본 연구는 기장군 전면해역에 설치예정인 외해 해조류 대량양식시설의 구조물 설치 및 공간 배치를 위한 기초자료로 대상해 역의 지형구조 및 해수순환특성을 조사하였다. 관측결과 기장군 해역은 대체로 수심이 깊은 해역으로 해안에서 3-4 km 부근에서 30 m 이상의 비교적 깊은 수심을 보였다. 외해 해조류 대량양식시설의 적지선정을 위한 기초자료로 해황조건(조위, 조류)을 검토하기 위하여 수치모형 실험을 이용한 주변해역의 해수훈환 특성을 검토하였다. 대상해역은 한반도의 동해남부에 위치하여 외해역으로 갈수록 수심 이 급격히 증가하는 양상을 보이며, 특히 지형적 특성으로 인하여 바람의 내습이 큰 지역이나 본 연구에서는 외해구조물의 특성상 파랑 에 대한 구조물의 내파특성에 대한 검토는 실시하지 않았다. 대상해역은 서해나 남해안에 비하여 비교적 수심이 깊은 해역으로 대량양 식 시설 적정 수심역은 외해 양식시설의 특성 및 구조물 설치상의 특성등을 고려하여 적정 수심역을 15m～40m 선정하였다. 수치모형 실험 결과 해수유동은 창조시 남서방향으로 약 0.4 m/s 의 유속분포를 보였으며, 낙조시도 이와 반대방향으로 유사한 유속분포를 보였 다.

2008년 후반에 시작된 4대강 사업 이후 낙동강 하천수 유입에 따른 하구역 수질에 미치는 영향을 평가한 연구는 다소 미흡 한 실정이다. 또한 낙동강 하구에는 서낙동강 및 낙동강 본류의 2개지점에서 담수의 외해 방출이 이루어지고 있다. 아울러 향후 4대강 사업이 완료된 시점에서의 공사 전후의 하구역 수질의 특성을 비교함에 있어서도 현 시점에서의 유입지점별 하천수 유입 특성을 명확 히 평가할 필요성이 있다. 이에 본 연구에서는 낙동강 하구역에 영향을 미치는 하천 유입지점 3곳에 대한 수질 자료를 4대강 사업 시행 이전(2008년)과 이후(2009년) 시점으로 구분하여 환경부에서 제공하는 수질관측자료를 바탕으로 비교분석하였다.

본 연구는 낙동강 진우도 전면의 해빈 포집시험구에서의 비사의 방향성을 조사하고 이를 바탕으로 해안표사 및 비사이동의 정량적․ 정성적 해석을 수행하고자 하였다. 춘계 약 1개월간 조사된 비사포집 결과를 바탕으로 해안사구 전면의 표사는 거동하며 서남(WS)방향에서 우 세하였다. 하지만 기상관측소 자료에 따른 풍향과 포집된 모래의 방향과는 다소 차이를 나타내었다.

본 연구는 부산 신항만 건설전․후 가덕도 주변해역의 수리환경 변화를 살펴보기 위해 부산 신항과 낙동강 하구역을 포함하는 가덕도 주변 해역에 대한 2002년부터 2009년까지의 수질 관측 자료를 바탕으로 신항 개발에 따른 수질환경의 경년 변화를 살펴보았다. 또한 신항 건 설전․후에 대한 수심적분 해수유동모형을 구축하고 이를 통해 부산 신항만 건설(완공 전․후)로 인한 평균대조기 조건에서의 해수유동장을 재 현하고 가덕도 주변해역에 해당하는 부산 신항만과 낙동강 하구역의 두 해역간 유출입되는 단면 Net-flux의 수치실험을 통해 해수수송량을 해석하였다.

