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발 간 등 록 번 호

11-1480523-000552-10

Nier NO. 2009-48-1104

영산강수계 자연유기물 분포특성 및

변화 추이 연구(I)

영산강물환경연구소 황동진, 김상돈, 허유정, 박종환, 김갑순, 황태희, 박승호, 손미선, 최훈근

광주과학기술원전강민, 조수민, 조재원

A Study on Characteristics and Changing Trend of Natural

Organic Matter in Yeongsan River(I)

Dongjin Hwang, Sangdon Kim, Yujeong Huh, Jongwhan Park, Kapsoon Kim, Taehee Hwang, Seungho Park, Misun Son, Hungeun Choi

Kangmin Chun*, Sumin Cho*, Jaewon Cho*

Yeongsan River Environment Research CenterNational Institute of Environmental Research Gwangju Institute of Science and Technology

2009

국 립 환 경 과 학 원

- ii -

요 약 문

1. 제 목

영산강수계 자연유기물 분포특성 및 변화 추이 연구 (I)

2. 목적 및 필요성

영산강수계에서 유입되는 자연유기물질특성을 조사하기 위하여 본류, 지천

및 하수처리장 방류수를 시기별로 수질을 조사하고, 유기물분자량 크기 변

화 등 다양한 물리․화학적 분석방법을 통하여 자연유기물질을 분석평가하

여 영산강 자연유기물 기원파악 및 수계 수질관리를 위한 기초자료를 제공

하고자 함

3. 연구내용 및 조사항목

가. 국내․외 자연 유기물 특성 및 변화추이 관련 문헌 조사

나. 영산강 오염원 및 수질 현황 조사

○ 유역현황

- 강수량, 오염원 및 오염부하량

○ 수질조사 및 유량

- 수온, pH, 전기전도도, DO, TOC, BOD, COD, TN, TP, chl-a

- 유량은 본류 및 지천 주요지점

- iii -

다. 자연 유기물의 분포 특성 조사

- DOC, DON, Specific UV absorbance(SUVA)

- 무기질소 농도 : NO2, NO3, NH4

- 중금속 분석

- Perchlorate(ClO4-)

- High performance size exclusion chromatography(HPSEC)에 의

한 유기물질 분자량 크기변화 조사

- Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR)에 의한 기능족 파

악

- 3D FEEM에 의한 주요 구성성분 분석

- XAD 8/4 Resins를 이용한 NOM fractionation : 극성조사

○ 조사지점 : 영산강 수질측정망 주요지점

- 영산강 본류 : 담양, 우치, 광주2-1, 광주1, 광산, 나주, 무안2

지천 : 황룡강3-1, 지석천4, 광주천2

방류수 : 광주하수처리장

※ 집중 조사지점 : 광주1, 광주천2, 광주2-1, 광주하수처리장 방류수

(4개 지점)

○ 조사 시기 :

- 수질분석 : 3, 5, 8, 9, 10, 11월

- 자연유기물 특성 분석 : 3, 5, 8, 9, 10월

- iv -

4. 연구결과

본 연구에서는 영산강수계에서 유입되는 자연유기물질특성을 조사하기

위하여 본류, 지천 및 하수처리장 방류수를 시기별로 수질을 조사하고, 유기

물분자량 크기 변화 등 다양한 물리․화학적 분석방법을 통하여 자연유기물

질을 분석평가한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.

1. 영산강수계 31개 중권역 전체 BOD배출부하량은 348.65톤/일, T-N 40.2

8톤/일, T-P 6.29톤/일이며, 도서 지역 등 기타 수계를 제외한 영산강 수

계의 BOD배출부하량은 25.71톤/일, T-N 7.19톤/일, T-P 1.04톤/일로 나타

냈으며, 영산강 수계 8개 중권역중에서는 광주광역시를 포함하는 영산강상

류 유역에 전체 인구의 33%가 밀집되어 있어 가장 높은 배출부하량을 나

타내고 있다.

2. 영산강 권역의 강수 패턴은 총 강수량 중 대부분이 6～8월 하절기에 집

중되며 11～4월까지는 갈수기에 해당된다. 2009년은 2008년의 가뭄이 4월

까지 지속되었으나 5월이후 증가하기 시작하여 특이하게 일년의 절반이상

의 강우량이 7월에 집중되었는데 8월은 7월의 절반정도 수준이며 겨울철

은 예년과 같은 현상을 나타내고 있다.

3. 영산강 본류에서 총질소 농도는 1.202～9.940 mg/L의 범위를 보였으며

9월이 가장 낮았고 3월이 가장 높았다. 총인의 전체 평균농도는 0.247 mg/L이

었고 본류는 0.257 mg/L, 유입지천은 0.224 mg/L로서 유입지천의 농도가 다

소 낮게 나타났다. 클로로필 a 농도는 본류에서 0.2～68.4 mg/㎥의 범위

를 보였으며 광주1지점이 68.4 mg/㎥로 가장 높게 나타났으며 지점별로는

중류가 높은 반면 상․하류는 낮게 나타났다.

- v -

4. BOD는 본류에서 1.1～8.6 mg/L의 범위를 보였으며 상류지역에서는

“약간 좋음”, 광주2 “약간 나쁨” 무안2에서 “좋음” 등급의 수질로 회복되

었다. 하수처리장 방류수는 0.9～10.8 mg/L의 범위를 보였으며 평균 4.9 mg/L

이었다. COD는 본류에서 3.0～11.7 mg/L의 범위를 보였으며 평균 6.9 mg/L,

지천은 4.3～13.4 mg/L이며 평균 7.8 mg/L로 본류보다 다소 높았다.

5. BOD와의 상관성은 하수처리장 방류수에서 0.710으로 가장 높게 나타났

으며 본류에서는 0.383으로 낮게 나타났다. COD는 본류 0.491, 지천 0.473

으로 높은 상관성을 나타내지 않았으며 방류수에서는 0.099로 상관성이 가

장 낮았다. 총질소는 본류, 지천 및 방류수에서 모두 상관성이 낮았으나,

총인은 방류수에서 -0.505로 가장 높았으며 방향성 유기물질의 지표가 되

는 UV254는 방류수에서 -0.701로 가장 높았다.

6. SUVA값을 월별 비교해 보면 3월에 비해 5월이 더 높은 DOC 값을 나

타냄에도 불구하고 상대적으로 높은 SUVA값을 가지는 것을 확인 할 수

있었는데 이는 봄철 갈수기에 의한 영향으로 사료된다. 8월은 본류가 2.3

2～6.17 L mg-1m-1의 범위로서 3, 5월에 비해 높게 나타났는데 이는 여

름철 강우에 의한 외부유입 유기물에 의한 것으로 생각된다.. 그리고 10월

이 2.83～7.31 L mg-1 m-1의 분포로서 가장 높았다.

7. 계절에 상관없이 알루미늄과, 철, 망간의 함량이 전체적으로 높게 나타

났으며, 수온이 상대적으로 높았던 5월 및 8월 경우, 다른 철과 망간 보다

알루미늄의 농도가 상대적으로 높게 나타났으며, 이와 반대로 수온이 낮았

던 3월, 9월 및 10월의 경우 알루미늄보다 망간의 함량이 높게 나타났다.

- vi -

8. 분자량 크기 분포 변화는 방향성 물질의 경우 수온이 낮아지는 10월로

갈수록 분자량 크기가 증가하였으며, 이와 반대로 protein-like 물질의 경

우 분자량 크기가 감소하는 것을 알 수 있었다.

9. 3D FEEM 분석결과 8～10월은 3월과 5월의 분석결과와는 다르게 maximum

peak가 단순화 되었으며 그리고 3월과 5월의 분석결과와 동일하게 peak의 위

치가 조금씩 변화하였지만, 주요 구성성분은 모두 변화가 없었다. 즉 영산

강수계에 존재하는 자연유기물질의 주요 구성성분은 휴믹물질과 하수처리

장 방류수 기인 유기물질인 것으로 사료된다.

10. 영산강수계의 자연유기물의 IR spectrum 분석결과 주요 기능족으로 al

cohols과 amides로부터 기원한 C=O, C-O를 가지는 것으로 나타났는데

이는 미생물 부산물에서 기원한 여러 기능족들의 구성 비율이 높기 때문으

로 사료된다. 그리고 구조 분석결과 소수성 비율보다는 친수성 및 반친수성

의 비율이 높게 나타났다.

5. 연구결과의 활용에 대한 건의

○ 영산강수계 수질관리에 필요한 기초자료 활용

○ 영산강수계 자연유기물의 오염전파 경로를 추정할 수 있는 조사기법

제시

○ 영산강수계 자연유기물 관련 연구 기초자료로 활용

- vii -

Abstract

Characteristics of natural organic matter was investigated at the main

stream, tributaries and wastewater treatment plants discharge water in the

Yeongsan river basin. Results of analyses on the seasonal differences in

molecular weight and other physical and chemical characters related to the

natural organic matter are as follows.

1. Total discharge load of BOD at the 31 medium level classification of

the Yeongsan river basin was 348.65 tons/day, that of T-N was 40.28

tons/day and that of T-P was 6.29 tons/day. If islands and other river

basins are excluded, the total discharge load of BOD at the Yeongsan

river basin was 25.71 tons/day, that of T-N was 7.19 tons/day and that

of T-P was 1.04 tons/day. Much of the discharge load was attributable

to the upstream of the basin because 33% of total population was

concentrated at the upstream of the river including the Kwangju city.

2. Concentration of T-N at the mainstream Yeongsan river ranged

1.202～9.940 mg/L with lowest value in September and highest value in

March. Average total concentration of T-P was 0.247 mg/L. At the

mainstream, the value was 0.257 mg/L and at tributaries the value

was 0.224 mg/L. Values of BOD ranged 1.1～8.6 mg/L at the mainstream

points. BOD recovered to "slightly good" at upstream points, "slightly

bad" at Kwang-Ju2 point, and "good" at Moo-Ahn2 point. COD ranged

3.0～11.7 mg/L at the mainstream points with average value of 6.9 mg/L.

At tributaries, COD were 4.3～13.4 mg/L with average value of 7.8 mg/L.

- viii -

3. Correlation to BOD was greatest at wastewater treatment plants

discharge water (0.710) and lowest at the mainstream (0.383). Correlation

to COD at the main stream was 0.491, that for tributaries was 0.473

and that for wastewater treatment plants discharge water was 0.099.

Correlation to T-N was relatively low at all points compared to other

water quality items. Correlation to T-P was greatest at wastewater

treatment plants discharge water (-0.505). Correlation to UV254 which

represents content of aromatic organic matter was also greatest at was

tewater treatment plants discharge water (-0.701).

4. Comparing the monthly SUVA values, although DOC values were

higher in May than that in March, the SUVA values were higher

in March due to the effect of relatively small precipitation at spring

season. At August the value was relatively higher (2.32～6.17 L mg-1

m-1) at the mainstream compared to March and May indicating influx

of external organic matter from the rainfall runoff. SUVA values were

highest in October (2.83～7.31 L mg-1m-1).

5. Monthly changes of molecular weight size distribution indicate that

size of aromatic compounds increased as temperature decreased (relative

size increased throughout the investigation period with largest size band

on October). On the contrary, molecular weight size of protein-like

compounds decreased throughout the period. Maximum peak at the

result of 3D FEEM analyses on August～October was relatively simplified

compared to the results on March and May. Results at March and May

show that although the position of peak was shifted a little, there was

little changes in the major components.

- ix -

6. IR spectrum analyses of the natural organic matter in the Yeong

san river basin showed major functional groups of C=O and C-O which

were derived from alcohols and amides. Result of structural analyses

show that there were higher proportion of hydrophilic and semi-hydrop

hilic compounds compared to hydrophobic compounds.

- x -

목 차

요 약 문 ···················································································································ⅱ

Abstracts ·················································································································ⅶ

목 차 ···················································································································ⅹ

표 목 차 ···················································································································ⅻ

그림목차 ················································································································ⅹⅳ

Ⅰ. 서 론 ···················································································································1

Ⅱ. 연구내용 및 방법 ····························································································4

1. 영산강 수계 오염원 현황 ················································································4

가. 오염원 현황 분석 ··························································································4

2. 영산강 수계 본류, 지천 및 방류수 수질 조사 ···········································4

가. 수질 ··················································································································4

3. 자연유기물 조사 ································································································8

가. 용존유기탄소(DOC) ······················································································8

나. 자외선 흡광도 및 SUVA ············································································8

다. 중금속 및 비금속 ··························································································9

라. 총질소(TN) 및 유기질소(Org-N) ·····························································9

마. 퍼클로레이트 ································································································10

바. HPSEC를 이용한 분자량 분포특성 ························································10

사. 3D FEEM을 이용한 방향성물질 단백질 분석 ·····································11

아. FTIR을 이용한 자연유기물 기능족 분석 ··············································11

차. XAD 8/4 수지를 이용한 자연유기물 분리 ···········································13

- xi -

Ⅲ. 연구결과 및 고찰 ·····················································································15

1. 유역환경특성 및 수질 변화 추이 ································································15

가. 유역의 개황 ··································································································15

나. 오염원 및 강수량 ························································································15

2. 수질 ····················································································································22

가. 수온, pH, 용존산소 및 전기전도도 ························································22

나. 영양염류 및 클로로필 a ···········································································25

다. BOD, COD, TOC ·······················································································27

다. DOC와 수질조사항목의 상관성 ·······························································29

라. 영산강 본류 및 지천 유량 ········································································29

3. 영산강수계의 자연유기물(NOM)의 분포특성 ·············································31

가. 자외선 흡광도 및 SUVA ··········································································31

나. 질소화합물의 변화 ······················································································40

다. 중금속 ············································································································44

라. 퍼클로레이트 분포 ······················································································48

마. HPSEC에 의한 분자량 특성 ····································································52

바. 3D FEEM을 이용한 방향성물질 및 단백질 분석 ·································59

사. FTIR을 이용한 자연유기물 기능족 분석 ··············································65

아. XAD 8/4 수지를 이용한 자연유기물 분리 ·············································70

IV 결 론 ···········································································································75

참고문헌 ·················································································································78

부 록 ··················································································································84

- xii -

표 목 차

표 1 수질조사 항목 및 분석방법 ·····················································································6

표 2 광주하수처리장 현황 ·································································································7

표 3 IC실험을 위한 기기 조건 ·························································································9

