된다(Franceschini & Tsai, 2008). 또한 안전율(MOS)은 오염총량 산정과정 이 본래적으로 가지고 있는 불확실성을 설명하지만, 실제 오염총량이 과소평가
이와 같이 오염총량관리계획 수립과정에서 배출 가능한 오염총량을 산정한 후 일정 비율의 안전율을 적용한 나머지를 유역에서 실질적으로 배출할 수 있는 허용총량으로 할당을 한다. 이렇게 일정비율을 적용하는 것을 명시적 안전율 (Explicit MOS)이라 한다. 이렇게 일정비율을 적용하는 것 외에도 계산과정에 서 보수적(Conservative) 가정을 적용하여 부하량을 산정하거나 모델링을 이 용하여 수질을 예측하여 충분히 수질을 개선할 수 있도록 하는 내재적 안전율 (implicit MOS) 산정방법도 사용된다. 내재적 안전율 산정방법은 고려된 안전 율의 크기와 설정된 안전부하량의 값을 정량적으로 나타낼 수 없다는 한계가 있다.
미국의 국가연구위원회(National Research Council, NRC, 2001)는 "현행 TMDL 프로그램은 MOS를 이용하여 모델링 과정의 불확실성을 고려하고 있다.
EPA는 MOS를 임의적으로 설정하는 것을 중단하고, 불확실성 분석을 통하여 MOS를 선정해야 한다.”고 하였다. 또 EPRI(2004)는 불확실성 분석에 기반 하지 못하고 임의적으로 안전율이 설정되는 경우에 안전율이 지나치게 낮게 설정되면 목표수질의 달성이 어려워질 수 있고, 너무 높게 산정될 경우 부하량 삭감을 위한 시설투자, 개발제한 등 높은 경제적 비용을 요구하게 되어 비효율적 이라 평가하였다.
안전율 설정의 과학적 근거를 마련하고, 또 목표수질을 달성하고 경제적 비용 이 과다하지 않은 적정한 수준의 안전율을 설정하는 것은 중요한 과제이다. 안전 율 설정의 필요성과 목표는 명확하지만, 그 설정방법은 계속적으로 발전하고 있다. 특히 국가 전체적으로 시행되고 있는 미국을 중심으로 안전율 설정에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
나. 수질오염총량에 내재된 불확실성
변수(전달율, 분해율 등)의 시간적 변동성, 민감도와 같은 개별적 변동성, 그리 고 반응변수 값의 무작위 변동성 등을 포함한다.
Chen(2006)은 TMDL 프로그램을 수립 및 이행하는 단계별로 불확실성의 요소를 분석하였다. Chen은 TMDL 프로그램이 문제를 명확하게 규정하고, 자료를 수집하여 허용부하량을 할당한 후에 이행정도를 모니터링 하는 단계에 서 주요하게 고려되어야할 불확실성을 규정하기도 하였다(그림 1).
자료: Chen(2006).
<그림 1> 오염총량제에서 불확실성의 원인
Shirmohammadi 등(2006)은 Haan(1989)의 유역모델을 이용한 TMDL 수 학적 표현을 이용하여 불확실성을 크게 입력요소의 변동성, 모델 알고리즘, 모델 보정과 스케일로 구분하였다(수식 2).
<수식 2>
여기서,
모델구조가 가지는 한계로 인한 불확실성 등이 대표적 요소라 할 수 있다. 이러 한 불확실성으로 인해 야기되는 문제들을 고려하기 위해서 오염총량관리계획을 수립 및 이행하는 과정에서는 안전율을 적용하고 있다. 하지만 앞서 살펴본 바와 같이 TMDL의 계산 과정 전체에서 불확실성이 내재되어 있어서, 이러한 불확실성을 명확하게 분류하고 그 크기를 계산하는 연구가 우선되어야 한다. 안전율을 합리적으로 설정하기 위해서는 우선적으로 TMDL의 계산 및 추진과 정에서 중요하게 고려되어야 하는 불확실성을 파악하고 정량화하려는 연구를 다음 장에서 살펴보도록 하겠다.