천수만과 태안해역의 제한영양염을 평가하기 위해 장기자료 분석과 생물검정실험을 진행하였다. 우선 잠재적인 제한영양염을 평가하기 위해 국가수질측정망에서 제공되는 2004~2016년 동안의 장기 영양염 자료를 이용하였다. 장기자료의 DIN/DIP를 분석한 결과 대 부분 16이하로 N 제한이 우세하였지만 N, P, Si의 농도비를 이용한 분석에서는 하계와 추계에는 N 제한이 우세하였고, 동계와 춘계에는 해역에 따라 일부 Si 제한을 보이거나 또는 제한이 나타나지 않았다. 생물검정실험 시 채집된 현장수의 영양염 분석결과, DIN/DIP는 3월 과 5월에 모든 정점에서 P 제한을 나타냈고, 7월과 10월에는 N 제한이 우세하였다. N, P, Si의 농도비를 이용한 분석에서 3월과 5월은 P와 Si 제한을 보이거나 제한영양염이 나타나지 않은 정점이 존재하였으나 7월과 10월에는 N 제한이 우세하였다. 실질적인 제한영양염을 평 가하기 위해 수행된 생물검정실험 결과 3월에는 특정 제한영양염이 나타나지 않았으나, 5월, 7월 10월에는 NH4 +와 NO3 -가 반응을 보임으 로서 이 시기에는 N이 식물플랑크톤 성장에 직접 관여하는 실질적인 제한영양염임을 확인하였다.
야계사방 구조물인 버트리스 댐과 돌바닥막이 복합공작물로 구성된 계류에서 구조물의 설치에 따른거리별 저서성대형무척추동물의 출현종 및 개체수의 변화에 따른 서식처 영향을 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 저서성대형무척추동물의 출현종수는 비교적 구조물과 거리가 먼 지점인 A와 D에서 각각 29종 및 27종이 출현하였고, 구조물과 가까운 거리에 있는 두 지점인 B와 C지점은 각각 11종 및 18종으로 A 및 D지점에 비하여 적게 나타났다. 주요 분류군의 개체수 현존량은 사방구조물과 가까운 거리인 B와 C 지점에서는 여울 및 소의 형성으로 생물서식공간의 감소에 따라 각각 644.4 및 1,644.4 inds./㎡로 개체수가 매우 낮게 나타났다. 구조물과 다소 먼 A와 D의 두 지점은 우점도지수는 각각 0.429 및 0.404로서 비교적 낮게 나타나고, 다양도지수․균등도지수․풍부도지수는 높게 나타나고 있어 가까운 거리인 B와 C 지점에 비하여 상대적으로 안정된 군집을 이루고 있는 것으로 나타났다. 따라서, 야계사방 구조물들의 유형 및 높이에 따라 거리별 정도의 차이는 있지만 서식생태계에 영향을 미치고 있으므로 산지계류에서 사방구조물을 설치할 때는 계획 단계에서부터 생태계 현황을 파악하여 그 영향이 최소화될 수 있도록 구조물의 유형과 높이 등 규모를 결정하여 계류 생물서식처를 보호할 필요성이 있다.
해상국립공원지역의 생태계 기반 관리체계를 만드는데 도움이 되기 위해서 국립공원 연구 1호(국립공원관리공단, 147 ton)를 이용하여 한려해상국립공원과 다도해해상국립 공원의 유·무인도서 및 특정도서에 대해서 육상조사, 수중 조사와 해저지형을 조사하여 육상 및 해상, 해중을 연계한 종합생태지도를 제작하였다. 해중생태지도 제작을 위해서 육상 및 해상 좌표계를 통일하였으며, 조사 격자 범위에서 생태지도의 주요 생물상 분포를 분석한 다음에 ArcGIS 프 로그램을 이용하여 생태지도를 제작하였다. 수치표고모형 (DEM, Digital Elevation Model)을 작성하기 위해서 고도 와 수심자료를 이용하여 불규칙삼각망(TIN)을 작성하고 육 상 등고선과 해양 등수심선에 대해서 각각의 TIN을 만들어 DEM을 작성 후, 지형을 분석하였다. 위성 및 항공영상의 배경합성은 육상과 해상의 고도와 수심 자료로 만든 DEM 의 항공사진과 해저면 스캔영상을 따로 모자이크하고 합성 하였다. 해저지형 분석은 ArcScene을 실행한 후, 따로 만든 항공 및 해저 이미지에 DEM을 기저고도(Base Height)로 설정한 다음, 지형 분석에 이용하였다. 제작된 3차원 이미지 는 0.25m격자의 해상도를 갖고 있는 항공영상과 해저면의 Side Scan Sonar 이미지를 이용하였으며, 육상과 해양을 통합하여 3 차원 구현이 되도록 수행하였다. 촬영된 항공영 상과 해저면 영상에 대해서 현장 검증을 수행하기 위해서 육상 현장조사과 식생조사, 수중조사와 해양생물 분석 자료 를 반영하여 해저와 육상 지형 분포도를 작성하였다. 본 조사 결과를 이용하여 작성된 육상 및 해양 생태지도는 서 식지와 생태계의 종합적인 관리지도를 작성하는 기초단계 로서 기후변화와 생물다양성을 고려한 종합적인 관리지도 로 발전시키고 향후, 외적인 환경변화를 추가함으로서 해양 자원관리와 생물보전 방안을 마련하는데 활용해야 될 것이 다.
