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.

The present study is to estimate the effect of wave height affecting at the front face of breakwater systems due to specification of submarine trench such as distance from breakwater to dredged area and width of dredge. The wave diffraction field, which is important hydraulic factor in the ocean, is considered to be two dimensional(2D) plane and the configuration of the submarine dredge on the sea bed designated by single horizontal long-rectangular pit system according to the various specific conditions of dredged locations. The numerical simulation is performed by using Green function based on the boundary integral equation and meshed at moving boundary conditions. The results of present numerical simulations are illustrated by applying the normal incidence. It is shown that the ratios of wave height at the front face of breakwater was varied by dependance of distant from breakwater to dredged area and width of dredge. It means that, when the navigation channel or pit breakwater is dredged on seabed, engineers have to consider the specification of dredge. This study can effectively be utilized for safety assessment to various breakwater systems in the ocean field and provided for safety construction of offshore structure.

This paper describes on the evaluation and management of work process in suction hopper dredger and grab bucket dredger as an application of a PC-based ECDIS system. The dynamic tracking of dredging bucket and the data logging of grab dredging information were performed by using the grab dredging vessel "Kunwoong G-18". The position and route tracking of the dredger moving toward the ocean dumping site of dredged material was performed by using the hopper dredging vessel "Samyang-7". The evaluation of wok process in the dredging field, for grab dredger, was continuously carried out on January to May, 2006, in Incheon Hang and for hopper dredger, on July to December, 2003, in Busan Hang, Korea. The dredging information, such as dredger's position, heading, dredging depth and route track which was individually time stamped during the dredging operation, was automatically processed in real-time on the ECDIS and displayed simultaneously on the S-57 ENC chart. From these results, we conclude that the ECDIS system can be applied as a tool in order to manage the work process during the dredging operation, and also in order to generate the factual record of the dredging activities that is sufficient for dredging inspector to accurately evaluate the contract performance even in the absence of a full-time onboard inspector.

This paper describes on the real-time monitoring of dredging information for grab bucket dredger equipped with winch control sensors and differential global positioning system(DGPS) using electronic chart display and information system(ECDIS). The experiment was carried out at Gwangyang Hang and Gangwon-do Oho-ri on board M/V Kunwoong G-16. ECDIS system monitors consecutively the dredging's position, heading and shooting point of grab bucket in real-time through 3 DGPS attached to the top bridge of the dredger and crane frame. Dredging depth was measured by 2 up/down counter fitted with crane winch of the dredger. The depth and area of dredging in each shooting point of grab bucket are displayed in color band. The efficiency of its operation can be ensured by adjusting the tidal data in real-time and displaying the depth of dredging on the ECDIS monitor. The reliance for verification of dredging operation as well as supervision of dredging process was greatly enhanced by providing three-dimensional map with variation of dredging depth in real time. The results will contribute to establishing the system which can monitor and record the whole dredging operations in real-time as well as verify the result of dredging quantitatively.

Fractional composition of surface and core sediment samples were analysed to collect quality improvement and weed control in eutrofied brackish Lake Kyungpo. Fractional scheme for sediment phosphorus was made for four chemically defined phosphorus forms as adsorbed phosphorus, nonapatite inorganic phosphorus, apatite phosphorus and residual phosphorus. The analysis of surface sediment samples shows that Lake Kyungpo sediments have high labile phosphorus fraction and thus have high water pollution potential. It was found that no significant water quality improvement could be expected by dredging down to 1.0m depth of sediments.

More than 45 million tons of marine clay is dredged in the western and southern sea every year in Korea. Dredged soils, which are relatively easily supplied, have been known as an economical fill material for the construction of airports, ports, and industrial land. However, dredged soils can no longer be used as a construction material because they contain various types of heavy metals and organic pollutants. If an electric field is applied to dredged sediments, various phenomena such as electrophoresis, electro-osmosis, electro-migration, electrolysis occur because the surface of marine clay is negatively charged. The interpretation of sedimentation and self-weight consolidation is very important because this behavior is closely related to the stabilization of dredged sediments and the landfilling period. The analytical solution for the calculation of excess pore-water pressure is obtained by determining the initial and boundary conditions. Then, the surface settlement and density profiles are predicted by using this analytical solution. The analytical solution from Esrig’s one-dimensional electrokinetic consolidation theory and this study’s numerical simulation with mass conservation more easily predicted the electrically induced consolidation behavior of dredged sediments than the non-linear finite strain consolidation theory.

More than 50 million tons of dredged soils are produced every year in Korea. Approximately 10% of these dredged soils are dumped into the ocean because of contamination, while 80% are reclaimed to create artificial wetlands, artificial beaches, and ecological parks. The interpretation of sedimentation and self-weight consolidation behavior is very important because this behavior is closely related to the stabilization of dredged soils and the landfilling period. The analytical solution for the calculation of excess pore-water pressure is obtained by determining the initial and boundary conditions. Then, the surface settlement and density profiles are predicted by using this analytical solution. The analytical solution from Terzaghi’s one-dimensional consolidation theory and this study’s numerical simulation with mass conservation more easily predicted the self-weight consolidation behavior of dredged soft soils than the non-linear finite strain consolidation theory.