표 4 IC/MS 분석기기 조건 ·····························································································10

표 5 HPSEC실험을 위한 기기 조건 ·············································································12

표 6 XAD 8/4 수지의 세척 및 산화 ············································································13

표 7 중권역별 BOD 배출부하량(2006기준) ·································································16

표 8 중권역별 T-N 배출부하량(2006기준) ·································································17

표 9 중권역별 T-P 배출부하량(2006기준) ··································································17

표 10 2006년 영산강수계 하수도 및 하수관거 보급률 ·············································18

표 11 2007년 영산강수계 하수도 및 하수관거 보급률 ·············································18

표 12 영산강권역 2009년 월별 댐 총방류량 ·······························································21

표 13 영산강권역 연도별 댐 총방류량(‘03 ～ ‘08) ····················································22

표 14 DOC와 각 수질항목간의 상관도 ········································································29

표 15 영산강 본류 및 주요 지천 월별 유량 및 평균 유량(CMS) ·························30

표 16 영산강수계의 자외선흡광도 및 SUVA(3월) ····················································35




표 20 영산강수계의 자외선흡광도 및 SUVA(10월) ··················································39

표 21 수계의 휴믹물질 및 용존유기탄소의 분자량, 흡수성 및 방향성(%) ·········52

표 22 3D fluorescence EEM에 의한 주요 구성성분 ···················································60

표 23 영산강수계의 maximum peak location과 주요구성성분(3월) ······················63


- xiii -



표 27 영산강수계의 maximum peak location과 주요구성성분(10월) ····················65

표 28 습지에서의 자연유기물 구성변화 ·······································································74

- xiv -

그림 목차

그림 1 생성 근원, 경로(부패, 미생물분해 등)에 따라 다른 여러 NOM ·················1

그림 2 영양염류의 순환 중 자연유기물질의 역할 ·························································3

그림 3 영산강수계 자연유기물 조사지점 ·······································································7

그림 4 HPSEC coupled with UV-fluorescence detector의 모식도 ·························12

그림 5 XAD-8/4 수지를 이용한 자연유기물 분리 ······················································14

그림 6 영산강수계 현황 ···································································································16

그림 7 영산강권역 연도별 강수량(‘04～’08) ································································20

그림 8 2009년 영산강수계 월별 강수량 ·······································································20

그림 9 영산강 본류 수온, pH, DO, 전기전도도 변화 ···············································24

그림 10 영산강 지천 및 하수처리장 방류수 수온, pH, DO, 전기전도도 변화 ···24

그림 11 영산강 본류 영양염류 및 클로로필 a 변화 ·················································26

그림 12 영산강 지천 및 하수처리장 방류수 영양염류 및 클로로필 a 변화 ·······26

그림 13 영산강 본류 BOD, COD, COD/BOD비 ························································28

그림 14 영산강 지천 및 하수처리장 방류수 BOD, COD, COD/BOD비 ··············28

그림 15 영산강 본류 및 지천의 월 유량변동 ·····························································30

그림 16 자연유기물질의 크기 분포 ···············································································31

그림 17 영산강수계의 DOC 및 SUVA(3월) ·······························································35




그림 21 영산강수계의 DOC 및 SUVA(10월) ·····························································39

그림 22 영산강수계의 질소화합물의 변화(3월) ··························································41



- xv -


그림 26 영산강수계의 질소화합물의 변화(10월) ························································43

그림 27 영산강수계의 중금속 함량(3월) ······································································45

그림 28 영산강수계의 중금속 함량(5월) ······································································45

그림 29 영산강수계의 중금속 함량(8월) ······································································46

그림 30 영산강수계의 중금속 함량(9월) ······································································46

그림 31 영산강수계의 중금속 함량(10월) ····································································47

그림 32 영산강수계의 Perchlorate 분포현황(3월) ·····················································49



그림 35 영산강수계의 Perchlorate 분포현황(9월) ···················································50

그림 36 영산강수계의 Perchlorate 분포현황(10월) ·················································51

그림 37 영산강수계의 방향성 물질의 분자량 크기 분포(3월) ································54

그림 38 영산강수계의 protein-like 물질의 분자량 크기 분포(3월) ·······················54


그림 40 영산강수계의 protein-like 물질의 분자량 크기 분포(5월) ·······················55


그림 42 영산강수계의 protein-like 물질의 분자량 크기 분포(8월) ·····················56



그림 45 영산강수계의 방향성 물질의 분자량 크기 분포(10월) ······························58


그림 47 분자량 크기에 따른 자연유기물질의 처리 ···················································59

그림 48 BSA (protein-like)의 3D 형광 EMM 분석결과 ···········································61

그림 49 Fulvic acid (humic-like)의 3D 형광 EMM 분석결과 ·································62

그림 50 Humic acid (humic-like)의 3D 형광 EMM 분석결과 ·································62

그림 51 3월 영산강 수계 자연유기물질의 IR spectrum ··········································67

- xvi -


그림 53 8월 영산강 수계 자연유기물질의 IR spectrum ········································68


그림 55 10월 영산강 수계 자연유기물질의 IR spectrum ········································69

그림 56 3월 영산강 수계의 structure 분석결과 ·························································72




그림 60 10월 영산강 수계의 structure 분석결과 ·····················································74

- 1 -

Ⅰ. 서 론

자연유기물질 (NOM)은 식물, 동물 등이 부패하여 형성되는 자연생성

물로써, 부패 혹은 미생물 분해 생성과정 등 다른 경로를 통하여 생성되며,

지역별, 계절별, 수계별, 국가별로 매우 다른 특성을 나타내게 된다. 예를

들면 특정지역의 자연유기물질은 소수성(hydrophobicity)이 매우 높은 반

면(대표적 예, 휴믹산), 다른 지역의 자연유기물질은 친수성(hydrophilicity)

이 높고 미생물 분해능이 높을 수도 있기 때문이다. 자연유기물질은 특성

에 따라 한국 4대강 및 국내․외의 자연유기물질이 다르고, 하천에 존재하

는 자연유기물질, 하수처리수내에 존재하는 자연유기물질 (혹은 Effluent

Organic Matter)의 특성도 다르게 나타나고 있다.

이러한 다양성으로 인하여 분자구조, 반응 및 거동 특성 등 모든 점이

각각 다르다. NOM의 발생 근원을 카툰으로 표현하면 그림 1과 같다. 자연

유기물질을 발생근원에 따라 (1) Allochthonous(즉, 식물 등의 부패로부터

기인되는) NOM, (2) Autochthonou(조류, 박테리아 등의 부산물) NOM,

(3) 인간활동에 기인한 NOM(=Effluent Organic Matter (EfOM)) 로 분류

된다.

H y d r o p h o b i cAcid Hydrophilic Acid Amino Sugar

그림 1 생성 근원, 경로(부패, 미생물분해 등)에 따라 다른 여러 NOM

- 2 -

자연 유기물질은 방향성 탄화수소와 지방성 탄화수소로 이루어진 혼

합물로서, 물, 토양, 그리고 침전물에 존재한다. DOM (dissolved organic

matter) 과 SOM (soil organic matter) 은 비슷한 특징을 나타내는데, 한

국의 경우 보통 hydrophobic fraction이 DOC의 약 50%를 차지하고,

hydrophilic fraction이 DOC의 약 30%를 차지하며, transphilic fraction은

DOC의 약 20%를 차지한다. 이러한 자연유기물질은 넓은 범위의 입자크기

분포와 다양한 기능족을 가진다. 자연유기물질(NOM)은 carboxylic 기능

족과 phenolic 기능족을 가지고 있기 때문에, 약한 음이온적인 전해질 특성

을 가지는데, 이러한 기능족들은 용해도, 전하밀도와 metal complexation

형성 등 상수처리에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다(Edzward et

al,1994 ; Huang ad Yeh, 1993).

그리고 수중의 자연유기물질은 탁도, 색도, 맛과 냄새와 같은 심미적 문

제뿐만 아니라, 상수 처리 공정중의 하나인 소독 공정에서 소독부산물을

형성하여 사람의 건강에도 영향을 미치며, 또한 멤브레인을 이용한 수처리

공정에서 가장 문제가 되는 플럭스 감소를 일으키는 파울링을 형성하는

가장 큰 원인으로 알려져 있다.

자연유기물질 속에 포함된 영양염류(특히, 질소와 인)들은 미생물의 성

장을 제어하는 제한인자로써 여름철 호소와 같은 수계에서 발생하는 부영

양화 현상에도 영향을 미친다. 그림 2는 자연유기물질이 영양염류의 순환

에 미치는 영향을 나타내고 있다 (Verhoeven et al., 2006).

특히 질소의 경우, 탈질현상에 의해 질소가스(N2)와 아산화질소(N2O)

의 형태로 대기로 방출되는데, 이 중 아산화질소(N2O)의 경우 이산화탄소

(CO2)보다 약 300배 강한 온실가스로서 지구온난화에 영향을 주는 물질로

최근 크게 이슈화 되고 있다. 수계에 존재하는 자연유기물질들은 수생태계

의 유기물 순환과 기후변화 등에 중요한 역할을 수행하고 있음에도 불구

- 3 -

그림 2 영양염류의 순환 중 자연유기물질의 역할

하고 국내에서 이와 관련된 연구는 많지 않은 실정이다.

영산강은 산업시설 등에 의한 오염가능성은 낮으나 국내 주요 4대강

중 비교적 길이가 짧으며(130km), 유역면적은 넓어 농경지 등 비점오염원

에 의한 영향을 많이 받는 지역으로서 중상류에는 장성, 담양, 광주, 나주

댐 등 4개댐과 영산강 하구둑의 영향으로 하류로 갈수록 유속이 낮아 호

소화되는 유역구조로 수질이 개선되지 않고 있으며, 이수, 치수, 친수상 수

질관리에 많은 문제점을 나타내고 있다. 특히 유역에서 유입되는 오염원에

의한 자연유기물질 변화에 대한 체계적인 조사는 수계 수질관리에 매우

- 4 -

필요한 실정이다. 그러나 영산강 수계에 대한 신뢰성있고 체계적인 자연유

기물질 특성 및 변화에 대한 조사는 거의 없는 실정이다.

따라서 본 연구에서는 영산강수계에서 유입되는 자연유기물질특성을

조사하기 위하여 본류, 지천 및 하수처리장 방류수를 시기별로 수질을 조

사하고, 유기물분자량 크기 변화 등 다양한 물리․화학적 분석방법을 통하

여 자연유기물질을 분석․평가하여 영산강 자연유기물 기원파악 및 수계

수질관리를 위한 기초자료를 제공하고자 한다.

- 5 -

Ⅱ. 연구내용 및 방법

1. 영산강수계 오염원 현황

가. 오염원 현황 분석

오염원 분석은 환경부에서 매년 조사하고 있는 영산강․섬진강수계 오

염원 조사 자료 중 최근 3년간(2004～2006년) 자료를 이용하였다.

2. 영산강수계 본류, 지천 및 방류수 수질조사

가. 수질

(1) 현장조사 항목

현장수질측정항목인 수온, DO, pH, 전기전도도는 Hydrolab( Hydro

lab., USA)을 이용하여 현장에서 측정하였다.

(2) 시료채취 및 보관

시료채취는 하천 중심에서 채취하여 2L polyetylene 시료병에 담아

아이스박스에 넣어 실험실로 운반 후 BOD와 COD는 즉시 분석하였다.

여분의 시료는 냉장보관하면서 분석항목에 따라 GF/C 여지로 여과한 후

사용하였다.

(3) 이화학적 수질분석

영산강수계의 수질을 조사하기 위하여 영산강본류 (담양 등 7개 지

점), 지천(황룡강 등 3개 지점) 및 광주하수처리장 방류수에 대하여 2009

년 3, 5, 8, 9, 10, 11월 6회 조사하였으며, 자연유기물 특성조사는 3, 5,

8, 9, 10월 5회 조사하였다. 수질조사항목 중 BOD, COD, TN, TP 등은

표 1과 같이 수질오염공정시험방법에 준하여 실시하였다. 수질조사지점

- 6 -

은 그림 3과 같으며, 광주하수처리장의 일반현황은 표 2에 나타내었다.

항 목 단 위 측 정 방 법

수 온 ℃ 직접법(하이드로)

pH - 직접법(하이드로)

DO mg/L 직접법(하이드로)

전도도 μmhos/cm 직접법(하이드로)

BOD mg/L윙클러 아지드화 나트륨 변법

20℃ 5일간 배양 전․후 DO측정

CODMn mg/L 과망간산칼륨 산화법

TN mg/L 아스코르빈산 환원법

TP mg/L 자외선 흡광광도법

DOC mg/L UV 산화법

TOC mg/L UV 산화법

클로로필 a mg/m3 아세톤 용액 추출법(흡광광도법)

표 1 수질조사 항목 및 분석방법

- 7 -

소 재 지시설용량

(천톤/일)

처리량

(㎥/일)방류수계 처리방식

BOD(mg/L)

유입수 방류수

광주 서구 치

평동 753-1300 595,758 광주천/영산강

표준활성

슬러지법119.1 10.4

표 2 광주하수처리장 현황

그림 3 영산강수계 자연유기물 조사지점

- 8 -

3. 자연유기물조사

가. 용존유기탄소(DOC)

자연유기물질은 일반적으로 organics 샘플을 0.45μm grass-fiber filer

로 여과하여 DOC (dissolved organic carbon)를 측정함으로써 정량한다

(Levine et al., 1985). 수계에 존재하는 자연유기물질의 양은 일반적으로

유기탄소의 량으로 정의되며 보통 particulated organic carbon (POC)의

량을 무시한 DOC를 정량한다. 본 연구에서는 Sievers사의 800 total

organic carbon (TOC) analyzer (습식산화법: 미량의 DOC 농도 측정에

접합)와 Shimadzu사의 TOC-VCPH analyzer (완전연소법: 고농도 및 해

수의 DOC농도 측정에 접합)를 이용하여 DOC량을 정량하였다.

나. 자외선 흡광도 및 SUVA

물속에 용해되어 있는 순수한 화합물의 자외선흡광도는 각 파장에서

의 흡광도 띠로 이루어져 있으며, 이는 분자 내에서 전자가 고에너지 준

위로 이동하기 위하여 필요한 에너지에 해당된다. 실제로 물속에는 여러

가지 물질이 존재하며 흡광도에는 이러한 물질이 가지고 있는 다양한 발

색단의 흡광도가 중복되어 자외선 범위에서 파장에 따른 특징적인 스펙

트럼이 나타나지 않는다. 유기물은 대부분 탄소화합물로 이루어져 있으

며 방향족 탄소화합물이 많이 포함되어 있으면 자외선 흡광도도 커진다.

