통계분석기법을 이용한 팔당호 유역의 수질 특성 평가

Evaluation of Water Quality Characteristics in Paldang Watershed Using Statistical Analysis Techniques

본 연구에서는 다양한 통계분석기법을 적용하여 팔당호 내의 시ㆍ공간적 수질변동 추이, 수질인자간의 상관성과 특이성을 파악하고자 하였다. 이를 위해 팔당호 내의 주요지점 11 곳의 수문 및 수질 자료를 통계프로그램인 R과 SPSS을 이용하여 표준화과정 및 정규성 검정을 수행하고 시계열 분석, 군집 분석, 요인분석 등을 수행하였다. 시계열분석을 통한 계절지수를 산정한 결과, 갈수기(10월~3월), 홍수기(7월, 8월), 홍수기 전ㆍ후(4월~6월, 9월)로 구분되는 변동특성이 강수량, 댐 방류량, SS 등에 나타났다. 상관분석 결과에서 팔당호는 계절 영향을 많이 받는 유량 및 수온, DO 등이 상관성이 가장 높았으며, 반면 남한강과 경안천은 유기오염물질과 관련된 BOD, COD, TN, TP 등이 높은 상관성을 보였다. 군집분석 결과에서는 각 하천구간별로 군집이 분류되는 공간수질특성이 형성되었으며, 계절적 기상 및 수문변동 특성에 기인한 월별 군집이 구분되는 시계열 수질변동특성이 나타났다. 요인분석 결과에서는 수질 변동성을 설명하는 요인으로 3개로 분석되었다. 요인1(TP, SS, 유량, EC)과 요인2(DO, 수온)는 수문 및 기상에 따른 물질이동 특성인자이며, 요인3(BOD, pH, COD, TN)은 생물학적 반응인자, 유기물인자 등으로 분석되었다. 따라서 팔당호 수질은 체류시간이 짧고 수체가 지속적으로 교란되는 하천형 인공호수의 특징으로 인해 기상 및 수문 변화에 따른 수질변동 특성이 통계분석결과에 지배적으로 작용됨을 확인할 수 있었다.