효과적인 하천관리를 위해서는 준설과 각종 수리구조물의 영향에 의한 하상변화 양상을 파악하고 평가하는 것이 필수적이다. 특히 대규모 준설과 대형수리구조물의 건설은 본류뿐만 아니라 지류의 하상안정에도 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 금호강이 유입하는 낙동강 강정고령보∼달성보 구간에 대해 하도준설과 보 건설 및 운영에 따른 본류와 지류에서의 장기하상변동 영향을 살펴보고자 하였다. HEC-6모형을 이용하여 유사이송 및 장기하상변동 양상을 모의하였으며, 그 결과 준설 및 보 운영으로 인해 본류뿐만 아니라 지류에서도 하상변화량이 증가하고 가속화되었다.

본 연구는 준설토-철강슬래그 혼합토를 해양 건설재료로 활용 가능 여부를 확인하기 위하여 선슬래그 15mm 이하, 20mm이하, 40mm이하, 강슬래그 15mm이하, 20mm이하, 40mm이하, 수재, 괴재, BSSF 등 9가지 시료를 대상으로 준설토-철강슬래그 혼합토의 기본물성시험 및 일축압축강도시험을 진행하였다. 혼합토의 일축압축강도시험은 소성영역(함수비 22%)과 액성영역(함수비 30%)으로 나누어 중량비 혼합 20%, 30%, 40%로 양생 3일, 7일, 14일, 28일에 대하여 진행하였다. 시험결과 선슬래그 15mm이하, 20mm이하, 강슬래그 15mm이하, 20mm이하 혼합토의 강도가 현저하게 증가함을 확인하였다.

국내에서는 매년 약 1900만 톤가량의 항만준설토가 발생하고 있다. 항만공사과정에서 발생되는 준설토는 대부분 투기장 매립재로 활용되고 있으나, 정기적인 항로유지 준설 및 오염해역 준설사업에서 발생되는 준설토는 육상 투기장에 매립하거나 외해에 투기하는 방법으로 처분하고 있다. 이러한 투기장은 반면, 국제적으로 폐기물의 외해투기가 해양생태계에 미치는 악영향으로 인하여 금지되는 추세를 보이고 있으며 육상의 매립지 조성이 곤란하기 때문에 준설토의 적절한 재활용 방안 및 투기 시 해양생태계에 미치는 영향을 정량적으로 검토하는 연구가 수행되고 있다. 그러나 우리나라의 경우 아직까지 준설토의 오염현황 파악 및 정부 차원의 준설토 재활용을 위한 정책 및 오염 준설토의 유효한 관리 방안이 없는 실정이다. 따라서, 본 연구자들은 준설토의 중금속 제거를 위하여 각 해역 중에서도 중금속의 함량이 비교적 높은 영도 남항의 준설토를 대상으로 연구를 진행하였다. 먼저, 중금속의 제거를 위하여 비중선별을 실시한 결과, 비중이 작아질수록 중금속 제거율이 높아지는 경향이 나타났다. 이 후 중액선별을 이용하여 중금속이 농축된 부분을 대상으로 XRD 분석을 실시한 결과 Fe2O3, CuFe2O4 등 중금속이 철과 공존하여 존재하는 것으로 나타나 500~5000Gauss로 자력의 세기를 변화하여 자력선별을 실시한 결과, 자력의 세기가 증가할수록 제거효율이 증가하는 것으로 나타났고, 효율이 가장 높은 5000Gauss일 때 Fe, Cu, Pb, Zn의 제거율이 각각 약 30, 27, 28, 16%로 나타났다.

본 연구에서는 국내 수계의 퇴적토에 대한 특성을 분석하였으며 이를 바탕으로 준설 퇴적토의 관리방안을 제시하였다. 발생기원별로 퇴적토의 오염특성을 알아본 결과, 도시 및 공단지역은 중금속, 농축산지역은 유기물질, 해안지역은 중금속과 유기물질이 복합적으로 오염된 것으로 조사되었다. 4대강 유역은 유기물오염은 낮게 나타났으나 중금속의 경우 일부구간에서 미국의 기준치를 초과하는 것으로 나타났다. 따라서 퇴적물의 성상은 지역별 오염기원별로 그 특성이 달리 관찰되는 바, 그 특성에 맞는 국내 퇴적물 관리방안이 요구된다. 제한적인 부지를 대상으로 용출평가를 수행결과 퇴적물의 오염물질이 수계로의 영향을 주는 것으로 나타났으며 이에 따른 생태독성평가, 위해성평가를 통한 국내 실정에 맞는 퇴적물관리기준의 제정과 중점관리대상을 선정하여 주기적인 모니터링을 통한 관리가 필요할 것이다. 한편, 국내 하천·호소에서의 준설사업은 골재 채취를 제외하고 대부분이 육상매립 혹은 해양투기 등의 방법으로 단순 처리되고 있어 준설물질의 다양한 활용을 촉진해야 할 필요성이 요구된다. 따라서 준설토의 활용을 위하여 관련법을 정비하고 유효활용에 대한 법적 기준근거를 제시한다면, 향후 오염물질 제거를 위한 준설사업이라 할지라도 적절한 처리를 통하여 유용하게 재활용 할 수 있을 것으로 보인다.