방향성 탄소의 량은 UV absorbance at 254 nm에서 ultraviolet-visible

spectrometer (UV-1601, Shimadzu,Japan)를 이용하여 측정하였으며,

SUVA값은 아래의 식 1을 이용하여 계산하였다.

SUVA (L m-1mg-1) = UVA (cm-1) / DOC (mg/L) × 100 cm/m (식 1)

- 9 -

다. 중금속 및 비금속

Agilent 사의 ICP-MS (7500cs)를 이용하여 자연유기물질에 포함되

어 있는 중금속 및 비금속의 함유량을 확인하였다. Al, As, Cd, Cu 등

중금속 및 비금속은 수계의 건강성을 나타낼 수 있는 지표중 하나로써

수계에 존재하는 미생물의 물질대사에서 중요한 역할을 수행하며, 멤브

레인 이용한 수처리 공정에서는 fouling형성에 큰 영향을 미치는 주요인

자 중 하나로써 자연유기물질 분석에서 중요한 항목 중 하나라 할 수 있

겠다.

라. 총질소 및 유기질소(Org-N)

총 탄소는 TNM-1unit을 장착한 Shimadzu 사의 TOC-VCPH 장비를

이용하여 분석하였으며, 질산성, 아질산성, 암모니아성 질소는 Dionex사

의 Ionchromatography (IC)로 정량하였다. 또한 IC의 분석조건은 표 3과

같다. 정량한 분석결과를 토대로 아래의 식 2를 이용하여 수계에 존재하

는 유기질소의 량을 산출하였다.

Org-N = TN – Total inorg-N (NNitrite, NNitrate,and NAmmonia) (식 2)

표 3 IC실험을 위한 기기 조건

Nitrite / Nitrate Ammonia

Model ICS-90, Dionex DX-120, Dionex

Flow rate 1.2 ml/min 1.0 ml/min

Analysis time 15 min 15 min

I n j e c t i o nvolume

50 μl 50 μl

Column IonPac® AS 14, 4×250 mm,Dionex

IonPac® CS12A, 4×250 mm,Dionex

Detector Conductivity detector Conductivity detector

Eluentcomposition

3.5 mM sodium carbonate1.0 mM sodium carbonate

20 mM methanesulfonic acid

- 10 -

마. 퍼클로레이트

영산강 수계에 존재하는 Perchlorate의 분포 현황을 IC/MS를 이용

하여 분석함으로써 수계의 건강성을 확인하는데 중점을 두고 수행되었으

며 IC/MS의 분석기기 조건은 표 4와 같다.

표 4. IC/MS의 분석기기 조건

Descrition Condition

Ion Chromatograph

Mobile Phase

Guard and Separator Columns

Flow Rate

Conductivity Suppressor and

Current

Column Temperature

Injection Volme

Mass Spectrometer

Low Mass Resolution

Capillary Voltage

Nitrogen Pressure

Fragmentor Voltage

Drying Gas Temperature

Drying Gas Flow Rate

Seleted Ion Monitoring

Mass Scan Range

ICS-3000 Dionex Corporation

55mM KOH

Dionex AG20 +AS20, 250mm x 2mm

0.3 mL/min

ASRS-2mm, 41mA

30°C

300 µL

6120 MS Quad SL,Agilent Technologies

0.65

4kV

35psi

50V

300°C

10L/min

m/z 99, 101, 107

0.1amu

바. High-performance size-exclusion chromatography (HPSEC)

를 이용한 분자량 분포특성 조사

High-performance size-exclusion chromatography (HPSEC)는 수계

에 존재하는 유기물의 분자량 크기 분포를 측정하기 위하여 가장 널리

이용되고 있는 분석법으로서, 컬럼안에서 발생하는 Diffusion 현상에 의

해 분자량 큰 물질이 가장 짧은 retention time을 가지며, 분자량이 가장

작은 물질이 가장 긴 retention time을 가지는 것을 이용하여 분자량 크

- 11 -

기를 측정한다.

컬럼과 분자량 크기와 상관관계는 poly styrene sulfonates (PSSs)

(210, 1.8K, 4.6K, 8K, 18K Dalton)를 이용하여 측정하였다 (Her, 2002).

그리고 UVA detector의 경우 방향성 물질의 검출을 위해서 254 nm의

파장을 이용하며, fluorescence detector의 경우 protein-like 물질의 검량

을 위하여 excitation (Ex) 278 nm, emission(Em) 353 nm를 이용하였

다. 그림 4.는 HPSEC coupled with UV-fluorescence detector의 모식도를

나타낸 것이며, HPSEC실험의 기기조건은 표 5에 정리하였다.

사. 3D fluorescence excitation-emission matrix (EEM)

3D fluorescence excitation-emission matrix (FEEM)은 자연유기물질

분석에 널리 이용되는 분석법 중 하나로서, UV를 이용한 분석법보다 감도

가 좋은 분석법으로 주로 방향성 물질과 단백질종의 분석에 이용된다. 본

연구에서는 Xenon lamp를 광원으로 장착하고 있는 HITACHI사의 F-2500

fluorescence spectrophotometer를 이용하여 유기물의 형광특성을 측정함으

로서 영산강 수계에 존재하는 자연유기물질의 주요 구성성분과 복잡성을

조사하였다.

아. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy

Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy는 자연유기물질의

기능족 분석에 가장 널리 사용되고 있는 분석법 중 하나로써, 본 연구에

서는 Jasco사의 FT/IR-460 plus Fourier Transform Infrared

Spectrometer (FTIR)을 이용하여 IR spectrum을 측정하였다. 물 시료의

경우 분석이 FTIR 분석이 어렵기 때문에 동결건조기를 이용하여 분말상

태로 만든 후 KBr pellet을 이용하여 분석을 하였다.

- 12 -

그림 4 HPSEC coupled with UV-fluorescence detector의 모식도

표 5 HPSEC실험을 위한 기기조건

Flow rate 0.7 ml/min

Analysis time 25 min

Injection volume 200 μl

Column protein pak 125, 7.8×300 mm, Waters

DetectorsUV wavelength at 254 nm

Fluorescence wavelength at Ex=278 nm, Em=353 nm

Eluent

composition

96.0 mM sodium chloride

2.4 mM sodium phosphate

1.6 mM disodium hydrogen phosphate

차. NOM fractionation using XAD 8/4 resins

본 연구에서는 자연유기물질이 가지는 중요한 특성중의 하나인 소수

성/친수성/반친수성을 확인하기 위하여 XAD 8/4 resins을 이용하여 자연

유기물질을 분류하는 실험을 수행하였다. 소수성 물질의 경우 XAD-8

resin (Amberlite, USA)에 흡착되며, 반친수성 물질의 경우 XAD-4 resin

(Amberlite, USA)에 흡착된다. 그리고 친수성 물질의 경우 XAD 8과 4

resins 모두에 흡착되지 않은 물질로 정의된다. 본 연구에서 사용된 XAD

8/4

- 13 -

차. NOM fractionation using XAD 8/4 resins

자연유기물질이 가지는 중요한 특성중의 하나인 소수성/친수성/반친

수성을 확인하기 위하여 XAD 8/4 resins을 이용하여 자연유기물질을 분

류하는 실험을 수행하였다. 소수성 물질의 경우 XAD-8 resin

(Amberlite, USA)에 흡착되며, 반친수성 물질의 경우 XAD-4 resin

(Amberlite, USA)에 흡착된다. 그리고 친수성 물질의 경우 XAD 8과 4

resins 모두에 흡착되지 않은 물질로 정의된다. 사용된 XAD 8/4resins의

경우 Amberlite사에서 제시하는 세정법에 따라 Methanol과 Acetone을

이용하여 각각 2일에 걸쳐서 2번씩 세정함으로써 레진에 흡착된 유기물

들을 제거하였고, 실험을 진행하기 전에 표 6에 나타난 절차에 따라 레

진에 흡착된 organic acids와 base를 제거하였다. 그림 5는 XAD 8/4

resins을 이용한 NOM fractionation 분석법을 나타내고 있다 (Imai et al.,

2002).

Procedure Solution type Flow rate (mL/min) Duration

Cleaning

DI water 2.0 2.1 hrs

0.1N NaOH 2.0 20 min

DI water 2.0 20 min

0.1N HCl 2.0 20 min

DI water 2.0 20 min


DI water 2.0 20 min

0.1N HCl 2.0 20 min

DI water 2.0 20 min


DI water 2.0 20 min

0.1N HCl 2.0 20 min

DI water 2.0 20 min

Acidify 0.1N HCl 2.0 20 min

표 6 XAD 8/4 수지의 세척 및 산화

- 14 -

그림 5 XAD 8/4 수지를 이용한 자연유기물 분리

- 15 -

Ⅲ. 연구결과 및 고찰

1. 유역환경특성

가. 유역의 개황

영산강수계는 전라남․북도의 경계를 형성하고 있는 유역으로서 황룡강 및

지석천과 합류하면서 남서방향으로 유하하여 고막원천, 함평천과 합류된다. 유역

면적 3,467.84㎢(영산강상류 714.88㎢, 황룡강 565.04㎢, 지석천 663.98㎢, 영산강

중류 421.18㎢, 고막원천 218.98㎢, 영산강 하류 470.36㎢, 영암천 264.51㎢, 영산

강 하구언 150.53㎢,), 유료연장 136.66㎢, 하천연장 116.68㎢이다.

나. 오염원 및 강수량

(1) 오염원 현황

2006년 말 기준 영산강수계 31개 중권역 전체 BOD배출부하량은 348.65톤/

일, T-N 40.28톤/일, T-P 6.29톤/일이며, 도서 지역 등 기타 수계를 제외한 영산

강 수계의 BOD배출부하량은 25.71톤/일, T-N 7.19톤/일, T-P 1.04톤/일로 나타

냈으며, 영산강 수계 8개 중권역중에서는 광주광역시를 포함하는 영산강상류 유

역에 전체 인구의 33%가 밀집되어 있어 가장 높은 배출부하량을 나타내고 있다.

- 16 -

그림 6 영산강수계 현황

[단위 : BOD5 1,000kg/일]

중권역 합 계 생활계 축산계 산업계 토지계 기타

영산강상류 6.59 1.43 1.02 0.57 2.62 0.96

황룡강 2.19 0.72 0.00 0.09 0.89 0.49

지석천 4.29 0.65 0.00 0.54 0.87 2.24

영산강중류 4.60 1.15 1.72 0.20 0.84 0.70

고막원천 1.74 0.52 0.69 0.02 0.39 0.12

영산강하류 3.91 1.00 1.11 0.09 0.93 0.78

영암천 1.21 0.36 0.00 0.06 0.44 0.34

영산강하구언 1.18 0.34 0.12 0.02 0.21 0.50

합계 25.71 6.17 4.66 3.1 7.19 6.13

표 7 중권역별 BOD 배출부하량(2006기준)

- 17 -

[단위 : T-N 1,000kg/일]


영산강상류 1.48 0.43 0.17 0.02 0.67 0.19

황룡강 0.77 0.28 0.00 0.02 0.38 0.10

지석천 1.18 0.29 0.00 0.00 0.44 0.45

영산강중류 1.20 0.33 0.36 0.08 0.28 0.14

고막원천 0.50 0.16 0.16 0.00 0.15 0.02

영산강하류 1.33 0.33 0.48 0.02 0.34 0.16

영암천 0.35 0.11 0.00 0.00 0.17 0.07

영산강하구언 0.38 0.12 0.07 0.00 0.09 0.10

합계 7.19 2.05 1.24 0.14 2.52 1.23

표 8 중권역별 T-N 배출부하량(2006기준)

[단위 : T-P 1,000kg/일]


영산강상류 0.21 0.05 0.02 0.01 0.08 0.05

황룡강 0.10 0.03 0.00 0.00 0.04 0.03

지석천 0.20 0.04 0.00 0.00 0.04 0.12

영산강중류 0.17 0.04 0.05 0.01 0.03 0.04

고막원천 0.06 0.02 0.02 0.00 0.02 0.01

영산강하류 0.19 0.04 0.07 0.00 0.04 0.04

영암천 0.05 0.01 0.00 0.00 0.02 0.02

영산강하구언 0.06 0.01 0.01 0.00 0.01 0.03

합계 1.04 0.24 0.17 0.02 0.28 0.34

표 9 중권역별 T-P 배출부하량(2006기준)

(2) 하수도 보급률

영산강수계의 하수도 보급률은 2007년 84.7%, 하수관거 보급률은 2006년 66.

5%, 2007년 71.3%로 전국 평균 이상이나 이는 대도시인 광주광역시의 보급률이

높기 때문으로 2006년 영산강 수계 전라남도의 경우 하수도 보급률이 42.8%(전

- 18 -

국 81.4%), 하수관거 보급률은 56.2%(전국 71.2%)로 매우 낮은 수준으로 전남의

경우 2006년에 비해 6.8%증가하였으나 전국 74.0%에 비해서는 여전히 낮은 수

준을 보였다.

구분

하수도 보급률 하수관거 보급률

총인구(인) 하수처리인구(인) 보급률(%)계획연장

(km)

시설연장

(km)보급률(%)

전국평균 49,052,988 39,924,493 81.4 127,980 91,098 71.2

광주광역시 1,406,915 1,378,114 98.0 3,994 3,613 90.5

전라남도 443,644 189,725 42.8 9,377 5,275 56.2

표 10 2006년 영산강수계 하수도 및 하수관거 보급률

구분

하수도 보급률 하수관거 보급률

총인구(인) 하수처리인구(인) 보급률(%)계획연장

(km)

시설연장

(km)보급률(%)

전국평균 49,052,988 39,924,493 81.4 130,774 91,098 74.0

광주광역시 1,406,915 1,378,114 98.0 3,994 3,613 91.0

전라남도 443,644 189,725 42.8 9,698 6,154 63.0

표 11 2007년 영산강수계 하수도 및 하수관거 보급률

- 19 -

(3) 강수량

유역 내 강수량 측정지점이 불균등하게 분포되어 있으므로 각 지점별 강수

량 자료를 그대로 사용할 경우 자료의 왜곡이 우려되므로 티센의 가중법을 이용

하여 기상청 관측소 지점별 티센비를 각각 산정한 후 이를 이용해 유역평균강수

량을 산정하였다.