해상국립공원 내 분포하는 다수의 도서는 해양생물다양 성 측면에서 매우 높은 가치를 가지고 있기 때문에 생태학 적 기반의 관리 방안을 마련하여 보전해야 하는 중요한 도 서이다. 본 연구는 해상국립공원 내 서식지를 기반으로 한 해양생태계 관리와 활용방안을 마련하고자 국립공원연구1 호(국립공원관리공단, 147 ton)를 이용하여 2012년 계절별 로 4회 조사를 수행하였다. 해양생태계 기본조사는 한려해 상국립공원 동부해역의 해양환경(CTD, 수질, 퇴적물)과 해 양생물(동·식물플랑크톤, 해조류, 저서무척추동물, 어류)에 대한 시·공간 분포특성을 조사하였다. 유·무인도서 및 특정 도서 정밀 조사는 한려해상국립공원 주변에 있는 6개(경남 홍도, 북여도, 어유도, 갈도, 세존도) 도서와 다도해 해상국 립공원의 백도에 대해서 스쿠버 다이빙(SCUBA Diving)으 로 수중생물 분포조사를 수행하였다. 그리고 사이드스캔소 나(Side Scan Sonar)를 이용해 해저지형도를 작성하여 서식 지 기반 수중생태계 지도를 작성하였다. 한려해상국립공원 동부지역 거제도 외해의 대한해협 부근에서 고온고염의 대 마난류(對馬暖流)의 유입이 확인되었으며, 다양한 해양생 물이 출현하여 생물다양성이 높은 것으로 확인되었다. 동· 식물플랑크톤의 분포는 해상공원구역 내에서 높게 나타났 으며, 해류의 계절적 분포와 비교적 잘 일치하였다. 한려해 상국립공원의 홍도와 다도해해상국립공원의 백도에는 멸 종위기종인 나팔고둥, 둔한진총산호, 유착나무돌산호, 검붉 은수지맨드라미, 해송 등이 다수 발견되어 주변의 다른 도 서와 비교했을 때, 해양생물의 다양성에 차이를 보였다. 특 히, 홍도와 백도에서 기후변화 난류성 지표종인 옥덩굴(해 조류)과 빨강불가사리의 출현은 기후변화(수온상승)로 남 해안의 생물종 분포가 변화하고 있는 것으로 추정된다. 본 조사의 중요 결과는 한려해상국립공원의 해양생태계를 이 해하고, 해양생물 서식지를 기반으로 하는 종합적 생태지도 를 작성하고, 서식지 관리가 시급한 도서는 전략적으로 집 중 관리해야 할 것으로 보인다.
