QUAL2E 모델을 이용한 인공습지 조성에 따른 수질변화 예측

초록

최근 도시의 불투수층 증가로 인하여 표면저류량이 줄어들고 첨두유출시간이 짧아짐에 따라 도심 홍수 발생률이 높아졌다. 또한 지표면에 존재하는 오염물질이 초기 강우에 의해 하천으로 직접 유출되는 비점오염원에 의한 수질오염도 문제가 되고 있다. 이렇게 문제시되 고 있는 도시 우수유출수를 관리하기 위하여 국내에도 그린 인프라스트럭쳐가 많이 도입되 고 있다. 특히 인공습지는 저류효과를 통해 홍수를 예방하고 수질오염을 저감시켜주며, 도시 에 적용하였을 때 도시하천의 건천화 및 도시열섬현상을 해소해주는 역할도 하기 때문에 도 시에 녹지공간을 찾아보기 힘든 국내에 적용 시 큰 효과를 발휘할 것으로 예상된다. 실제로 인공습지를 통한 비점오염원 저감대책이 국내에서도 많이 연구되고 있으며, 시화 호갈대습지와 같은 대규모 인공습지가 적용되는 사례도 늘어가고 있다. 기존의 연구에서는 지속적인 모니터링을 통해 인공습지의 수질개선효과에 관한 연구는 이루어지고 있으나 인공 습지 조성에 따른 수질변화 예측에 관한 연구는 아직 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 이러한 인공습지의 수질오염 저감효과를 HEC-RAS 모델과 QUAL2E 모델을 연계하여 모델링하였다. 우선 대상유역에 인공습지를 조성한 시나리오에 대하여 1차원 수질모델인 QUAL2E를 통해 인공습지 조성에 따른 수질 변화를 모의하였으 다. 분석 결과 인공습지 조성이전 보다 인공습지를 조성한 이후에 수질개선효과가 있었으며, 이는 인공습지 조성 사업 시 사업의 타당성을 평가하는 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.