원자력, 화력발전소 및 임해공업시설로부터 방출되는 냉각용 온수는 하천 또는 연안일대의 수계환경에 전반적인 수중온도의 상승과 가동 중단시 갑작스러운 수온 저하 등의 열균형 파괴를 가져온다. 따라서 여러가지 형태의 주위수에 영향을 받는 온배수의 이동 및 확산에 대한 정성, 정량적 예측을 위한 수치모델의 개발은 환경관리 및 생태계 보전 측면에서 매우 중요하다. (중략)
일반적으로 방조제, 방파제, 돌제 또는 호안 등의 연안구조물 축조시 다양한 형태의 수리환경변화로 인하여 주변 퇴적환경의 크고 작은 변화가 필연적으로 수반된다. 따라서, 연안구조물 축조시 그에 따른 퇴적환경변화를 예측하는 것이 필수적이지만, 예측에 앞서 축조전의 퇴적환경을 파악하는 것이 선결과제이다. 그러나, 축조전 자연상태의 퇴적작용을 파악하기 위해서는 장기간의 관측 및 분석이 필요하며, 특히 조석과 파랑의 영향을 동시에 받는 해역의 경우에는 그 관측에 더 많은 주의를 요한다. (중략)
항만 건설, 매립, 임해 발전소의 걸선, 호안 축조 및 신공간 개발 등 연안역 개발시 설계 환경요소인 파랑을 정확히 예측함으로써 이러한 사업을 경제적으로 수행 할 수 있다. 특히 이들 구조물은 대부분 쇄파대내에 위치하므로 쇄파후의 파랑변형 및 Runup 등을 파악하여야 한다. 본 연구에서는 조파수조를 이용하여 쇄파후의 파고 및 Runup 등을 관측하여 경험식 및 해석해와 비교하였다.(중략)
경제가 성장해 감에 따라 증가되는 수출입 물량의 원활한 소통을 위해 기존항만의 확장 및 신규항만의 개발이 요구되고 있으며, 또한 국민 생활수준이 향상됨에 따라 해안위락 시설의 확장 및 유지보존 역시 절실히 요구되고 있다. 연안개발사업은 부수적으로 주변해역의 환경을 변화시킨다. 예를들면, 사빈해안에 항구 또는 발전소건설을 위해 방파제 및 호안을 건설함으로써 해안지형 및 파랑과 흐름의 상태와 표사의 양상을 변화시켜 결과적으로 항구의 매몰 및 해안의 침식ㆍ최적 등의 심각한 문제를 야기시킨다.(중략)
발전소 온배수와 같은 페열의 방류는 여타 방류와는 달리 방류량이 단위 호기당 20-50ton/s 가량으로 매우 크며, 따라서 그 영향을 받는 해역도 매우 크다는 점이 특징이다. 최근 국내에서 시도되고 있는 심층 온배수 방류는 주변수에 비해 밀도가 작은 제트나 플룸의 형성 후 급격한 부력상승과 밀도차에 의한 수평 부력 확장(lateral buoyant spread)이 준 지배적인 현상으로 하수장의 혼합에 비해 즘 더 복잡한 양상을 띄게 된다. (중략)
강진만은 삼천포수도, 노량수도와 지족수도를 통하여 유입되는 조류(tidal current)에 의해 해양생태계의 구성인자들이 영향을 받고 있다. 이중 강진만북부 입구와 만에서는 피조개와 굴양식이 활발히 행하여지고 있는 해역이다. 또한, 삼천포수도와 노량수도 입구에는 삼천포 하동화력 발전소가 위치하여 직, 간접적으로 온배수의 영향이 이들 해역의 생산력에 영향을 미칠 수 있으므로, 강진만의 일대 주변해역 식물플랑크톤의 현존량 및 군집구조로 이들 영향을 조사하였다. (중략)
