• 토지주택연구
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• 제14권2호
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• pp.125-135
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• 2023

드론은 국토조사, 수송, 해양, 환경, 방재, 문화재, 건설 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 또한 사물인터넷(Internet of Things), 인공지능(Artificial Intelligence) 등과 관련하여 4차 산업 혁명의 핵심기술을 검증하고 적용시킬 수 있는 기술로 떠오르고 있다. 본 연구에서는 드론을 활용하여 균열을 자동으로 탐지할 수 있는 딥러닝 모델을 개발하고자 한다. 딥러닝 학습을 위한 이미지 데이터는 Mavic3 드론을 이용하여 수집하였고 촬영고도는 20m, ×7배율로 촬영하였다. 촬영 시 약 2m/s의 속도로 전진하여 영상을 찍고, 프레임을 추출하는 식으로 데이터를 수집하였다. 이런식으로 수집한 데이터를 통해 딥러닝 학습을 진행하였다. 본 연구에서는 딥러닝 학습모델로 Backbone으로는 Swin Transformer, Architecture로 UperNet을 사용하였다. 약 800장의 라벨링 된 데이터를 Augmentation기법으로 데이터 양을 증가시키고 3차에 걸쳐 학습을 진행하였다. 1차와 2차 학습 시 Cross-Entropy loss function을 사용하였고 3차 학습 시 Tversky Loss Function을 사용하였다. 학습결과, 균열 탐지와 균열율을 계산할 수 있는 모델을 개발하였다. 또한, 드론의 위치 정보를 이용해 특정 도로의 한 차선 균열율을 계산할 수 있는 모델을 개발하였다. 향후 추가적인 연구를 통하여 균열탐지모델의 고도화를 사물인터넷(IoT)과의 융합으로 이루었을 때 소파보수(Patching)나 포트홀(Pothole)의 탐지가 가능할 것으로 보인다. 또한 드론의 실시간 탐지 업무수행으로 포장 유지 보수구간에 대한 탐지를 신속하게 확보할 수 있을것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권5A호
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• pp.691-697
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• 2008

강구조물의 현장연결 방식으로 널리 사용되고 있는 고장력볼트 마찰이음은 연결부의 부식 방지를 위해 도장을 실시하는 것이 일반적으로 허용되고 있다. 고장력볼트 이음부의 마찰면에 도장을 실시하는 경우에는 도장의 정도가 이음부의 미끄러짐 내력에 미치는 영향이 문제로 된다. 본 연구는 마찰면에 새로운 도장형식인 세라믹계 도장사양을 적용한 경우의 고장력볼트 마찰이음부의 미끄러짐 거동을 파악하기 위한 목적으로 실시하였다. 실험은 소정의 세라믹 도장사양을 적용한 고장력볼트 마찰이음 시험편을 대상으로 미끄러짐 시험을 실시하여 미끄러짐 하중 및 미끄러짐 계수를 측정하였으며, 이로부터 세라믹계 도장사양을 실시한 고장력볼트 연결부의 안전성 및 사용성을 검토하였다. 그 결과 미끄러짐 발생시의 하중-변위 특성은 각 도료사별로 다소의 차이가 발생하였으나, 평균 미끄러짐 계수는 도로교표준시방서의 설계기준인 마찰계수 0.4를 초과하는 결과를 나타내고 있다. 그러나 세라믹계 도장을 실시한 고장력볼트 연결부의 안전성과 사용성을 확보하기 위해서는 상세 도장조건에 대한 기준의 제정 및 시방서의 개정이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제22권4호
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• pp.172-186
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• 2017

