본 연구는 영일만 만내 수괴의 거동에 영향을 미칠 것으로 판단되는 가용 강우량, 증발량, 바람 등 기상조건의 영향을 검토ㆍ분석하고, 그림 1의 영일만 정선해양관측의 수온ㆍ염분 자료와 연안정지 수온관측자료를 수집ㆍ분석하여 영일만 해역에서의 동해 고유수와 만내 연안수와의 혼합과정을 규명하고자하였다. 이를 통해 영일만수괴의 만내 연안수와 동해 고유수와의 상호관련성과 만내 해수의 수평ㆍ연직순환류 발생 메카니즘에 대해서 고찰하고자 하였다. (중략)
본 연구는 영일만 수괴의 만내 연안수와 동해 고유수와의 상호관련성과 만내 해수순환류 발생 메카니즘에 대해서 고찰하고자 하였다. 영일만 인근 동해 고유수는 평균수온 $12.2{\sim}18.4^{\circ}C$, 평균염분 $33.32{\sim}34.43$ PSU 인 것으로 나타났으며, 스펙트럼 해석결과를 통해 만내 연안수와 동해 고유수는 서로 일정한 주기성을 가지고 있으며, 표층과 저층 모두 약 0.84-0.91년, 1.84년의 주기를 나타내었다. 영일만에 출현하는 바람은 동계를 제외하고 대체로 SW와 NE방향의 왕복성 풍향을 나타내며 동계의 경우에는 SW방향의 풍향이 주로 출현하며, 이는 영일만내 수괴거동에 크게 영향을 미칠 것으로 판단된다. 영일만내에서의 하구 해수순환류는 표층에서 형산강 담수의 외해로의 유출과 저층에서 저온-고염의 동해 고유수가 유입되는 현상이 뚜렷하며, 이는 수괴가 안정되는 봄부터 시작하여 여름에 가장 뚜렷하게 나타나며, 그 발생주기는 단주기변동으로 약 10일정도의 주기를 가진다. 이러한 해수의 수평 연직순환류는 조석영향이 미약한 영일만의 경우 내만의 오염물질을 외해로 수송하는 큰 역할을 담당할 것으로 판단된다.
멸치를 어획하는 주 어구인 초망어업은 우리나라 남해안과 제주도 연안에서 행해지는 고유어법으로서, 이러한 초망어업은 큰 챗대 1개와 작은 챗대 1개는 반 기계적으로, 콧대 1개와 그물작업은 인력으로 조작되고 있는데, 멸치어군의 집어는 집어등을 선수 전방에 설치하여 2-3노트의 속력으로 항해하면서 멸치어군을 표층으로 부상시킨다. 이때 집어등만으로 멸치어군이 표층으로 부상하지 않으면 쇠파이프로 어선의 외관을 두드리거나 또는 기관 회전수를 빠르게 하여 공회전 시키면서 수중 소음을 발생시켜 멸치어군을 표층으로 유집시킨다. (중략)
최근 지구온난화로 인하여 동해안 어족 자원의 감소와 변화, 해저 식생의 아열대화와 같이 동해 연안 생태계의 급격한 변화가 주목되고 있다. 따라서 본 연구에서는 1960년도부터 2005년 사이 지난 45년 동안 매년 월별로 정선해양관측한 수온, 염분, 용존산소 등의 자료를 분석하여 동해 연안에 존재하는 해수 수괴들의 특성과 지구온난화로 인한 수괴별 물리, 화학적 특성 변화를 고찰하였다. 전 수괴의 수온이 지난 45년 동안 상승하였으며, 대마난류계수(약 $1.6^{\circ}C$ 상승)보다 북한한류계수(약 $2.33^{\circ}C$)의 상승폭이 약 1.5배 크며, 기후변화의 직접적인 영향을 받는 대마난류계 표층 수온의 상승폭이 $2.57^{\circ}C$로 기온 변화폭 보다 크다. 이는 육상상태계보다 연안 생태계의 아열대화가 훨씬 빠른 속도로 진행될 수 있음을 암시한다. 반면, 표층수의 염분은 기온상승과 더불어 강수량의 증가 추세로 지난 45년 동안 약 $0.29\%_{\circ}$ 감소하였다. 용존산소농도는 전 수괴에서 감소하는 추세이며, 특히 수온 상승폭이 큰 북한한류계수의 용존산소농도 감소가 년 간 0.021 mg/l로 가장 크다. 동해고유수의 용존산소 감소는 수온 증가와 더불어 동해 내부해양순환 시스템의 변화를 암시하며, 차후, 수온 상승과 함께 연안 수산 생물의 서식환경에 부정적인 요인으로 작용할 것이다.