서 론 2007년 12월 7일 충청남도 태안 만리포 북서방 5마일 해상에 정박해 있던 홍콩선적의 유조선 ‘허베이 스피리트 (Hebei Spirit)’호가 삼성중공업 소속의 부선 ‘삼성 1호’와 충돌하는 사고로 원유(12,547㎘)가 유출되어 태안해안국립 공원을 중심으로 해역오염(해상 203㎢, 해안 54.8㎞)이 발 생하였다. 유류오염 방제 작업의 시급성으로 인하여 작업로 (임의도로 등) 개설, 차량 및 방제 인력의 답압 등으로 국립 공원내 육상지역을 중심으로 인위적인 2차 훼손지가 발생 하였다. 이러한 훼손지는 빠른 기간내에 복구가 이루어져야 하며 그렇지 않을 경우 여름철 강우 및 각종 환경요인에 의해 훼손이 확장되어 추가적인 피해를 유발하는 요인으로 작용 할 수 있다. 본 연구는 유류유출 사고 이후 방제작업으로 인하여 발생 한 훼손지 현황을 조사하고 장기적인 측면에서 훼손지 복구 계획 수립 및 실행을 위한 훼손지 복원대상지 선정 및 우선 순위 등을 제시하고자 한다. 연구내용 및 방법 태안해안국립공원지역내 해상 유류오염 방제 작업시 육 상의 사구지역 및 산림지역(임의도로 개설 등)에서 발생된 훼손지를 대상으로 장기적인 측면에서 훼손지 복구 계획 1) 본 연구는 2010년도 한국환경정책평가연구원의 ‘해양유류 유출사고의 중장기적 영향분석 및 제도개선 방안 연구Ⅱ’ 의 일환으로 수행되었음. 수립 및 실행을 위한 훼손지 현황조사, 훼손지 복원 대상지 및 우선순위 선정 등으로 구분하여 조사하였다. 결과 및 고찰 1. 훼손지 현황조사 태안해안국립공원내 유류유출 사고에 따른 방제작업으 로 다수의 해안사구와 산림지역의 훼손이 발생하였고, 이러 한 훼손은 방치시 또 다른 훼손으로 확장될 가능성이 높다. 조사결과 유류방제작업으로 발생한 훼손지는 해안사구 7개소와 산림지역(임의도로 개설) 16개 본선 25개 지선으 로 훼손지 현황은 다음과 같다(표 1과 2). 유류방제 작업으로 발생한 해안사구 훼손지는 7개소로 총 사구면적 940,000㎡ 중 훼손면적은 45,964㎡로 조사되 었다. 해안사구 훼손지는 학암포지역에서 27,823㎡로 가장 많 은 훼손이 발생하였으며, 답압으로 인한 사구초지 훼손과 차량 진입로 개설로 인한 사구 훼손, 모래유실을 방지하기 위해 설치된 포집기 훼손 등의 훼손 유형이 많은 지점에서 조사되었다. 그 외 해안사구지역 역시 방제작업 차량의 진출·입을 위 한 진입로 개설, 차량 및 방제인력의 답압으로 인한 사구 초지 훼손이 대부분을 차지하고 있었고, 일부 해안사구는 답압으로 피압된 사구 초지가 시간경과에 따라 초지의 생육 상태가 회복되는 등의 자연 복원과정을 보이고 있는 것으로 조사되어, 이들 지점에 대해서는 향후 지속적인 모니터링을 통한 복원과정을 파악할 필요가 있을 것으로 판단된다. 산림지역에서 임의도로 개설 및 확장으로 발생한 훼손지 는 16개 본선 25개 지선으로 훼손면적은 34,188㎡로 조사 되었다. 대부분의 훼손지는 빠른 기간내에 방제차량 및 인 력 이동을 위한 무리한 임의도로 확장 및 개설로 절․성토 사면이 급경사지로 조성되어 2차 훼손의 직접적인 요인으 로 작용하고 있었다. 이러한 불리한 입지조건에 각종 환경 요인, 특히, 여름철 집중호우 등의 간접적인 요인이 직접적 인 요인과 상호 복합적으로 작용하여 많은 지점의 절․성토 사면에서 토양침식 및 붕괴현상이 발생하고 있었다. 또한 일부구간은 급경사 절토사면의 침식 및 붕괴로 사면 경계부의 수목이 도복되는 현상이 나타나고 있었고, 방제 인력의 원활한 이동을 위해 능선에서 해안가로 연결되는 급경사지에 임시로 설치된 철제 계단이 그대로 방치되어 경관을 저해하는 경우도 있었다. 특히 신규로 개설된 임의 도로의 경우 노면에 횡단배수로 및 측구가 시공되지 않아 강우시 상부에서 발생한 표면유출 수가 하부로 이동하면서 많은 지점에서 표토면 침식이 발생 되고 있었고, 지속적인 표토면 침식 현상으로 일부 지점에 서는 노면에 수로가 형성되는 세굴현상이 진행, 확장되는 지점도 있었다. 2. 