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.
1968년 11월부터 여섯차례의 해류병 표류 실험을 실시하였다. 회수율은 $50\~69\%$로서 매우 좋은 편이었다. 해류병 표류에 영향을 미치는 요인과, 해류병 표류 상황에 관하여 검토하였으며 그 결과는 아래와 같이 요약될 수 있다. 1. 만내의 해수 유동은 주로 조류에 의하여 좌우된다. 그러나, 계절풍이 강한 겨울철에는 취송류가 발달하여 피류(皮流)는 남동 내지 동남동으로 흐른다. 한편 삼천포수도에서는 조류의 유속이 강하기 때문에, 강한 북서 계절풍에도 불구하고 조류가 우세한 편이다. 2. 진주만 남부 해역의 해수는 썰물 때 북방으로 흐른다. 중앙 해저 둑 동방 해역의 썰물은 반시계 방향의 환류를 이루면서, 해저 둑 동방의 깊은 곳을 따라 삼천포수도 쪽으로 흘러 나가지만, 중앙 해저 둑 서방 해역의 썰물은, 둑 서방의 깊은 곳을 따라 북으로 흘러, 노량수도 방면으로 향한다. 3. 중앙 해저 둑 동, 서쪽의 해수가 조류에 의해 둑을 횡단하여 흐르기 때문에, 조금 이외의 시기에는 혼합이 비교적 왕성하다. 4. 진주만 최남단 부근의 해수는 썰물 때 지족수도 방면으로 흐른다. 5. 광양만 동부 해역의 밀물은 노량수도를 향하여 흐르고, 대도 남동방 관음포 부근에서 반류 또는 조그마한 지형성 소용돌이가 발달한다, 노량수도를 통과한 밀물은, 동으로 흘러 중앙 해저 둑 위에 이르고, 일부는 서서히 오른편으로 돌아, 진주만 중앙 해저 둑 서방의 깊은 곳을 따란 남으로 향하여 흐른다. 나머지 부분은 왼편으로 돌아 진교만으로 흘러들어간다. 6. 해류병 표류 실험만으로서는 해수 유동에 관한 정량적인 연구는 어렵지만, 흐름의 개요를 파악하거나 실측류를 뒷받침하는 유력한 수단이 된다. 특히 어란이나 치자 등 수산 자원 수송의 기구를 밝히는 데 적절한 수단이라 생각된다.
Lee-Jae ma referred Hae-Yeok disease as a TAE-YANG person's peculiar disease in Dnoguisusaebowon. I looked around referred portion of Hae-Yeok disease in Internal Classic and the annotation of that part. As a result, newly emphasized stat of Hae-Yeok disease-that is "weak but not weak, strong but not strong" "the upper part of body is healthy, but the lower part is hae-yeok"-is not existed in Internal Classic itself. A person regarded as TAE-YANG person with Hae-Yeok disease is changed for the better by taking Ogapijangcheoktang. And as mentioned in Donguisusaebowon, rage, sorrow cause to appear and grow worse this dease.
본 연구는 서천해역 김 양식장의 월별, 어장별 김 갯병 발생 현황 및 김 엽체 사세포 비율을 관찰하고 결과를 분석하여 우리나라 양식 김 갯병에 관한 자료를 축적하고자 시도되었다. 서천해역의 12개 김 양식장에서 2008년 11월부터 2009년 3월까지 5개월 동안 매월 1회씩 김발을 채취하였다. 연구 결과 갯병 발병율은 거의 대부분의 정점에서 양식 초기에는 낮았지만 후반기로 갈수록 높아졌다. 이 해역에서 가장 빈발하는 질병은 규조류 부착증이었으며, 그 다음으로는 의사흰갯병이었다. 규조류 부착증이 가장 높게 발병한 시기는 양식 초기인 11월이었으며, 12월에는 발병율이 가장 낮았고 이어 점차 증가하는 양상을 보였다. 김 엽체에 부착된 규조류는 대부분이 Licmophora sp. 이었다. 양식 초기인 11월에는 녹반병과 의사흰갯병의 빈도가 높았지만, 양식 후반기로 갈수록 두 질병의 발생율이 점차 감소하는 대신에 호상균병 발생 빈도가 높아졌다. 연구 해역 사세포율은 지점에 따라 다소차이가 있었지만 전체적으로는 양식 후기에 높았고, 예외적으로 양식장 거의 정중앙에 위치한 St. 9와 내만에 위치한 St. 11, St. 12는 양식 초기에 사세포 비율이 높았다. 이러한 김 엽체의 사세포율 변화는 영양분 공급과 조류소통 등 여러 가지 요인이 관계하고 있지만 보다 더 정확한 요인은 환경 요인 조사를 통하여 밝혀질 수 있을 것으로 판단된다.
