새만금 유역 농업비점오염원 관리를 위한 우선지구 선정연구 · 용량),...

大韓環境工學會誌論文 - Original Paper 23~31. 2012

† Corresponding author E-mail: [email protected] Tel: 063-280-7162 Fax: 063-286-9206

새만금 유역 농업비점오염원 관리를 위한 우선지구 선정연구

A Study on Evaluation of Target Region for the Agricultural Non-point Sources Management

장남정†․김보국․임승현*․김태균Namjung Jang†․Boguk Kim․Seounghyun Im*․Taekyun Kim

전북발전연구원 녹색성장팀․*전북발전연구원 지역개발팀Green Growth Team, Jeonbuk Development Institute

*Regional Development Team, Jeonbuk Development Institute

(2011년 12월 19일 접수, 2012년 1월 20일 채택)

Abstract : Measures against non-point sources pollution in Saemangeum watershed should be established to control water quality of Saemangeum lake, because non-point sources pollution discharge portions of BOD (Biological Oxygen Demand) and TP (Total Phosphorous) in the watershed were 68.4 and 61.4%, respectively. In this study, target regions for the non-point sources pollution control were selected to apply BMP (Best Management Practices) for the agricultural area of Saemanguem watershed in terms of TP that caused eutrophication at the lake. Target regions were selected by the NPSI (Non-point source index) that was calculated by the total 12 indexes at the steps of non-point source production, emission and outflow. Weights of the indexes were determined by the watershed management experts oriented AHP (Analytic Hierarchy Process) analysis. The target region was selected at the unit of Korean basic administrative district ‘Dong/Li’. At the results of NPSI calculations through the GIS (Geographical Information System) tools, two sets of 5 regions were selected in the Man-kyung River and Dong-gin River. The main reason for the selected target regions was livestock activity in the district. The results of this study can be useful for implementing the reduction projects of agricultural non-point sources pollution to control water quality in Saemangeum lake.Key Words : Agricultural Non-point Sources Pollution, Saemangeum, Watershed Management, Target Region Selection, Analytic Hierarchy Process

요약 : 새만금 유역은 BOD와 TP의 비점오염배출 비중이 각각 68.4와 61.4% (2009년 기준)로 점오염원에 비해 높게 나타나므로 새만금 수질관리를 위해서는 비점오염원에 대한 대책수립이 시급하다. 본 연구에서는 새만금 유역 최적관리기법 대상지 선정을 위해 비점오염원의 영향이 큰 농업지역을 중심으로, 그리고 부영양화에 주요인자인 총인(TP)을 기준으로 농업비점오염대책 우선지구를 선정하고자 하였다. 우선지구 선정방안은 의사결정에 의한 오염영향 지수를 이용한 정성분석 방법으로 수계에 비점오염원(TP기준)이 작용하는 단계를 크게 발생, 배출, 유출 관련지표로 구분하여 비점오염원 영향지수(NPSI; Non-point Source Index)를 산정하였으며, 전문가 AHP (Analytic Hierarchy Process)분석을 통해 지표의 가중치를 결정하였다. NPSI 산정에는 행정구역 745개의 동리단위 기준으로 비점발생특성(해당 지역의 액비살포 면적, 축사 면적, 논면적, 밭면적, 인산질 비료사용량), 비점배출특성(수질오염 총량관리제의 축산계 비점오염원 배출부하량, 토지계 배출부하량), 비점유출특성(토양유실량, 불투수율, 유출곡선지수, 유달거리, 유효강우비)의 총 12개의 지표가 적용되었다. GIS (Geographical Information System) 분석을 이용한 NPSI 산정결과 새만금 유역 농업비점관리지역 우선지구 후보지로 만경강 5지점과 동진강 5지점을 선정하였다. 우선지구 후보지의 선정원인은 주로 축산에서 기인한 것으로 나타났으며, 이는 AHP 분석결과 축산관련 지표의 가중치가 높았기 때문으로 사료된다.주제어 : 농업비점오염원, 새만금, 유역관리, 우선지구선정, AHP 분석

1. 서 론

새만금 상류의 만경강과 동진강 유역은 농경지의 비율이

높고 토지계와 축산계에서 유발되는 농업비점오염원이 전

체 오염물질 배출량의 큰 비중을 차지하고 있어 비점오염원

에 대한 대책이 시급한 지역이다. 수질오염총량제 자료에 따르면, 2009년 기준 만경강의 BOD (Biological Oxygen De-mand)와 TP (Total Phosphorous) 배출부하량 중 비점오염원이 차지하는 비중은 각각 66.4%와 55.1%였으며, 동진강의 경우 각각 70.9%와 69.4%를 차지하는 것으로 분석되었다.1)

