Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation (한국방재학회 논문집)

Korean Society of Hazard Mitigation (한국방재학회)
권호 표지

Runoff Characteristics and Relationship between Non-point Source Pollutants from Road

국도에서 발생하는 비점오염물질 유출특성 및 상관성

  • 손현근 (공주대학교 건설환경공학부) ;
  • 이소영 (공주대학교 건설환경공학부) ;
  • 이은주 (공주대학교 건설환경공학부 BK21) ;
  • 김이형 (공주대학교 건설환경공학과)
  • Published : 2008.10.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

The urban is possessing of various landuses such as commercial, industrial, residential and official areas. All of these landuses is including the paved areas that are roads and parking lots. The NPS (nonpoint sources) pollutants are generally originated from pavement areas in urban by human activities. Especially the roads are stormwater intensive landuses because of high vehicle activities and high imperviousness. The main NPS pollutants from roads are particulates and metals from vehicles and pavements. The Korea MOE (Ministry of Environment) is developing the NPS control program to reduce the NPS pollutants from the basins. However, it is not easy to control the NPS because it has high uncertainty by characteristics of rainfalls and watersheds. Therefore, this research was conducted on characterizing the runoff and providing mean EMC from roads. The monitoring were performed for total 16 rainfall events from a road in Youngin City since 2006. The results show that the TSS is highly correlated with other pollutant parameters. The statistical regression models using TSS EMC have been developed to easily determine the EMC of other pollutant parameters.

포장지역 중 도로는 많은 차량의 운행으로 건조시 각종 오염물질의 축적인 높은 토지이용이며, 불투수율이 높아 강우시 고농도의 비점오염물질의 유출이 발생한다. 특히 도로 노면에서 유출되는 강우유출수는 입자상 물질 및 각종 중금속 등의 함량이 높아 인근 수계 유입시 수질악화 및 수생태계 파괴의 원인으로 작용한다. 도로에 침착되는 오염물질의 원인으로는 차량 통행으로 수반되는 윤활계통의 오일류 누출 및 타이어 마모 등이 주요 원인이다. 이러한 비점오염물질의 유출을 저감하고 관리하기 위하여 환경부는 2006년 수질 및 수생태계보전에 관한 법률을 개정하여 비점오염원 관리를 환경부의 중요 정책으로 확립하였다. 또한 수질오염총량관리제도의 도입으로 그 중요성이 높은 토지계의 오염원단위 개정을 위하여 환경기초조사사업을 통해 2015년까지 수행되는 장기모니터링을 수립하여 시행하고 있다. 그러나 오염총량제의 조기정착과 효율적 비점오염원 관리를 위해서는 토지이용별 비점오염물질의 특성파악, 부하량 산정, 처리 메커니즘 규명 및 원단위 산정이 시급하다. 따라서 본 연구에서는 차량의 운행이 많은 국도에서의 모니터링 결과를 활용하여 유출 특성파악과 EMC 산정 등을 통하여 비점오염원 관리에 중요한 기본 자료를 제공하고자 한다. 본 연구를 위한 모니터링 지점은 경기도 용인시에 위치하고 있으며, 모니터링은 2006년부터 최근까지 총 16회의 강우사상에 대하여 수행되었다. 국도는 많은 차량으로 인하여 비점오염물질의 유출이 높은 토지이용 지역이다. 따라서 본 연구에서는 경기도 용인시에 위치하고 있는 국도에서의 비점오염 모니터링을 통하여 유출특성 파악, 초기 강우현상 파악, EMC 산정 및 오염물질간의 상관성을 분석하였다. 오염물질간의 상관분석결과, 오염물질 중 TSS항목이 다른 오염물질과의 상관관계가 높은 것으로 분석되었고, TSS농도로부터 다른 오염물질의 농도의 산정이 가능하여, 향후 효율적 비점 오염 모니터링 수행과 비점오염저감시설 선정시 중요한 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.