갯벌 패류양식장의 구조물 설치 및 지형적 공간배치에 따른 저서생물 현황을 파악하기 위해 고흥 남성리 양식장의 실제적인 사례를 조사하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 남성리 갯벌양식장의 지반 경사는 약 1˚ 미만으로 매우 평탄하며, 육지로부터 약 150 m까지는 §qcup형, 그 후는 §qcap형 지반형태를 가진다. §qcup형 지반은 간출시 해수를 가두고 §qcap형 지반은 외해 유출을 가로막을 뿐만 아니라 내부인자로서 해수 유출 시간을 지연시키는 작용/영향을 하게 될 것으로 생각된다. (2) 양식장 구분 시설물로 설치된 굴 패각 망태 또는 사석의 축제 형식은 총 5가지로 구분할 수 있으며, 양식장 대기 노출 시간과 침수시간은 각각 181분과 434분이었다. (3) 수치실험결과로서 대상해역의 내습 심해파랑은 최대파고 약 0.5m로서 매우 정온한 해역특성을 가지며, 탁월 입사파향은 나로대교 하단부는 S방향, 갯벌양식장 인근은 SE, SSW, S방향으로 조사되었다. (4) 고흥 남성리 주변 해역의 입도분석결과, 퇴적물은 Gravel 0.0~5.81(평균 1.70)%, 모래 14.15~18.39(평균 13.23)%, 실트 27.59~47.15(평균 30.84)%, 점토 35.79~55.73(평균 36.19)%로 구성되어 있으며, Folk 분류법에 의해 (g)M, sM(Sandy mud), gM(Gravelly mud)로 분류되었다. (5) 2010년 1월 남성리 패류 양식장 저서생물 현황조사에서는 총 11종이 1%이상의 우점종으로 출현하였으며 이 중 연체동물이 1종, 다모류가 8종, 갑각류가 2종이었다.

본 연구는 낙동강 하구역 하천 방류 특성을 해석함에 있어 보다 정도 높은 기상 자료를 선정할 목적으로 1996년부터 2008년까지(13년간) 얻어진 하구둑 실방류량의 특성을 분석하고 부산과 김해간의 기상자료(강우량 등)를 사용하여 그 차이를 계산하였다. Tank model을 사용하여 추산된 하천유량은 실제 하구둑 방류량과 비교하였고, 하구환경에 영향을 미치는 기상인자와 방류량간의 상관관계를 살펴보았다. 결과적으로 총 13년동안의 낙동강 하구둑으로부터 총방류량은 272,653.3×106 m3/month으로 산출되었다. 방류량이 가장 많은 달은 7월이 73,212.9×106 m3/month(26.9%)으로 가장 많고 8월이 22.0%, 9월이 18.9%의 순이었다. 최종적으로 낙동강 하구역의 유입하천유량을 산정함에 있어 부산 기상자료를 사용할 경우 실제 김해지역의 결과보다 하천유출량이 과대평가될 수 있음을 알 수 있었다.

본 연구에서는 낙동강 하구 삼각주 지형의 형성 및 발달에 관한 기초적 현장조사 연구로서 사주 퇴적의 원인물질인 해안 표층표사의 퇴적속도를 정량적으로 평가하고자 하였다. 이를 위해 연안사주 중 진우도 및 도요등 전면해역의 사주퇴적현상이 급격하게 발생하는 해안선 지역에 표층 표사의 거동 분석을 위한 현장관측실험구를 설치하고 약 1년간 약 1개월 간격으로 지반고를 측정하여 그 결과를 분석하였다. 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 관측기간동안의 일별 침식 퇴적속도 계산 결과, 진우도(St. 1)에서의 침식 퇴적속도는 -1.39~3.56cm/day이며, 도요등(St. 2)의 경우에는 -4.0~3.07cm/day이었다. (2) 관측기간동안 2회의 태풍 내습에도 침식 및 퇴적량이 그리 크게 나타나지 않는 반면에 태풍내습후 10월경에 최대 표사이동량이 나타났다.