하천에서의 골재채취 및 하도준설은 하상교란에 의한 조도계수와 준설지점 상하류의 흐름특성 변화를 발생시키며, 이로 인한 하천 준설지점 상류방향으로 급격한 침식, 지류 하상고를 저하시키는 등 하도 안정성과 취입보, 교량 등 수리구조물의 안정성 등의 문제가 초래된다. 또한 국내 하천은 하상계수가 크고 홍수시 부유사 이송이 실질적인 하상변화의 대부분을 차지하는 특징을 가지고 있으므로 이에 대한 후속 연구가 필요한 상황이다. 최근 국내에서도 하도내 소류사 이송에 따른 준설웅덩이 적응과정에 대한 실내시험과 수치모의 연구가 수행되었지만, 부유사 이송에 따른 연구가 추가로 진행되지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 CCHE2D 모형을 이용하여 2차원 비평형 부유사이송 수치모의를 수행하고, Galappatti와 Vreugdenhil(1985)의 수리모형 실험결과와 비교하여 부유사 이송에 따른 준설웅덩이 적응과정 수치모의 능력을 평가하였고, 비평형유사이송 매개변수인 Nonequilibrium adaptive coefficient의 수치모의 결과에 대한 민감도를 분석하였다. 따라서 본 연구는 국내 하천 특성을 반영한 하도 준설 웅덩이의 적응과정에 대한 수치모의의 기초자료로 활용되어, 하도의 안정성 평가 및 설계 등에 기여할 것으로 기대된다.

The study area is located on the western coast, and the inner development construction has been ongoing since 2011. The purposes of current study are to effectively simulate and quantitatively predict a temporal and spatial distributions of water temperature and salinity due to the stages of inner development construction in saemangeum reclaimed area. The transient-state numerical modeling using EFDC model is done, and the numerical simulation results are validated reasonably by repetitive numerical model calibration procedures with respect to field measurements of water temperature and salinity. The spatial distributions of water temperature and salinity show similar trends before and after construction of the dikes. In spring season, the salinity has maximum value of 21 psu, while, in summer season, the salinity shows 7 psu in a whole modeling domain. Thus, it is clearly observed that salt water is replaced by freshwater. However, the salinity and temperature reach their initial conditions at the end of the year. The salinity after construction of the dikes is lower than that before construction of them at Mankyeong area. On the other hands, after construction of the dikes, the salinity after dredging operations is higher than that before dredging. Because drastical increasing of water volume in Saemangeum Lake leads to increasing of stagnation time at bottom layer, and salt water is easily intruded to the two estuaries. Therefore, it may be concluded that hydrodynamic characteristics on Saemangeum are dominated by either Mankyeong and Dongjin discharge or sluice gates in/out-flow amounts, and thus they must be properly considered when rigorous and reasonable predictions of water temperature and salinity according to the stages of inner development construction.

본 연구에서는 연안어장 준설퇴적물에 대한 영양염류(인공수 중 질산염과 인산염)의 흡착반응에서 흡착제, pH, 이온강도가 미치는 영향을 살펴보았다. 그리고 준설퇴적물을 이용해서 영양염류를 제거할 수 있는 가능성을 평가하고자했다. NO3--N(100μM, 10mM), PO43--P(100μM, 10mM)에 대한 흡착반응은 10분 이내에 완료되었고, 정상상태에서 100μM NO3--N과 100μM PO43--P가 각각 61%, 77% 제거 되었다. 900℃에서 준설퇴적물을 열처리했을 때 영양염류 제거율은 증가하지 않았다. CaO와 MgO 같은 첨가제를 사용하면 질산염의 제거율은 0%까지 감소했으나, 인산염 제거율은 98%까지 증가했다. 질산염과 인산염의 등온흡착은 Freundlich 식에 의해 잘 설명되었다(R2〉0.99). 흡착반응은 pH와 이온강도에 의해 거의 영향을 받지 않았다. 흡착반응시간이 짧고 영양염류 제거율이 상당히 높다는 연구결과는 연안어장 준설퇴적물이 영양염류 제거를 위해 실제로 사용될 수 있는 가능성을 보여준다.