비점오염원은 광범위한 지역에 걸쳐 발생하는 특성이 있

어 단순한 처리기술 보다는 비점오염원의 발생 및 유출을 최

소화하는 종합적인 관리방안이 필요하므로, 유역 내 위치하는 모든 비점오염원에 적용하기 어렵다. 따라서, 유역 출구에 대해 비점오염원의 영향이 큰 지역을 우선적으로 선정하여 시

범사업을 추진하는 것이 바람직하다.비점오염원대책 우선지구를 선정하는 방법으로는 배출부

하량 원단위 적용방법,2,3) GIS (Geographical Information Sys-tem)를 이용한 토양유실량 추정방법,4,5) 비점오염원 모델방법,6,7) AHP (Analytic Hierarchy Process) 의사결정에 의한 오염영향 지수 산출을 이용한 정성분석 방법8) 등이 적용가능하다. 배출부하량 원단위 적용방법의 경우 배출부하량을 기

24 大韓環境工學會誌論文장남정․김보국․임승현․김태균

Journal of KSEE Vol.34, No.1 January, 2012

Fig. 2. Index structures for NPSI calculation.

준으로 관리지역을 제시하므로 오염원의 배출 및 유달시 수

리학적 특성을 반영하기 어려운 문제점이 있다. 토양유실량 추정방법은 토사유실 중심연구로 비점오염원의 직접적인 배

출량을 고려하지 못하는 한계가 있다. 모델링방법은 방대한 양의 입력자료와 시간을 요구하므로 새만금 유역과 같은 넓

은 유역에 적용하기에는 어려움이 많다.AHP 의사결정에 의한 오염영향 지수 산출을 이용한 정성

분석 방법은 전문가에 의해 비점오염원 유발에 미치는 지표

를 선정하고 지표간의 가중치를 산정하여 오염영향 지수 도

출을 통해 우선지역을 선정하는 방법이다. AHP 의사결정 방법은 입지분석을 위한 다양한 연구에 적용되고 있다. 홍과 박은 도시근로 공원의 입지분석을 위해 접근성, 인구밀도, 부지매입비, 공원면적, 기존시설과의 거리에 대한 AHP 의사결정을 통해 공원입지 가능지역을 분석․제시하였다.9) 김 등은 거주인구, 접근성, 의료시설, 의료인력을 지표로 AHP 의사결정을 통해 경남지역의 응급의료시설의 공간 입지분석을

수행하였다.10)

새만금과 같이 유역이 넓고 다양한 비점오염원이 존재하는

경우 원인물질간의 상관관계가 명확하지 않고 정량적인 배

출량을 도출하기가 매우 난해하며, 사회적․경제적․환경적

Fig. 1. Saemangeum watershed.

요소들이 복합적으로 작용하여 비점대책 수립에 어려움이

있다. 따라서, 본 연구에서는 호소의 부영양화를 유발하는 비점오염원 중 TP를 기준으로 정성적 비점오염원 영향지수(NPSI; Non-point Source Index)를 산정하여 비점오염원대책 우선지구(동리단위)를 선정하고자 하였다.

2. 비점오염원대책 우선지구 선정방법

2.1. 지표선정

본 연구에서는 수계에 비점오염원(TP기준)이 작용하는 단계를 크게 발생(P), 배출(E), 유출(O)로 구분하여 관련 지표를 모색하였다. 비점발생특성 지표로 해당 지역의 액비살포 면적, 축사 면적, 논면적, 밭면적, 인산질 비료사용량으로 선정하였다. 비점발생특성과 밀접한 동리별(새만금 유역 총 745 개 동리) 농업용수 사용량, 퇴비사용량, 작부체계 등은 자료구득이 어려워 지표에서 제외되었다. 비점배출특성 지표로 해당 지역의 수질오염 총량관리제의 비점오염원 배출부하량

(축산계, 토지계)을 활용하였다. 비점유출특성으로는 해당 지역의 토양유실량, 불투수율, 유출곡선지수, 유달거리, 유효강우비를 선정하였다. 각 지표의 특성 및 적용방법은 다음과 같다.