Dey and Morrison (1979)이 육상의 전기탐사문제의 해결에 성공적으로 적용한 적분차분법(integral finite different method)의 해양에서의 응용성을 연구해보기 위해, 해석해가 존재하는 연안역의 해수고유진동 문제를 도출하여 기존의 고유진동문제에 적용하여 보았다. 그 응용성의 평가는 기존 해양에 널리 적용되는 기존차분법(conventional finite different method)으로 구한 수치결과와 적분차분법으로 구한 결과를 해석해와의 비교검증을 통하여 실시되었다. 그 결과 적분차분법으로 구한 고유치와 고유함수값이 기존차분법으로 구한 결과보다 좋은것으로 나타났다. 이러한 결과는 적분차분법의 경우 원래의 기본방정식에 Green's theorem을 적용함으로써, 기본방정식에 존재하는 2계 미분연산자가 1계 미분연산자로 해석적으로 처리되었기 때문으로 사료된다. 따라서 적분차분법을 이용하여 해수고유진동문제를 비롯한 다른 유사문제를 풀 경우 기본차분법보다 좋은 결과가 나을 것으로 사료된다. 또한 미분방정식의 수치해를 구할 경우 적분법이 차분법보다 좋은해를 줄 수 있다는 것을 증명한 것으로 사료된다.
오징어 가공중 부산물로 배출되는 오징어 연골의 효율적 이용을 위한 기초 단계로서 우리나라 연안산과 남미 포클랜드산 오징어 연골로부터 chitosan을 제조하여 그레올로지 특성을 조사한 결과를 요약하면 아래와 같다. 연안산 오징어 연골의 질소와 회분 함량은 각각 $11.4\%$와 $0.7\%$ 이었으며, 남미산 오징어 연골의 질소와 회분 함량은 각각 $12.1\%$와 $0.8\%$ 이었다. 그리고 chitosan에서 질소함량은 연안산이 $7.5\%$ 이었고, 남미산은 $7.8\%$ 이었다. 각 chitosan의 탈아세틸화도와 분자량은 각각 $90\%$, $1.08\times10^6$과 $90\%,\;1.20\times10^6$ 이었고, 수율은 각각 $26.4\%,\;25.7\%$ 이었다. pH 변화$(pH\;3.4\~5.4)$에 따른 연안산과 남미산 오징어 연골 chitosan의 고유점도의 변화는 pH가 증가할수록 두 chitosan의 고유점도는 감소하는 경향을 나타내었고, 연안산과 남미산을 비교해 보면 전체 pH 영역에서 남미산이 조금 높은 고유점도를 나타내었으나 pH 증가에 따른 고유점도의 강소 경향에는 차이는 없었다. NaCl의 농도가 증가할수록 두 시료 chitosan의 고유 점도는 감소하는 것으로 나타났다. 오징어 연골 chitosan의 $[\eta]\infty$는 연안산과 남미산 각각 $3.5970d\ell/g$ 및 $3.248d\ell/g$이었고, 사슬의 유연성 (B)은 두 시료 공히 0.11 이었다. 연안산 오징어 연골 chitosan $0.5\%$ 용액의 경우 유동 곡선은 항복응력이 없는 의가소성 유체로 분류할 수 있었다. 남미산 오징어 연골 chitosan 용액의 경우는 거의 직선에 가까운 유동곡선을 나타내어 뉴우튼 유체에 가까웠다. 연안산과 남미산 오징어 연골 chitosan의 각 온도별 유동지수는 농도가 낮아질수록 온도가 높아질수록 뉴우튼 유체의 거동에 가까워지고 있음을 나타내었다 농도에 따른 점조도지수 (K)의 변화에서 각 온도별 오징어 chitosan용액의 유동특성이 달라지는 임계농도는 연안산이 $0.15\~0.24\%$ 범위이었고, 남미산은 $0.21\~0.24\%$ 범위이었다. 각 농도에서 구한 활성화에너지는 $0.1\%$에서 $0.5\%$까지 순서대로 연안산 오징어 연골 chitosan은 각각 3.7, 6.3, 3.6, 4.0 및 4.1 kcal/g mol 이었고, 남미산 오징어 연골 chitosan은 각각 3.2, 3.1, 3.4, 3.8 및 3.6 Kcal/g mol 이었다.