본 연구는 고흥 남성리 갯벌양식장의 구조물 설치 및 양식장의 공간 배치를 위한 기초자료로 대상해역의 지형구조 및 해수 순환특성을 조사하였다. 관측결과 남성리 갯벌양식장의 경사도는 약 1도 미만으로 매우 평판한 것으로 나타났으며, 남성리 갯벌양식장 의 지형구조를 파악하기 위하여 비디오영상 자료를 이용하였다. 조사결과 남성리 양식장의 시설물은 굴패각 망태 또는 사석의 축제 형 식으로 총 5가지의 구조형식을 가지는 것으로 조사되었으며, 양식장은 지형구조상 노출 시간이 총 181분으로 약 3시간 동안 대기에 노 출되었으며, 침수된 시간은 약 434분으로 약 7시간에 해당되었다. 조사된 영상자료는 수치해도의 자료와 서로 보완하여 양식장의 지형 특성을 파악하는데 사용되었다. 대상해역은 나로도에 의하여 외해와 차폐된 해역으로 해수유동 수치실험을 통한 해수순환 특성은 북측 으로 정암면과 나로도 사이의 수로와 남측의 남성리와 나로도 사이의 좁은 수로를 따라 남-북방향의 주흐름을 가지는 것으로 조사되었 으며, 나로대교가 위치한 갯벌양식장 해역 전면의 수로에서 최대 1.5 m/s 의 흐름을 보이는 것으로 조사되었다.

본 연구는 낙동강 하구둑 방류 특성 분석시 정도 높은 기상 자료를 선정할 목적으로 부산과 김해간의 기상자료(강우량 등) 와 낙동강 하구둑 방류량을 상관 비교하였다. Tank model을 통해 부산 및 김해의 강우량/증발량 자료를 바탕으로 하천유출량을 산출 하고 낙동강 하구둑의 실제 방류량 자료와 비교하였다. 그 결과, 부산의 강수량과 평균 운량이 김해 지역보다 크게 나타났으며, 마찮가 지로 부산의 강수량을 사용한 추정하천유출량이 김해의 강수량을 사용한 추정하천유출량보다 다소 컸다. 이상의 결과는 낙동강 유역의 하천유량을 산정함에 있어 기존 부산의 기상자료를 사용할 경우 산정되어진 하천유출량은 실제 김해지역의 결과보다 과대평가될 소지 가 있음을 의미한다.

부산 신항과 낙동강 하구역의 접점인 연결잔교를 통해 소통되는 해수수송 특성을 파악하기 위해 수치모형실험을 통해 대상해역의 해수유동장을 재현하고 연결잔교 주변의 해저수심변화를 가지는 3가지 시나리오를 설정하여 각 시나리오별 연결잔교부를 통한 해수소통 변화를 예측하였다. 수치모의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 신항만 지역에 항내매몰로 수심이 저감된 경우(수심 10 m 가정)에는 약 0.7~18.4% 해수소통량이 저감되었다. 2) 해수소통을 위해 낙동강 하구역 지역에 수로준설(수심 5 m 가정)을 할 경우 약 3.5~21.9%의 해수소통량이 증가하였다.

신항과 낙동강 하구역의 접점인 연결잔교를 통해 소통되는 해수의 수리적인 특성을 파악하기 위하여 연결잔교부에서 현장관측을 실시하고 두 해역간의 상호작용을 해석하고자 하였다. 현장조사 결과로서 연결잔교상의 최대 유속은 1차관측시 13.18 cm/sec, 2차관측시 30.80 cm/sec를 나타내었다. 해수소통량 계산결과는 1차 관측기간 동안 단위시간당 해수소통량은 184.71 m3/sce이고, 잔차해수소통량은 59.74 m3/sec로 신항만에서 낙동강 하구역 방향으로 유출되었다. 또한 2차 관측기간 동안 단위시간당 해수소통량은 331.15 m3/sec이고, 잔차해수소통량은 28.88 m3/sec로 낙동강 하구역에서 신항만 방향으로 유출되었다.