2.1.1. 액비살포 면적비율(FMD)액비살포 면적의 증가는 미부숙 액비살포, 과량의 액비살

포 등으로 인해 비점오염원 유발 가능성을 높인다. 액비살포 필지 지번을 행정코드(PNU)로 변환하고 시군별 지적도와 조인(join)하여 액비살포 필지에 대한 GIS DB를 구축하였다. 그리고, 해당 필지의 면적을 산정하고 동리별 면적 대비 동리별 액비살포 면적비율을 산정하였다.

2.1.2. 축사의 면적비율(AFD)축사의 면적은 사육두수와 비례하는 경향이 있으며, 사육

두수에 따라 비점오염원(폐수의 부적절한 처리, 우기시 무단방류 등으로 인한 오염원 유입 등) 유발 가능성을 높인다.

25大韓環境工學會誌論文새만금 유역 농업비점오염원 관리를 위한 우선지구 선정연구

대한환경공학회지 제34권 제1호 2012년 1월

축사가 위치하고 있는 필지에 대한 엑셀 자료를 입수하여

신고이상 돈사가 위치하고 있는 필지 지번을 행정코드(PNU) 로 변환하고 시군별 지적도와 조인(join)하여 축사에 대한 GIS DB를 구축하였다. 축사가 위치하고 있는 면적을 산정하고 동리별 면적 대비 동리별 축사의 면적비율을 산정하

였다.

2.1.3. 논면적(PA)물을 가두어 작물을 가꾸는 농지로 토지이용상 답에 해당

하는 면적으로, 면적이 증가함에 따라 토지계 비점오염원 발생부하량은 증가(TP원단위 : 0.61 kg/km2/일)하는 것으로 알려져 있다.11) 논면적을 산정하기 위해 2007년 제작된 환경부 토지피복도 자료를 활용하였다. 동리별 논면적 산정 과정은 먼저 동리별 행정구역도와 토지피복도를 중첩하고 중첩으로

생긴 폴리곤의 면적을 산정한 다음, 동리경계내의 논에 해당하는 폴리곤을 검색하여 면적을 합산하고 동리면적대비 논면

적 비율을 산정하였다.

2.1.4. 밭면적(FA)물을 채우지 않고 재배하는 경지로 토지이용상 전에 해당

하는 면적으로, 면적이 증가함에 따라 토지계 비점오염원 발생부하량은 증가(TP원단위 : 0.24 kg/km2/일)하는 것으로 알려져 있다.11) 밭면적 비율 산정 방법은 논면적과 동일하다.

2.1.5. 인산질 비료사용량(PF)비료사용량이 높을수록 강우시 비점오염원으로써의 인산

배출 가능성을 높인다. 인산질 비료사용량은 현재 동리별 인산질 비료 사용량에 대한 기초자료가 집계되어 있지 않고 있

어 시군별 단위면적당 인산질 비료 사용량을 입수하여 동리

별 행정구역도에 입력하여 작성하였다.

2.1.6. 축산계 비점배출부하량(NPSA)동리별 행정구역도와 2009년 오염총량제의 동리별 축산계

비점배출부하량을 동리별 행정코드로 연계하여 축산계 비점

배출부하량 GIS 자료를 구축하여 산정하였다. 배출량 산정방법은 환경부 지침에 따랐다.

2.1.7. 토지계 배출부하량(NPSL)동리별 행정구역도와 2009년 오염총량제의 동리별 토지계

비점배출부하량을 동리별 행정코드로 연계하여 토지계 비점

배출부하량 GIS 자료를 구축하여 산정하였다. 배출량 산정방법은 환경부 지침에 따랐다.

2.1.8. 토양유실량(LS)

토양침식 등에 의해 유실되는 토사의 양으로 토사유실은

각종 오염원의 이송 매개체로 양분, 오염물질을 이송하여 수질에 영향을 미친다. 농업과학기술원이 제작한 정밀토양도와 환경부에서 제작한 토지피복도, 그리고 30 m 수치표고모델(DEM; digital elevation model)을 이용하여 불규칙삼각망

(TIN; triangle irregular network)으로 구성된 지형표면(terrain surface)으로부터 추출한 경사도 자료를 이용하여 산정하였다. 토양유실량 산정 모델 중에서 가장 많이 사용하고 있는 RUSLE (Revised Universal Soil Loss Equation) 모델을 이용하였다. RUSLE 모델은 강우침식, 토양침식, 침식사면 길이, 침식사면 경사, 식생피복, 토지의 경작 특성을 고려하여 토양유실량을 산정하는 모델이다.

