랜덤포레스트를 이용한 낙동강 본류의 남조류 발생 영향인자 분석
Analysis of influential factors of cyanobacteria in the mainstream of Nakdong river using random forest
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초록
본 연구에서는 랜덤포레스트를 이용하여 8개 보 지점별 남조류 발생 주요 영향인자를 도출하고, 조류경보제 기반의범주형 예측모델을 개발하였다. 8개 보 지점의 랜덤포레스트의 변수 중요도를 살펴본 결과, 상류의 보 지점들은 남조류 발생에 있어 보 운영에 따른 영향을 직접적으로 받는 것으로 나타났다. 이는 효율적인 보 운영을 통한 남조류 관리가 가능할 수 있다는 것을 의미한다. 중류 구간은 DO와 E.C가 주요 영향인자로 도출되었다. 공간적으로 구미와 김천에 대규모 산업공단들이 밀집되어 있으며, 환경기초시설의 배출량이 큰 영향을 끼치는 구간이다. 따라서 폭염 및 가뭄 시기에 중류 유역에서 배출되는 환경기초시설의 방류는 본류의 E.C를 증가하게 하고 남조류 발생을 촉진 시키는것으로 나타났다. 중·하류에 위치한 보 지점들은 폭염 및 가뭄의 영향을 가장 많이 받는 지역으로 여름철 가뭄에 따른남조류 대발생에 대비하여 선제적인 관리가 필요한 지점으로 나타났다. 본 연구를 통해 지점별 남조류 발생 영향인자를 도출하였으며, 맞춤형 조류관리를 위한 정책적 의사결정의 기초자료로 제공될 수 있을 것으로 판단된다.
Abstract
In this study, the main influencing factors of the occurrence of cyanobacteria at each of the eight Multifunctional weirs were derived using a random forest, and a categorical prediction model based on a Algal bloom warning system was developed. As a result of examining the importance of variables in the random forest, it was found that the upstream points were directly affected by weir operation during the occurrence of cyanobacteria. This means that cyanobacteria can be managed through efficient security management. DO and E.C were indicated as major influencers in midstream. The midstream section is a section where large-scale industrial complexes such as Gumi and Gimcheon are concentrated as well as the emissions of basic environmental facilities have a great influence. During the period of heatwave and drought, E.C increases along with the discharge of environmental facilities discharged from the basin, which promotes the outbreak of cyanobacteria. Those monitoring sites located in the middle and lower streams are areas that are most affected by heat waves and droughts, and therefore require preemptive management in preparation for the outbreak of cyanobacteria caused by drought in summer. Through this study, the characteristics of cyanobacteria at each point were analyzed. It can provide basic data for policy decision-making for customized cyanobacteria management
참고문헌 (11)
- Canale, R.P, "Effects of temperature on Phytoplankton growth", J. of Environmental Engineering Division, 100(1), pp.231~241 (1974)
- 최현구, "EFDC 모형을 이용한 낙동강에서의 성층현상 재현성 평가", 대한토목학회논문집(국문), 37(3), pp.561~573 (2017), 대한토목학회[DOI]
- Michael Hayes, "The Lincoln Declaration on Drought Indices: Universal Meteorological Drought Index Recommended", Bulletin of the American Meteorological Society, 92(4), pp.485~488 (2011), American Meteorological Society[DOI]
- 정우석, "Effect of Abrupt Topographical Characteristic Change on Water Quality in a River", KSCE Journal of Civil Engineering, 23(7), pp.3250~3263 (2019), 대한토목학회[DOI]
- 정우석, "의사결정나무를 이용한 낙동강 본류 구간의 남조류 발생특성 연구", 한국습지학회지, 21(4), pp.312~320 (2019), 한국습지학회
- 이현미, "영천호에서 남조류 발생과 환경요인의 관련성 연구", 한국물환경학회지, 35(4), pp.352~361 (2019), 한국물환경학회[DOI]
- 김연화, "금강 주요지점에서의 환경 인자와 남조류 세포수의 배타적 인과성분석", 한국환경과학회지, 25(7), pp.937~950 (2016), 한국환경과학회[DOI]
- Mosley, LM, "Drought impacts on the water quality of freshwater systems : review and integration", Earth Science, 140, pp.203~214 (2015)[DOI]
- 박대연, "낙동강 강정고령보 수위저하 운영에 따른 수질 변동특성 분석", 환경영향평가, 28(3), pp.245~262 (2019), 한국환경영향평가학회
- 서동일, "낙동강, 금강 및 영산강 가동보 운영이 수질 및 녹조현상에 미치는 영향 분석", 한국수자원학회 논문집, 53(10), pp.877~887 (2020), 한국수자원학회[DOI]
- 신재기, "대청호 조류경보제의 녹조현상 동태와 강우-수문학적 영향", 생태와 환경, 49(3), pp.153~175 (2016), 한국하천호수학회