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경북대 이병준 교수팀, 하천 유기-퇴적물 상호작용과 펄층 형성 매커니즘 규명
2019년 10월 10일 (목) 20:39:15 DGN webmaster@dgn.or.kr
경북대 건설방재공학부 이병준 교수팀이 하천 수질 및 수자원 관리 문제와 관련해 하천 내 유기물-퇴적물의 상호작용과 펄층 형성 매커니즘을 규명했다. 이 연구결과는 수자원 관리 분야 저명 국제학술지인 ‘미국 지구 물리학회 수자원연구(AGU Water Resources Research)’ 최신호 표지논문으로 9월 말에 발표됐다.

최근 기후변화와 대규모 토목사업에 따른 하천 환경의 변화는 하천 수생태계 및 하상 퇴적 환경에 큰 영향을 미치고 있다. 녹조 발생과 더불어, 펄층 형성은 국민의 불안감과 관심을 증폭시키고 시급히 해결해야할 국가적인 과제로 인식되고 있다.

이병준 교수팀은 하상 펄층 형성 문제를 규명하기 위해 국가 대하천인 낙동강을 대상으로 현장 모니터링과 실험을 수행했다. 하천 내 수중유기물 및 부유퇴적물의 거동에 영향을 미치는 기후, 수문학적, 생화학적, 인위적 요인을 분석한 결과, 유기물-퇴적물 간 상호작용이 하상 펄층 형성을 증대 혹은 감소시킬 수 있음을 밝혀냈다.
이 교수팀은 고온·건조한 날씨 조건에서 수생태계가 활성화되면서 생체고분자물질 생산이 증대되고, 생체고분자물질은 부유퇴적물 입자 간 응집(서로 엉겨 붙음)을 증대시켜 펄층 형성을 가속화하는 것을 확인했다. 이에 반해 장마, 태풍과 같이 지속적이고 강한 강우는 토양 기원의 부식질 유기물을 하천으로 유출시키고, 부식질 유기물은 부유퇴적물 입자 간 응집을 방해하고 펄층 형성을 감소시키는 것으로 나타났다.

이병준 교수는 “하천의 유기-퇴적물에 의해 펄층 형성이 된다는 사실은 알려져 있었지만 그 형성의 매커니즘은 체계적으로 연구된 적이 없다. 이번 연구결과는 국가 하천 관리를 위한 기초 자료로 활용될 수 있다. 향후, 추가적인 연구를 통해 녹조 및 펄층 형성을 최소화 할 수 있는 최적 수질, 수자원 관리 방안을 도출할 수 있으리라 기대한다.”고 밝혔다.

한편, 이번 연구는 2019년 한국연구재단 개인기초연구지원사업의 지원을 받아 수행됐다.

논문제목 : 하천 수중유기물 조성의 계절적 변화와 부유퇴적물 응집에 미치는 영향 (Seasonal Dynamics of Organic Matter Composition and Its Effects on Suspended Sediment Flocculation in River Water)
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