어류 양식장 퇴적물 중 유기물과 중금속의 오염상태를 파악하기 위하여 통영-거제 연안 어류 양식장 퇴적물 중 총유기탄소 (TOC), 총질소(TN), 중금속(As, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Pb, Zn)을 조사하였다. 양식장 퇴적물 중 TOC와 TN의 평균농도는 각각 22.7 mg/g과 3.4 mg/g로 남해안의 반폐쇄적인 내만보다 높았다. 퇴적물 중 중금속의 평균농도는 비소(As) 10.5 mg/kg, 카드뮴(Cd) 0.37 mg/kg, 크롬(Cr) 82.9 mg/kg, 구리(Cu) 127 mg/kg, 철(Fe) 4.19 %, 수은(Hg) 0.041 mg/kg, 망간(Mn) 596 mg/kg, 납(Pb) 39.5 mg/kg, 아연(Zn) 175 mg/kg였으며, 이중 Cd, Cu의 농도는 인접한 남동해 연안의 패류양식해역보다 3배 이상 높았다. 퇴적물 기준을 이용한 오염평가 결과, 대부분의 어류 양식장에서 TOC와 중금속 중 Cu 농도가 기준을 초과하는 것으로 나타났다. 또한, 전체 중금속 농도를 고려한 오염부하량지수(PLI)와 생태계위해 도지수(ERI) 결과는 일부 어류 양식장 퇴적물이 저서생물에 극심한 부정적인 생태 영향을 줄 수 있는 상태(disastrous risk)인 것으로 파악되었다. 따라서, 어류 양식장 퇴적물은 유기물 및 일부 중금속에 의한 오염된 상태를 보이고 있어, 양식장 퇴적환경을 개선하고 퇴적물내 유기물 및 중금속의 주된 오염원을 파악하는 한편 오염부하량을 저감하는 종합적인 관리대책이 필요하다.

최근의 기후변화는 연안에서 더욱 가속화되고 있어 연안에서의 해양 환경변화 감시의 중요성이 커지고 있다. 클로로필-a 농도는 해양 환경 변화의 중요한 지표 중 하나로 수십년 동안 여러 해색 위성을 통해 전구 해양 표층의 클로 로필-a 농도가 산출되었으며 다양한 연구 분야에 활용되었다. 하지만 연안 해역의 탁한 해수는 외해의 맑은 해수와는 구별되는 구성 성분과 광학적 특성으로 인해 나타나는 심각한 오차 때문에 일반적으로 사용되는 전지구 대양을 위하여 만들어진 클로로필-a 농도 알고리즘은 연안 해역에 대입할 수 없다. 또한 연안 해역은 해역에 따라 성분과 특성이 크게 달라져 통일된 하나의 알고리즘을 제시하기 어렵다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 연안의 탁도가 높은 해역에서는 구성 성분과 광학적 변동 특성을 고려한 다양한 알고리즘들이 개발되어 사용되어 왔다. 클로로필-a 농도 산출 알고리즘은 크게 경험적 알고리즘, 반해석적 알고리즘, 기계학습을 활용한 알고리즘 등으로 나눌 수 있다. 해수의 반사 스펙트 럼에 기반한 청색-녹색 밴드 비율이 기본적인 형태로 주로 사용된다. 반면 탁한 해수를 위해 개발된 알고리즘은 연안 해역에 존재하는 용존 유기물과 부유물의 영향을 상쇄시키기 위한 방식으로 녹색-적색 밴드 비율, 적색-근적외 밴드 비 율, 고유한 광학적 특성 등을 사용한다. 탁한 해수에서의 신뢰성 있는 위성 클로로필-a 농도 산출은 미래의 연안 해역을 관리하고 연안 생태 변화를 감시하는데 필수적이다. 따라서 본 연구는 탁도가 높은 Case 2 해수에서 활용되어온 알고리즘들을 요약하고, 한반도 주변해역의 모니터링과 연구에 대한 문제점을 제시한다. 또한 다분광 및 초분광 센서의 개발로 더욱 정확하고 다양한 해색 환경을 이해할 수 있는 미래의 해색 위성에 대한 발전 전망도 제시한다.