영산강 권역의 강수 패턴은 총 강수량 중 대부분이 6～8월 하절기에 집중되

며 11～4월까지는 갈수기에 해당된다. 2008년 7월 이후 강수량이 크게 감소하며

극심한 가뭄으로 총강수량은 최근 5년 중 가장 낮았다. 2008년 총 강수량은 대

부분의 중권역 지점에서 최근 10년 평균(1200∼1300mm)보다 낮은 1,000mm 이

하를 기록하였으며, ’07년 대비 50∼60%로 강수량이 감소하였다. 2009년은 2008

년의 가뭄이 4월까지 지속되었으나 5월이후 증가하기 시작하여 특이하게 일년의

절반이상의 강우량이 7월에 집중되었는데 이는 지구온난화의 영향으로 사료되

며, 8월은 7월의 절반정도 수준이며 겨울철은 예년과 같은 현상을 나타내고 있

다.

- 20 -

영산강상류

황룡강

지석천

영산강중류

고막원천

영산강하류

영암천

영산강하구언

섬진강댐

섬진강댐하류

오수천

순창

요천

섬진곡성

주암댐

보성강

섬진강하류

탐진강

섬진강서남해

완도

금산면

이사천수어천

여수시

진도

와탄천

신안군

영암방조제

제주서해

제주남해

제주북해

0

500

1000

1500

2000

2500

2004 2005 2006 2007 2008

그림 7 영산강권역 연도별 강수량(‘04～’08)

0

100

200

300

400

500

600

700

1월 2월 3월 4월 5월 6월 7월 8월 9월 10월 11월 12월

광주 목포 고창 영광

그림 8 2009년 영산강수계 월별 강수량

- 21 -

(4) 댐 유입 및 방류량

영산강 유역 상류에 농업용수 확보를 위해 4개의 댐(총 저수용량 265백만

톤)이 조성되어 있으며, 통상 방류량은 5～10월에 집중되며 갈수기에는 소량의

하천유지용수만 방류되나 ‘08년엔 가뭄의 영향으로 연중 낮은 방류량을 유지하

여 연 방류량은 전년대비 대폭 감소하였다.

2009년

나주호 담양호 광주호 장성호

총 방류량

(CMS)

총 방류량

(CMS)

총 방류량

(CMS)

총 방류량

(CMS)

1월 267,840 133,920 482,112 535,680

2월 217,728 120,960 48,384 387,072

3월 241,056 133,920 53,568 428,544

4월 233,280 129,600 51,840 414,720

5월 241,056 133,920 53,568 428,544

6월 363,744 129,600 51,840 319,680

7월 405,216 53,568 133,920 428,544

8월 6,097,248 220,320 53,568 7,299,072

9월 777,600 777,600 51,840 414,720

10월 321,408 306,720 53,568 428,544

11월 311,040 129,600 51,840 414,720

계 9,477,216 2,269,728 1,086,048 11,499,840

표 12 영산강권역 2009년 월별 댐 총 방류량

- 22 -

년도나주호

(천톤)

담양호

(천톤)

광주호

(천톤)

장성호

(천톤)

2003 36,458 49,690 16,775 6,842

2004 68,236 79,940 18,115 11,565

2005 58,297 48,525 16,715 31,191

2006 81,595 23,458 7,524 61,862

2007 21,540 28,191 5,148 55,159

2008 8,071 8,820 5,678 28,332

표 13 영산강권역 연도별 댐 총방류량(‘03 ～ ‘08)

2. 수질

가. 수온, pH, DO, 전도도

조사기간 중 수온변화는 본류 7.7～29.6℃, 유입지천 8.4～30.4℃, 방류수 8.

3～30.4℃의 분포를 보였다. 월별로는 3월의 수온이 가장 낮았고 8월이 가장 높

게 나타났으며, 유입지천 중 지석천이 다소 낮게 나타났다. 본류의 pH는 6.5～9.

5, 유입지천 7.4～9.5, 방류수 6.5～7.1의 범위를 보이고 있었으며 지천은 계절적

으로 수온 및 조류의 영향을 받아 8월이 가장 높았고 10월이 가장 낮았다. 방류

수의 pH는 평균 6.8이었으며 본류와 지천은 유사하게 나타났다.

용존산소농도는 수온이 낮은 겨울철에 수중의 산소포화도가 높아져 여름철

에 비하여 용존산소농도가 높아지는 것이 일반적인 현상이다. 그러나 겨울철조

사가 이루어지지 않아 본류에서는 9월이 평균 7.9 mg/L로 가장 낮았고, 10월이

12.7 mg/L로 가장 높았으며, 또한 8월은 11.8 mg/L로 비교적 높게 나타났는데

이는 ‘09년 강우특성 및 조류에 의한 영향으로 사료된다. 유입지천은 지석천이

- 23 -

평균 12.4 mg/L로 가장 높게 나타났고, 황룡강과 광주천은 10.1 mg/L로 유사하

였다. 처리장 방류수는 8.1 mg/L이었다.

전기전도도는 본류에서 188.2～2,182 μmhos/cm의 범위를 보였으며 상류에서

중류로 갈수록 일시 상승하였으나 하류로 갈수록 하락하였다. 무안2지점은 영산

호로서 해수의 영향으로 높게 나타나고 있다. 강우량이 많은 여름철은 낮고, 갈

수기인 봄, 가을은 높은 경향을 보였으며 광주천이 유입되는 광주2-1지점에서 4

95.3 μmhos/cm로 가장 높게 나타났다. 유입지천 중 황룡강은 본류에 비해 가

장 낮았으며, 광주천은 545.3 μmhos/cm로 가장 높았는데 이는 광주시에서 유입

되는 생활하수에 의한 영향으로 사료되며, 지석천은 345.7 μmhos/cm이었다. 광

주하수처리장 방류수는 3월이 가장 낮았으며 467～581.5 μmhos/cm의 범위를 보

였다.

- 24 -

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

담양

우치

광주

1

광주

2-1

광산

나주

영본

E(무안

2)

수온

,pH

,DO

0

200

400

600

800

1,000

1,200

전도

도

수온 PH DO EC

그림 9 영산강 본류 수온, pH, DO, 전기전도도 변화

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

황룡강3-1 광주천2 지석천4 광주하수처리장 방류수

수온

,pH

,DO

0

100

200

300

400

500

600전

도도

수온 PH DO EC

그림 10 영산강 지천 및 방류수 수온, pH, DO, 전기전도도 변화

- 25 -

나. 영양염류 및 클로로필 a

영산강 본류에서 총질소 농도는 1.202～9.940 mg/L의 범위를 보였으며 9월

이 가장 낮았고 3월이 가장 높았다. 년간 전체 평균농도는 3.856 mg/L, 본류 3.9

84 mg/L, 지천 3.558 mg/L이었으며 광주2-1지점이 4.950～9.940 mg/L의 분포로

가장 높게 나타났고 상류지역인 우치지점이 1.202～2.507 mg/L로 가장 낮은 범

위를 보였다. 광주하수처리장 방류수는 10.191～14.318 mg/L의 범위를 보였으며

평균은 12.286 mg/L이었다. 총인의 전체 평균농도는 0.247 mg/L이었고 본류는

0.257 mg/L, 유입지천은 0.224 mg/L로서 유입지천의 농도가 다소 낮게 나타났

다. 본류중 광주2-1지점이 0.973 mg/L로 가장 높았고 상류지역인 우치지점이

0.038 mg/L으로서 가장 낮았다. 유입지천은 광주시의 생활하수가 유입되는 광주

천이 0.551 mg/L로 높게 나타났고 황룡강, 지석천은 각각 0.067 mg/L, 0.414 mg

/L이었다. 하수처리장 방류수는 0.325～1.018 mg/L의 범위를 보였다.

클로로필 a 농도는 본류에서 0.2～68.4 mg/㎥의 범위를 보였으며 광주1지점

이 68.4 mg/㎥로 가장 높게 나타났으며 지점별로는 중류가 높은 반면 상․하류

는 낮게 나타났다. 지천중 가장 높은 지점은 광주천으로 192.1 mg/㎥이었으며

다음은 지석천, 황룡강 순으로 각각 37.8 mg/㎥, 332.7 mg/㎥이었다.

- 26 -

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

담양

우치

광주1

광주2-1

광산

나주

영본E(무안2)

TN,C

hl-a

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

TP

TN chl - a TP

그림 11 영산강 본류 영양염류 및 클로로필 a 변화

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

90.0

황룡강3-1 광주천2 지석천4 방류수

TN

,chl-a

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

TP

TN chl - a TP

그림 12 영산강 지천 및 방류수 영양염류 및 클로로필 a 변화

- 27 -

다. BOD, COD, TOC(UV)

BOD는 본류에서 1.1～8.6 mg/L의 범위를 보였으며 상류지역에서는 “약간

좋음” 등급이나 광주광역시를 지나 광주2 (광주천 합류 후)에서 “약간 나쁨” 등

급으로 낮아지며, 하류로 갈수록 하천의 자정작용에 의해 영산호 유입 전까지

“보통” 수질로 개선되고 무안2에서 “좋음” 등급의 수질로 회복되었다. 본류는 평

균 4.2 mg/L, 지천은 4.7 mg/L로 지천이 약간 높게 나타났으며 유입지천 중 광

주천이 10.8 mg/L로 가장 높았으며 다음은 지석천, 황룡강으로 각각 7.3 mg/L,

4.7 mg/L이었다. 하수처리장 방류수는 0.9～10.8 mg/L의 범위를 보였으며 평균

4.9 mg/L이었다.

COD는 본류에서 3.0～11.7 mg/L의 범위를 보였으며 평균 6.9 mg/L, 지천은

4.3～13.4 mg/L이며 평균 7.8 mg/L로 본류보다 다소 높았다. 하수처리장 방류수

평균은 10.0 mg/L이었다. 본류 중 가장 높게 나타난 지점은 광주1과 광주2-1지

점으로 11.65 mg/L이었으며 상류지역인 담양은 3.0 mg/L로 가장 낮았다. 지천

중 광주천이 13.4 mg/L로 가장 높았으며 지석천이 4.3 mg/L로 가장 낮았다. 지

점별 농도는 BOD와 유사하게 상․하류는 낮고 중류는 높은 경향을 나타내고

있다. 월별로는 5월이 가장 높았으며, 9월이 가장 낮았다.

본류의 TOC 범위는 1.0～9.5 mg/L로 지점별 다소 차이를 보이고 있었으며,

평균은 6.1 mg/L이었다. 지천은 1.6～8.8 mg/L이었으며 평균은 6.0 mg/L로 본류

와 유사하였다. 처리장 방류수는 1.8～8.44 mg/L의 분포를 나타내었다. COD/BO

D비는 증가 추세로 특히 하류로 갈수록 비가 증가하는 경향을 보여 난분해성

유기물의 침적을 추정할 수 있다.

- 28 -

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

담양

우치

광주

1

광주

2-1

광산

나주

영본

E(무안

2)

COD BOD COD/BOD

그림 13 영산강 본류 BOD, COD, COD/BOD비

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

황룡강3-1 광주천2 지석천4 방류수

COD BOD COD/BOD

그림 14 영산강 지천 및 방류수 BOD, COD, COD/BOD비

- 29 -

DOC와 각 항목의 상관도BOD COD TN TP UV254 chl - a

영산강본류 0.383 0.491 0.141 0.155 0.508 0.265 영산강지천 0.504 0.473 0.036 0.200 0.374 0.306 하수처리장

방류수 0.710 0.099 0.056 -0.505 -0.701 0.572

라. DOC와 수질조사항목의 상관성

BOD와의 상관성은 하수처리장 방류수에서 0.710으로 가장 높게 나타났으

며 본류에서는 0.383으로 낮게 나타났다. COD는 본류 0.491, 지천 0.473으로 높

은 상관성을 나타내지 않았으며 방류수에서는 0.099로 상관성이 가장 낮았다. 총

질소는 본류, 지천 및 방류수에서 모두 상관성이 낮았으나, 총인은 방류수에서 -

0.505로 가장 높았으며 방향성 유기물질의 지표가 되는 UV254는 방류수에서 -0.701로 가장 높았다.

표 14 DOC와 각 수질항목간의 상관도

마. 영산강 본류 및 지천 유량

조사대상 본류는 우치와 광산지점, 지천은 광주천에 대한 유량측정결과를

표15 와 그림 15에 나타내었다. 표 15와 같이 강우량이 많았던 7, 8월이 유량이

풍부하였으며, 영산강수계에서도 갈수기와 풍수기 유량의 불균형 현상인 높은

하상계수를 나타내고 있다.

- 30 -

표 15 영산강 본류 및 주요 지천 월별 유량 및 평균 유량(CMS)

지점 월 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 평균

우치 1.66 1.44 1.61 0.73 1.11 3.69 25.66 12.65 5.52 2.47 1.86 2.93 5.08

광산 11.05 12.95 11.69 9.11 9.76 22.11 83.03 48.05 21.47 12.15 - - 23.72

광주천 - - - - 0.70 0.37 0.32 1.02 0.54 0.90 0.75 0.81 0.68

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1월 2월 3월 4월 5월 6월 7월 8월 9월 10월 11월 12월

유량(CMS)

우치 광산 광주천2

그림 15 영산강 본류 및 지천의 월 유량변동

- 31 -

3. 영산강수계의 자연유기물질(NOM)의 분포특성

가. 자외선 흡광도 및 SUVA

수중의 자연유기물질은 존재형태에 따라 그림 16과 같이 용존유기물

(dissolved organic carbon)과 입자상유기물(particulate organic carbons)

로 분류된다. 총유기탄소(TOC)는 POC와 DOC를 합한 값이며 실제 유기

물 농도를 나타내는 경우에는 TOC농도보다는 POC와 DOC로 구분하여

표시하기도 한다. 일반적으로 하천과 호소의 입자상유기물은 10～17%

정도이고 대부분은 용존유기물형태로 존재한다고 보고되어 있다.

