• 한국습지학회지
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• 제9권2호
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• pp.57-69
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• 2007

본 연구는 마산만에서 육상기원 오염부하와 퇴적물로부터의 부하에 의한 해수 수질의 응답특성과 환경용량을 2002년 하계의 관측 자료를 바탕으로, 생태계 모델링을 이용하여 산정하였다. 만 내측의 잔차류는 0.1~1.5cm/s의 크기로 비교적 현상과 유사하게 재현되었는데, 표층에서는 잔차류가 남향으로 저층에서는 북향류를 이루고 있어서, 육상으로부터 유입된 오염물질이 쉽게 만 외부로 빠져나가는 것이 힘들다. 모델링결과 COD 분포는 육상오염부하가 큰 만 내측에서 3 mg/L이상의 높은 값을 나타내고 있다. 목표수질 해역 I등급(COD 1 mg/L)을 달성하기 위한 오염원별 삭감 부하량은 유기물(COD)과 영양염을 80%이상 삭감해야하는 것으로 나타났다. 또한, 해역 II등급(COD 2 mg/L)을 달성하기 위한 오염원별 삭감 부하량은 유기물(COD)과 영양염을 50%이상 삭감하여야 하는 것으로 나타났다. 각각의 경우 COD의 환경용량은 2.32 ton/day와 7.16 ton/day로 나타났다.

• 한국습지학회지
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• 제9권2호
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• pp.71-84
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• 2007

마산만은 한국의 대표적인 반 폐쇄성 내만으로 유속이 느리며, 해수의 순환이 제한되어 입자물질의 침강이 주로 일어나고 있다. 특히, 육상기원 오염물질 유입은 환경오염문제를 일으켜, 부영양화, 적조, 저층 빈산소 현상 등의 문제가 빈번히 발생하고 있다. 본 연구에서는 생태계 모델을 이용하여, 이매패류를 포함하는 생태계 시스템에서 물질순환 과정의 계산을 수행하였으며, 여과식자인 이매패류에 의한 COD와 식물플랑크톤 같은 입자유기물질의 제거 효과도 계산하였다. 또한, 이매패류 양식장의 입식위치와 입식량을 산정하여, 생물학적 수질관리에 적용하고자 하였다. 모델결과에서, 최적 입식위치는 해양 물리적 과정을 참고로 하여 식물플랑크톤의 집적이 일어나는 곳을 선정하였으며, 최적 입식밀도는 35 개체/$m^{-3}$였고, 최적 입식 면적은 약 500 ha로 나타났다. 이매패류가 최적의 성장을 보인다고 가정하면, 육상부하의 삭감에 관한 노력 없이도 수중의 COD 농도의 18%의 개선효과가 나타났다.

• 해양환경안전학회지
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• 제17권4호
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• pp.345-356
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• 2011

여자만은 유기물 오염이 점차 진행되어 가고 있으며, 해역의 수질관리를 위하여 유역으로부터 유입하는 육상기인 오염물질을 GIS 기법을 이용하여 발생부하량과 배출부하량을 산정하였다. 목표수질을 달성하기 위해 해역의 환경용량을 초과하여 유입하는 육상오염물질의 양을 박스모델로 계산하여 삭감부하량과 허용유입부하량을 평가하였다. 여자만의 수질을 해역생활환경기준 I등급으로 회복하기 위한 허용부하량을 산정한 결과, 생물화학적산소요구량은 배출부하의 39.3%, 총인은 30.8%를 삭감해야 하고, 총질소의 경우 6.9%의 낮은 배출부하 삭감률을 나타내었다. 유역의 오염원 현황과 발생부하량 현황을 볼 때 토지계가 차지하는 오염부하 비중이 높고, 배출부하량에서도 가장 큰 비중을 차지하였다. 여자만의 해양환경 보호와 개선을 위해서는 육상기원 오염물질 중 점오염원 뿐만 아니라 축산계 및 토지계 부하 등 비점원 오염원에 대한 관리가 필요하다는 것을 시사한다.

• 한국환경과학회지
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• 제16권5호
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• pp.571-581
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• 2007

본 연구는 생태계 모델을 이용하여 수질오염이 심각한 시화호의 수질을 재현하고, 시화호 내로 유입하는 육상기원 오염부하량의 변동에 따른 시화호의 수질변화를 살펴보았다. 모델에 의해 계산된 화학적 산소요구량 결과는 관측치와의 상관성이 양호하였으며, 하천이 밀집한 호의 내측 수역에서 $8{\sim}9mg/L$의 높은 농도분포를 나타내었고, 방조제 수문이 위치한 남서쪽 수역에서 5 mg/L 내외의 가장 낮은 농도분포 특성을 보였다. 시화호로 유입하는 육상오염부하가 시화호의 수질에 미치는 영향을 살펴보았는데, 육상오염부하량을 95% 삭감시켜도 시화호의 화학적산소요구량 농도는 3 mg/L 내외로 계산되었으며, 이것은 해역생활환경 II등급 기준인 2mg/L를 초과하는 것으로써 육상으로부터 유입되는 오염부하의 삭감만으로는 수질개선에 한계가 있는 것으로 예측되었다. 한편, 퇴적물을 인위적으로 개선하여 퇴적물로부터 인과 질소의 용출량과 저층 산소소비율을 삭감시켰을 경우에 시화호 수질의 개선효과가 나타났다. 특히, 육상으로부터 유입하는 유기물 및 영양염류 부하와 퇴적물에 의한 영양염류 용출부하 및 산소소비율을 동시에 삭감하였을 경우에 시화호 내 대부분의 수역에서 $1.5{\sim}2.0mg/L$ 이내로 수질이 크게 개선되는 것으로 나타났다. 따라서, 시화호는 육상기원 오염부하량을 상당량 삭감하여도 목표수질 기준을 만족하기가 상당히 어려울 것으로 예측되었고, 퇴적물을 인위적으로 개선시키면 보다 뚜렷한 수질 개선의 효과를 얻을 수 있는 것으로 나타났다. 시화호 내측과 외측수역과의 해수 교환량이 적고 퇴적물의 오염이 심한 현 상태의 환경조건에서 해역생활환경 III등급 기준인 4 mg/L 이하를 달성하기 위한 시화호의 환경용량은 화학적산소요구량 기준으로 5 톤/일로 산정되었다. 향후 시화호의 수질관리를 위해서는 시화호를 포함한 유역별로 뚜렷한 개선목표를 설정하고 배출원별 할당부하량을 산정하여 오염물질 총량관리를 통해 시화호 주변 유역의 점원, 비점원 및 시화호 내퇴적물 등을 종합적으로 고려하여 관리해 나가야 할 것으로 판단된다.