This study was conducted to determine whether the layout of wheelhouse and work environment of coastal improved stow net fishing boats affect the physical abnormalities of wheelhouse workers through a survey and to use it as basic data to improve the wheelhouse work environment. The analysis results are as follows. The result of factor analysis on the wheelhouse work environment was classified into three factors: suitability of work environment, suitability of work space arrangement, and layout of navigational and fishing equipment. The result of factor analysis on physical abnormalities was divided into two factors: physical pain and fatigue. The results of regression model analysis showing factors affecting physical pain showed that the t-value in the regression model was 3.625 (p < 0.05), indicating that the work environment suitability had an effect on the physical pain. Work environment suitability had a significantly positive effect on the physical pain. As work environment suitability increased by 1, the physical pain increased by 0.371 (p < 0.05). The results of regression model analysis showing the influencing factors on fatigue were found to have a t-value of 3.009 (p < 0.05) in the regression model, indicating that the work environment suitability had a significantly positive effect on the feeling of fatigue. It was found that fatigue increased by 0.324 (p < 0.05) as the work environment suitability increased by 1. In addition, the manageability of task suitability was found to be t = –2.521 (p > 0.05). As the manageability of task suitability increased, the skipper’s fatigue level decreased. From these results, it is inferred that the wheelhouse of the current coastal improved stow net fishing boats causes physical pain and fatigue for the skippers. In order to reduce such physical pain and fatigue, and to improve safe fishing operation and job satisfaction, it is necessary to provide a wheelhouse to fishermen on coastal improved stow net fishing boats in consideration of the characteristics of the wheelhouse work of fishing boats and in consideration of users.

In order to collect basic data for the improvement of fishing systems in coastal improved stow net fishery, a questionnaire survey and on-site hearing were conducted from May 10 to June 11, 2019 on the basic items of coastal improved stow net fishery and safety accidents that occurred during fishing operation. The questionnaire for the survey on the actual conditions of coastal improved stow net fishery consisted of a survey on basic matters (six questions) and a questionnaire (six questions) on safety accidents occurring during fishing operation. The results of the survey on basic items were analyzed by region (Incheon, Seocheon, Gunsan and Mokpo), by the captain’s age (less than 50 years of age, 50 to 60 years and more than 60 years of age), by the captain’s career (less than 20 years, 20 to 30 years, 30 to 40 years and more than 40 years) and by the age of fishing vessel (less than 10 years, 10 to 20 years and more than 20 years). According to the survey on basic items of coastal improved stow net fishery such as the captain’s age, the captain’s career, the age of fishing vessel, the fishing nets in use, the crews on board and the operation days per voyage by region, the average captain’s age was 55.7 years, the average captain’s career was 20.5 years, the average age of fishing vessels was 9.0 years, the average numbers of nets used by fishing boats was 14.0 sets, the average numbers of crew on board a fishing boat was 4.4 persons and the average numbers of operation days per voyage was 4.9 days (p < 0.05). As a result of the survey on safety factors during fishing operations, such as experience of ship accidents, major causes of ship accidents experienced, causes of ship accidents (first priority), experience of human accidents, major causes of human accidents, and causes of human accidents (first priority), more than 96% of the respondents experienced ship accidents including collisions with other vessels or fishing gear during fishing operations. The most significant cause of the accident was the other’s fishing gear installed in the fishing grounds. The first possible causes of ship accidents during fishing operations were found to be other fishing gear installed in fishing grounds, steering or engine failure, and inability to avoid accidents during casting and hauling nets. The survey of the experience of human accidents, such as injuries or sea falls, showed that more than 90% of the respondents experienced human accidents during fishing operations. The most important cause of accidents experienced during fishing operations was stucked in a fishing gear during casting and hauling nets. The first important causes of accidents during fishing operations were movement of the fishing gear during casting and hauling nets, damage of the fishing gear such as rope cutting. The results are expected to be provided as a basic data to prevent safety accidents occurring during fishing operation and improve the fishing system in the coastal improved stow net fishery.

