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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 서동일
- 발행연도
- 2018
- 저작권
- 충남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수6
이 논문의 연구 히스토리 (4)
2017
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본 연구에서는 IPCC의 AR5에서 보고된 RCP 4.5 와 RCP 8.5시나리오를 용담댐 유역에 대해 상세화한 결과를 토대로 향후 조건에 대해 유역 모형인 SWAT을 이용하여 경계조건을 생성하고 호소 모형 CE-QUAL-W2를 이용하여 용담댐의 유량 및 수질을 예측하였으며 다음과 같은 결론을 도출하였다.
1) IPCC가 제안한 4가지의 기후변화 시나리오 중 RCP 4.5시나리오 와 RCP 8.5시나리오를 선정하여 용담댐 유역에 대해 상세화한 데이터를 사용하여 2016년 ~ 2095년도의 기간에 대해 SWAT 모형과 CE-QUAL-W2 모형을 적용하여 수질 예측을 실시하였다.
2) 2010년 ~ 2015년의 ‘금본A’ 지점의 실측자료와 2010년 ~ 2014년의 ‘용담댐1’ 지점의 실측자료를 이용하여 SWAT 모형과 CE-QUAL-W2 모형을 각각 보정하였다. SWAT 모형 의해 보정된 유량은 R2 값이 0.86, CE-QUAL-W2 모형에서는 수위에 대한 R2 값이 0.99로 모의되어 실측값을 비교적 잘 반영하는 것으로 판단된다. 그러나 수질의 경우 경향성은 비교적 잘 나타내는 것으로 보이나 상관성은 매우 저조하게 나타났다. 이는 8일에 한번 또는 한 달에 한 번씩 측정되는 수질자료가 모형의 계산결과와 시기적으로 정확하게 일치하지 않아서 발생하는 현상으로서 추후 자료의 보완을 통해 정확성이 재고되어야 할 것으로 보인다.
3) “금본A’지점에서 SWAT 모형의 보정에 사용된 매개변수를 용담댐에 유입되는 진안천, 정자천 및 주차천등 주요 하천 유역에 동일하게 적용하여 유량 및 수질 정보를 생성하여 CE-QUAL-W2 모형의 경계조건으로 사용하였다.
4) 전체 기간에 대해 예측한 결과를 산술평균한 경우 유량과 TSS 및 TP의 경우 RCP 4.5시나리오가 RCP 8.5시나리오보다 높게, TN 의 경우는 RCP 8.5시나리오에서 더 높게 나타났다. 이는 RCP 8.5시나리오가 강수량은 높지만, 기온 또한 높기 때문에 증발산량이 더 높게 계산되어 나타난 결과로 판단된다. 모형의 예측결과를 2016년 ~ 2035년, 2036년 ~ 2065년 그리고 2066년 ~ 2095년의 기간으로 구분하고 각 년도를 5월 ~ 10월의 Wet season과 11월부터 이듬해 4월까지를 Dry season으로 구별하여 분석한 경우에는 각 경우마다 서로 다른 결과를 나타내는 것으로 분석되었다. 따라서 기후변화에 따른 향후의 조건들은 전체적으로 평균적인 특성 보다는 시기별, 조건별로 정보를 선별적으로 사용하고 분석하는 것이 바람직하다고 판단된다.
5) 용담댐의 경우 기후변화 시나리오의 기간이 진행됨에 따라 갈수기에 오염물질의 유출이 감소하고, 홍수기에 오염물질의 유출이 증가하여 연간 오염물질 유출량이 홍수기에 집중되는 경향을 발견할 수 있었다. TSS와 TP농도는 하절기에 강우량의 증가에 따라 높은 값을 나타내고 있었으나 고형물질 분율이 상대적으로 적고 또한 잘 흡착되지 않는 TN은 이와 반대의 경향을 나타내는 것으로 관찰되었다. 기후변화 모의 기간의 후반으로 갈수록 월별 오염농도 차이가 점차 증가하여 8 ~ 10월로 오염농도가 집중되는 경향을 나타낸다. 이는 기후변화에 따라 전반적으로 강우일수는 감소하고 강우강도는 증가하여 갈수기에는 오염물질의 유출이 감소하고, 홍수기에는 오염물질의 유출이 증가하여 나타나는 현상으로 판단되며, 이에 따라 적절한 가뭄대비 대책은 물론 홍수기의 수질관리 대책을 수립하는 것이 필요할 것으로 판단된다.