그림 16 자연 유기물질의 크기 분포

- 32 -

용존유기물은 수생생태계의 탄소순환과장 중 박테리아의 에너지원이

되며, 상위 먹이연쇄과정으로 전달되는 에너지의 중요한 근원이 된다. 또

한 수중의 용존유기물은 금속이온과 착화합물을 형성하여 금속의 생물이

용성을 증가시키거나 감소시키기도 하며 산화환원전위에 참여하고 완충

작용도 한다. 그리고 용존유기물농도가 높은 물을 상수원으로 사용할 경

우 염소소독에 의해 발암물질인 트리할로메탄(THMs)이 생성되기도 한

다.

입자상유기물은 부착세균의 서식처를 제공하고 부착세균의 분해에

의해 용존유기물로 전환되어 박테리아의 에너지원으로 공급된다. 호소의

용존유기물 기원은 유역으로부터 유입되는 외부기원 뿐만 아니라 호수내

의 생물체의 생산, 세포의 자가분해, 사체의 미생물분해로부터의 배출에

의한 내부생성이 있다. 하천의 용존유기물 농도는 기후와 계절, 그리고

유역내의 산림의 유무에 따라 다르며 강우시 유역으로부터 유기물의 유

출은 초기 강우에 의해 대부분이 유출되고 그 이후에는 유출이 적게 나

타나고 있다.

그리고 자연유기물질의 특성을 가장 쉽게 파악할 수 있는 평가지표로

Specific UV absorbance (SUVA) 값을 들 수 있는데 SUVA는 유기물에

포함된 방향성 물질의 함량을 상대적으로 평가할 수 있어서, 유기물질의

특성을 나타내는 가장 대표적인 평가지표로 널리 이용되고 있다. 자연적

으로 발생하는 용존유기물 중 UV를 흡수하는 물질은 벤젠류 물질과 불

포화 지방족 화합물이 있는데 방향족 탄소화합물이 많이 포함되어 있으

면 자외선 흡광도도 커지는 양의 상관관계를 나타낸다. 따라서 방향족

화합물의 구성비가 높고 분자량이 큰 소수성 성분의 경우 높은 SUVA값

을 나타내며 humic acid >fulvic acid >transhydrophilic acid 순으로 나

타난다.

- 33 -

반면 친수성물질의 경우 방향족 화합물의 구성비가 낮고 분자량이 작

아 낮은 SUVA값을 나타낸다. 물에서 SUVA값은 소수성 성분의 양에

크게 의존하게 되므로 휴믹물질의 함유량, 특히 휴믹산을 나타내는 지표

로 사용되기도 한다. 또한 SUVA 4～5는 상대적으로 소수성 DOC로 큰

분자의 휴믹물질이 응집에 의해 효과적으로 제거될 수 있고 3이하의 SU

VA는 친수 DOC, 저분자물질, 전하밀도가 낮고 응집에는 약간의 영향을

준다고 하였다(Edzwald, 1994). UV/DOC의 비는 발생원에 따라 다르며,

그 원인은 토양발생원의 휴믹물질과 내부생산 유래로서 UV/DOC비가

크게 다르기 때문이라고 보고되어 있다.

일반적으로 자연수의 경우 파장-흡광도 스펙트럼을 구해보면, 흡광도

는 자외부에서 가시부를 걸쳐 파장의 증대와 더불어 감소하며, 특이적인

극대점은 존재하지 않는다. 따라서 짧은 파장에서 측정할수록 흡광도 반

응도는 크게 나타났으며, 재현성도 잘 측정될 수 있어서 254 nm 파장을

선택하였다. 그 이유는 파장 240 nm이하에서는 초산이온 등의 영향을

받기 쉽다는 점이 있으며, 휴믹물질의 중요한 성분이라 할 수 있는 페놀

기, 벤젠-카르복실기를 갖는 화합물이랑 다환방향족 화합물의 극대파장

이 200～240 nm에 있다는 점을 고려하였다.

영산강 본류, 지천 및 하수처리장 방류수에 대한 DOC와 SUVA의 변

화를 그림 17～20에 나타내었다. DOC의 월별 변화는 상류에서는 낮은

농도를 보이나 중류에서 일시 상승후 하류로 갈수록 낮아지는 경향을 보

였다. 상류 담양지점의 DOC는 0.93～2.66 mg/L 범위를 보였는데 10월이

0.93 mg/L로 가장 낮고, 강우기인 8월이 2.66 mg/L로 가장 높았다. 광

주 2-1지점은 4.18～4.95 mg/L로 가장 높게 나타났는데 이는 광주천 및

광주하수처리장 방류수 유입에 의한 영향으로 사료된다. 하류인 무안2지

점은 1.53～4.11 mg/L의 분포를 보였다.

- 34 -

광주천2지점의 DOC는 4.67～5.35 mg/L로서 지천중 가장 높았으며

황룡강과 지석천은 각각 2.77～4.45 mg/L, 3.18～3.67 mg/L의 분포를 보

였다. 상류 평동공단의 영향을 받는 황룡강은 5월이 4.45 mg/L로 가장

높았으나 지석천은 월별 농도가 유사하였다. 광주하수처리장 방류수는 4.

13～6.04 mg/L의 범위로서 8월 6.04 mg/L로서 가장 높게 나타났다. 그

리고 완전연소법을 이용하여 분석한 경우가 습식산화법을 이용한 경우보

다 평균적으로 높은 값을 나타내는 것을 확인 할 수 있었다. 이는 완전

연소법이 습식산화법보다 물속에 존재하는 유기물들을 더 완벽하게 산화

시킬 수 있기 때문이라고 사료되어진다.

SUVA값을 월별 비교해 보면 3월에 비해 5월이 더 높은 DOC 값을

나타냄에도 불구하고 상대적으로 높은 SUVA값을 가지는 것을 확인 할

수 있었는데 이는 봄철 갈수기에 의한 영향으로 사료된다. 8월은 본류가

2.32～6.17 L mg-1 m-1의 범위로서 3, 5월에 비해 높게 나타났는데 이는

여름철 강우에 의한 외부유입 유기물에 의한 것으로 생각된다.. 그리고

10월이 2.83～7.31 L mg-1 m-1의 분포로서 가장 높았다. 영산강 본류는

평균 2.26～4.03 L mg-1 m-1, 지천은 2.26～3.78 L mg-1 m-1의 범위로서

본류가 높았으며, 광주하수처리장 방류수는 2.53～4.00 L mg-1 m-1의 범

위로서 평균은 2.95 L mg-1 m-1이었다.

- 35 -

DOC(mg/L)

UV254(cm-1) SUVA(L mg-1 m-1)

영산강

담양 1.37 0.0750 5.35

우치 2.65 0.1001 3.73

광주1 2.82 0.0983 3.45

광주천2 5.35 0.1092 2.03

광주하수처리장방류수 4.57 0.1385 3.01

광주2-1 4.38 0.1306 2.96

황룡강 2.77 0.0856 3.06

지석천 3.57 0.0979 2.72

광산 4.75 0.1117 2.33

나주 3.95 0.1046 2.63

영본E(무안2) 1.53 0.1000 2.91

표 16 영산강수계의 자외선흡광도 및 SUVA(3월)

그림 17 영산강수계의 DOC 및 SUVA(3월)

- 36 -

DOC(mg/L)


영산강

담양 1.70 0.0331 1.95우치 6.61 0.1519 2.30

광주1 5.76 0.1260 2.19

광주천2 4.86 0.0933 1.92

광주하수처리장방류수 4.13 0.1042 2.52

광주2-1 4.46 0.1059 2.38

황룡강 3.56 0.0876 2.46

지석천 3.44 0.0883 2.56

광산 4.56 0.1063 2.33

나주 4.86 0.1124 2.31

영본E(무안2) 1.561 0.0667 4.27



- 37 -

DOC(mg/L)


영산강

담양 2.66 0.0382 6.17

우치 3.61 0.0652 3.39

광주1 3.59 0.0677 3.62

광주천2 5.09 0.0707 2.92

광주하수처리장방류수 6.04 0.0981 4.00

광주2-1 4.92 0.0756 3.19

황룡강 4.45 0.0752 3.19

지석천 3.47 0.0592 2.57

광산 3.61 0.0619 3.22

나주 3.05 0.0537 2.32

영본E(무안2) 4.11 0.0814 2.75



- 38 -

DOC(mg/L)


영산강

담양 2.46 0.0222 1.88

우치 3.47 0.0445 2.50

광주1 3.85 0.0500 2.52

광주천2 4.74 0.0588 2.40

광주하수처리장방류수

5.99 0.0923 2.53

광주2-1 4.18 0.0598 2.12

황룡강 3.55 0.0487 2.23

지석천 3.67 0.0471 2.16

광산 4.31 0.0617 2.22

나주 3.87 0.0596 2.28

영본E(무안2) 3.71 0.0627 2.33


0

2

4

6

8

10

12

14

16

담양

우치

광주

1

광주

천2

광주

하수

처리

장 방

류수

광주

2-1

황룡

강지

석천

광산

나주

영본

E (무

안2)DO

C (m

g/L), T

N (m

g/L) a

nd SU

VA (L

mg-1

m-1) DOC (Shimadzu) DOC (Sievers) TN SUVA

그림 20 영산강 수계의 DOC 및 SUVA(9월)

- 39 -

DOC(mg/L)


영산강

담양 0.93 0.0353 7.31

우치 1.98 0.0542 4.85

광주1 3.25 0.0541 3.69

광주천2 4.67 0.0759 2.92

광주하수처리장방류수

4.96 0.0841 2.67

광주2-1 4.95 0.0857 2.99

황룡강 3.07 0.0478 5.04

지석천 3.18 0.0542 3.39

광산 4.98 0.0770 3.14

나주 4.43 0.0725 2.83

영본E(무안2) 4.01 0.0708 3.37


그림 21 10월 영산강수계의 DOC 및 SUVA(10월)

- 40 -

나. 질소화합물의 변화

질소화합물은 미생물의 성장에 필요한 필수성분중 하나로써 수계에

일정량 이상의 농도가 유입되게 되면, 인(P)과 함께 부영양화를 일으켜

수계의 건강성을 저해시키는 물질로 알려져 있다. 그러므로 질소화합물

의 변화는 질산화/탈질 미생물의 활동도를 간접적으로 확인할 수 있는

방법으로서 자연유기물의 형성에 미생물이 미치는 영향을 확인할 수 있

는 지표로 이용하고자 하였다.

그림 22～26은 각각 3월, 5월, 8월, 9월 및 10월의 영산강 수계에 존

재하는 질소화합물의 변화량을 나타내고 있다. 분석결과를 살펴보면 전

체적으로 분포 패턴의 차이는 크게 나타나지 않았으나, 9월 및 10월에서

상대적으로 높은 Ammonium 농도를 나타내는 것을 확인 할 수 있었다.

그리고 여러 종류의 질소화합물 중에서는 영산강 수계에서는 Nitrate가

주요 질소화합물임을 확인할 수 있었다. 광주하수처리장 경우 다른 지점

과 비교하였을 때 Ammonium의 농도가 높게 측정되는 것을 확인 할

수 있었는데, 이러한 높은 농도의 Ammonium의 경우 영산강 수계를 통

하여 이동하면서 질산화 미생물의 활동에 의해 Nitrate 또는 Nitrite로

전환되었으며, 특히 대부분 Nitrate로 전환된 것으로 사료된다.

- 41 -

0

1

2

3

4

5

6

7

담양

우치

광주

1

광주

천2

광주

하수

처리

장 방

류수

광주

2-1

황룡

강지

석천

광산

나주

영본

E (무

안2)

Conc

entr

qtio

n (m

g/L)

Ammonium Nitrite Nitrate

그림 22 영산강수계 질소화합물의 변화(3월)

0

1

2

3

4

5

6

7

담양

우치

광주

1

광주

천2

광주

하수

처리

장 방

류수

광주

2-1

황룡

강지

석천

광산

나주

영본

E (무

안2)

Conc

entra

tion

(mg/

L)

Nitrite Nitrate

그림 23 영산강수계의 질소화합물의 변화(5월)

- 42 -

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

담양

우치

광주

1

광주

천2

광주

하수

처리

장 방

류수

광주

2-1

지석

천광

산나

주

영본

E (무

안2)

Conc

entr

atio

n (m

g/L)



0

1

2

3

4

5

6

7

8

담양

우치

광주

1

광주

천2

광주

하수

처리

장 방

류수

광주

2-1

황룡

강지

석천

광산

나주

영본

E (무

안2)

Conc

entr

atio

n (m

g/L)



- 43 -

0

1

2

3

4

5

6

7

8

담양

우치

광주

1

광주

천2

광주

하수

처리

장 방

류수

광주

2-1

황룡

강지

석천

광산

나주

영본

E (무

안2)

Conc

enct

ratio

n (m

g/L)



- 44 -

다. 중금속

중금속 및 비금속은 수계의 건강성을 나타낼 수 있는 지표중 하나로

써 수계에 존재하는 미생물의 물질대사에서 중요한 역할을 수행한다. 그

리고 수계에 존재하는 자연유기물질과 complexation을 형성함으로써 독

성이 증가 또는 감소하기도 하며, 물질이동현상이 달라진다. 최근 들어서

멤브레인 이용한 수처리 공정에서는 자연유기물질과 결함된 중금속 및

비금속들이 fouling형성에 큰 영향을 미치는 주요인자 중 하나로 알려지

면서 자연유기물질 분석에서 중요한 항목 중 하나로 부각되고 있다.


재하는 중금속 변화량을 나타내고 있다. 그림에서 보는 바와 같이 계절

에 상관없이 알루미늄과, 철, 망간의 함량이 전체적으로 높게 나타내는

것을 확인할 수 있었다. 그리고 수온이 상대적으로 높았던 5월 및 8월

경우, 다른 철과 망간 보다 알루미늄의 농도가 상대적으로 높게 나타났

으며, 이와 반대로 수온이 낮았던 3월, 9월 및 10월의 경우 알루미늄보다

망간의 함량이 높게 나타나는 것을 확인 할 수 있었다. 여러 가지 중금

속 및 비금속 중에서, 알루미늄과 철의 경우 멤브레인을 이용한 수처리

공정에서 막오염을 형성시키는 주요 물질중 하나로 알려져 있기 때문에,

멤브레인 처리를 적용시키기 위해서는 이들 금속류의 전처리가 필요할

것이라고 판단되어진다.