The purpose of this study was to develop an optimized hull-form of a coastal fishing vessel operating at high speed. In order to achieve the purpose of the study, HOTBOAT, that can perform an automatic hull-form optimal design of a coastal fishing vessel, was developed. HOTBOAT was composed of an objective function estimation algorithm and an optimization algorithm and a hull-form modification algorithm. In this study, the wave-making resistance was selected as an objective function and the potential-based panel method was applied to predict the objective function. SQP(sequential quadratic programming) method were adopted to predict the optimal direction and answer. Bell-shaped hull-form modification function method and NURBS(non-uniform rational B-spline) geometry modeling method were applied to modify the hull-form during the whole optimization process. HOTBOAT was applied to develop the optimal hull-form of a coastal fishing vessel with minimum wave resistance. The initial hull-form of the coastal fishing vessel was compared with the optimal hull-form. As a result of hull-form optimization, a coastal fishing vessel with a reduction of about 30% was developed compared with the initial hull-form and the displacement and the wetted surface area of the optimal hull-form was decreased to less than about 1% in comparison with the initial hull-form.

Species composition and variation of catches in the coastal waters of Sinsan of Jeju Island were determined using samples collected by a set net from May 2014 to October 2015. During the survey period, a total of 55 species (51 species, 35 families and 11 orders in fishes, 4 species, 2 families and 2 orders in cephalopods) were occurred, and Perciformes (28 species) were dominant fishes in this area. In the number of individuals and biomass, the small pelagic fishes such as Trachurus japonicus and Scomber japonicus were occurred abundantly, and both species accounted for 95.9% of the total catch by a fishing logbook of a set net. In the results of length-frequency distribution of small pelagic fishes caught by a set net in Sinsan, T. japonicus showed a range from 3.5-19.1 cm (average 8.8 cm) and S. japonicus showed a range from 7.0-25.6 cm (average 16.8 cm). In addition, these were mostly immature fishes.

A seasonal characteristic of fish assemblages in the coastal waters of Gapa-do was determined using samples collected by a trammel net from 2015 to 2019. Annual mean temperature and salinity were 18.9℃, 33.6 psu (2015), 19.5℃, 33.6 psu (2016), 18.9℃, 33.8 psu (2017), 18.8℃, 34.5 psu (2018) and 19.5℃, 33.7 psu (2019), which show a stable water mass. During the survey period, a total of 50 species (30 families and 8 orders) of fishes were identified, including Scorpaeniformes (3 families and 9 species) and Perciformes (18 families and 29 species) that accounted for 68% of the total number. The number of species was higher in summer than in winter, showing the peak in the summer by 35 species and the low in the winter by 20 species. The number of individuals and the biomass peaked in the summer by 690 individuals and 151.4 kg, and were the lowest in the autumn by 336 individuals and 76.6 kg. The annual diversity index, evenness index and richness index were appeared to be 2.54-2.75, 0.68-0.76 and 5.32-6.65 at each stations. The dominance index was appeared to be the highest in 2018 and the lowest in 2015. Marbled rockfish (Sebastiscus marmoratus), rock fish (Sebastes inermis), filefish (Stephanolepis cirrhifer), rabbit fish (Siganus fuscescens), porcupine fish (Diodon holocanthus) and smallscale blackfish (Girella melanichthys) were dominant species, which occurred abundantly during the entire survey period. Subtropical fishes were identified as a total of 24 species (48.0%) and the number of species was higher in 2019 by 20 (60.6%) species and lower in 2015 by 13 (44.8%) species. The dominant species of the subtropical fishes were appeared to be rabbit fish, porcupine fish, smallscale blackfish, flag fish (Goniistius zonatus), stripey (Microcanthus strigatus), grunter (Parapristipoma trilineatum), and bluestriped angelfish (Chaetodontoplus septentrionalis) at the study sites.

우리나라는 산업통상자원부를 통해 ‘LNG 벙커링(연료공급) 전용선 건조지원사업’을 한국가스공사를 중심으로 추진하고 있고, 동시 해양수산부는 부산신항내 LNG 벙커링 터미널 구축을 추진하고 있다. LNG 벙커링 전용선박은 LNG 연료를 터미널에서 대상 선박으로 공급하기 위한 필수 대상이고, 이에 따라 안정 운항에 대한 절차서의 필요성이 대두되고 있다. 따라서 본 연구는 연안선박용 LNG벙커 링 전용선박의 운항 절차서를 제안하기 위하여 부산 신항에서 부산항 정박지로 운항하는 연안선박용 LNG 벙커링 전용선박의 안정성을 평가하였다. 이를 위해 포텐셜 유동해석 기반의 운동해석을 수행하여 취득한 선체운동 응답진폭함수를 운항 해역의 5년간 관측된 실해역 자료와 부산 연안에 적합한 TMA스펙트럼과 합성하여 유의파고별 연안선박용 LNG 벙커링 전용 선박의 내항성능 평가를 수행하였다. 그 결과는 유의파고 2 m 이상에서 횡동요와 수평가속도가 내항성능에 주요 위험 요소가 됨을 알 수 있었다. LNG 벙커링 전용선박의 운항 가능 기간은 총 관측기간의 83.3 ~ 99.9 % 수준임을 알 수 있었다.