복원대상지 선정 유류방제 작업으로 발생한 해안사구 훼손지 7개소(훼손 면적 : 45,964㎡)와 산림지역에서 임의도로 개설 및 확장으 로 발생한 훼손지는 16개 본선 25개 지선(훼손면적 : 34,188 ㎡)에 대해 현재 복원사업 진행 및 자연복구 진행 정도 등을 고려하여 복원계획을 수립하였다. 1) 복원대상지별 복원유형 선정 해안 사구지역과 산림지역(임의도로 등 개설지역)으로 구분된 훼손지를 복원한다는 것은 훼손되기 이전의 생태계 구조와 기능으로 되돌아가는 것을 의미한다. 하지만 현실적 으로 자연 생태계를 복원 한다는 것은 오랜 시간과 예산, 많은 노력이 필요한 쉽지 않은 일이다. 보다 정확하게 정의 한다면 장기적인 관점에서 복원이 진행되도록 현시점에서 추가 훼손을 방지하고 점진적으로 훼손되기 이전의 생태계 구조와 기능으로 되돌아갈 수 있도록 최소한의 복구를 수행 하는 것이라 할 수 있다. 물론 선정된 복원대상지 모두를 단시간에 예산을 편성하여 복원하거나, 지역별로 복원대상지를 구분하여 복원계획 을 수립하는 것이 바람직할 것이다. 하지만 복원예산과 인 력, 훼손지의 추가 피해 발생 등을 고려한다면 복원대상지 에 대한 복원유형을 구분하여 복원유형에 따라 복원을 진행 하는 것이 보다 효율적이라고 판단된다. 산림지역(임의도로 개설 등)의 훼손지 복원 유형를 결정 하기 위하여 주요 훼손 유형을 살펴보면 다음과 같다(표 3). 표 3과 같이 조사된 훼손 유형을 검토한 결과 노면, 절․성 토면, 나지, 배수, 답압 및 오염 등 크게 4가지 훼손 유형으 로 구분할 수 있었다(표 4). 2) 육상훼손지에 대한 복원대상지 선정 훼손지 조사 및 현지 여건 등을 검토하여 이미 복원사업 이 진행되거나, 계획이 수립된 곳, 자연복원이 현저히 진행 된 곳을 제외하고 선정된 복원대상지는 해안사구 지역 1개 소와 산림지역(임의도로 등 개설지역 훼손지점) 44개소 등 총 45개소로 표 5와 같다. 산림지역 훼손지점은 노선의 길 이에 상관없이 연속된 훼손지를 1개소로 구분하였으며 단 일 노선내에서도 연속되지 않고 단절된 훼손지는 각각의 개소로 구분하였다. 3. 훼손지 복원 우선 순위 선정 훼손유형과 복원유형을 참고하여 체계적이고 지속적인 복원사업이 원활하게 진행될 수 있도록 하기 위해서는 훼손 지의 복원 우선순위를 검토할 필요가 있다. 산림지역(임의 도로 개설 등)의 훼손지 복원 우선순위를 결정하기 위하여 방제작업 실시를 위해 개설된 임의도로는 전구간에 걸쳐서 복원, 복원공사를 위한 진입로 확보 유무, 복원공사의 시급 성 유무 등을 고려하여 복원 순위 선정기준을 수립하였다 (표 6). 결정된 복원 우선순위에 따라 현장 여건을 정밀 검토하여 노선의 연장과 관계없이 복원이 필요한 지점별로 구분을 실시하였으며, 한 개의 본선이나 지선에 복수의 복원 우선 순위가 존재하는 경우 현장 여건을 고려하여 등급을 결정하 였다. 총 45개 지점에 대한 복원 우선순위 구분 결과 Ⅰ등급은 16개소, Ⅱ등급 10개소, Ⅲ등급 12개소, Ⅳ등급 7개소로 검토되었다(표 7). 유류유출 사고이후 방제작업으로 인하여 발생한 해안사 구 및 산림지역 훼손지는 각종 환경요인으로 인하여 훼손지 가 확장되어 가고 있는 것으로 분석되었다. 따라서 훼손으 로 인한 피해 예방을 위해 예산확보를 통한 빠른 기간내 복구계획 수립 및 복구가 실시되어야 할 것으로 판단된다. 특히 향후 유류오염사고 등과 유사한 인위적인 재해 및 재난 발생시 빠른 기간내 복구계획 수립 및 복구가 이루어 질 수 있도록 법적․제도적 장치 마련과 피해 확산을 방지하 기 위해 긴급하게 방제로(작업로) 개설시 추가 훼손지 발생 에 따른 피해를 최소화하고 예방하기 위한 방제로 개설기준 (가이드라인) 마련 또한 필요할 것으로 판단된다. 인용문헌 한국환경정책평가연구원(2009) 해양유류유출사고의 중장기적 영 향분석 및 제도개선 방안 Ⅰ 한국환경정책평가연구원(2010) 해양유류유출사고의 중장기적 영 향분석 및 제도개선 방안 Ⅱ
본 연구는 1986년부터 1999년 사이에 건설되어진 262개소의 사방댐내에 퇴적된 퇴사량을 조사하여 기상 및 하천형태학적 인자가 산림유역의 토양침식량에 미치는 영향을 분석하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다.
