• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
• /
• pp.421-421
• /
• 2023

하구담수호는 하천의 출구점이 해양과 만나는 곳에 방조제를 건설하고 이를 통해 형성되는 인공호수이다. 출구점에 위치한 지리적 특성은 많은 수자원을 확보할 수 있지만 유역에서 발생하는 모든 유입량 및 오염물질이 유입되어 홍수위험 및 수질악화가 문제점으로 제시되고 있다. 담수호의 관리수위는 배수갑문 운영에 기초가 되는 수위로 용수공급, 홍수위험도를 고려하여 산정한다. 하지만 기후변화로 인해 가뭄, 홍수의 위험성이 커지고 있으며, 이를 고려하여 관리수위의 산정이 필요하다. 로버스트 의사결정 기법은 기후변화의 불확실성 하에서의 정책 결정을 위해 제시된 개념으로 불확실한 미래상황에 대하여 최적이 아닌 여러상황의 준수한 결과를 보이는 방법을 선정해 예상치 못한 상황에도 대비할 수 있는 것을 목적으로 한다. 본 연구에서는 담수호의 관리수위 산정을 위해 로버스트 의사결정 기법을 적용하였다. 관리수위 산정을 위해 미래 기후변화 시나리오는 CanESM5 GCM의 SSP1, 2, 3, 5 시나리오를 이용하였으며 담수호 관리수위는 기존 관리수위를 포함한 5개의 관리수위를 모의하였다. 각 시나리오에 따른 유입량, 호소수위 및 호소수질 변화를 모의하기위해 유역모형 HSPF와 호소모형인 EFDC-WASP 모형을 연계하여 활용하였다. 로버스트 의사결정 기법에 성능인자로는 신뢰도기반 이수, 치수, 수질지표를 활용하였으며, 결정인자으로 후회도를 활용하였다. 후회도는 로버스트의사 결정에서 널리 쓰이는 결정인자로 가장 좋은 성능인자와 그 대안의 성능인자의 차이를 의미한다. 최종적으로 최소의 최대 후회도를 갖는 시나리오를 1순위로 선정하였다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.315-326
• /
• 2013

제주연안선 부근에 밀집된 육상양식장 배출구 주변 4개 해역(애월리, 행원리, 표선리, 일과리)에서 수질환경의 시공간적 변화에 영향을 미치는 요인을 파악하기 위해 2010년 2월부터 2011년 12월까지 격월로 총 12회 조사하였다. 주성분 분석 결과 조사해역에서 연중 영양염의 분포는 염분과의 관련성 없이 배출구로부터 공급되는 물질에 의해 영양염의 농도가 조절되어, 연안에서 외해역으로 갈수록 농도구배가 감소하는 특징을 나타냈다. 특히 용존무기질소의 경우는 배출구와 인접한 해역에서는 부영양상태로 인에 비해 질소가 과잉되고 있었다. 유기물의 분포는 담수유입량이 증가하는 고수온기에 증가하는 경향을 보였다. 식물플랑크톤의 생물량 변화는 애월 및 행원해역은 담수유입과 관련된 기상요인(기온 및 강우), 표선 및 일과는 영양염의 인위적 공급요인(양식장 배출수)에 의한 영향을 주로 받는 것으로 나타났다. 특히, 배출구로부터 직선거리 약 300 m 및 수심 10 m이내 해역의 표 저층에서는 고영양염 농도 분포가 지속되고 있어, 부영양화 과정에서 발생하는 문제를 직 간접적으로 받을 수 있는 가능성을 나타냈다. 육상양식장의 운영 시 취수지점이 배출수의 영향을 받는 지점에 위치할 경우 사육수질의 문제가 발생할 수 있다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제7권1호
• /
• pp.13-21
• /
• 2004