- 45 -

0

20

40

60

80

100

120

140

담양

우치

광주

1

광주

천2

방류

수

광주

2-1

황룡

강지

석천

광산

나주

영본

E (무

안2)

Con

cent

ratio

n (μg

/L)

Al Cd Cu Fe Mn Ni Pb Zn

그림 27 영산강수계의 중금속 함량(3월)

0

50

100

150

200

250

담양

우치

광주

1

광주

천2

방류

수

광주

2-1

황룡

강지

석천

광산

나주

영본

E (무

안2)

Conc

entra

tion

(μg/L

)



- 46 -

0

20

40

60

80

100

120

140

담양

우치

광주

1

광주

천2

방류

수

광주

2-1

황룡

강지

석천

광산

나주

영본

E (무

안2)

Con

cent

ratio

n (μg

/L)

Al As Cd Cu Fe Mn Ni Pb Zn


0

20

40

60

80

100

120

140

160

담양

우치

광주

1

광주

천2

방류

수

광주

2-1

황룡

강지

석천

광산

나주

영본

E (무

안2)

Conc

entr

atio

n (μ

g/L)



- 47 -

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

담양

우치

광주

1

광주

천2

방류

수

광주

2-1

황룡

강지

석천

광산

나주

영본

E (무

안2)

Conc

entr

atio

n (μ

g/L)



- 48 -

라. 퍼클로레이트 분포 현황

수계에 존재하는 Perchlorate (ClO4-)는 자연정화가 거의 이루어지지

않고 일반적으로 환경에서는 수십년 동안 분해되지 않고 유지가 되기 때

문에 인위적인 제거가 필요하다. 이러한 Perchlorate로 인한 오염은 갑상

선의 기능을 저하시키는 내분비계 장애물질로 자연적으로 발생하기도 하

지만, 대부분은 군사적 목적 (화약 및 미사일 추진제)과 우주산업 (로케

트 추진제)등의 개발로 인하여 발생한다. Perchlorate는 인체에 응용수를

통해서만 섭취되는 것이 아니라, 음식물을 통해서도 유입될 수 있다. 특

히 Perchlorate는 갑상선의 기능저하를 일으키고, 유아나 임신 중의 태아

에게 신경발달 장애를 일으키는 것으로 알려져 있다. 이러한 Perchlorate

는 식물이나 동물의 체내에 유입되면 축적되어 영향을 미치는 것으로 알

려져 있다.


재하는 Perchlorate의 변화량을 나타내고 있다. 분석결과 (그림 32, 33)를

전체적으로 살펴보게 되면 3월과 5월에서 상대적으로 높은 Perchlorate

농도를 나타내는 것을 확인 할 수 있었다. 그러나 8월, 9월 및 10월 분석

결과 (그림 34, 35 및 36)에서는 그 농도가 현저히 감소하는 것을 확인

할 수 있었는데, 이는 여름철 강우로 인하여 수량이 증가하면서 희석되

었기 때문이라고 판단되어진다.

- 49 -

그림 32 3월 영산강 수계의 Perchlorate 분포현황


- 50 -



- 51 -


- 52 -

마. HPSEC에 의한 분자량 특성

자연유기물질의 분자량 크기는 수중의 미생물이 유기물들을 성장에 필요한

에너지원 (Carbon source)로서 이용정도를 결정하는 중요한 변수로 작용하는 것

으로 알려져 있다. 이러한 분자량 크기 분포 분석은 이온강도, 압력, pH 및

calibration strandard 등의 조건에 크게 영향을 받는 것으로 알려져 있다

(Aiken, 1984). 표 21은 Aquatic Humic Substances의 Molecular Weight,

Polydispersity, and Spectroscopic Properties를 나타내고 있다 (Chln et

al., 1994).

표 21 수계의 휴믹물질 및 용존유기탄소의 분자량, 흡수성 및 방향성(%)

- 53 -

그림 37～46는 각각 3월, 5월, 8월, 9월 및 10월의 영산강 수계에 존

재하는 방향성 물질과 protein-like 물질의 분자량 크기 분포를 나타내고

있다. 그림 37에서 보는 바와 같이 방향성 물질의 경우 3월의 경우 상대적

으로 좁은 범위의 분자량 크기분포를 (600-1,550 Da) 나타내었지만 5월

(그림39)의 경우 넓은 범위의 분자량 크기분포 (540-2,070 Da)를 나타내었

다. 그리고 3월의 protein-like 물질의 분자량 크기 분포 (그림 38) 역시 5

월의 protein-like 물질의 분자량 크기 분포 (그림 40)와 비교할 때 상대적

으로 넓은 범위의 분자량 크기 분포 (440-592,112 Da)를 보였다.

그림 41과 42를 살펴보게 되면 8월의 영산강 수계에 존재하는 방향

성 물질 및 protein-like 물질의 분자량 크기분포의 경우 각각 240～800

Da와 230～49610 Da로 구성되며, 9월의 분석결과 (그림 43 및 44)를 살

펴보게 되면 방향성 물질 및 protein-like 물질의 분자량 크기분포가 각

각 784～1650 Da와 590～31290 Da로 구성되는 것을 확인 할 수 있었다.

마지막으로 10월의 분석결과 (그림 45 및 46)에서는 각각 740～13780

Da와 590～4660 Da의 분자크기로 방향성 물질 및 protein-like 물질이

구성되어 있는 것을 알 수 있었다. 이렇듯 월별에 따른 분자량 크기 분

포 변화를 살펴보게 되면 방향성 물질의 경우 수온이 낮아지는 10월로

갈수록 분자량 크기가 증가하였으며, 이와 반대로 protein-like 물질의

경우 분자량 크기가 감소하는 것을 알 수 있었다. 이는 수온이 낮아짐에

따라 미생물의 활동도도 이에 비례하여 감소하기 때문에 미생물 분사물

의 비율이 감소하고 휴믹성분들의 비율이 증가했기 때문이라고 사료되어

진다. 그림 47은 분자량 크기 분포에 따른 자연유기물질의 처리법을 나타

내고 있다 (Shon et al., 2006). 분자량 크기 분포 분석결과에 기초하였을

때 영산강 수계에 존재하는 자연유기물질의 제거에는 Filtration에 의한 제

거방법이 적정한 것으로 사료된다.

- 54 -

그림 37 영산강 수계의 방향성 물질의 분자량 크기 분포(3월)

그림 38 영산강수계의 protein-like 물질의 분자량 크기 분포(3월)

- 55 -

그림 39 영산강수계의 방향성 물질의 분자량 크기 분포(5월)


- 56 -



- 57 -



- 58 -



- 59 -

그림 47 분자량 크기 분포에 따른 자연유기물질의 처리

바. 3D FEEM을 이용한 방향성물질 및 단백질 분석

자연유기물질은 Complex mixture로써 그 구성성분이 다양하고 복잡하

며, Source에 따라 여러 가지 특성들이 다양하게 나타난다. 이러한 자연유

기물질의 정확한 구성성분을 파악하기 위해서는 많은 시간과 복잡한 절차

가 요구되어진다. 3D FEEM를 측정함으로서 영산강수계에 존재하는 자연

유기물질의 주요 구성성분과 복잡성을 확인할 수 있을 것으로 사료된다.

표 22는 기존의 연구에서 수행된 분석결과로써 3D FEEM를 통해 밝혀진

자연유기물질의 주요 구성을 나타내고 있다 (Coble, 1996).

먼저 표준물질의 Maximum peak를 찾기 위하여 BSA (Protein-like),

fulvic acid (Humic-like)와 humic acid (Humic-like)를 3D FEEM을 통하

여 분석하였다. 그림 48에서 BSA는 Ex=280nm와 Em=340nm에서

- 60 -

Maximum peak를 나타내었고, 그림 49에서 나타나는 바와 같이 fulvic

acid 경우 Ex=260nm와 Em=440nm, Ex=320nm와 Em=440 nm에서

Maximum peak를 나타내었으며, 그림 50에서 humic acid는 Ex=270nm와

Em=450nm, Ex=320nm와 Em=440nm에서 각각 Maximum peak를 나타내

었다.

표 22 3D fluorescence EEM에 의한 주요 구성성분

표 23 및 24는 각각 3월과 5월의 영산강수계 자연유기물질의

maximum peak location과 주요 구성성분을 나타내고 있는데 3D FEEM

분석의 경우 maximum peak location이 약간 변화가 있었으나, 주요 구성

성분은 모두 변화가 없는 것으로 나타났다. 표 25～27은 각각 8월, 9월 및

10월 영산강 수계에 존재하는 자연유기물질의 maximum peak location

과 주요 구성성분을 나타내고 있다. 표에서 보는 바와 같이 3월과 5월의

분석결과와는 다르게 maximum peak가 단순화 되는 것을 확인 할 수

- 61 -

있었다. 그리고 3월과 5월의 분석결과와 동일하게 peak의 위치가 조금씩

변화하였지만, 주요 구성성분은 모두 변화가 없었다. 즉 영산강수계에 존

재하는 자연유기물질의 주요 구성성분은 humic-like substances인 것으

로 사료된다..

3D FEEM은 앞에서 언급한 바와 같이 protein-like물질과

humic-like 물질의 검출에 있어서는 아주 높은 감도를 나타내지만, 상대

적으로 탄수화물의 검출에는 감도가 아주 떨어진다. 그러나 미생물의 활

동에 의한 미생물 부산물의 경우 탄수화물이 상당한 부분을 차지하기 때

문에, 미생물 부산물이 자연유기물질 형성에 미치는 영향을 더 자세히

알아보기 위해서는 FTIR과 XAD 8/4 resins등을 이용하여 기능족 구성

및 relative polarity 등의 추가 조사가 필요한 것으로 사료된다.

그림 48 BSA (protein-like)의 3D 형광 EMM 분석결과

- 62 -

그림 49 Fulvic acid (humic-like)의 3D 형광 EMM 분석결과

그림 50 Humic acid (humic-like)의 3D 형광 EMM 분석결과

- 63 -

Name Ex (nm) Em (nm) Type of compounds

담양 320 410 Humic-like substances우치 280 430 Humic-like substances

330 420 Humic-like substances광주1 280 430 Humic-like substances

310 410 Humic-like substances광주천2 320 410 Humic-like substances

광주하수처리장방류수 320 410 Humic-like substances

280 410 Humic-like substances

광주2-1 320 410 Humic-like substances280 410 Humic-like substances

황룡강 310 410 Humic-like substances270 440 Humic-like substances

지석천 310 410 Humic-like substances광산 320 410 Humic-like substances

나주 320 410 Humic-like substances영본E(무안2) 290 400 Humic-like substances

표 23 영산강수계의 maximum peak location 및 주요 구성성분(3월)

Name Ex (nm) Em (nm) Corresponding compounds

담양 260 440 Humic-like substances우치 260 430 Humic-like substances

광주1 260 430 Humic-like substances

광주천2 270 430 Humic-like substances


320 410 Humic-like substances광주2-1 280 410 Humic-like substances

320 410 Humic-like substances황룡강 260 430 Humic-like substances

지석천 260 430 Humic-like substances

광산 260 430 Humic-like substances

나주 260 430 Humic-like substances

영본E(무안2) 260 440 Humic-like substances

표 24 영산강수계의 maximum peak location 및 주요 구성성분(5월)

- 64 -


담양 270 450 Humic-like substances

우치 270 430 Humic-like substances




광주2-1 310 400 Humic-like substances

황룡강 310 400 Humic-like substances





표 25 영산강수계의 Maximum Peak Location 및 주요 구성성분(8월)














- 65 -






광주하수처리장

방류수320 400 Humic-like substances








사. FTIR을 이용한 기능족 분석

본 연구는 현재 다양한 연구 분야에서 기능족분석에 가장 널리 쓰이

고 있는 Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR)을 이용하여 영

산강수계에 존재하는 자연유기물질의 주요 기능족의 변화를 파악하는데

중점을 두고 연구를 진행하였다. 자연유기물질은 여러 가지 종류의 기능

족들로 구성이 되며 이러한 기능족들은 자연유기물질의 특성을 나타내

주는 중요한 매개변수들이다. 또한 기능족 구성의 파악은 유기물질의 근

원을 유추할 수 있는 중요한 단서를 제공해 주기 때문에 수계의 자연유

기물질 특성평가에 유용한 자료로 이용될 것으로 사료된다.

그림 51과 52는 각각 3월 및 5월 영산강수계의 IR spectrum을 나타내

고 있다. 그림 51에서 보는 바와 같이 봄철 영산강 수계의 IR spectrum의

- 66 -

경우 주요 기능족으로 alcohols과 amides로부터 기원한 C=O, C-O를 가

지는 것을 확인할 수 있었는데, 이들은 주로 미생물부터 기원한 기능족이

기 때문에 자연유기물질들이 상대적으로 높은 친수성을 나타낼 것이라고

사료된다. 이에 반해 5월 영산강 수계의 분석결과 (그림 52)를 살펴보게

되면 수계에 존재하는 자연유기물질이 상대적으로 적은 종류의 기능족으

로 구성이 되는 것을 확인 할 수 있었다. 그러나 amines과 alcohols로부터

기원한 C=O, C-O와 OH를 주요 기능족으로 가지는 것으로 보아 역시 상

대적으로 높은 친수성을 나타낼 것이라고 사료된다. Amines, amides와

alcohols의 경우 주로 미생물의 세포벽 또는 미생물의 물질대사 과장에서

발생되는 미생물 부산물로부터 기원하기 때문에 방향성 물질에 비하여 상

대적으로 강한 친수성을 나타낸다.

그림 53, 54 및 55는 각각 8월, 9월 및 10월 영산강 수계에 존재하는

자연유기물질의 IR spectrum을 나타내고 있다. 그림에서 보는 바와 같이

8월 영산강 수계의 IR spectrum의 경우 주요 기능족으로 alcohols과

amides로부터 기원한 C=O, C-O를 가지는 것을 확인할 수 있었는데,

이들은 주로 미생물부터 기원한 기능족이기 때문에 자연유기물질들이 상

대적으로 높은 친수성을 나타낼 것이라고 사료된다. 이에 반해 9월 분석

결과를 살펴보게 되면 Alcohols에서 기원한 OH peak의 높이가 감소함

에 따라 상대적으로 친수성 또한 감소할 것이라고 사료된다. 그러나 10

월의 경우 Carboxylic acid로 기원한 C-O 기능족 peak가 나타나는 것으

로 보아 다시 친수성이 증가할 것이라고 판단되어 진다. Amines,

amides와 alcohols의 경우 주로 미생물의 세포벽 또는 미생물의 물질대

사 과정에서 발생되는 미생물 부산물로부터 기원하기 때문에 방향성 물

질에 비하여 상대적으로 강한 친수성을 나타낸다.