동해의 해양투기장 해역에 버려진 폐기물이 환경에 미치는 영향을 조사하기 위해 동해 남부해역에 위치한 해양투기장 해역(정점 B, B')과 부산 동쪽의 외해에 위치한 해양투기장 해역(정점 J, J') 및 인근 지역(정점 J2, J6, H)에서 채취한 박스코아의 퇴적물에 함유된 유공충을 연구하였다. 유공충의 종다양성지수[S, H(S), E]와 부유성 및 저서성 유공충의 수는 해양투기장 해역과 인근 해역에서 차이를 보인다. 동해 남부해역에 위치한 해양투기장 해역 B와 B' 에서는 유공충의 종수가 작으며, 조립질 퇴적물의 양과 저서성 및 부유성 유공충의 수 또한 주변 해역에 비해 작은 값을 보인다. 부산 동쪽의 외해에 위치한 투기장 해역 J'에서는 인근의 다른 지역과는 다르게 비정상적으로 매우 많은 저서성(약 300,000 개체/10 g 건조시료) 및 부유성(약 300,000 개체/10 g 건조시료) 유공충이 나타난다. 아마도 투기된 폐기물이 영양분의 역할을 했을 것이다. J 해역은 B, B' 해역과 마찬가지로 다른 해역에 비해 상대적으로 낮은 종다양성지수[S, H(S)]를 보인다. 또한 J 해역의 코아 퇴적물에서는 저서성 유공충의 수가 코아 표층에서 코아 하부로 갈수록 감소한다. 이러한 사실은 J 해역이 스트레스를 받고 있는 환경임을 의미한다. J', J2, J6 해역은 매우 높은 종다양성지수[S, H(S)]를 보이는데, 이는 이들 해역이 매우 안정된 환경임을 의미한다. 투기장 및 인근 해역에서 병에 걸리거나 스트레스가 극심한 환경에서 나타나는 이상격실(abnormal chamber)을 가진 유공충은 발견되지 않았다. 또한 투기장 해역에 버려진 폐기물의 유기분해가 저층수를 부식성으로 바꿀만큼 강하지 않았다.
서해병 폐기물 배출해역 오염심화구역의 퇴적물 정화·복원을 위해 2013, 2014, 2016, 2017년에 준설토를 피복하였다. 피복 효과 평가를 위해 배출해역 내 피복구역(5개 정점)과 자연회복구역(2개 정점)을 설정하고 2014년부터 2020년까지 연 1회 구역별 표층 퇴적물을 채취하여 퇴적물 물리·화학적 특성 및 저서동물상을 분석하였다. 퇴적물 평균 입도(Mz)는 자연회복구역에서 5.91~7.64 Φ로 세립질이었고 피복구역에서는 준설토의 영향으로 1.47~3.01 Φ의 조립질 퇴적물로 구성되어 있었다. 유기물 및 중금속 함량은 피복구역에서 자연회복구역 대비 약 50 % 낮아(p<0.05) 준설토 피복 효과가 있는 것으로 판단되었다. 대형저서동물 분석 결과에서는 피복구역의 출현종수, 생태지수가 자연회복구역보다 낮게 나타났다(p<0.05). 피복구역의 출현종수 및 생태지수의 시계열 분석 결과에서는 2013, 2014년 피복 이후 초기 4년간 증가하다가 이후 감소하는 경향을 보였다. 이는 피복으로 인해 빠른 성장과 짧은 수명의 특징을 보이는 기회종 생물들이 피복 초기에 우세하다가 2016, 2017년에 추가로 피복이 진행됨에 따라 서식환경이 다시 교란되어 나타난 현상으로 추정된다. AMBI는 자연회복구역 및 피복구역에서 모두 2등급(Good), BPI는 1~2등급 수준을 유지하고 있어 건강한 저서상태로 평가되었다. 따라서 폐기물 배출해역의 오염퇴적물 정화 및 저서생태계 복원을 위한 준설토 피복은 오염도 저감효과는 나타나지만 저서생태계의 측면에서는 장기적인 모니터링을 통해 회복추이를 관찰해야 할 것으로 판단된다. 또한 향후 배출해역의 오염심화구역 정화 복원 사업 확대 시 적응적 관리가 필요할 것으로 판단된다.