본 연구는 하구둑으로 인한 육상으로 부터의 규소(Si) 플럭스의 변화가 하구 및 연안생태계에 미치는 영향을 알아보기 위한 사전연구로, 하구둑이 존재하지 않는 섬진강 하구와 하구둑이 존재하는 낙동강 하구 표층퇴적물 및 퇴적물 코어 분석을 통해 하구둑이 입도와 유기물, 그리고 BSi 분포에 어떠한 영향을 미쳤는지 알아보았다. 2014년 11월과 2015년 3월 낙동강과 섬진강 표층 퇴적물의 입도, 유기물, BSi 분포를 조사하였고, 퇴적물 코어를 이용하여 낙동강 하구둑 건설 전 후의 퇴적상의 변화를 알아보았다. 전반적으로 BSi 농도 변화는 퇴적환경에 따른 입도 변화와 좋은 상관관계를 보였다. 자연하구인 섬진강 하구 표층 퇴적물은 상류에서 하류로 갈수록 니질(실트질과 점토질), 유기물, BSi 함량이 점진적으로 증가하였으며, 특히 조석의 영향이 미치는 중부하구 정점부터 그 변화가 뚜렷하게 나타났다. 낙동강 하구 표층 퇴적물은 하구둑을 기준으로 내측과 외측의 입도와 유기물 분포가 뚜렷한 차이를 보였다. 하구둑 내측은 정점 간 차이가 크지 않았으나, 우안배수문 내측은 높은 니질, 유기물, BSi 함량을 보여 하구둑에 의한 물질 정체 현상이 두드러지게 나타났다. 하구둑 외측은 전체적으로 사주 쪽으로 갈수록 표층 퇴적물 내 니질과 유기물, BSi 함량이 감소하는 경향을 보였다. 낙동강 퇴적물 코어 분석 결과, 하구둑 건설 이후 입도와 유기물, BSi 함량이 급격히 감소하였으며, 대규모 공사에 의한 퇴적물 교란 및 하구둑에 의한 물질 유입량 감소가 원인으로 보인다. 우안배수문 인근 정점(ND2) 코어는 을숙도 대교 건설과 우안배수문 증설의 영향으로 약 38 cm 부근에서 퇴적상이 한 번 더 급격히 변하였다. 하구둑으로 인한 물리적 환경의 변화가 BSi 분포에 미치는 영향을 제거하고 정체효과를 보기 위하여 $BSi_{exc}$를 구한 결과, 자연하구인 섬진강 하구는 연구지역의 상류에서 하류로 갈수록 $BSi_{exc}$가 점차 감소하였으며, 중부하구 정점부터 음의 값을 보였다. 낙동강 하구는 하구둑을 기준으로 내측은 양의 값을, 외측은 음의 값을 보였다. 이는 하구둑에 의한 외측의 규소 플럭스 감소와 내측과 외측의 규조 종조성의 급격한 변화 등을 원인으로 볼 수 있다. 우안배수문 외측 정점(ND2) 코어의 $BSi_{exc}$는 하구둑 건설 이후 일정한 음의 값을 보였으며, 이는 낮은 유속으로 인한 니질 퇴적의 증가가 원인으로 판단된다. 그러나 하구둑 건설 이후 $BSi_{exc}$가 크게 변동하였으며, 이는 을숙도 대교 및 우안배수문 건설로 인한 것으로 추정된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제2권2호
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• pp.53-68
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• 1997

인공적으로 조성된 시화호는 현재 부분적인 해수혼입을 제외하고는 해수의 순환이 차단된 폐쇄 환경을 이루고 있으며 끝막이 공사 후 6 m 이심에 갇혀있는 잔존 저층해수로 인하여 수직적으로 강력한 염분 의존형 밀도 성층에 의한 2층 구조(two-layered system)를 보이고있다. 이러한 물리적 조건에서 시화호 주변의 6개 주요 하천으로부터 유입되는 막대한 양의 유기물질 및 암모니아염은 시화호의 저산소 및 무산소 환경을 가속화시키고 있으며 이에 따라 시화호의 생지화학적 환경은 흑해(Black Sea)와 같이 전 계절을 통하여 6 m 부근 심도의 밀도경사면을 상하로 뚜렷한 산화와 환원 환경으로 나뉘어지고 있다. 본 연구는 이러한 인위적 환경에서 나타나는 여러 유, 무기 화합물과 원소의 생지화학적 분포특성과 종분화 그리고 과정에 대하여 산화-환원 경계면을 중심으로 다루고자 하였다. 연구 결과 용존산소는 유기물이 축적되어 있는 밀도 경계면 이심의 저층 잔존 해수층에서 고갈되어 있으며 이에 띠라 약 1억톤에 달하는 저층 해수수괴가 환원환경을 이루고있다. 질산염과 아질산염은 산화 환경인 저염의 표층에서 높게 나타났고 환원 환경인 고염의 저층에서는 급격히 감소하여 나타났다. 반면 암모니아염은 저층수괴에서 75에서 360 ${\mu}M$에 이르는 매우 높은 농도를 보이는데 이는 저층으로 침강 유입된 유지불의 혐기성 분해에 따른 ammonification이 주된 원인으로 보인다. 1996년 4월부터 8월까지 약 3억톤의 시화호 내 표층수가 연안으로 방류되고 상당량의 외해수 혼입에도 불구하고 시화호 내 저층수의 환원환경이 유지 또는 가속화되는 주된 원인은 저층의 잔존 해수수괴에 trap 된 침강 유기물의 산소 소비 속도와 제한적으로 공급되는 산소공급이 불균형을 이루고 있기 때문이다. 시화호의 수질 환경면에서 볼 때 현재와 같이 2층구조의 염분도의존형의 밀도 성층이 유지되는 한 사화호 수질의 개선 전망은 밝지 못한 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제16권4호
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• pp.254-267
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• 2011