- 67 -

기능족 구성 분석결과를 전체적으로 살펴보게 되면, 3D FEEM 분석결

과와는 다르게 미생물 부산물에서 기원한 여러 기능족들의 구성 비율이

높은 것으로 나타났다. 따라서 영산강수계에 존재하는 자연유기물질의 구

성은 탄수화물의 비율이 높으며, 이러한 탄수화물은 미생물활동에 의한 부

산물로부터 기원한 것이라고 사료된다.

그림 51 영산강수계 자연유기물질의 IR spectrum(3월)

- 68 -

그림 52 영산강수계 자연유기물질의 IR spectrum(5월)

그림 53 영산강수계 자연유기물질의 IR spectra(8월)

- 69 -

그림 54 영산강수계 자연유기물질의 IR spectra(9월)

그림 55 영산강 수계 자연유기물질의 IR spectra(10월)

- 70 -

아. XAD 8/4 수지를 이용한 자연유기물 분리

자연유기물질은 현재 수처리 공정에서 널리 이용되고 있는 Membrane

filtration process에서 flux decline을 일으키는 주요 인자로 널리 알려져

있다. 자연유기물질은 structural 특성에 따라 크게 소수성/친수성/반친수성

으로 구분되며, 이러한 특성은 자연수계에서 토양에 의한 흡착, 미생물의

에너지원으로서의 이용 등과 같은 여러 가지 생물․화학반응들을 촉진하

거나 억제하는 역할을 하기 때문에 수생태계에서의 자연유기물질의 역할

을 평가하는데 중요한 인자로 활용될 것이라고 사료된다. XAD 8/4 resins

을 이용하여 영산강수계의 자연유기물질의 상대적 소수성/친수성/반친수성

을 파악함으로써 수계의 특성을 파악하기 위한 평가인자로 활용하고자 하

였다.

그림 56과 57은 각각 3월 및 5월 영산강 수계의 structure 분석결과를

나타내고 있다. 그림 56에서 보는 바와 같이 전체적으로 소수성 비율보다

는 친수성 및 반친수성의 비율이 높게 나타나는 것을 확인 할 수 있었다.

현재 휴믹물질의 대표물질로 이용되는 Suwanee river humic acid와

Suwanee river fulvic acid의 경우 70-80% 정도가 소수성물질로 구성되어

있는 것과 상반된다고 할 수 있다. 이러한 차이는 수계의 구성에 그 원인

이 있는데 우리나라의 수계의 경우 미국과 달리 휴믹물질들의 유입량이

상대적으로 작기 때문에 상대적으로 미생물의 활동이 자연유기물질의 구

성에 더 많은 역할을 수행하기 때문이라고 사료된다. 5월 영산강 수계의

structure 분석결과 (그림 57)를 보게 되면 다른 지점들에 비하여 친수성이

비율이 높은 것을 확인 할 수 있는데, 이는 다른 여러 가지 분석결과들과

일치하는 것이다.

그림 58, 59 및 60은 각각 8월, 9월 및 10월 영산강수계의 structure

분석결과를 나타내고 있다. 그림 54에서 보는 바와 같이 8월 경우 전체

- 71 -

적으로 소수성 비율보다는 친수성 및 반친수성의 비율이 높게 나타나는

것을 확인 할 수 있었다. 그림 55에서 보면 9월 영산강 수계의 자연유기

물질은 FTIR분석결과와 일치하게 8월 분석결과와 비교하여 친수성의 비

율이 증가하는 것을 확인 할 수 있었다. 그러나 다시 10월의 분석결과

(그림 56)를 살펴보게 되면 기능족 구성에서 Carboxylic acid에서 기원한

C-O peak 나타남으로써 XAD분석 결과에서 친수성이 다시 증가하는 것

을 확인 할 수 있었다. 이는 표 28에서 나타난 분석결과와 같이 한국의

수계에 존재하는 자연유기물질의 경우 상대적으로 친수성/반친수성의 비

율이 높다는 분석결과와 일치 한다 (Park et al., 2008).

- 72 -

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Frac

tions

(%)

광주1 광주천2 광주하수처리장방류수

광주2-1

Hydrophobic Hydrophilic Transphilic

그림 56 영산강 수계의 structure 분석결과(3월)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Frac

tions

(%)


광주2-1



- 73 -

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Frac

tions

(%)


광주2-1



0

10

20

30

40

50

60

Frac

tions

(%)


광주2-1



- 74 -

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Frac

tions

(%)


광주2-1



표 28 습지에서 자연유기물 구성 변화

- 75 -

IV 결 론

본 연구에서는 영산강수계에서 유입되는 자연유기물질특성을 조사하기

위하여 본류, 지천 및 하수처리장 방류수를 시기별로 수질을 조사하고, 유

기물분자량 크기 변화 등 다양한 물리․화학적 분석방법을 통하여 자연유

기물질을 분석평가한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.

1. 영산강수계 31개 중권역 전체 BOD배출부하량은 348.65톤/일, T-N 4

0.28톤/일, T-P 6.29톤/일이며, 도서 지역 등 기타 수계를 제외한 영산강

수계의 BOD배출부하량은 25.71톤/일, T-N 7.19톤/일, T-P 1.04톤/일로

나타냈으며, 영산강 수계 8개 중권역중에서는 광주광역시를 포함하는 영

산강상류 유역에 전체 인구의 33%가 밀집되어 있어 가장 높은 배출부하

량을 나타내고 있다.

2. 영산강 권역의 강수 패턴은 총 강수량 중 대부분이 6～8월 하절기에

집중되며 11～4월까지는 갈수기에 해당된다. 2009년은 2008년의 가뭄이

4월까지 지속되었으나 5월이후 증가하기 시작하여 특이하게 일년의 절반

이상의 강우량이 7월에 집중되었는데 8월은 7월의 절반정도 수준이며 겨

울철은 예년과 같은 현상을 나타내고 있다.

3. 영산강 본류에서 총질소 농도는 1.202～9.940 mg/L의 범위를 보였으

며 9월이 가장 낮았고 3월이 가장 높았다. 총인의 전체 평균농도는 0.247

mg/L이었고 본류는 0.257 mg/L, 유입지천은 0.224 mg/L로서 유입지천

의 농도가 다소 낮게 나타났다. 클로로필 a 농도는 본류에서 0.2～68.4

mg/㎥의 범위를 보였으며 광주1지점이 68.4 mg/㎥로 가장 높게 나타났

- 76 -

으며 지점별로는 중류가 높은 반면 상․하류는 낮게 나타났다.

4. BOD는 본류에서 1.1～8.6 mg/L의 범위를 보였으며 상류지역에서는

“약간 좋음”, 광주2 “약간 나쁨” 무안2에서 “좋음” 등급의 수질로 회복되

었다. 하수처리장 방류수는 0.9～10.8 mg/L의 범위를 보였으며 평균 4.9

mg/L이었다. COD는 본류에서 3.0～11.7 mg/L의 범위를 보였으며 평균

6.9 mg/L, 지천은 4.3～13.4 mg/L이며 평균 7.8 mg/L로 본류보다 다소

높았다.

5. BOD와의 상관성은 하수처리장 방류수에서 0.710으로 가장 높게 나타

났으며 본류에서는 0.383으로 낮게 나타났다. COD는 본류 0.491, 지천 0.

473으로 높은 상관성을 나타내지 않았으며 방류수에서는 0.099로 상관성

이 가장 낮았다. 총질소는 본류, 지천 및 방류수에서 모두 상관성이 낮았

으나, 총인은 방류수에서 -0.505로 가장 높았으며 방향성 유기물질의 지

표가 되는 UV254는 방류수에서 -0.701로 가장 높았다.

6. SUVA값을 월별 비교해 보면 3월에 비해 5월이 더 높은 DOC 값을

나타냄에도 불구하고 상대적으로 높은 SUVA값을 가지는 것을 확인 할

수 있었는데 이는 봄철 갈수기에 의한 영향으로 사료된다. 8월은 본류가

2.32～6.17 L mg-1 m-1의 범위로서 3, 5월에 비해 높게 나타났는데 이는

여름철 강우에 의한 외부유입 유기물에 의한 것으로 생각된다. 그리고

10월이 2.83～7.31 L mg-1 m-1의 분포로서 가장 높았다.

7. 계절에 상관없이 알루미늄과, 철, 망간의 함량이 전체적으로 높게 나

타났으며, 수온이 상대적으로 높았던 5월 및 8월 경우, 다른 철과 망간

보다 알루미늄의 농도가 상대적으로 높게 나타났으며, 이와 반대로 수온

- 77 -

이 낮았던 3월, 9월 및 10월의 경우 알루미늄보다 망간의 함량이 높게

나타났다.

8. 분자량 크기 분포 변화는 방향성 물질의 경우 수온이 낮아지는 10월

로 갈수록 분자량 크기가 증가하였으며, 이와 반대로 protein-like 물질

의 경우 분자량 크기가 감소하는 것을 알 수 있었다.

9. 3D FEEM 분석결과 8～10월은 3월과 5월의 분석결과와는 다르게 max

imum peak가 단순화 되었으며 그리고 3월과 5월의 분석결과와 동일하

게 peak의 위치가 조금씩 변화하였지만, 주요 구성성분은 모두 변화가

없었다. 즉 영산강수계에 존재하는 자연유기물질의 주요 구성성분은 휴

믹물질과 하수처리장 방류수 기인 유기물질인 것으로 사료된다.

10. 영산강수계의 자연유기물의 IR spectrum 분석결과 주요 기능족으로

alcohols과 amides로부터 기원한 C=O, C-O를 가지는 것으로 나타났는

데 이는 미생물 부산물에서 기원한 여러 기능족들의 구성 비율이 높기 때

문으로 사료된다. 그리고 구조 분석결과 소수성 비율보다는 친수성 및 반

친수성의 비율이 높게 나타났다.

- 78 -

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- 84 -

부 록

표 1 영산강 본류 수질 조사 결과 (1)




표 5 영산강 주요지천 및 광주하수처리장 방류수 수질 조사 결과 (1)




- 85 -

조사월 조사지점 수온(℃)

PH DO(mg/L)

EC(μs/cm)

BOD(mg/L)

COD(mg/L)

chl - a(mg/m

3)

3월

담양 7.7 7.1 12.5 330.0 2.2 3.90 7.46

우치 8.3 7.9 11.5 354.0 1.2 5.78 5.97

광주1 9.2 7.7 12.1 332.0 5.4 6.29 19.09

광주2-1 9.3 7.0 9.3 453.0 6.0 8.07 7.96

광산 9.3 7.1 9.6 412.0 5.3 8.93 13.88

나주 8.9 8.2 14.2 362.0 1.2 10.03 33.50

무안2 6.0 7.8 12.8 2182.0 7.3 5.32 6.26

5월

담양 23.1 7.0 8.8 191.1 1.1 3.27 13.18

우치 25.6 7.6 7.4 312.8 5.7 17.15 26.29

광주1 24.3 8.1 8.4 324.6 8.8 11.65 34.59

광주2-1 23.4 7.2 7.6 463.0 6.7 11.65 41.82

광산 25.5 7.4 7.4 399.4 6.2 8.93 42.35

나주 26.1 8.3 8.8 304.8 5.5 9.41 35.21

무안2 22.7 8.1 9.5 1864.0 1.3 5.66 6.18

8월

담양 25.9 6.5 11.2 315.6 2.9 4.38 61.80

우치 27.5 7.7 11.0 200.6 4.1 7.02 71.72

광주1 27.8 7.9 10.3 199.6 7.1 6.92 68.36

광주2-1 28.2 8.0 12.3 319.0 8.6 8.77 52.61

광산 29.0 7.4 10.4 296.7 7.2 7.38 45.63

나주 29.6 9.2 16.5 213.1 6.6 6.26 27.58

무안2 28.9 8.1 11.0 197.4 3.2 5.90 14.50

9월

담양 22.3 6.6 9.1 188.2 1.1 2.97 1.62

우치 22.5 7.3 8.6 217.8 2.1 4.50 9.29

광주1 23.1 7.5 7.8 241.7 1.6 5.22 7.56

광주2-1 25.2 7.1 7.1 337.0 4.6 8.02 4.73

광산 25.6 7.1 7.6 317.7 2.8 6.48 0.18

나주 26.5 7.9 8.3 304.4 3.3 6.81 9.53

무안2 26.6 7.2 6.7 547.3 1.2 5.42 1.67

10월

담양 19.4 6.7 11.0 319.4 1.3 3.22 3.70

우치 18.7 7.3 10.8 301.9 2.1 4.33 5.47

광주1 18.4 8.5 15.0 320.3 5.8 5.58 9.25

광주2-1 19.1 6.9 11.8 482.2 3.6 9.43 9.30

광산 19.7 7.4 13.9 431.7 4.0 7.18 6.76

나주 20.4 8.8 16.6 395.9 2.5 6.25 4.03

무안2 19.5 7.4 9.6 831.0 0.8 4.88 2.68

11월

담양 12.7 7.0 11.3 358.1 2.2 3.97 5.39

우치 9.1 7.3 12.4 355.1 3.7 5.75 17.18

광주1 상류지역 공사로 인한 탁도 발생으로 시료채취 불가

광주2-1 12.3 6.9 9.7 495.3 6.9 8.83 22.32

광산 12.3 7.6 9.7 469.9 8.4 9.89 32.07

나주 12.9 8.6 11.8 438.1 5.8 7.61 19.34

무안2 13.0 7.1 10.4 1066.0 2.1 4.44 2.85


- 86 -

조사월 조사지점 TOC(UV)(mg/L)

DOC(UV)(mg/L)

TOC(고온산화)(mg/L)

NPOC(고온산화)(mg/L)

TN(mg/L)

TP(mg/L)