본 연구에서는 진해만 서부해역의 세 정점에서 2시간 간격으로 연속관측에 의해서 적조발생 전후의 수질변화를 모니터링하였다. 표ㆍ저층간에 수온차가 큰 시간에 저층의 용존산소가 최소를 나타내었고, 화학적 산소요구량은 세 정점 모두 표층에서 해역수질기준 II등급을 초과하였다. 용존무기질소 분포는 저층에서 유기물분해로 인한 재순환에 의해 고농도로 존재하였고, 표층에서는 상대적으로 낮았다. 존재형태별로는 표층에서는 암모니아가 대부분 차지하였고, 저층에서는 C2 정점에서는 질산질소가, C11과 C15 정점에서는 암모니아가 주종을 이루었다. 용존무기인은 C2정점의 표층에서 8월 12일 오후 4시에서 밤 8시 사이에 고농도를, 야간에 최소를 보여주었다. C11과 C15 정점에서는 표층과 저층의 차이가 컸으며, 아침이후 급격한 증가를 나타내었다. N/P 분석결과, 대부분의 시간대에서 질소가 생물성장의 제한인자가 될 가능성이 높았다. Chl-α 분포는 C2와 C11 정점에서는 극대층이 표층아래인 3∼5 m층에 형성되었고, 적조발생가능농도인 10mg/㎥을 초과하는 고농도를 나타냈다. C15정점의 극대층은 표층에서 나타났고 상대적으로 낮은 농도분포를 보였다. 이러한 Chl-α는 일사량이 강한 오후에 고농도를 형성해서 야간에도 높은 농도를 유지하다가 새벽에 최소분포를 나타냈고 아침이후 다시 증가하는 양상을 보였다. 적조가 관측된 C2 정점에서는 적조발생전에 영양염류가 증가했으며, 수온성층이 최대가 되는 시간대에 식물플랑크톤이 고농도로 집적하면서 용존무기질소를 특히, 질산질소를 급격히 소모하는 것으로 나타났다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제2권2호
• /
• pp.20-30
• /
• 1999

영국의 북서 Fylde 연안역에서, 수영객들을 위한 수질을 개선하기 위해, 방류구에서 흘러나온 오수를 수치모의실험을 통하여 연구하였다. 수질모델의이류확산방정식에서 확산항과 이류항은 양해법 이차정밀도의 중앙차분법과 삼차정밀도의 QUICKEST 법을 사용하여 표현하였다. 수리역학모델은 광역과 세부역으로 나누어지며, 이때 격자는 각기 1km와 200m를 사용하였고, 모의실험의 (유속과조위)결과는 관측값과 잘 일치하였다. 그 다음 단계로서 수질모델을 사용하여 faecal coliform 의 농도분포를 예측하였다. 이 때 4가지의 시나리오가 사용되었다:-(i) Fleetwood outfall,(ii) River Ribble for summer condition,(iii)River Ribble for winter condition 그리고 (iv) Combined Sewer Overflows. 모의 실험의 주요 결과는 다음과 같다:- (i) Fleetwood 방류구에서 방류된 coliform은 Fylde 연안에 거의 미치지 않는다:(ii)여름과 겨울, Ribble에서 유입된 coliform은 Lytham St.Annes에서 10-500(counts/100ml)농도분포를 보였다;(iii)CSO에서 방류된 오수는 해안에서 벗어나 offshore로 이동되지 못하는 것으로 예측되었다.

• 수산해양교육연구
• /
• 제18권3호
• /
• pp.293-301
• /
• 2006

연속식 스테인레스 단자 방식의 전해수의 기기특성과 오징어를 담수빙과 산성전해수빙, 염기성전해수빙 저장 중 선도보존 효과 및 표피색변화에 대하여 검토하여, 향후 연안 어류의 전기분해수 빙장 적용기초 자료로 이용하고자 연구한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 본 연구에서는 TMD에서 개발된 기기에 단자를 구리에서 스테인레스로 교체한 TMD II기기의 성능을 평가하였다.실험결과 전체적으로 동일한 전류를 걸었을때, 산성전해수의 경우 낮은 pH를 유지했으며, 유량을 늘릴수록 산성도가 떨어지는 것을 알 수 있었다.본 장치는 단자부분 재질의 감도를 보다 높이고 전해 촉매제를 사용할수 있다면, 충분히 더 낮은 혹은 더 높은 pH를 확보할 수 있으며 또한 알카리 영역의 경우도 그럴 수 있으리라 예측된다. 2. 먹는물 수질기준에 따른 유속별 생산 전해수의 수질분석 및 미생물검사결과 세균학적인 검사의 경우 모든 검사과정에서 먹는물 기준 이하치를 나타내고 있으나 산성전해수의 경우 미생물학적인 검사에서 음성의 결과를 나타냈으나, 알카리수의 경우 중온성 세균수에 있어서는 먹는물의 수준은 될 수 없음을 알 수 있다. 3. 전해수빙과 담수빙 저장중 오징어의 일반성분과 VBN관찰 결과 수분 함량은 77.65%였으며 단백질 함량은 18.32%, 지질의 함량은 2.41%, 회분 함량은 1.62%로 나타났다. 오징어 빙장 직전 11.2mg/100g이었으며, 저장 초기에 모든 산성 전해수 빙장구에서 VBN 증가가 억제되었다.담수빙 법에서의 VBN 증가가 전해수빙중 산성수빙보다 훨씬 빠르게 진행되었으며 염기성수빙 보다는 느리게 진행되었다. 4. 저장중 오징어의 외관 및 색도 변화를 색차계로 저장시간별로 측정한 결과, 명도(L)는 저장시간별로 감소하는 경향이었으며, 적색도, 황색도는 저장방법에 따른 차이는 있었지만 저장기간에 따라서 증가하는 경향을 보였다. 즉, 저장시간별로 적색에서 녹색으로 청색에서 황색으로 색깔의 변화가 진행됨을 알 수 있었다. 백색도의 경우도 명도와 비슷한 경향 이었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.13-23
• /
• 2008