삼천포 화력발전소에서 냉각수로 이용되고 방류되는 해수를 이용한 소수력 발전소가 삼천포 해역에 건설되고 있다. 본 연구에서는 소수력 발전소가 건설되는 지점, 즉 방류수로 및 방류해역의 흐름을 관측하고 흐름특성을 분석하였다. 방류수로의 흐름은 냉각수 방류량에 의한 영향이 지배적이며, 공간적으로는 냉각수가 합류되는 Weir 상류구간, 합류된 냉각수가 방류수로를 통하여 배출되는 Weir 하류구간, 방류해역으로 구분할 수 있다. Weir 상류 지점은 측면에서 유입되는 냉각수로 인하여 유량이 점차 증가하나, 수로의 폭이 증가하기 때문에 수위 변화가 미미한 지역이며, Weir 하류지점은 월류된 냉각수가 사류(super-critical flow)구간을 거쳐서 수리학적 도약으로 인한 강한 연직방향의 요동을 보이며 방류해역으로 이동하는 구간이다. 한편, 방류수에 의한 영향으로 외해방향으로의 해수흐름이 형성되나 유속은 조위의 승강운동에 크게 영향을 받는 것으로 파악되었다. 또한, 방류해역의 조위는 통영 검조소에 비하여 평균조차는 약 10% 크게 나타나고 있으며, 파랑전파에 의한 영향은 미미한 정도로 파악되었다.
저서퇴적상은 다모류 군집에 가장 많은 영향을 주고 있지만, 다양한 퇴적상을 가지는 온배수 지역에서 저서다모류 서식에 영향을 주는 환경 요인 연구는 거의 없다. 본 연구는 동해 연안 저서다모류의 종 조성 및 군집 분포에 따른 공간적 분포 양상을 파악하였고, 이에 영향을 미친 환경요인들을 측정하였으며, 발전소에서 배출되는 온배수와 퇴적상의 차이가 저서다모류에 미치는 영향을 조사하였다. 저서다모류 군집의 특성을 조사하기 위하여 2006년 8월에서 2013년 2월까지 온배수 영향이 있는 울진, 고리 지역과 비교대상 지역인 후포 지역을 포함한 세 지역에서 생물을 채집하였다. 조사결과 총 283종, 평균 4,912개체/$m^2$의 저서다모류가 출현하였다. 주요 우점종으로는 Spiophanes bombyx, Magelona japonica, Lumbrineris longifolia, Sternaspis scutata 등 이었으며, 울진과 후포지역은 S. bombyx, 고리 지역은 M. japonica가 최우점 출현하여 지역별로 차이가 있었다. Lumbrineris longifolia와 M. japonica는 일반적인 동해 연안에 많은 수로 우점 서식하지만 조사지역의 발전소 취 배수구 지역에 거의 출현하지 않아 발전소 취 배수구 지역의 인위적인 환경교란이 저서다모류 종 조성에 영향을 주는 것으로 나타났다. 세 지역을 종합하여 다모류 군집 분석을 실시 한 결과 퇴적물 내의 총 유기탄소량과 퇴적물의 입도, 퇴적상에 따른 군집으로 나뉘는 양상을 보였다. 그러므로 본 연구에서 다모류의 군집구조는 발전소 온배수 및 취 배수구의 인위적인 환경 교란에 의한 영향은 발전소 취 배수구 주변에 국한되며 그 이외의 지역에서는 퇴적물 내의 총 유기탄소량과 퇴적물의 입도 등 지역 간 퇴적상 조성에 보다 큰 영향을 받는 것으로 여겨진다.