Keywords

References

  1. 김이형 (2007) 비점오염의 현황 및 적정 처리용량 산정을 위한 초기강우 기준 산정. 한국도로학회지, 한국도로학회, 제9권, 제2호, pp. 12-21
  2. 김이형, 강주현 (2004a) 고속도로 강우 유출수내 오염물질의 EMC 및 부하량 원단위 산정. 한국물환경학회지, 한국물환경학회, 제20권, 제6호, pp. 631-640
  3. 김이형, 강주현 (2004b) 강우시 발생하는 고속도로 유출수의 초기우수 특성 및 기준. 한국물환경학회지, 한국물환경학회, 제20권, 제6호, pp. 641-646
  4. 김이형, 강주현 (2004b), 강우시 발생하는 고속도로 유출수의 초기우수 특성 및 기준, 한국물환경학회지, 20(6), pp. 641-646
  5. 김이형, 이선하 (2005) 주차장 및 교량지역의 강우유출수내 비점 오염물질의 특성 비교 및 동적 EMCs 산정. 한국물환경학회지, 한국물환경학회, 제21권, 제3호, pp. 248-255
  6. 김이형, 고석오, 이병식, 김성길 (2006a) 국내 고속도로 강우 유출수의 EMCs 및 유출 부하량 산정. 대한토목학회지 논문집, 대한토목학회, 제26권, 제2B호, pp. 225-231
  7. 김이형, 이은주, 고석오, 강희만 (2006b) 아스팔트 포장 고속도로에서의 강우지속 시간별 오염물질 유출 경향. 한국도로학회 논문집, 한국도로학회, 제8권, 제1호, pp. 99-106
  8. 이은주, 고석오, 강희만, 이주광, 이병식, 임경호, 김이형 (2006) 포장지역에서의 강우사상별 EMC 산정 및 단순 샘플농도와의 비교. 한국물환경학회지, 한국물환경학회, 제22권, 제1호, pp. 104-109
  9. 환경부 (2004) 관계부처합동 [물관리 종합대책]의 추진강화를 위한 4대강 비점오염원관리 종합대책. 환경부
  10. Barrett, M.E., Irish, Jr.L.B., Malina, Jr.J.F., and Charbeneau, R.J. (1998) Characterization of highway runoff in austin, texas, area. J. of Environmental Engineering, Vol. 124, No. 2, pp. 131-137 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9372(1998)124:2(131)
  11. Becher, K.D., Schnoebelen, D.J., and Akers. K.K.B. (2000) Nutrients discharged to the mississippi river from eastern iowa watershed, 1996-1997. J. of The American Water Resources Associa., Vol. 36, No. 1, pp. 161-173 https://doi.org/10.1111/j.1752-1688.2000.tb04257.x
  12. Charbeneau, R.J., and Barrett, M.E. (1998) Evaluation of methods for estimating stormwater pollutant loads. J. of Water Environmental Research, Vol. 70, No. 7, pp. 1295-1302 https://doi.org/10.2175/106143098X123679
  13. Deletic, A.B., and Mahsimivic, C.T. (1998) Evaluation of water quality factors in storm runoff from paved areas. H. of Environmental Engineering, Vol. 124, No. 9, pp. 869-879 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9372(1998)124:9(869)
  14. Deletic, A.B., and Mahsimivic, C.T. (1998) Evaluation of water quality factors in storm runoff from paved areas, H. of Environmental Engineering, Vol. 124, No. 9, pp. 869-879 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9372(1998)124:9(869)
  15. Kim, Lee-Hyung, Kayhanian, M. and Stenstrom, M. K. (2004) Event Mean Concentration and Loading of Litter from Highways during Storms, Science of the Total Environment, 330, pp. 101-113 https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2004.02.012
  16. Kim, Lee-Hyung, Kayhanian, M., Lau, S-L. and Stenstrom, M. K. (2005) A New Modeling Approach in Estimating First Flush Metal Mass Loading. Wat. Sci. & Tech., Vol. 51, No. 3-4, pp. 159-167
  17. Ujevic, E., Odzak, N., and Baric, A. (2000) Trace metal accumulation in different grain size fractions of the sediments from a semi-enclosed bay heavily contaminated by urban and Inderstrial wastewaters. Water Res., Vol. 34, pp. 3055-3061 https://doi.org/10.1016/S0043-1354(99)00376-0