영산강 하구역 대형저서동물 군집구조의 10년 경과 후의 변동사항을 파악하기 위하여 임과 박(1998)이 1995년 조사한 정점과 동일한 40개 정점에서 2006년 대형저서동물 군집을 조사하였다. 1995년에 비해 2006년에는 출현종수와 평균 밀도가 현저히 감소하였고, 생체량은 약간 감소하였으나 유사한 값을 보였다. 출현종수 감소는 다모류에서 가장 크게 나타나 1995년의 67종이 2006년에는 48종으로 감소하였으나 점유율은 각각 48% 및 43%로서 유사하였다. 연체동물도 31종에서 22종으로 감소하였으나 점유율은 유사하였다. 갑각류와 극피동물 및 기타분류군의 출현종수는 큰 변화가 없는 것으로 나타났다. 출현밀도는 다모류에서는 큰 차이가 없었으나 연체동물 및 갑각류는 크게 감소된 것이 특징적이었다. 그 밖에 극피동물과 기타분류군은 밀도 차이가 거의 없는 것으로 나타났다. 1995년과 2006년 동시에 가장 우점했던 종은 이매패류인 Theora fragilis였으며, 두 번째로 우점한 종은 다모류인 Tharyx sp.로서 우점 순위는 10여년이 지난 뒤에도 변함이 없었다. 그러나 T. fragilis는 1995년에 평균 1,254 ind./$m^2$였으나, 2006년에는 235 ind./$m^2$로 급격히 감소하였다. 주 분포역은 영산강 하구둑에서부터 목포항에 이르는 지역으로 큰 변화가 없었으나 이들 정점에서의 밀도 감소는 현저하였다. 그 대신 다모류인 Tharyx sp.의 밀도가 증가하였으며 점유율도 증가함으로서 T. fragilis가 우점하던 해역이 Tharyx sp.가 우점한 해역으로 바뀐 것으로 나타났다. 또한 1995년에 우점종으로 출현하였던 다모류인 Poecilochaetus johnsoni와 이매패류인 Raetellops pulchella는 2006년에 밀도가 현저히 감소하였으며, 고하도 서측해역에 우점적으로 분포하던 표층퇴적물식자인 이매패류의 Yoldia johanni는 급격한 밀도 감소와 함께 분포역도 축소되었다. 종 다양도는 2006년에 평균 $1.95{\pm}0.42$로서 1995년 여름철의 $2.08{\pm}0.47$에 비해 약간 감소하였으며, Rarefaction 방법으로 비교한 결과에서도 동일한 양상을 나타내었다. 이러한 결과는 반폐쇄적인 하구역에서 나타나는 지속적인 유기물 축적과 퇴적, 그리고 하구역 준설 및 주변의 토목 공사와 같은 인위적인 영향이 우점종들의 분포와 밀도에 영향을 미쳤음을 시사하고 있으며 그 결과 전체적인 종 다양도 감소를 초래한 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제18권2호
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• pp.53-64
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• 2013