본 연구는 낙동강 하구 주변해역의 파랑 특성을 분석하기 위해 2007년 춘계(4월, 5월)에 낙동강 하구 중앙 해상 지점에서 관측된 파랑자료와 기상청에서 운영하고 있는 거제도 해양기상 부이에서 동일시점에 관측된 결과와 비교 검증하고 관측기간동안의 두 지점에서의 기상인자(기압, 기온, 풍속 및 풍향)와의 상관성을 비교하였다. 이상에서 얻어진 결과는 다음과 같다. (1) 2007년 춘계(4월과 5월)의 거제도 해양기상 부이 파랑 관측자료가 최대파고 약 3-4m, 유의파고 약 2m, 주기 약 5-8sec의 범위에 해당하는 반면에 낙동강 하구에서의 파랑 관측자료는 파고가 대체적으로 1m미만의 상태로 정온한 상태를 보이며 주기는 4-7sec의 범위를 가진다. (2) 춘계 파랑 관측자료에서 바람에 의한 파랑 감쇄가 없을 경우 거제도 해양기상 부이에서부터 천수 또는 굴절에 의한 파랑변형의 효과로 인해 낙동강 하구 중앙부까지 파랑이 전달되면서 최대파고값은 약 2.2m, 유의파고값은 약 1.3m정도 감소된다. (3) 낙동강 하구역으로 내습하는 해양파랑은 대상해역의 기상조건, 특히 바람의 영향(풍속 및 풍향)에 따라서 증감하는 것을 알 수 있는데, 특히 풍향이 역풍이 부는 경우 유의파고는 감소하는 경향을 나타내며 풍속이 클수록 그 감소 기울기도 더욱 커짐을 알 수 있다.

본 연구는 최근 11년간 (1996년~2006년)의 낙동강 하구둑 방류량 자료를 바탕으로 하구둑 방류량의 경년변동 및 월별특성 즉, 낙동강 하구둑 월별총방류량, 일일평한방류량, 일일최대방류량을 산출하였으며, 하구둑 방류와 하천수 유입에 직접적인 영향을 미치는 기상인자들과의 상관성을 검토하였다. 본 연구를 통해 얻어진 결과는 다음과 같다. (1) 낙동강 하구둑으로부터의 11년간 총 방류량은 224,576.8×106m3이며 가장많이 방류된 연도는 2003년으로 56,292.3×106m3이다. 월별로는 8월이 23.4%의 52,634.2×106m3으로 가장 많고 7월이 23.1%, 9월이 17.0%의 순이었다. (2) 방류량 패턴을 시기별로 살펴보면 7~9월은 유하량이 많은 홍수기(방류란 100×106m3/day이상), 4~6월 및 10월은 유하량이 보통수준인 평수기(방류량 30×106m3/day이상), 12~3월은 유하량이 적은 갈수기(방류량 16×106m3/dayy미만)로 구분할 수 있다. (3) 방류량과 기상인자와의 상관성 비교에 있어서는 대체로 기온이 높고 증발량이 적으며 일조시간이 적은 시기에 많은 방류가 이루어짐을 알 수 있다 (4) 방류량이 많을 경우 주 풍향은 NNE 및 SW, SSW 였다. 이러한 결과는 풍항에 따른 취송류의 영향으로 북풍이 불 경우 담수의 하구 집적화와 남풍이 불 경우 담수가 외해로 유출될 가능성이 높음을 시사한다.

본 연구는 낙동장 하구역에 유입되거나 발생된 해안부유쓰레기의 거동특성을 파악하기 위해 2003년 태풍 "매미" 내습시 하구둑 최대 방류량을 조건으로 수치모형을 이용하여 해수유동장을 재현하고 제현된 유동장에 부유쓰레기로 대표되는 입자를 방출하여 입자들의 거동특성을 살펴보고자 하였다. 입자수치모의실험의 결과에 따르면 낙동강 하구역내 존재하는 부유쓰레기는 홍수유량시 72시간 경과시에 낙동강 하구역내 입자 분포 및 거동이 안정상태에 도달하였다. 공간상으로는 진우도를 포함한 가덕도 동측 해안의 경우 초기 33시간까지는 40%까지 증가하나 그 외 주변해역의 경우 20~40% 범위를 유지하였다.

