수는 계절별로 큰 차이를 보이지 않아, 계절적인 영향보다는 인위적인 오염원 등에 영향을 크게 받는 것으로 판단된다. NSFWQI 수질지수와 환경기준에 따른 수질등급과의 상관성을 살펴본 결과, R2이 0.78로 비교적 높은 상관관계를 갖고, 두 그룹간의 뚜렷한 차이를 볼 수 없는 등 현재 시행되는 수질등급체계와 NSFWQI 수질지수는 매칭이 잘 되는 것으로 판단된다. 17개 국가 물환경측정망을 대상으로 Ward 연결법 및 SOM을 이용한 군집분석 결과, 수질특성에 따라 크게 6개의 그룹으로 나누어졌다.
결론: 하천으로의 오염물질 유입은 그 종류와 양이 증가되고 있으며, 이러한 상황 속에서 하천을 수자원으로서 지속적으로 활용하기 위해서는 하천수질을 체계적으로 관리하기 위한 오염원 관리가 무엇보다 중요하다. 본류 및 지류·지천의 오염원 관리를 위해 설치된 수질측정망에서는 다양한 수질항목들을 측정하고 있지만, 개별항목을 분석하는 것만으로는 체계적이고 종합적으로 하천수질을 평가하는 것은 어렵다. 따라서 본 연구와 같이 하천수질상태를 쉽게 이해하기 위해서 복잡하고 다양한 수질정보를 간단한 지표로 변환한 수질지수와 함께 수질특성에 따른 군집화 결과는 향후 서울시 하천수질관리를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.
방법: 2015~2017년 최근 3년 동안 서울시내 17개 국가 물환경측정망에서 매월 생산되는 수질자료(19개 항목) 중 수질지수 산정을 위해 DO (% sat), 분원성대장균군, pH, BOD, 수온변화, TP, NO₃<SUP>-</SUP>, 탁도, TS 등 9개 수질항목을 이용하여 NSFWQI 수질지수를 산정하였고, 수질지수를 활용하여 계층분석방법 중의 하나인 Ward 연결법(Ward linkage method)과 차원축소(Dimensionality reduction) 및 군집화를 동시에 수행하는 SOM을 이용하여 군집화를 실시하였다.
결과 및 토의: 최근 3년간 17개 국가 물환경측정망의 수질을 살펴보면, 대부분의 수질측정망 수질은 평균적으로 수질 및 수생태계 하천생활환경기준에 따라 BOD Ⅱ등급(약간 좋음) 이상, TP Ⅲ등급(보통) 이상으로 나타났고, 수질지수 또한 64 (Medium)~89 (Good)으로 나타나는 등 전반적으로 모두 양호한 수질을 보였으며, NSFWQI 수질지수는 계절별로 큰 차이를 보이지 않아, 계절적인 영향보다는 인위적인 오염원 등에 영향을 크게 받는 것으로 판단된다. NSFWQI 수질지수와 환경기준에 따른 수질등급과의 상관성을 살펴본 결과, R2이 0.78로 비교적 높은 상관관계를 갖고, 두 그룹간의 뚜렷한 차이를 볼 수 없는 등 현재 시행되는 수질등급체계와 NSFWQI 수질지수는 매칭이 잘 되는 것으로 판단된다. 17개 국가 물환경측정망을 대상으로 Ward 연결법 및 SOM을 이용한 군집분석 결과, 수질특성에 따라 크게 6개의 그룹으로 나누어졌다.
결론: 하천으로의 오염물질 유입은 그 종류와 양이 증가되고 있으며, 이러한 상황 속에서 하천을 수자원으로서 지속적으로 활용하기 위해서는 하천수질을 체계적으로 관리하기 위한 오염원 관리가 무엇보다 중요하다. 본류 및 지류·지천의 오염원 관리를 위해 설치된 수질측정망에서는 다양한 수질항목들을 측정하고 있지만, 개별항목을 분석하는 것만으로는 체계적이고 종합적으로 하천수질을 평가하는 것은 어렵다. 따라서 본 연구와 같이 하천수질상태를 쉽게 이해하기 위해서 복잡하고 다양한 수질정보를 간단한 지표로 변환한 수질지수와 함께 수질특성에 따른 군집화 결과는 향후 서울시 하천수질관리를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.
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