연안해역의 부영양화, 빈산수괴 형성 그리고 유해적조류 출현과 같은 수질오염은 하계 담수의 대량유입에 의해 빈번하게 발생한다. 따라서 연안해역의 수질오염 현상을 정확히 예측하기 위해서는 담수가 해수유동에 의해 이송-확산되어 해역수질 및 생태계에 미치는 영향범위에 대한 예측 및 분석기술 개발이 필요하다. 본 연구에서는 GUI(Graphic User Interface)를 이용하여 연안해역 해수유동과 담수 확산을 쉽게 예측하고, 그 결과를 효과적으로 검토할 수 있는 소프트웨어를 개발하였다. 3차원 유한요소모형을 사용하여 조석에 의한 해수유동을 계산하였고, 담수 확산 계산에는 통계학적인 개념을 이용하여 담수 입자의 운동을 묘사하는 2차원 Random-Walk 모형을 사용하였다. 개발된 시스템을 이용하여 목포해역의 2차원 조류 분포와 담수 확산을 모의하였다. 사용한 입자추적모형의 검증을 위해 다른 이송확산 수치해석 방법에 의한 결과 및 1, 2차원 해석해와 비교하였다. 본 연구에서 개발한 예측시스템은 GUI 환경에서 작동되므로 누구나 쉽게 자료의 입력 및 수정이 가능하며, 계산된 모형결과를 그래픽을 이용해 효과적으로 가시화 하여 계산결과를 누구나 쉽고 정확하게 볼 수 있다. 따라서 본 시스템을 이용하여 연안해역으로 유입되는 담수의 확산 범위를 수시로 예측하여 신속하게 대책을 수립한다면, 오염된 담수유입으로 인한 인근해역의 환경피해를 줄일 수 있을 것이다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제10권4호
• /
• pp.193-200
• /
• 2007

2006년 건기와 우기로 구분하여 연안개발 공사가 이루어지고 있는 해남군 화원면 주변 해역의 15개 정점과 하천 2개 지점 그리고 공사장 배출구 1개 지점에서 pH, 투명도, 염분, SS, DO, COD, ${NH_4}^+$-N, ${NO_2}^-+{NO_3}^-$-N, TN, TP, ${PO_4}^{3-}$-P을 분석한 결과, pH, 투명도, 염분, SS의 경우, 90 mm이상의 집중 강우가 있었던 8월에는 공사장의 배출구와 하천수의 유입구 인근의 해역의 표층수에서 강우에 의한 담수의 유입과 공사장의 배출수의 유입에 의한 영향이 뚜렷하게 나타났다. 하지만 그 외 지점에서는 정점 간, 수층 간 농도 차이가 나타나지 않았다. 예상과 달리 추계 건기에는 강한 바람에 의해 저층으로부터의 침전물질이 부유되어 SS의 농도가 하계의 강우시보다 더 높은 농도를 보였다. 그 외 COD, ${NH_4}^+$-N, TN, TP, ${PO_4}^{3-}$-P의 농도도 유사한 경향을 보였다. 따라서 공사로 인한 연안해역의 수질변화를 평가하기 위해서는 단순히 표층수의 수평적인 조사만으로 그 영향을 평가하기보다는 집중 강우에 의한 영향과 기상이나 해황특성, 침강특성이나 용출특성의 조사를 포함한 SS의 확산시뮬레이션 등으로부터 평가되어야 하겠다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제10권3호
• /
• pp.139-144
• /
• 2005