본 연구는 최근 우리나라에 영향을 미친 태풍 우사기(USAGI)와 나리(NARI) 내습시 낙동강 진우도 해안쓰레기량을 조사하여 그의 양, 종류 및 구성 성분을 평가하고, 수치모형실험을 통한 태풍 내습 파랑분포와의 상관성을 비교하였다. 그 결과에 따르면, (1) 태풍 내습시 낙동강 하구 진우도 해안쓰레기는 5,769/86kg/km2/day의 퇴적속도로 퇴적되는 것으로 산정되었다. 이는 평상시보다 약 14.42 배 많은 양이다. (2) 진우도 전면해역에서의 태풍 내습시 파고분포는 4.1-3.5m였으며, 진우도 전면해역이 도요등 전면해역보다 파고비가 약 1.0배에서 2.5배 상승하여, 파랑에너지의 집중도가 크고, 보다 많은 양의 부유물질(쓰레기)의 밀집이 예상된다.

This paper focuses on the impacts of waste dumping on inorganic nutrients in the dumping area of the Yellow Sea, and the effect of an governmental regulation of pollution in dumping areas. The environmental variables and parameters of the dumping and reference areas in the Yellow Sea were measured during July 2009 and analyzed. In addition, the analyzed data for inorganic nutrients over the last 10 years were obtained from the Korea Coast Guard (KCG) and the National Fisheries Research and Development Institute (NFRDI). The chemical environment of the study area revealed increases in concentrations of inorganic nutrients, Chemical Oxygen Demand (COD), and Volatile Suspended Solids (VSS) in the bottom layer. On the contrary, the pH level was decreased. Most notably, the time series data of inorganic nutrients showed gradual increase over time in the dumping area, and thus, the oligotrophic waters trend toward eutrophic waters. The increases appears to be due to the disposal of large amounts of organic waste . In recent times, the wastes disposed at the area were largely comprised of livestock wastewater, and food processing waste water. The liquefied waste, which contains an abundance of nutrients, causes a sharp increase in concentrations of inorganic nitrogen in the dumping area. On the one hand, the dumping sites have been deteriorated to such an extent that pollution has become a social problem. Consequentially, the government had a regulatory policy for improvement of marine environmental since 2007 in the dumping area. Hence, the quality of marine water in the dumping site has improved.

The aim of this study was to investigate the accumulation of metallic elements and the control effect of marine pollution caused by ocean dumping in the sediments at a waste disposal area in the Yellow Sea. In July 2009, concentrations of organic matter and metallic elements (Al, Fe, As, Cd, Cr, Co, Hg, Ni, Mn, Pb, and Zn) were measured in surface sediments at the site. The ignition loss (IL) in the surface sediments showed a mean value of 15.4%, about 1.5 times higher than the mean value of the sediments in the coastal areas of Korea. The chemical oxygen demand (COD) at some disposal sites exceeded 20 ㎎ O2/g·dry, which signifies the initial concentration of marine sediment pollutants in Japan. The disposal sites contain higher concentrations of Cr, Cu and Zn than the sediments of bays and estuaries that might be contaminated. The magnitude of both metal enrichment factors (EF) and adverse biological effects suggest that pollution with Cr and Ni occurred due to the dumping of waste in the study area. In addition, the geoaccumulation index (Igeo) showed that the surface sediments were moderately contaminated. By the mid-2000s, when the amount of waste dumped at this site was the highest, the concentration of metallic elements was higher than ever recorded. On the other hand, in 2008-09, the need for environmental management was relatively low compare with the peak. As a result, the quality of marine sediment has been enhanced, considering the effect of waste reduction and natural dilution in the disposal area.