본 연구는 우리나라 서해안에서의 조력발전소 건설에 따른 환경영향에 대해 분석하고 현재 중점평가항목(스코핑) 및 제도의 문제점을 진단한 후, 환경영향평가 스코핑 방안에 대해 제시하고자 하였다. 해역이용의 적정성 측면에서 명확한 사업목적과 당위성에 대한 폭넓은 공감대 형성이 중요하고 이해당사자 및 기관의 적극적인 의견수렴이 반드시 이루어져야 할 것이다. 또한 조력발전소 건설에 따른 해양생태계의 부정적인 영향과 어업인과의 갈등을 최소화하기 위하여 스코핑 방안을 다음과 같이 제시하였다. 1) 해수교환율 변화와 유속 변화에 따른 침퇴적 양상 변화, 2) 갯벌 감소로 인한 어류의 산란서식지 파괴, 3) 수산자원 및 어장의 영향과 부유사 확산 등이 중점평가사항(스코핑)으로 적용되어야 할 것이다. 또한, 국민 모두가 환경보전에 대한 의식전환을 통해 자원개발과 환경보전의 조화와 균형을 이루는 능동적 계획 수립과 정책 실현이 될 수 있도록 노력해야 할 것이다.
염색폐수의 정화에는 필연적으로 다량의 슬러지 폐기물이 발생한다. 염색폐수 슬러지는 그간 인근 공해 해상에 투기하는 해양 배출로 저렴하게 처리하였으나, 해양오염을 우려하는 국제협약(1972년 런던협약, 1996년 교토의정서)에 의하여 2008년 8월부터 배출기준이 강화되고 2012년 2월부터는 해양배출이 금지 될 예정이다. 염색폐수 슬러지의 해양 배출이 금지되면 대체 처리방법으로는 지정매립장을 통한 매립처리 방법이나 고온 소각시설에서의 소각처리 방법이 거론되고 있다. 그러나 매립처리는 슬러지 내 함유 수분으로 인한 침출수의 문제와 더불어 장기간 안정적으로 저렴하게 사용할 수 있는 대규모 처분장을 확보하기 어려운 실정이며 소각처리는 슬러지의 높은 함수율로 인해 소각 시보조 연료의 투입이 필연적으로 최근 원유가 급등 등 에너지 비용이 지속적으로 상승함을 고려할 때 소각처리비용 또한 상당한 고가가 될 것으로 예측된다. 이와 같이 슬러지 해양배출이 금지되면 섬유 염색업체들은 많은 환경비용 부담을 안을 것이다. 본 연구에서는 대규모 염색산업단지 공동폐수처리장에서 발생하는 염색폐수 슬러지의 효율적인 건조를 위해 산업단지 내의 열병합발전소에서 발생하는 보일러 폐열을 이용하였으며, 조건 특성 및 효율을 파악하기 위해 보일러 폐열의 특성을 고려하여 슬러지 두께 및 체류시간 등 건조공정 운영조건에 따른 변수별 연구를 수행하였다. 열병합발전소 보일러에서 배출되는 폐열은 온도가 $150^{\circ}C$ 정도로 기존의 슬러지 건조에서는 사용되는 $700^{\circ}C$에 비해서는 매우 저온이다. 하지만 보일러 배가스의 경우, 온도에 비해 많은 풍량을 가지고 있으므로 열량으로 환산시 충분히 가치가 있는 것으로 조사되었다. 염색폐수 슬러지의 경우, 함수율 70% 이내의 탈수 Cake 형태이므로 두께가 두꺼울수록 건조효율이 감소하였으며, 체류시간이 길어질수록 건조효율은 증가하나 20mm 이상에서는 건조효율이 급격히감소하였다. 이를 바탕으로 5톤/일 규모 슬러지 건조 Pilot Plant를 제작하여 운영하였는데, 염색폐수슬러지의 투입공정에서 슬러지와 열풍의 접촉면적을 넓혀 건조효율을 높이기 위하여 슬러지를 압출노즐을 이용하여 슬라이스 칩 형태로 제조하여 건조공정에 투입하였으며, 건조실 내에서도 건조효율의 상승을 위하여 내부열풍순환팬을 설치하여 운영하였다. Pilot 운영결과, 체류시간 52분에서 슬러지의 함수율은 70%에서 10%이하로 감소하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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