본 연구에서는 제주도에서 규모가 가장 큰 항구인 제주항내 퇴적물을 대상으로 PCBs의 분포특성을 연구하였다. 연구 결과, 제주항 내 표층퇴적물에서 PCBs 화합물의 농도범위는 1.62∼4.45 ng/g dw로 낮은 농도로 분포하고 있었고, PCBs의 동족체 패턴 분석을 보면 제주항은 선박 활동으로 유래되는 고염소화된 CBs(Hexa-CBs 이상)이 주로 분포하였다. 퇴적물에서 PCBs 화합물의 분포에 미치는 유기물의 영향을 평가하기 위하여 퇴적물 내 유기탄소 함량과 PCBs 화합물의 농도와의 상관관계를 검토한 결과, R2이 0.8387로 높게 나타나 유기탄소 함량과 PCBs 농도는 매우 유의한 상관성을 보이는 것을 알 수 있었다. PCBs 화합물의 농도분포와 입자크기와의 관계에서 역질, 사질, 니질로 나누어 조사하였는데 니질의 함량이 증가할수록 PCBs의 농도도 높게 분포하였다. 그리고 연구지역의 표층퇴적물에서 분포하고 있는 PCBs의 농도를 국외에서 적용하고 있는 퇴적물오염기준(sediment quality guidenes, SQGs)의 ERL(effect range-low)과 TEL(Threshold Effects Level) 값과 비교한 결과, 훨씬 낮은 값을 보여 생태독성학적 관점에서 저서생물에 미치는 영향은 미미한 것으로 사료된다.

The characteristics of circulation in the coastal area of Jeju Harbor in Korea was examined using the Princeton Ocean Model(POM) with a sigma coordinate system. The result of numerical analysis well corresponded to the observed current data. The velocity at offshore was stronger compared to coastal area during the both period of in maximum flood and maximum ebb of spring tide. According to mean wind velocity, the tidal velocity at the shallow area of Jocheon was slightly increasing during maximum ebb. The effect of wind on the circulation was stronger in shallow area and showed rapid change with depth.

유한요소기법을 이용하여 유동해석의 수치모델을 행하였다 공간을 이산화 할 때에는 Galerkin법을 적용하였으며, 시간의 함수를 이산화 할 때에는 많은 수의 요소와 비정상상태의 문제를 다루는데 있어 장점을 가진 2단계 양해법을 이용하였다. 이동경계조건을 고려한 2차원유통모델을 개발하였고, 직사자형 수조에서 개발된 유동모델을 적용하여 검증하였고, 유용성을 확인하였다. 제주항에 개발된 이동경계기법을 적용하여 계산한 결과, 본 이동경계기법의 좋은 적용성을 보여주었다. 본 연구로부터 이동경계처리 방법이 실해역에서의 유동해석에 있어 유용하고 효율적인 방법이라고 결론지을 수 있다.

In this study, the material cycle model was applied to suggest alternative management of water quality for Jeju Harbor. The distribution of COD, DIN (dissolved inorganic nitrogen) and DIP (dissolved inorganic phosphorus) concentrations was reasonably reproduced by simulations on the model area of the Jeju Harbor using a material cycle model. The simulations of COD, DIN and DIP concentrations were performed under the conditions of 20～100% pollution loadings reductions from pollution sources. In case of the 100% reduction of the input loads from Sanzi river, concentrations of COD, DIN and DIP were reduced to 39%, 78% and 52%, respectively at Jeju harbor. In contrast, in case of the pollutant loadings reductions from sediment, the effect of DIN and DIP reduction relatively seemed to increase around the center of study area. The 95% reduction of the pollutant loadings from river and sediment is required to meet the COD and nutrients concentration of second grade of ocean water quality criteria.

The purpose of this study is to investigate the characteristics of water quality in Jeju harbor and to estimate pollutant loadings discharged into Jeju Harbor. To know characteristics of water quality in Jeju harbor and pollutant loadings of Sanzi river, we have investigated from August, 2000 to May, 2001. The results showed that the concentrations of COD, DIN and DIP were in the range of 1.00～4.85㎎/L (mean 2.15㎎/L), 2.14～74.0㎍-at/L(mean 12.20㎍-at/L) and 0.52～4.00㎍-at/L(mean 1.18㎍-at/L), respectively. These values were under Ⅲ class of seawater quality criteria. The ratio of nitrogen to phosphorus was lower than 16 except for Station 1 in Jeju harbor. Therefore, nitrogen was playing an important role in phytoplankton growth as limiting factor in Jeju harbor. The mean values of eutrophication index were exceeding 1, which was the eutrophication criteria. The results of estimating pollutant loadings at Sanzi river are 0.30 ton/day for COD, 300㎏/day for DIN and 18.0㎏/day for DIP, respectively.