서귀포 연안역의 해황과 식물성 플랑크톤 출현 상황을 구명할 목적으로 1979년 및 1982년의 하계부터 추계에 걸쳐 실시된 해양조사 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 서귀포 연안쪽에는 육수의 유입에 의하여 고유의 연안수가 형성되지만 이것은 주로 하계에 발달하고 11월 이후는 거의 소멸하거나 그 세력이 약화된다. 그러나 이 연안수는 극히 표층만을 덮고 있을뿐, 중${\cdot}$저층에는 외해수가 연안가까이까지 접근하고 있다. 따라서 좁은 해역에서도 연안수와 외해수가 동시에 출현하고 있다. 2. 조사기간중 표층 영양염 농도의 평균값은 규산염 $3.72{\sim}16.34{\mu}g-at/l$, 질산염 $1.92{\sim}5.53{\mu}g-at/l$, 인산염 $0.34{\sim}0.90{\mu}g-at/l$로 해역별 차는 있지만 대체로 연안쪽이 외해쪽보다 낮은 경우가 많다. 3. 서귀포 연안역의 영양염중 그 농도가 가장 낮은 인산염은 진해만과는 거의 비슷한 값이나 서귀포 남방 10mile 부근의 외해수 보다는 높다. 4. 조사기간중 영양염의 시기별 변화는 대체로 10월에 가장 낮은 값이 나타났고 11월에 증가했다가 12월에 다시 약간 낮아지는 경향을 보였다. 5. 식물성 플랑크톤군집으로는 규조류가 48종 1변종 2품종, 쌍편모조류가 29종 3변종 1품종, Chroococcus, Trichoceratium이 각 1종 출현하였다. 6. 월별 우점종은 8월에는 Rhizosolenia sp.와 Ceratium sp., 9월에는 Chaetoceros sp.와 Ceratium sp. 및 Peridinium sp., 10월에는 Astrionella sp.와 Peridinium sp. 11월에는 Astrionella sp.와 Navicula sp. 및 Chaetoceros sp. 등의 연안내만성종이다. 이들중 8월의 Rihzosolenia alata f. gracillima와 11월의 Astrionella gracillima는 특히 우세하였다.
제주도 남부 화순연안 정치망에서 채집된 유영생울의 군집구조을 밝히기 위하여 1987년 3월~10월까지 매월 1회씩 채집하였다. 조사시의 표층수온($13.3{\sim}24.8^{\circ}C$)과 염분($32.20{\sim}34.96^{\circ}/_{\circ\circ}$)은 계절적 변화를 보였고, 특히 여릅철에 변동폭이 컸다. 조사기간동안 21과(科) 28속(屬) 3종((種)이 채집되었고 20cm이하(96%)와 30g이하(74%)의 생물이 대부분이었다. 출현개체 수와 채집생물 량은 계절에 따라 다르나 1~2 종의 생울에 의해 우점(50%이상)되고 있으며 주요생물로는 전갱이, 줄도화돔, 오징어, 고등어류등이었다. 봄철에 생물량은 많지 않으냐나 종류수, 다양도 및 개체수 당 정보량지수가 높았고, 8월에 는 출현 종 수는 많지 않으나 다양도 및 개체수 당 정보량지수가 비교적 높게 나타났다. 2회이상 출현한 24종(種)은 모두 유사값도 0.14에서 군(群)을 이루었고, 비교적 높은 유사값 0.50을 기준으로 했을때 4개의 군(群)으로 구분되었다.
고유가와 자연환경에 대한 관심증대에 따른 선박의 환경규제로 많은 해운회사들이 어려움을 겪고 있으며 그에 따라 선박의 에너지 이용 효율성에 대한 관심이 증대하고 있다. 또한 향후 시간이 흐를수록 이러한 문제들의 중요성과 관심은 점점 증대될 것으로 보인다. 이에 대한 한 방안으로 독일의 Skyssails사가 4년간의 개발로 완성한 스카이세일즈 시스템은 새로운 관심을 가지게 한다. 이는 선박에 대형 연을 달아 연비를 낮추는 시스템으로 현재 유럽의 일부 선박에 실용화되고 있는 기술이다. 이에 따라 연의 활용과 관련이 깊은 국내연안의 날씨 등을 고려하여 동북아 피더네트워크가 발달되어 있는 국내연안에서 Strysail 활용에 대한 검토와 효용을 분석하고, 유류절감비용, 환경비용을 추정하였다. 그 결과 Strysail 시스템이 보조추진기구로써 연비절감과 환경비용절감에 많은 도움이 될 수 있음을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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