2.1.9. 불투수율(IMP)오염부하량 증가에 영향을 미치며 불투수율 증가시 초기

강우에 의한 오염부하는 증가하는 것으로 알려져 있다.12) 대상유역면적에서 불투수 지역면적이 차지하는 비중으로 환경

부에서 제공한 중분류 토지피복도(2007)의 피복코드 중에서 도시적 토지이용을 나타내는 주거지여, 공업지역, 상업지역, 위락시설지역, 교통지역, 공공시설지역으로 구성된 시가화/건조지역을 불투수지역으로 설정하였다.

2.1.10. 유출곡선지수(CN)우량과 유효유량과의 관계를 나타내는 지수로 0에서 100

사이의 값을 가지는 무차원 지수이다. 1 : 25,000 정밀토양도와 환경부의 토지피복도(2007)를 기초 자료로 사용하였으며 CN (Curve Number)값을 구하기 위해서 SCS-CN 방법을 적용하였다. 본 연구의 경우 30 m 격자별 CN값을 산정하기 위해서 토양기호별 수문학적 토양군 A, B, C, D로 분류된 토양도와 중분류 피복코드로 구분된 토지피복도를 중첩하여 각

각의 수문학적 토양군과 피복코드의 조합에 따른 CN값을 중첩에 의해 생성된 폴리곤에 입력하고 이를 래스터 격자로 변

환하였다.

2.1.11. 유달거리(DD)오염물질이 발생하여 유역의 출구점까지 이르는 거리로 오

염물질의 자연적인 정화작용에 있어서 유달거리가 길수록

자연정화작용 효율성은 높아지며, 부유사의 도달률은 낮아지는 경향을 보인다. 유달거리 산정은 유역 내 각 격자로부터 유역의 출구점까지 거리를 흐름방향으로 계산하여 산정된다. 지형자료는 30 m DEM을 이용하였으며, 흐름방향(flow di-rection) 분석과 흐름거리(flow length) 분석을 통하여 유달거리를 산정하였다.

2.1.12. 유효강우비(ER)직접유출에 기여하는 성분에 해당되는 강우량으로, 비점오

염원이 강우시에 유출되므로 유출에 직접적인 영향을 주는

인자이다. 동리별 월별 유효강우량을 연유효강우량으로 합산하고 2009년 연강우량과의 비를 산정하였다. 선정된 관측소는 전주, 군산, 정읍, 부안, 임실, 금산이며 각각의 관측소의 영향권은 티센(thiessen) 분석을 통해 결정되었다.

2.2. 지표의 정규화

지표의 정규화 방법은 지표별 통계값과 각 지표가 비점오



Table 1. AHP results for NPSI weight determination

Priority IndexPriority Index

Weight (Indicator)Index

Index Weight(Indicator)

Secondary Index Weight(Ranking)

non-point source production

0.265 (WP)

Fermented Manure Discharge 0.237 (WFMD) 0.063 (6)

Animal Farming District 0.170 (WAFD) 0.045 (8)

Paddy Area 0.123 (WPA) 0.033 (12)

Field Area 0.155 (WFA) 0.041 (10)

Phosphoric Fertilizer 0.315 (WPF) 0.084 (3)

non-point source emission

0.458 (WE)Non-Point Source from Animal T-P 0.641 (WNPSA) 0.293 (1)

Non-Point Source from Land T-P 0.359 (WNPSL) 0.164 (2)

non-point source outflow

0.277 (WO)

Loss of Soil 0.248 (WLS) 0.069 (5)

Impermeability 0.202 (WIMP) 0.056 (7)

Curve Number 0.161 (WCN) 0.045 (9)

Delivery Distance 0.133 (WDD) 0.037 (11)

Effective Rainfall 0.255 (WER) 0.071 (4)

Total 1.000 3.000 1.000

염영향지수에 미치는 영향을 고려하여 결정하였다. 축산계 비점배출부하량과 토지계 배출부하량, 토양유실량의 경우는 최대값의 범위가 한정되지 않은 자료로서 이들 지표는 스

케일재조정(re-scaling) 방법을 적용․정규화함으로서 모두 동일한 범위(0~1)의 값을 갖도록 하였다. 유달거리의 경우는 비점오염영향지수와 역비례하는 관계를 갖는 지표이기 때문

에 정규화 할 경우 가장 큰 값은 ‘0’으로 하고 가장 작은 값이 ‘1’이 되는 정규화 방법을 적용하였다. 기타 지표들은 모두 백분율로 산정되어 최대값이 100%로 한정되는 비율척도로서 이런 지표들은 자료의 최대값으로 나누어 정규화하는

방법을 적용하였다.