3월

담양 2.88 2.44 3.64 2.97 2.877 0.143

우치 0.98 0.71 2.66 2.24 2.577 0.064

광주1 4.34 3.22 6.42 5.19 2.902 0.097

광주2-1 5.40 4.24 8.14 6.35 9.940 0.536

광산 5.63 4.64 7.02 5.65 7.777 0.319

나주 3.74 3.54 4.19 4.01 5.997 0.255

무안2 6.14 5.70 6.11 5.47 3.317 0.080

5월

담양 2.02 10.70 3.18 2.74 3.468 0.058

우치 9.46 14.80 10.81 11.02 2.356 0.118

광주1 9.54 13.20 11.43 11.16 2.184 0.167

광주2-1 8.08 8.80 9.49 8.95 8.588 0.629

광산 7.70 12.00 8.92 8.99 6.704 0.676

나주 7.28 12.40 8.45 8.36 4.035 0.309

무안2 4.90 9.04 6.61 5.38 3.614 0.062

8월

담양 3.76 3.16 1.41 3.00 3.097 0.178

우치 4.40 4.10 3.30 4.29 1.755 0.094

광주1 4.02 4.22 3.03 3.98 1.471 0.094

광주2-1 5.97 4.17 4.34 5.58 5.216 0.369

광산 5.08 6.53 3.31 5.45 4.584 0.246

나주 3.90 4.62 3.55 4.07 2.647 0.139

무안2 4.24 4.38 3.66 3.79 2.247 0.146

9월

담양 2.32 1.94 4.04 3.55 1.527 0.097

우치 3.88 3.04 5.06 5.64 1.263 0.071

광주1 4.23 3.68 5.43 5.36 1.555 0.097

광주2-1 5.47 4.44 7.14 7.65 4.950 0.497

광산 4.71 4.32 6.59 5.92 4.901 0.322

나주 5.06 4.10 6.62 5.96 4.363 0.188

무안2 3.90 3.40 5.90 6.73 1.911 0.098

10월

담양 2.95 2.71 4.97 2.50 2.889 0.202

우치 3.57 4.89 5.94 3.30 1.202 0.038

광주1 4.30 4.05 6.53 3.71 1.301 0.064

광주2-1 5.60 5.56 8.20 5.40 8.736 0.973

광산 5.04 5.34 7.48 4.72 6.733 0.482

나주 4.74 4.72 7.08 4.66 5.820 0.376

무안2 3.61 3.70 5.80 3.53 1.975 0.070

11월

담양 2.70 2.47 4.63 2.29 3.182 0.252

우치 4.14 3.70 6.54 3.89 2.237 0.050


광주2-1 5.54 4.86 8.62 6.02 7.753 0.765

광산 5.76 4.84 9.17 5.72 7.107 0.701

나주 4.91 4.32 7.71 5.06 6.447 0.502

무안2 3.54 3.50 5.84 3.68 2.221 0.067


- 87 -

조사월 조사지점 F(mg/L)

Cl(mg/L)

SO4(mg/L)

NO3(mg/L)

3월

담양 - - - -

우치 - - - -

광주1 - - - -

광주2-1 - - - -

광산 - - - -

나주 - - - -

무안2 - - - -

5월

담양 0.0618 20.0348 22.1835 3.2299

우치 0.1275 30.6216 45.3578 0.5640

광주1 0.1190 34.7233 35.7920 0.2980

광주2-1 0.0934 66.6661 33.2989 6.5414

광산 0.0820 54.0952 31.0318 3.5626

나주 0.1104 36.3843 30.2321 2.0350

무안2 0.1080 482.6672 94.7767 2.4951

8월

담양 0.0426 34.2432 28.3037 2.6882

우치 0.0367 15.8117 17.1230 0.8007

광주1 0.0424 16.8603 15.0951 0.5187

광주2-1 0.0357 10.2320 18.9062 1.5214

광산 0.0430 34.3972 17.7898 2.2282

나주 0.0359 21.0629 17.3569 1.7585

무안2 0.0490 25.4111 13.3342 1.2753

9월

담양 0.0466 19.0343 17.0654 1.2695

우치 0.0528 18.2206 23.1812 0.8045

광주1 0.0557 20.2299 25.6633 0.8116

광주2-1 0.0563 41.4004 25.3088 2.7516

광산 0.0556 38.2585 23.6135 3.7147

나주 0.0587 35.9745 25.2295 3.7235

무안2 0.0699 117.2247 29.0137 1.4517

10월

담양 0.0768 31.1629 24.0463 2.3397

우치 0.0417 24.9434 37.0260 0.6887

광주1 0.0726 26.4128 38.4563 0.6354

광주2-1 0.0843 64.0390 32.7766 5.8567

광산 0.0423 53.4461 31.7464 4.6927

나주 0.0433 49.5230 29.8450 4.5154

무안2 0.1070 185.4440 39.8288 1.4659

11월

담양 0.0905 46.5235 22.7251 2.9104

우치 0.0811 31.6091 53.3773 1.7968


광주2-1 0.0894 77.1292 35.2201 6.5657

광산 0.0760 63.9346 35.0336 4.6280

나주 0.0733 58.6383 34.1596 5.0328

무안2 0.1173 251.7924 52.0263 1.7563


- 88 -

조사월 조사지점 Na(mg/L)

NH4(mg/L)

K(mg/L)

Mg(mg/L)

Ca(mg/L)

3월

담양 - - - - -

우치 - - - - -

광주1 - - - - -

광주2-1 - - - - -

광산 - - - - -

나주 - - - - -

무안2 - - - - -

5월

담양 20.3721 - 4.3009 2.8983 15.6194

우치 24.6738 0.4228 7.7526 5.7910 33.2398

광주1 25.2853 0.1160 6.6381 5.3367 29.8322

광주2-1 60.3765 na 11.7708 6.9078 28.3019

광산 45.2664 0.2708 9.5961 6.1410 25.4197

나주 28.3992 - 7.2427 5.4020 23.0810

무안2 337.5590 - 17.7259 37.4874 36.3495

8월

담양 39.3880 - 6.2680 4.1428 24.5830

우치 15.0173 0.0759 3.9767 4.0768 21.3188

광주1 15.1095 0.1781 4.0719 4.1318 20.5634

광주2-1 10.5049 0.4821 2.8054 4.2289 17.2330

광산 30.1210 1.9684 7.0019 4.6512 21.1139

나주 17.6939 0.2493 3.9973 4.1197 17.7439

무안2 19.8476 0.0854 4.2579 4.4022 13.0976

9월

담양 20.1805 - 3.8290 2.6632 14.1071

우치 14.8029 0.0647 4.0818 4.1865 20.8188

광주1 17.3749 0.1964 4.3687 4.6417 24.3545

광주2-1 32.9891 1.6926 6.9562 5.0095 20.7196

광산 28.3145 0.3613 6.2425 5.0767 21.3048

나주 12.5159 - 3.0878 3.4907 16.5146

무안2 76.1575 - 6.9862 10.9338 16.9425

10월

담양 - - - - -

우치 - - - - -

광주1 - - - - -

광주2-1 - - - - -

광산 - - - - -

나주 - - - - -

무안2 - - - - -

11월

담양 45.2234 0.1537 5.4090 5.4741 26.0194

우치 27.7737 - 6.2742 6.5480 38.2958


광주2-1 66.3849 0.7298 12.2043 7.7652 27.4834

광산 55.4781 1.9058 10.4421 7.2555 25.7933

나주 50.6945 0.8630 9.4979 7.3645 26.7829

무안2 173.6092 - 10.8130 22.5689 23.7218


- 89 -

조사월 조사지점 수온(℃) PH DO

(mg/L)EC

(μs/cm)BOD

(mg/L)COD

(mg/L)chl - a(mg/m3)

3월

황룡강3-1 8.4 9.2 12.8 323.0 0.3 7.52 32.71

광주천2 9.8 7.7 6.1 381.0 6.1 10.51 9.95

지석천4 8.3 9.3 14.6 318.0 1.0 10.62 32.29

방류수 12.0 7.1 8.9 467.0 0.9 9.83 0.34

5월

황룡강3-1 24.6 7.7 7.8 217.9 3.0 8.26 17.41

광주천2 28.1 9.5 10.4 392.6 10.4 13.42 112.84

지석천4 25.3 8.7 8.3 229.7 6.7 8.28 32.58

방류수 22.6 6.9 7.2 544.3 4.3 10.35 1.69

8월

황룡강3-1 29.2 8.6 12.2 169.7 4.7 5.80 31.81

광주천2 28.6 8.9 11.8 320.1 10.8 10.49 192.13

지석천4 30.4 9.4 14.7 174.8 7.3 5.58 37.83

방류수 26.1 6.8 8.4 532.0 10.8 9.01 2.18

9월

황룡강3-1 25.4 7.7 7.8 172.8 1.9 5.08 2.79

광주천2 23.7 8.9 10.2 385.2 6.7 10.07 50.81

지석천4 27.9 9.0 9.2 250.1 3.0 5.89 15.25

방류수 24.5 6.7 7.1 581.5 5.7 12.04 3.77

10월

황룡강3-1 18.3 7.4 10.9 215.6 1.7 4.63 3.62

광주천2 19.7 7.7 9.7 476.1 6.8 10.63 16.49

지석천4 19.9 9.4 16.6 292.9 2.3 5.37 5.83

방류수 21.7 6.5 8.5 530.6 3.7 8.06 0.26

11월

황룡강3-1 8.6 8.1 8.9 241.1 2.9 4.36 2.35

광주천2 11.2 8.6 12.3 545.3 6.4 9.27 20.47

지석천4 10.8 8.7 11.2 345.7 2.7 4.32 3.78

방류수 17.3 6.5 8.2 534.7 4.0 10.65 0.27


- 90 -

조사월 조사지점 TOC(UV)(mg/L)

DOC(UV)(mg/L)

TOC(고온산화)(mg/L)

NPOC(고온산화)(mg/L)

TN(mg/L)

TP(mg/L)

3월

황룡강3-1 1.56 1.52 1.94 1.57 1.821 0.067

광주천2 5.78 5.16 6.74 5.59 8.909 0.487

지석천4 2.24 2.22 2.68 2.18 4.272 0.201

방류수 1.80 1.72 2.24 1.79 10.896 1.018

5월

황룡강3-1 4.99 15.10 6.27 6.26 1.581 0.055

광주천2 8.78 12.90 13.25 12.10 4.529 0.551

지석천4 5.20 10.80 7.64 7.78 2.797 0.127

방류수 7.04 8.38 7.73 7.19 10.191 0.610

8월

황룡강3-1 3.69 3.31 2.92 3.82 1.144 0.063

광주천2 6.56 6.23 5.20 5.49 4.560 0.326

지석천4 3.41 5.70 2.84 3.42 2.385 0.116

방류수 7.60 7.72 3.67 6.60 12.231 0.347

9월

황룡강3-1 3.90 3.16 5.63 4.93 0.552 0.049

광주천2 6.46 5.03 8.30 6.69 4.806 0.286

지석천4 4.48 3.34 5.99 6.19 2.321 0.116

방류수 8.44 6.63 10.19 8.42 14.318 0.325

10월

황룡강3-1 3.38 3.66 5.39 3.05 0.644 0.048

광주천2 5.85 6.43 8.45 5.66 6.397 0.457

지석천4 3.72 3.76 5.97 3.37 4.240 0.271

방류수 6.26 5.48 8.62 5.58 12.663 0.478

11월

황룡강3-1 3.26 3.04 5.41 3.13 1.068 0.041

광주천2 5.14 4.44 7.90 5.27 5.618 0.361

지석천4 3.20 2.99 5.48 3.47 6.404 0.414

방류수 5.82 5.18 8.51 5.85 13.414 1.631


- 91 -

조사월 조사지점 F(mg/L)

Cl(mg/L)

SO4(mg/L)

NO3(mg/L)

3월

황룡강3-1 - - - -

광주천2 - - - -

지석천4 - - - -

방류수 - - - -

5월

황룡강3-1 0.1059 27.0950 17.3429 0.7647

광주천2 0.0955 54.2798 28.9908 2.9255

지석천4 0.0881 19.3108 27.9921 1.4992

방류수 0.0727 88.5387 30.2605 7.1371

8월

황룡강3-1 0.0412 16.1982 9.9647 0.2942

광주천2 0.0468 37.4494 20.2100 2.2798

지석천4 0.0423 36.8170 19.0805 2.1696

방류수 0.0416 77.2683 27.4650 3.8795

9월

황룡강3-1 0.0569 15.6978 11.0690 0.2260

광주천2 0.0655 48.4924 27.6612 4.0358

지석천4 0.0579 17.1560 30.2949 1.9848

방류수 0.0557 83.0986 33.6800 6.3833

10월

황룡강3-1 0.0439 20.1845 12.8677 0.1171

광주천2 0.0427 61.4781 34.8920 4.4495

지석천4 0.0418 21.9304 33.4804 3.4661

방류수 0.0418 75.0314 26.9756 5.8190

11월

황룡강3-1 0.8320 26.1286 18.1661 0.4920

광주천2 0.0789 93.1316 41.0423 5.2060

지석천4 0.0716 28.6275 37.2121 7.3129

방류수 0.0689 86.8944 30.1343 8.0524


- 92 -

조사월 조사지점 Na(mg/L)

NH4(mg/L)

K(mg/L)

Mg(mg/L)

Ca(mg/L)

3월

황룡강3-1 - - - - -

광주천2 - - - - -

지석천4 - - - - -

방류수 - - - - -

5월

황룡강3-1 17.4604 - 4.6037 4.1499 19.9444

광주천2 47.2456 - 8.9329 6.2574 31.6563

지석천4 15.3448 - 4.7338 5.3731 21.4995

방류수 79.3802 - 14.8619 6.7150 27.1476

8월

황룡강3-1 12.7522 - 3.0741 3.5142 16.5420

광주천2 32.8111 1.1507 6.6947 4.7576 28.4669

지석천4 33.7728 2.3074 7.5391 4.8593 22.8975

방류수 69.7167 6.9598 13.7405 5.4205 23.9980

9월

황룡강3-1 31.0680 1.0762 6.6487 4.8917 20.4568

광주천2 38.9317 0.5274 7.8187 5.8330 31.3541

지석천4 15.7846 - 4.1728 6.5403 24.3150

방류수 70.7714 6.8159 13.3819 5.0485 21.2651

10월

황룡강3-1 - - - - -

광주천2 - - - - -

지석천4 - - - - -

방류수 - - - - -

11월

황룡강3-1 22.5205 - 4.7048 4.6100 22.3243

광주천2 73.9893 0.1097 10.8940 9.7570 30.9746

지석천4 23.3294 0.4732 5.3483 9.4778 33.8896

방류수 75.1200 0.7029 14.1779 6.0336 21.9288


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