이 연구는 서해 천수만에서 2010년 7월 29일부터 8월 30일까지 33일동안 관측한 ADCP 자료와 바람(기상청), 서산AB지구의 방류량(한국농어촌공사 천수만사업단)자료를 분석하였다. 기술통계, 조류의 조화분석을 통해 조류의 특성을 파악했고, 스펙트럼(spectrum)과 코히런시(coherency) 분석, 콤플렉스 코릴레이션(complex correlation)과 진행 벡터(progressive vector) 등을 통해 비조류 특성을 파악하여 바람과 담수 유입이 잔차류에 미치는 영향을 알아보았다. 관측 유속의 범위는 -30~41 cm/sec였고, 표준편차는 저층에서 1.7 cm/sec, 표층에서 18.7 cm/sec로 계산되었다. 조화분석 결과 유향은 북북서-남남서 방향으로 주된 흐름을 보였다. M2의 조류타원 장축과 단축은 각각 9.4~14.8, 0.1~0.5 cm/sec의 범위를 보였고, S2의 경우 각각 4.4~7.0, 0.4~1.4 cm/sec의 범위를 보였다. 잔차류 전 수층의 대한 스펙트럼 분석 결과 3~6개의 유의한 주기가 2~8일 주기에 포함되어 있었으며, 바람도 유사한 결과를 보였다. 바람과 전 수층 잔차류의 코히런시 분석 결과 3~5개의 유의한 주기가 2.8일 이내의 위상차로 나타났고, 담수 유입량과 표층 잔차류의 코히런시 분석 결과 4.6일 주기가 가장 유의했으며, 위상차는 1.2일이었다. 잔차류의 진행 벡터는 전 층에서 북향했고, 표층보다 중층에서 북향하는 거리가 컸다. 잔차류의 북향은 바람의 계절적 요인에 기인했다고 볼 수 있으나, 만 북부에서 남하하는 담수의 영향(밀도류)에 의해 표층 잔차류 일부가 남향하는 흐름을 보였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제12권1호
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• pp.35-46
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• 2009

새만금 방조제 공사 과정 중의 새만금 해역 표층수 주요 수질의 시 공간적 분포 특성을 파악하기 위하여 2002년에 총 4회(4월, 5월, 8월, 11월)에 시료를 채취하여 염분, 화학적산소요구량(COD), 용존 영양염류(DIN, Silicate)와 중금속 분석을 수행하였다. 전체 조사기간 동안 염분, COD, DIN 및 Silicate는 각각 $13.08{\sim}31.96\;psu$, $0.12{\sim}3.43\;mg/L$, $0.001{\sim}2.638\;mg/L$ 그리고 $0.010{\sim}3.181\;mg/L$의 범위를 나타내었다. 각 조사 때마다 COD와 DIN은 담수가 유입하는 만경강 하구 정점에서 가장 높았다. 영양염류들의 농도 분포는 물리적 혼합에 의하여 조절되고 있음을 강하게 지시하여 낮은 염분을 보인 새만금 내측 해역에서 높고, 상대적으로 염분이 높은 외해역에서 낮았다. 용존 중금속의 농도 범위는 Co $0.006{\sim}0.115{\mu}g/L$, Ni $0.26{\sim}0.114{\mu}g/L$, Cu $0.14{\sim}0.93{\mu}g/L$, Zn $0.04{\sim}0.53{\mu}g/L$, Cd $0.010{\sim}0.043{\mu}g/L$, Pb $0.010{\sim}0.795{\mu}g/L$, 산가용성 Hg은 $0.25{\sim}4.16{\mu}g/L$였다. Cd을 제외한 중금속들은 만경강 하구(정점 1 또는 3)에서 가장 높게 나타났다. 일반적으로 중금속은 외해방향(저염분$\rightarrow$고염분)으로 갈수록 감소하는 경향을 보였으며, 육상 기원에 의한 영향으로 DIN 및 Silicate에 대하여 양의 상관성을 보였다. 한편, Cd 농도는 염분에 의한 부유물질로부터의 탈착에 의하여 고염분에서 높고 저염분에서 낮았다. 11월에 Co, Zn, Cu와 Pb는 금강 유출수의 제한적인 영향으로 새만금 외해 북부 해역에서 높은 농도를 보였다. 대부분의 용존 중금속 농도는 과거 이 해역의 자료보다 약간 낮았지만 자연적인 환경을 가진 Lena강 하구보다 높았다.

