An Analysis of Suitable site of Constructed Wetland using High Resolution Satellite Image and GIS in Kyoung-An Stream

고해상도 위성영상과 GIS를 이용한 인공습지 적지 분석 -경안천을 대상으로-

Various human activities such as the Urbanization and Industrialization are estimated the main factors to pollute the stream. Now days, numerous studies are carried out for managing non-point sources which have un-effect on water quality of streams by land-use and livestock. In case of Korea, a matter of concern that the management of Pal dang reservoir - the main water resources of the national capital region - has been occurring. Especially, large-scale constructed-wetlands are planned and constructed at the end of Kyoung-an stream. Additionally a lot of sewage treatment plants are newly installed and extended in this watershed. According to these efforts, water quality of Kyoung-an stream is predicted that would be improved. But the more detail and scientific analysis should be carried out for the water quality improvement, because, existing water quality improvement projects are not involved to analyze root of water quality deterioration and improvement plans. Therefore, this study aims to select suitable areas for constructed-wetlands and to calculate size of the constructed-wetlands for water quality improvement in Kyoung-an stream through the geographical pollutant distribution analysis and land-use pattern analysis by high resolution satellite image and suitable area analysis of constructed-wetlands by GIS(Geographic information system). The progress of this study is (1) to select maximum pollutant loaded area by geographical analysis based on water quality data, (2) to analyze land-use patterns using high resolution satellite image, (3) to select suitable areas of constructed-wetlands, (4) to calculate area and volume of chosen constructed-wetlands using GIS. Basically, sizes of constructed-wetlands are induced through the constructed-wetlands design index based on treatment ratio(provided by Korea Water Resources Corporation). As a result of this study, two areas are selected to construct constructed-wetlands. One of the area was $127,586m^2$ near by Yong-in sewage treatment plant, and the other area was $1,647m^2$ near by Ju-buk stream and Dae-dae stream.

도시화 및 산업화 등 인간의 다양한 활동은 하천의 주요 오염원으로 평가되어져 왔다. 현재 하천의 수질에 악영향을 미치는 요인으로 토지의 이용 및 축산업에 따른 비점오염원을 관리하기 위한 다양한 연구들이 이루어고 있으며, 이 가운데 서울을 비롯한 경기도의 상수원을 공급하는 주요 수자원으로 이용되고 있는 팔당호의 관리 방안에 대한 초유의 관심이 모아지고 있는 실정이다. 지금까지 팔당호의 수질개선을 위한 노력의 일환으로 경안천 살리기 운동과 같은 지자체의 노력이 이루어지고 있으며, 상당한 액수의 경비를 소요하고 있는 실정이다. 특히, 경안천 하류에 대단위 인공습지 조성사업을 계획 시행하고 있으며, 이와 더불어 하수처리장의 신설 및 증설이 이루어지고 있어 팔당호 수질의 주요인으로 인정되고 있는 경안천의 수질이 상당 부분 개선될 것으로 전망되어지고 있다. 하지만 지금까지의 그러한 수질개선사업은 근본적인 원인 분석 및 적극적 대안 제시가 아닌 아쉬움을 내포하고 있어 보다 세밀하고 과학적인 분석이 우선시되어져야 한다. 따라서 본 연구에서는 경안천 수질 개선을 위한 수질 및 부하량 분포를 공간적으로 파악함과 동시에 고해상도 위성영상을 통한 대상지의 토지이용행태 분석과 GIS분석을 통한 습지의 입지 가능성을 분석하고, 이들의 종합적인 조건에 부합할 수 있는 인공습지의 위치 및 규모를 산정하고자 하였다. 연구의 진행은 (1) 수질 및 부하량에 대한 공간분석을 통한 최대 오염부하 구역을 선정, (2)고해상도 위성영상을 통한 토지이용 현황 파악, (3) 습지 조성 가능 대상지의 위치 선정, (4) GIS를 이용한 인공습지의 면적 및 체적 산정 등으로 이루어졌다. 기본적으로 인공습지의 규모는 수자원공사에서 제공하고 있는 습지처리효율에 따른 설계기준을 통해 유도되었으며, 그 결과 경안천 일대에 2개 구역(용인하수처리장 부근, 대대천 주북천 일대)에서 인공습지의 조성이 필요하다고 판단되었고, 그 면적은 각각 $127,586m^2$과 $1,647m^2$로 책정되었다.