굴 패각을 입경(0 ~ 1, 1 ~ 2, 2 ~ 5 mm) 및 소성온도(400(P400), 500(P500), 600(P600), 800(P800)℃)별로 전처리 한 후, 퇴적물과 혼합 된 실내실험을 통해 퇴적물의 성상변화를 조사하였다. 굴 패각의 주요 성분인 CaCO3는 700℃ 이상의 소성 온도에서 열분해 되어 CaO로 변화하는 것으로 나타났다. P800의 Ca2+ 농도는 약 790 mg/L로 대조구 및 다른 실험구들에 비해 약 2 ~ 3배 높게 나타나 고온 소성 된 굴 패각일수록 용출되는 Ca2+는 높은 것으로 확인되었다. 600℃ 이상의 온도에서 소성된 굴 패각에서는 CaCO3의 열분해로 형성된 CaO의 가수분해를 통해 간극수 내의 pH가 0.1 ~ 0.5 증가한 것으로 나타났다. 간극수 내의 NH3-N은 대조구보다 약 2.2 ~ 7.6 mg/L의 범위로 증가하였으며, 이는 가수분해 과정에서 발생한 열, Ca2+에 의한 미생물 활동 억제, 소성 과정에서 증가한 굴 패각 공극을 통한 산소 공급 등이 복합적으로 작용한 결과로 판단된다. P600 및 P800의 직상수 및 간극수 내의 PO4-P 농도는 대조구보다 약 0.1 ~ 0.2 mg/L 낮게 나타났으며 이는 소성 굴 패각으로 인한 pH 증가 및 PO4-P와의 화학적 반응으로 판단된다. 이상의 결과를 통해 소성 온도에 따라 굴 패각은 퇴적물 내의 NH3-N 및 PO4-P의 농도변화에 영향을 미치는 것으로 확인되었으나, 입경에 의한 영향은 크지 않은 것으로 확인되었다. 본 연구의 결과는 향후 소성 굴 패각을 낮은 오염도의 연안 저서환경을 개선시키기 위한 기초자료로 활용 될 수 있을 것을 판단된다.

이 연구의 목적은 연안사고 예방을 위해 연안해역의 효율적 안전관리 방안을 살펴보는 것이다. 최근 연안해역에서 연간 약 800 여건의 크고 작은 연안사고가 지속적으로 발생하고 있으며, 이 중 연평균 129명의 사망(실종)자가 발생하고 있어 대책이 필요하다. 이에 연안해역의 안전관리 담당기관인 해양경찰에서는 2014년 「연안사고예방법」을 제정하고, 지방자치단체, 해양수산부, 소방청 등의 관계 기관과 협력하여 연안해역을 안전관리하고 있다. 그러나 국민의 삶의 질 향상에 따라 여가를 활용하여 수상, 수중, 낚시 등의 연안체험·레저활동이 급증하는 것에 비해, 해경의 인력 및 안전마인드가 부족하고, 국민의 안전의식이 미약하며, 관계기관의 관심 저조 및 협력 미흡, 안전관리시설물 부족 등으로 인하여 연안사고가 지속적으로 발생하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구는 최근 연안사고 통계자료 등을 토대로 연안해역의 안전관리 실태와 문제점을 고찰하고, 외국의 연안해역 안전관리 사례를 분석하여 해양경찰의 안전마인드 제고 및 역량 강화, 관계기관 간 협력 강화, 지자체의 역할 제고, 신기술 적용한 안전관리시설물 확충 및 관리 강화, 해양안전문화 확산, 민관협력거버넌스 활성화 등의 연안해역의 효율적 안전관리 개선방안을 제시한다.