• 수산해양기술연구
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• 제35권2호
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• pp.136-146
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• 1999

양식어업과 정치망어업의 생산과 관리를 효율적으로 행할 수 있는 기초자료를 마련하기 위해 어류의 서식환경과 분포생태를 원격으로 측정할 수 있는 시스템을 구축하여 1997년 10월부터 1998년 6월까지 경남 통영군 산양면 성지실업 육삼양어장과 경남 장승포시 능포리 소재 능포수산공사 정치망어장에서 용존산소 (D.O.), pH 및 탁도 (SS) 등의 수질환경요소와 어류의 분포생태를 원격계측시스템을 이용하여 측정 분석하였고, 또한, 제l차, 제2차 년도에서 실시한 수온, 염분, 유향, 유속 및 수중소음 등에 대한 물리적인 환경요소들도 함께 측정하여 종합 분석, 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 해상국으로부터의 용존산소, pH 및 탁도의 화학적 수질환경 정보를 음성용 VHF 무선 송수신기로 수신한 FSK 변조신호를 모뎀을 이용하여 복조한 다음 노트북 컴퓨터로 원자료의 저장과 공학단위로 변환시켜 화면상에 나타나게 한 결과 해상국의 원자료와 통일한 결과를 얻게되어 원격제어시스템의 기능이 원활함을 확인할 수 있었다. 2. 가두리 양식 장에서 25시 관측한 화학적 수질환경은, 한사리인 경우 평균적으로 pH 8.1, 용존산소 8.7 mg/l, 탁도 2.6 FNU를 나타내어 알카리성에 비교적 맑고 깨끗하였으며, 조금시에는 pH 8.1, 용존산소 8.5 mg/l, 탁도 4.1 FNU를 나타내어 다소 현탁한 현상을 나타내었다. 이와같은 원인은 유향과 유속 때문에 가두리 축양조내의 해수의 유입정도에 영향을 받았기 때문으로 판단되었다. 3. 정치망어장에서 25시 관측한 화학적 수질환경은,5 m층에서는 평균적으로 pH 8.5, 용존산소 3.8 mg/l, 탁도 0.5 FNU를 나타내었고 ,10 m 층에서는 평균적으로 pH 8.1, 용존산소 6.1 mg/l, 탁도 0.6 FNU를 나타내어 저층일수록 용존산소는 많이 분포되나 탁도는 약간 높아 다소 흐린 것으로 판단되었다. 4 가두리 축양조내에서의 이류는 주간중은 1m 가끼운 표층에 분포하고, 야간중에는 2-4m 층에 머물다 일출과 함께 부상하고 일몰과 동시에 하강하는 경향을 나타내었으며, 정치망의 상자망 내에서의 어류는 주간중은 표층 가까이에 머물고 야간중은 6m 수층까지 하강하여 분포하는 경향을 나타내었다. 5. 연안 가두리 양식장과 정치망어장에서 수온 염분, 유향, 유속 및 환경소음 등의 물리적 수직환경 요소와 용존산소, pH, 탁도 등의 수질환경요소 등을 측정할 수 있는 원격계측시스템과 원격어군탐지기를 이용하여 수질환경과 어류의 분포생태를 비교분석한결과 실시간으로 매일 매일의 환경변화와 어군분포생태를 파악할 수 있는 시스템임을 확인할 수 있었다. 추후에는 이러한 원격 측정 자료를 단일화 시스템으로 집약화하는 시스템 개발이 진행되어야 할 것으로 생각된다.