퇴사량은 기상 및 하천형태인자와 상관분석한 결과 20mm/일, 80mm/일 이상 강우횟수, 유역면적, 강우도달시간, 주 하천길이, 총 하천수, 총 하천길이, 유역길이, 하천차수, 1차하천수, 본류굴곡율, 사면경사와는 정의 상관관계를 보였으며, 연평균강수량과는 부의 상관관계를 나타내었다. 단계별 회귀분석한 결과 총하천수, 사면경사, 20mm/일 이상 강우횟수, 주 하천길이 순으로 산림유역의 토양침식량에 영향을 미치는 것으로 나타났으며 Y = - 2152.1352 + 65.5620 총하천수 + 69.2640 사면경사 + 3.6423 20mm/일 이상 강우횟수 + 0.1990 주 하천길이로서 설명력은 62%로 나타났다.
산림지역에 있어서 토사유출 현상은 각종 환경인자의 상호 복합적인 현상에 의하여 발생하고 있으므로 산사태 발생지역이나 위험지역의 산림유역은 토사유출에 따른 피해를 방지할 수 있도록 사방댐, 골막이, 기슭막이 및 옹벽 등 토사재해 방지를 위하여 적절한 산림유역 관리대책이 필요할 것으로 판단된다.
산림유역 조건에 따른 붕괴 토사량을 측정하여 사면 붕괴가능성을 평가하고 붕괴위험 지역에 대한 예지기술(豫知技術)을 개발함으로서 산지사면에서 발생하는 각종 재해에 대한 피해를 최소화 할 수 있는 산림유역 관리에 대한 기술적 기초 자료를 제공하고자 연구하였다. 붕괴 위험지역을 평가한 결과 I급지(매우 위험지역)는 화성암지 역으로 침엽수림이며 임령은 20년생 이하, 토심은 30cm 이하, 토성은 사질식양토(SCL), 석력함량은 31~40%, 사면방위는 남~동(S~E)사면, 주하천길이는 2,501~3,500m, 총하천수는26~30개, 총하천길이는5,501~10,000m, 하천차수는 3차수, 일차하천수는 11~15개 또는 16개 이상, 사면경사는 31˚이상의 지역으로 평가되었고, II급지(위험지역)는 변성암지역으로 활엽수림이며 임령은 21~24년생, 토심은31~40cm, 토성은 미사질식양토(SiCL) 또는 사질식양토(SCL), 석력함량은 11~20%, 사면방위는 남~서(S~W)사면, 주하천길이는 1,501~2,500m, 총하천수는 6~10개, 총하천길이는 3,501~5,500m, 하천차수는 2차수, 일차하천수는 6~10개, 사면경사는 31˚이상의 지역으로 평가되었으며, III급지(비 위험지역)는 퇴적암지역으로 임상은 혼효림, 임령은 25년생 이상, 토심은 41~50cm, 토성은 미사질식양토(SiCL), 석 력함량은 10% 이하, 사면방위는북~서(N~W)사면, 주하천길이는 500m 이하, 총하천수는 5개 이하, 총하천길이는 1,000m 이하, 하천차수는 1차수, 일차하천수는 2개 이하, 사면경사는 25˚이하의 지역으로 평가되었다. 붕괴위험 예측치를 이용하여 붕괴위험지역을 예지한 결과 점수의 합계가 I급지는 4.8052점 이상이며 II급지는 4.8051점에서 2.5602점 사이에 해당하며 III급지는 2.5601점 이하의 지역으로 분석되었다.
This study evaluated the contamination levels of inland pollution sources flowing into Taeanhaean National Park. The nutritional status of influents was assessed by analyzing water quality and trophic status index (TRIX) at 52 stations, and the contamination levels of sediments were evaluated by analyzing eutrophication cleanup index (CIET) and heavy metals at 36 stations. The results of the TRIX analysis showed that 26 of the 52 stations had influents with a TRIX value of 6-10 (poor water quality/very high trophic level), indicating atrocious water quality and high eutrophication levels. The results of the CIET analysis showed that 4 out of the 36 stations were highly contaminated with organic matter. Analysis of heavy metals showed that the copper (Cu) and zinc (Zn) levels exceeded the threshold effects level (TEL) and probable effects levels (PEL) at several stations. In addition, the arsenic (As) level exceeded the threshold effects level at one station, and the levels of the other heavy metals (Cd, Cr6+, Ni, Pb, and Hg) were lower. Most inland pollution sources have been identified as small-scale, but long-term and continuous exposure can negatively affect the marine ecosystem; therefore, it necessary to prepare inland pollution source management standards and measures suitable for the characteristics of the coastal area.