1. Title & Journal
Title: Accuracy and precision of the volume?concentration method for urban stormwater modeling
Journal: Water Research 43 (2009) 2773-2786
Authors: Mi-Hyun Park, Xavier Swamikannu, Michael K. Stenstrom
2. Author's Background
Mi-Hyun Park
Assistant Professor, Department of Civil and Environmental Engineering, University of Massachusetts Amherst
Ph. D. University of California (2004)
Interests: Environmental remote sensing
Surface water quality modeling using satellite imagery and GIS
Urban watershed management and sustainability
Human impact on surface water quality
Stormwater runoff modeling and management
3. Summary
본 논문은 강우 유출에 의한 오염물 발생량 예측에 대한 서로 다른 6개의 논문에 대해 문헌 조사를 한 후, 각 연구 결과의 가정, 방법론을 특정 연구 지역에 적용하여 그 결과를 비교해 보고자 하였다.
강우 유출 모델링에 있어서 유량 및 수질 항목의 예측은 토지 이용도 및 토지 피복도 등과 밀접한 관련이 있다. 특히 각 토지 이용도에 따른 투수층과 불투수층 사이의 비율의 차이는 강우에 따른 총 오염 물질 발생량을 결정하는데 중요한 인자 역할을 한다. 이러한 유역 내 토지 이용도에 대한 정보는 공공 기관의 조사를 통해 제공되는데, 이 정보를 제공하는 공공 기관별 토지 이용도 분류가 다를 수 있으며, 이를 이용하는데 있어서 관련 항목에 대한 분류가 연구진별로 선택적일 수도 있기 때문에, 이를 통한 강우 유출 모델링의 결과가 달라질 수 있다. 따라서 이 연구에서는 서로 다른 6개의 연구 내용을 Santa Monica Bay 유역을 대상으로 적용함으로써, 토지 이용도 분류의 차이로 인한 runoff coefficient와 오염물 발생량의 차이에 대해 비교하였다.
결과적으로, 토지 이용도별 rainfall coefficient의 차이는 특정 토지 이용도 특성 (multiple-family residential area, transportation area)에 따른 rainfall coefficient의 차이를 효과적으로 반영하느냐에 따라 최대 25%의 강우 유출 유량의 차이가 발생했으며, 이는 강우 유출에 의한 오염물의 총 발생량 (load)의 정량치 예측에도 큰 영향을 미쳤다. 또, 각 토지 이용도 유형별 오염물 축적 형태의 차이가 각 연구 방법론별로 다르게 고려되면서, 동일 지역에 대한 적용 결과가 서로 다른 EMC 농도를 보이는 것으로 나타났다. 하지만, 이러한 연구 결과의 차이는 해당 연구를 진행하면서 정립한 각 연구진들의 논리와 적절한 가정의 차이에서 비롯된 것일 뿐, 각 연구의 방법론이 옳고 그르냐를 판단할 수는 없다. 따라서 이러한 연구 방법론의 비교를 통해, 향후 연구를 진행함에 있어서 연구진의 Hypothesis와 Assumption에 대한 적절하고 지속적인 검토와 고찰이 필요하며, 연구 결과를 통해 도심 유역 관리를 위한 최적의 BMP 방안을 기대할 수 있다.
4. Originality & Applications
본 논문은 도심 강우 유출 모델링을 진행하는데 있어서 결정적인 역할을 하는 토지 이용도 특성을 어떤 형태로 Classification 하는지, 각 토지 이용 형태에 따른 특성을 어떤 식으로 가정했는지 등의 차이를 갖고 있는 서로 다른 연구 방법론을 각각 적용하여 그 결과를 비교함으로써 각 방법론의 장/단점을 비교하였다.
이를 통해 도심 강우 유출에 의한 오염 물질 발생 총량의 예측이 각 방법론별로 차이가 있을 수 있음을 보임으로써 최적의 BMP 방안 도출 방안 마련의 중요성에 대해 강조하고 있다.
5. Reviewer contact: 이승원 (swonlee@gist.ac.kr)