• 자원환경지질
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• 제42권2호
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• pp.121-131
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• 2009

폐기물 해양 투기 지역인 동해병과 서해병 해역 표층퇴적물의 입도, 광물학적 특성, 퇴적속도 및 중금속 함량을 분석하여 중금속 분포 특성을 비교하였다. 동해병과 서해병 해역의 입도는 각각 $7.95{\sim}8.51{\Phi}$와 $7.42{\sim}8.15{\Phi}$의 범위이며, 동해병 해역의 일부 정점을 제외한 모든 정점의 퇴적상은 니질 퇴적물에 속한다 연구지역 표층퇴적물의 주 구성 점토광물은 일라이트이며, 카올린 계열 광물과 녹니석, 스멕타이트로 소량 구성되어 있다. $^{210}Pb$에 의해 추정된 동해병해역 표층퇴적물의 퇴적속도는 1.11 mm/yr$\sim$1.73 mm/yr이며, 서해병해역 퇴적물의 퇴적속도는 1.87 mm/yr이다. 상관성 분석 결과, 니켈, 구리, 크롬 및 아연은 평균입도, 알루미늄 및 철과 밀접한 상관성을 보인다. 반면, 연구지역 퇴적물의 카드뮴과 납은 이들 요소들과 상관성이 결여되어 있을 뿐만 아니라, 부화지수가 1.5이상으로 인위적인 오염의 징후를 보인다. 그리고 카드뮴과 납의 $I_{geo}$-class 역시 대부분 $2{\sim}4$로 moderately polluted$\sim$strongly polluted로 분류된다. 특히, 동해병의 $I_{geo}$-class가 최대 4인 strongly polluted로 분류되어 서해병 해역보다 높다. 이는 동해병 해역에 투기되는 폐기물이 서해병 해역에 투기되는 폐기물뿐만 아니라, 광물성폐기물, 하수도준설토사, 건설공사 오니 등이 추가로 배출되고 있으며, 양적으로도 서해병 보다 두 배 이상 투여되기 때문인 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제22권3호
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• pp.88-102
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• 2017

본 연구에서는 영산강 하구에서 측정된 수심 자료(1982년, 2006년, 2012년)와 표층 퇴적물 입도 자료(1997년, 2005년, 2012년)의 시계열 변화 연구를 통하여 하구역의 퇴적환경 변화를 규명하였다. 영산강 하구는 돌출암초를 가진 수로형 하구로서 서해안의 다른 하구들에 비해 좁고, 깊고, 반폐쇄적인 특징을 갖는다. 영산강 하구의 수심은 1982~2006년 동안 평균 2.1 m나 감소한 반면, 이후 2006~2012년 사이에는 0.3 m 증가하였다. 1982~2006년 사이의 급격한 수심 감소는 하굿둑 건설 이후 수로의 유로 변경과 급격한 유속 감소에 따른 니질(mud) 퇴적물의 퇴적, 그리고 2006~2012년 사이의 수심 증가는 주로 하구 남측 해역의 준설과 배수갑문 확장 공사에 따른 주변 지역의 준설 때문으로 해석된다. 하굿둑 건설 이후 하구의 수심 변화량과 조위 변화량 등을 고려할 때, 지난 24년 동안(1982~2006년) 영산강 하구에서 연간 8~9 cm/yr의 퇴적이 이루어진 것으로 평가된다. 영산강 하구의 표층 퇴적물은 90% 이상이 실트와 점토로 구성된 니질 퇴적물이며, 실트는 수심이 얕은 하구의 가장자리에, 점토는 수심이 깊은 하구 중앙부에 우세하게 분포한다. 표층 퇴적물의 평균입도(mean grain size) 변화는 1997년 평균 6.0 Ø, 2005년 평균 7.8 Ø, 2012년 평균 7.7 Ø로 1997~2005년 사이에 실트와 점토의 증가로 인해 전반적으로 세립화한 특성을 보인다. 담수 방류에 의해 하구로 유입되는 퇴적물의 양과 하구에 퇴적된 니질 퇴적물 양의 비교, 그리고 바다 쪽에서 하굿둑 방향으로 이동했음을 보여주는 실트와 점토 분포 패턴의 변화 등은 영산강 하구에 퇴적된 니질 퇴적물의 주요 기원이 강이 아닌 외해(offshore)임을 지시한다.