금강 하구 해수의 장기적 수질 변화를 이해하기 위해 수행된 연구의 일부로서, 하구 내 고정점에서 1996년 6월부터 2004년 4월까지 매일 관측한 수질 변화 자료를 다양한 통계 분석법을 이용하여 분석하였다. 전체적으로 금강 하구 내 수질은 금강 담수의 유입에 의한 요인(요인 $1: 28.3\%$), 퇴적물의 재부유나 도시 하수의 유입에 따른 질산화과정 등을 포함하는 화학적인 요인(요인 $2: 18.6\%$), 식물플랑크톤의 일차생산으로 대표되는 생물학적인 요인(요인 $3; 13.5\%$)에 의하여 $60\%$이상이 결정되었다. 조사 기간을 평균할 때 담수의 유입에 의한 영향이 가장 크게 나타났으며, 특히, 유량이 평균치거나 혹은 보다 적을 때 금강 유량이 더욱 효과적으로 금강 하구 내 환경 인자에 영향을 주었다. 반면 요인 2와 요인 3은 계절적으로 차이를 보이는데, 이러한 원인은 생물 활동의 시기와 관계가 있을 것으로 보인다. 특히 2004년 금강 하구 내 엽록소-a의 대증식 기간에는 요인 3인 생물학적인 요인이 가장 중요한 것으로 나타났다. 생물학적 요인의 대표적인 인자인 엽록소-a에 대해 다중회귀분석을 수행한 결과, 금강 하구 내에서 엽록소-a의 농도를 결정하는 가장 중요 인자는 인산염과 N/P 비율로 나타났다. 파라서 갈수기(특히, 봄철) 동안 인산염은 금강 하구 내에서 식물플랑크톤의 성장을 제한하는 인자로 작용하고 있음을 알 수 있다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제38권6_1호
• /
• pp.1541-1555
• /
• 2022

적조는 식물성 플랑크톤의 번성현상으로써, 해양생태 및 양식업에 유해한 영향을 끼칠 수 있는 현상이다. 다양한 광학원격센서를 이용한 적조탐지 연구가 수행되어왔지만, 기개발된 적조 탐지 알고리즘들은 수심이 얕고, 부유퇴적물이 많은 연안해역에 적용하기에는 한계가 있다. 적조 해수의 광학적특성에 대한 이해를 높이기 위해서 원격탐사반사도 및 수중구성성분에 대한 분석의 중요성이 높아지고 있다. 본 연구는 선박현장조사를 통하여 적조해수의 광학변수(원격탐사반사도)와 수질변수(Chl-a_(Spec), 총부유물농도, a_ph, a_d, 종 동정, Chl-a_(HPLC))를 취득하고 광학변수와 수질변수간의 관계를 분석하였다. 메조디니움과 코클로디니움 두가지 적조 종 및 엽록소농도에 따른 원격탐사반사도와 식물성플랑크톤 흡광계수에 대한 분석을 수행하였고, 원격탐사반사도의 특정 파장대를 이용한 적조 엽록소농도의 추정 가능성을 제시하였다. 분석 결과, 적조의 엽록소농도와 식물성플랑크톤 흡광계수는 결정계수 0.9의 상관도를 나타냈으며, RE_diff를 이용한 기법이 B-G ratio를 이용한 기법보다 적조농도를 더욱 정확하게 추정하는 것으로 나타났다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.119-128
• /
• 2013

2000년대 초반부터 연안준설 사업의 수요가 크게 증가하였고, 기타 연안개발 사업과도 중첩되어 준설토의 발생량은 지속적으로 증가하고 있다. 이로 인해 주변해역에 대한 환경 영향이 심화될 수밖에 없는 상황에서, 2011년 제출된 해역이용협의서 중 준설이 포함된 사업의 해수 및 해저 퇴적물에 대한 해양환경영향평가 현황을 파악하였다. 해양환경영향평가 항목 중 일반 항목들의 조사 비율은 대체로 높은 반면, 중금속 등 유해 물질의 경우에는 세부항목들 간 조사 비율 편차가 크게 나타났다. 한편 중금속 분석 시 협의서 작성 지침에 따른 전처리 과정(완전 분해)과 분석 방법이 제대로 수행되지 않았다. 또한 작성 지침에 명시되어 있지는 않지만, 결과값에 대해 신뢰도 확보를 위한 검증(회수율 및 검출한계 산정) 수행 현황도 매우 미흡한 것으로 파악되었다. 이로 인해 연안 준설 및 개발에 따른 주변 해양환경영향평가가 부실하게 진행되고 있는 것으로 나타났다. 향후 해양 수질 및 퇴적물 환경에 대해 보다 엄정한 평가와 진단을 위해서는 협의서 작성에 관한 세부 지침의 보완이 요구되며, 해역이용협의 제도의 개선을 통해 정확한 해양환경영향평가가 수행되도록 협의서 작성지침의 준수 의무를 강화할 필요가 있는 것으로 판단되었다.