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기후변화에 따른 홍천강 유역의 수질 변화 분석

Water Quality Analysis of Hongcheon River Basin Under Climate Change

김형수|김정욱|홍승진|홍일표|김덕환|한대건
한국습지학회 (Korean Wetlands Society)|2015.11|한국습지학회지 (Journal of Wetlands Researh)|제17권 제4호|pp. 348-358

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다중회귀분석기후변화Climate Change인공신경망Artificial Neural NetworkMultiple Linear Regression Analysis홍천강 유역수질분석Hongcheon River BasinWater Quality Analysis
주제분류기타자연과학

초록

기후변화로 인한 영향은 한반도뿐만 아니라 전 지구적으로 관찰되고 있다. 지난 100년간(1911 ∼ 2010년) 전 지구적으로 0.75℃가상승한 반면, 한반도의 평균기온은 약 1.5℃가 상승하였다. IPCC(Intergovermental Panel on Climate Change)에서 발간한5차 기술보고서에 수온의 증가와 홍수 및 가뭄을 포함하는 극한 수문 사상의 변화는 수질에 영향을 미쳐 여러 가지 형태의수질 오염을 보다 악화시킬 것으로 전망되고 있다(KMA and MOLIT, 2009). 본 연구에서는 기후변화에 따른 강원도 북한강에위치한 홍천강 유역의 수질 변화를 분석하기 위하여 기후변화 시나리오 자료를 적용하여 미래유량을 각 목표 기간별로(Obs : 2001 ∼ 2010년, TargetⅠ: 2011 ∼ 2040년, TargetⅡ: 2041 ∼ 2070년, TargetⅢ : 2071 ∼ 2100년) 산정하였다. 또한, 수질 변화를 예측하기 위하여 미래유량을 토대로 유황분석을 시행한 후 다중회귀분석모형과 인공신경망모형을 통해 미래 수질변화를분석하였다. 홍천강 유역의 수질예측 결과, 21세기 말 여름철에 생물학적 산소요구량, 화학적 산소요구량, 부유물질이 최대 16%, 13%, 15% 증가할 것으로 예측되어, 지속적이며 장기적인 수질 모니터링과 관리가 필요할 것으로 판단된다. 또한, 본 연구에서사용한 기후자료뿐만 아니라 사회적 시나리오를 고려한다면 보다 신뢰성 있는 미래 수질 모의가 이루어질 것으로 판단된다.

Abstract

Impacts of climate change are being observed in the globe as well as the Korean peninsula. In the past 100 years, the average temperature of the earth rose about 0.75 degree in celsius, while that of Korean peninsula rose about 1.5 degree in celsius. The fifth Assessment Report of IPCC(Intergovermental Panel on Climate Change) predicts that the water pollution will be aggravated by change of hydrologic extremes such as floods and droughts and increase of water temperature (KMA and MOLIT, 2009). In this study, future runoff was calculated by applying climate change scenario to analyze the future water quality for each targe period (Obs : 2001 ∼ 2010, TargetⅠ: 2011 ∼ 2040, Target Ⅱ: 2041 ∼ 2070, TargetⅢ : 2071 ∼ 2100) in Hongcheon river basin, Korea. In addition, The future water quality was analyzed by using multiple linear regression analysis and artificial neural networks after flow-duration curve analysis. As the results of future water quality prediction in Hongcheon river basin, we have known that BOD, COD and SS will be increased at the end of 21 century. Therefore, we need consider long-term water and water quality management planning and monitoring for the improvement of water quality in the future. For the prediction of more reliable future water quality, we may need consider various social factors with climate components.

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