2.3. 비점오염원 영향지수 산정방법

비점오염원 영향지수(NPSI)는 해당 지역 내 비점오염원에 의해 유역출구에 영향을 기여하는 정도를 수치화한 지수로

다음과 같이 산정되었다.

××× (1)

× ×

× × ×

× ×

× × ×

× ×

W = 각 지표의 가중치(설문조사 결과활용)

선정된 각 지표의 가중치는 전문가 AHP분석을 통해 결정하고 이를 새만금 유역 내 동․리 단위의 행정구역으로 비교

분석하여 상대적으로 지수값이 높은 지역을 도출하여 우선 관

리지구 후보지로 제안하였다.

2.4. AHP를 이용한 가중치 산정

비점오염원의 특성상 해당지역에 대한 직접조사 및 각 지

표간의 명확한 관계를 도출하기 어려우므로 본 연구에서는

지표 가중치를 선정하기 위해 전문가 AHP (Analytic Hierar-chy Process) 분석을 수행하였다. AHP 기법은 평가요소간의 가중치를 체계적인 계량적 절차를 통해 결정할 수 있으며, 전문가의 주․객관적 정보를 종합적으로 사용할 수 있다.13) 국내 수질관리 전문가 40명을 대상으로 비점오염원 영향지수 산정지표에 대한 AHP 쌍대비교 분석을 다음과 같이 수행하였다. 분석 프로그램은 Expert Choice 11.5를 사용하였으며, 일관성비율(Consistency Ratio, CR)이 0.2 이하인 15명의 의견을 대상으로 분석을 수행하였다.

3. 결과 및 고찰

3.1. AHP 분석결과

AHP 분석에 따른 NPSI 지표 가중치 산정결과는 다음과 같다. 상위기준인 비점발생특성, 비점배출특성, 유출특성 중 비점배출특성이 0.458로 가장 중요한 상위기준으로 나타났으며 유출특성과 비점발생 특성은 각각 0.277과 0.265로 결정되었다. 비점발생특성에서는 인산질 비료사용량과 액비살포면적이 상대적으로 가중치가 높았다. 비점배출특성에서는 축산계 비점배출부하량이 토지계 배출부하량보다 상대적으

로 가중치가 높았으며, 유출특성은 유효강우비, 토양유실량, 붙투수율, 유출곡선지수, 유달거리 순으로 가중치가 높게 나타났다. 전체 12개 지표중 축산계 비점배출부하량(0.293)이 가장 중요한 지표로 나타났으며 다음으로 토지계 배출부하량

(0.164), 인산질 비료사용량(0.084), 유효강우비(0.071) 순으로 결과가 도출되었다. 반면, 논면적(0.041), 유달거리(0.037), 밭면적(0.041)은 상대적으로 가중치가 낮은 지표로 나타났다. 비점오염원 발생과 배출에서 축산과 농업 관련한 가중치는 각각

0.401과 0.322로 축산이 농업에 비해 높은 것으로 분석되었다.



Fermented Manure Discharge (FMD) Animal Farming District (AFD) Paddy Area (PA)

Field Area (FA) Phosphoric Fertilizer (PF) Non-Point Source from Animal (NPSA)

Non-Point Source from Land (NPSL) Loss of Soil (LS) Impermeability (IMP)

Curve Number (CN) Delivery Distance (DD) Effective Rainfall (ER)

Fig. 3. GIS mapping results of each index for NPSI calculation

(a) (b) (c)

(d) (e) (f)

(g) (h) (i)

(j) (k) (l)



Fig. 4. Selected priority regions for the agricultural non-point source management in Saemangeum watershed.