1) IPCC가 제안한 4가지의 기후변화 시나리오 중 RCP 4.5시나리오 와 RCP 8.5시나리오를 선정하여 용담댐 유역에 대해 상세화한 데이터를 사용하여 2016년 ~ 2095년도의 기간에 대해 SWAT 모형과 CE-QUAL-W2 모형을 적용하여 수질 예측을 실시하였다.
2) 2010년 ~ 2015년의 ‘금본A’ 지점의 실측자료와 2010년 ~ 2014년의 ‘용담댐1’ 지점의 실측자료를 이용하여 SWAT 모형과 CE-QUAL-W2 모형을 각각 보정하였다. SWAT 모형 의해 보정된 유량은 R2 값이 0.86, CE-QUAL-W2 모형에서는 수위에 대한 R2 값이 0.99로 모의되어 실측값을 비교적 잘 반영하는 것으로 판단된다. 그러나 수질의 경우 경향성은 비교적 잘 나타내는 것으로 보이나 상관성은 매우 저조하게 나타났다. 이는 8일에 한번 또는 한 달에 한 번씩 측정되는 수질자료가 모형의 계산결과와 시기적으로 정확하게 일치하지 않아서 발생하는 현상으로서 추후 자료의 보완을 통해 정확성이 재고되어야 할 것으로 보인다.
3) “금본A’지점에서 SWAT 모형의 보정에 사용된 매개변수를 용담댐에 유입되는 진안천, 정자천 및 주차천등 주요 하천 유역에 동일하게 적용하여 유량 및 수질 정보를 생성하여 CE-QUAL-W2 모형의 경계조건으로 사용하였다.
4) 전체 기간에 대해 예측한 결과를 산술평균한 경우 유량과 TSS 및 TP의 경우 RCP 4.5시나리오가 RCP 8.5시나리오보다 높게, TN 의 경우는 RCP 8.5시나리오에서 더 높게 나타났다. 이는 RCP 8.5시나리오가 강수량은 높지만, 기온 또한 높기 때문에 증발산량이 더 높게 계산되어 나타난 결과로 판단된다. 모형의 예측결과를 2016년 ~ 2035년, 2036년 ~ 2065년 그리고 2066년 ~ 2095년의 기간으로 구분하고 각 년도를 5월 ~ 10월의 Wet season과 11월부터 이듬해 4월까지를 Dry season으로 구별하여 분석한 경우에는 각 경우마다 서로 다른 결과를 나타내는 것으로 분석되었다. 따라서 기후변화에 따른 향후의 조건들은 전체적으로 평균적인 특성 보다는 시기별, 조건별로 정보를 선별적으로 사용하고 분석하는 것이 바람직하다고 판단된다.
5) 용담댐의 경우 기후변화 시나리오의 기간이 진행됨에 따라 갈수기에 오염물질의 유출이 감소하고, 홍수기에 오염물질의 유출이 증가하여 연간 오염물질 유출량이 홍수기에 집중되는 경향을 발견할 수 있었다. TSS와 TP농도는 하절기에 강우량의 증가에 따라 높은 값을 나타내고 있었으나 고형물질 분율이 상대적으로 적고 또한 잘 흡착되지 않는 TN은 이와 반대의 경향을 나타내는 것으로 관찰되었다. 기후변화 모의 기간의 후반으로 갈수록 월별 오염농도 차이가 점차 증가하여 8 ~ 10월로 오염농도가 집중되는 경향을 나타낸다. 이는 기후변화에 따라 전반적으로 강우일수는 감소하고 강우강도는 증가하여 갈수기에는 오염물질의 유출이 감소하고, 홍수기에는 오염물질의 유출이 증가하여 나타나는 현상으로 판단되며, 이에 따라 적절한 가뭄대비 대책은 물론 홍수기의 수질관리 대책을 수립하는 것이 필요할 것으로 판단된다.
목차
. 서론 11-1. 연구배경 11-2. 연구목적 31-3. 연구사례 및 동향 42. 연구 방법 62-1. 기후변화 시나리오 62-2. SWAT 개요 92-3. CE-QUAL-W2 개요 212-4. 연구대상지역 243. 연구 내용 293-1. SWAT 모형 구축 및 보정 313-2. CE-QUAL-W2 모형 구축 및 보정 433-3. 유역 모형과 호소 모형의 연계 484. 연구결과 534-1. SWAT 모형 모의 결과 534-2. CE-QUAL-W2 모형 모의 결과 575. 결론 및 토의 636. 참고문헌 65ABSTRACT 71
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