본 연구에서는 폐기물 배출해역의 퇴적물이 해양생물에 미치는 영향을 평가하기 위해 2016~2019년 3개 배출해역; 동해병, 서해병, 동해정 해역의 9개 정점에서 채취한 퇴적물 시료들을 대상으로 국내 해양폐기물공정시험기준에 의거하여 저서성단각류(Monocorophium acherusicum)와 발광박테리아(Vibrio fischeri)를 이용한 독성시험을 수행하였다. 시험결과, 상대평균생존율(저서성단각류)과 상대발광저해율(발광박테리아)이 각각 30 % 이하로서 '독성없음'으로 판정되었으나, t검정을 이용한 독성 평가 결과에서는 총 12개(2016년 6개, 2017년 1개, 2018년 1개, 2019년 4개)의 저서성단각류 시료에서 대조구와 유의한 차이를 나타내었다(p<0.05). 저서성단각류의 독성원인 탐색을 위해 퇴적물 내 8종 중금속 함량(Cr, As, Ni, Cd, Cu, Pb, Zn, Hg)과 저서성단각류 상대평균생존율의 단순선형회귀분석을 수행한 결과, Cr의 저서성단각류 독성 기여도가 가장 높았다(p=0.000, R2=0.355). 또한, 매년 독성영향이 가장 높은 정점(DB-85)의 시료에서 Cr이 여전히 가장 높은 농도로 검출되었으며, 해양환경기준을 매년 초과하였다. 해양폐기물공정시험기준의 생태독성판정 기준 적용 시 '독성없음'으로 평가되는 퇴적물 오염도가 대조구와의 통계적 유의성 검정, 독성원인확인 평가를 적용할 경우 독성영향을 수용 가능한 수준으로 판단하기 어려우므로 향후 종민감도분포곡선을 활용한 정량적 위해성 평가를 통한 준거치를 도출하여 생태독성 영향 판단 기준의 재설정을 고려할 필요가 있다.
본 연구에서는 해수 중 생물에게 실질적으로 이용되어질 수 있는 자유용존상 농도(freely dissolved concentration)를 보다 쉽고 빠르게 검출하고자 해수를 고속으로 회전시키는 수동형 채집 장치를 제작하였다. 이 고속회전식 수동형 채집 장치(high speed rotation-type passive sampling device)를 한반도 주변해역에 적용하여 해수 중 다환방향족탄화수소(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)의 자유용존상 농도를 측정하였다. 또한 대용량 해수 채취법(high volume water sampling)으로부터 구한 PAHs의 용존상 농도(dissolved concentration)와 고속회전식 수동형 채집 장치로부터의 자유용존상 농도를 비교하여 생물에게 직접적으로 이용 될 수 있는 비율을 조사하였다. 그 결과, 고속회전식수동형 채집 장치 모터의 회전속도를 900 rpm으로 가동하였을 때, 소수성이 낮은 저분자 PAHs 화합물(log KOW 3.4 ~ 5.2)은 5시간 만에 평형에 도달하였다. 반면 소수성이 비교적 높은 고분자 화합물(log KOW 5.6 ~ 6.8)의 경우, 평형에 도달하는 데 걸리는 시간은 최소 2일에서 한 달 정도 소요될 것으로 예상되었다. 그러나 실행보정물질(performance reference compounds)를 이용할 경우, 5시간 가동만으로도 평형상태에서의 고분자 화합물의 농도 예측이 가능하였다. 수동형 채집 장치를 적용하여 측정된 조사해역에서의 PAHs의 자유용존상 농도는 0.32 ~ 1.2 ng/L으로 다른 대양에서의 농도보다는 높았지만, 항구나 해안과 같은 연안보다는 매우 낮은 수준이었다. 용존상 및 자유용존상이 모두 검출된 PAHs를 대상으로 생물에게 이용 될 수 있는 비율은 서해병 폐기물 배출해역 위치와 인접한 조사구간에서 가장 높았다. 또한 생물 체내 잔류농도를 예측하였을 때, 폐기물 배출해역이 포함된 외해가 연안보다 비교적 높은 것으로 나타났다.
한국 남서해 연안에서 여름에 발달했던 성층이 겨울철에 접어들면서 파괴되어 수직적으로 균일한 수온분포를 갖게 되는데 이러한 변화가 11월에 가장 활발하게 일어나는 것으로 나타났다. 이 변절기에 차고 염분이 낮은 연안 수괴가 대마난류와 접한 경계에 전선이 거의 수직으로 발달하며, 대마난류의 세력이 약한 제주해협의 중앙부를 제외하고는 수심 $70{\sim}90m$의 해역에서 수온전선과 염분전선의 위치는 일치하였다. 1980년 11월에 남해연안 중앙부에서 투하한 해류병이 주로 완도 근해에서 회수된 결과는 전선의 연안쪽에 있는 수괴가 서쪽으로 이동하는 남해연안반류의 존재를 뒷받침 해 주었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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