Table 2. Selected priority regions for the agricultural non-point source management in Saemangeum watershed

Division NO NPSI Region Drainage area Tributary Main Index

Man-kyung

River

1 0.585 Iksan-si Wanggung-myeon Gudeok-ri Man-kyung B13 Iksan stream NPSA, Livestock Area

2 0.453 Iksan-si Wanggung-myeon Onsu-ri Man-kyung B15 Iksan stream NPSA, Livestock Area

3 0.442 Gunsan-si Seosu-myeon Gwanwon-ri Top-cheon A04 Top stream NPSA, Livestock Area

4 0.386 Iksan-si Hwangdeung-myeon Guja-ri Top-cheon A03 Top stream NPSA, Livestock Area, Paddy Area

5 0.383 Gimje-si Yongji-myeon Yongam-ri Man-kyung C03 Yongam stream NPSA, Livestock Area, Field Area

Dong-gin

River

1 0.434 Jeongeup-si Gamgok-myeon Gyery-

ong-ri Won-pyong A19

Wonpyeong stream

(Gamgok stream)NPSA, Livestock Area, Field Area

2 0.428 Jeongeup-si Deokcheon-myeon Dogye-ri Dong-gin A14 Deokcheon stream NPSA, Fermented Manure, Field Area

3 0.402 Jeongeup-si Ipyeong-myeon Cheong-

nyang-riGo-vou A15 Govou stream

NPSA, Livestock Area, Fermented

Manure

4 0.387 Jeongeup-si Gamgok-myeon Bangg-

yo-riWonp-yeong A19

Wonpyeong stream

(Gamgok stream)

NPSA, Livestock Area, Fermented

Manure

5 0.374Jeongeup-si Deokcheon-myeon Dal-

cheon-riJeong-eup A07 Jeongeup stream NPSA, Livestock Area

3.2. 지표의 기초자료 특성비점발생특성의 경우, 액비살포면적비율과 축사면적비율

은 각각 평균값에 비해 표준편차가 크게 나타나는 경향을 보

여 동리별 편차가 크게 나타났다. 논과 밭 면적비율은 평균값에 비해 표준편차가 작게 나타나 비교적 동리별로 차이가

적게 나타났다. 비점배출 특성 지표의 경우, 축산계 비점배출 부하량은 평균값에 비해 표준편차가 크게 나타나 동리별

로 큰 차이가 발생하였다. 토지계 배출부하량은 평균값이 표준편차에 비해 크게 나타나 동리별로 비슷한 경향을 보였다.

유출특성 지표의 경우, 토양유실량은 표준편차가 평균값에 비해 매우 크게 나타나는 경향으로 격자간의 유실량의 차이

가 크다 할 수 있었다. 불투수율면적비율은 표준편차가 평균값에 비해 크게 나타나는 경향으로 동리별로 불투수율 면적

차이가 비교적 크다고 할 수 있다. 유출곡선지수는 평균값이 표준편차에 비해 매우 큰 경향으로 격자별 차이가 작게 나타

났다. 유달거리의 경우는 평균값이 표준편차에 비해 크게 나타나 격자별 유달거리 차이가 작게 나타났다. 각 지표의 기초자료를 GIS로 나타내면 Fig. 3과 같다.



Iksan-si Wanggung-myeon Gudeok-ri Iksan-si Wanggung-myeon Onsu-ri Gunsan-si Seosu-myeon Gwanwon-ri

Iksan-si Hwangdeung-myeon Guja-ri Gimje-si Yongji-myeon Yongam-ri Jeongeup-si Gamgok-myeon Gyeryong-ri

Jeongeup-si Deokcheon-myeon Dogye-ri Jeongeup-si Ipyeong-myeon Cheongnyang-ri Jeongeup-si Gamgok-myeon Banggyo-ri

Jeongeup-si Deokcheon-myeon Dalcheon-ri

Fig. 5. Characteristics of target regions for the agricultural non-point source management.

3.3. 후보지 선정결과

농업비점오염대책 우선지구 후보지는 NPSI 기준으로 만경강 5개 지점, 동진강 5개 지점을 선정하였다. Fig. 4는 본 연구에서 선정된 10개의 우선지구 후보지의 위치를 보여주며, Fig. 5에는 후보지의 지표별 특성을 나타내었다.

선정지역을 주요 원인은 축산지표에 의한 것으로 나타났다. 일부 농업 선정지역의 경우 실제 토지이용과 계획상 토지이

용이 불일치하는 지점으로 확인되었기 때문에(부안군 창북리, 군산시 산북동 등) 최종결과에서 제외하였다. 우선지구 후보지가 축산중심으로 선정된 것은 축산관련 지표가 높은

(a) (b) (c)

(d) (e) (f)

(g) (h) (i)

(j)



가중치를 보인데서 기인한 것으로 사료된다. 후보지역의 특성을 요약하면 Table 2와 같다.

만경강 유역 5개 선정지역의 경우 만경강 유역 BOD와 TP 비점배출량의 각각 6.9%와 9.5%를 차지하는 것으로 분석되었으며 동진강의 5개 선정지역의 경우 동진강 유역 BOD와 TP 비점배출량의 각각 6.2%와 8.2%를 차지하는 것으로 나타났다.

후보지로 선정된 지역인 익산시 왕궁면 구덕리, 익산시 왕궁면 온수리 지역은 한센인 축산단지 밀집지역으로 새만금 유

역의 대표적인 수질오염원으로 알려져 있다.14,15) 익산왕궁가축분뇨처리장 방류수와 주교제 유출수가 익산천에 합류되는

문종부락 지점의 2010년 수질조사 결과에 따르면 BOD 11.4~ 418.8 mg/L, COD 22.1~345 mg/L, TN 11.4~95.7 mg/L, TP 1.285~9.85 mg/L로 연평균 수질등급이 모두 매우나쁨(VI) 등급 이상으로 심각한 것으로 조사되었다.15)

김제시 용지면 용암리에도 한센인과 일반인이 축산업을 해

온 지역으로 노후하고 방치된 축사로 수질오염 문제가 지속

적으로 제기되었던 지역이다. 용암리 하류 지점인 방아교의 2010년 수질조사 결과에 따르면 BOD 5.1~38.7 mg/L, COD 12.6~50.4 mg/L, TN 6.7~39 mg/L, TP 0.295~2.05 mg/L로 연평균 수질등급이 모두 매우 나쁨(VI)을 보인 것으로 조사되었다.15)

3.4. 연구의 한계 및 향후과제

본 연구에서는 비점오염원 우선지구 선정에 있어 과학적․

정량적 배출량 산정에 한계가 있으므로, 그 대안으로 전문가에 의한 AHP 의사결정 방법을 적용하였다. AHP 분석은 정성적인 전문가의 경험이나 직관적인 정보를 계량적으로

활용할 수 있는 장점이 있으나, 지표간의 독립성 미확보, 계층 수준의 부적절성 등으로 분석결과의 불확도가 높아질 수

있는 단점이 있다. 본 연구의 경우 선정된 지표가 확보 가능한 자료를 중심으로 선정되어, 비점발생과 밀접한 동리별 농업용수 사용량, 퇴비사용량, 작부체계 등의 지표가 제외되어 정확한 결과도출에 미흡한 점이 있었다고 판단된다.

따라서, 본 연구의 미비점을 보완하기 위해 향후 지표의 정확성 여부에 대한 면밀한 파악이 필요할 것이다. 또한, 신뢰성 있는 우선지구 선정을 위해서는 본 연구를 통해 도출된

상위 우선지역을 중심으로 추가적인 현장자료를 확보하여 정

책결정이 이루어질 필요가 있다.

4. 결 론

본 연구에서는 농업비점오염원(TP기준) 우선지구 결정을 위해 발생, 배출, 유출의 단계별 지표를 활용하여 비점오염원 영향지수(NPSI; Non-point Source Index)를 산정하였다. 지수값을 기준으로 농업비점오염대책 우선지구 후보지를 선정한

결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.

1) 전문가 AHP (Analytic Hierarchy Process) 분석결과, 전체 12개 지표중 축산계 비점배출부하량(0.293)이 가장 중요한 지표로 나타났으며 다음으로 토지계 배출부하량(0.164), 인산질 비료사용량(0.084), 유효강우비(0.071) 순으로 결과가 도출되었다. 비점오염원 발생과 배출에서 축산과 농업 관련한 가중치의 합은 각각 0.401과 0.322로 축산관련 가중치가 농업에 비해 높은 것으로 조사되었다.

2) 새만금 유역 총 745개 동리의 NPSI를 산정하여 새만금 유역 농업비점관리지역 후보지로 만경강 5개 지점과 동진강 5개 지점을 선정한 결과, 농업비점오염대책 우선지구 후보지의 주요 선정원인은 축산지표에서 기인한 것으로 나

타났다.

사 사

본 연구는 2010년 전북발전연구원(JDI)의 정책과제(10JU 29) 지원에 의하여 이루어졌으며 감사의 뜻을 표합니다.

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