IPCC에서 발표한 제6차 기후변화 보고서에 따르면 지구온난화에 따른 해수면 상승이 가속화되고 있으며, 2100년 예상 해수면 상승은 저탄소 시나리오(SSP 1~2.6)에서는 47cm, 고탄소 시나리오(SSP 5~8.5)에서는 82cm로 분석되었다. 해수면 상승은 항만 인프라에 심각 한 피해를 입히고, 항만 내에 정박 중인 선박의 계류안전성을 저하시킬 수 있다. 본 연구에서는 해수면 상승시 부두에 계류한 선박의 계류 안전성 향상 방안을 도출하기 위해 만조시 침수 피해가 잦은 목포항을 선정하여 해수면 상승 시나리오에 따른 실제 접안 선박에 대한 계 류 평가 요소의 민감도를 분석하였다. 분석 결과, 해수면이 상승함에 따라 동일한 환경조건에서 계류라인 장력, 계선주 하중, 계류라인 수 직각도, 선체 6자유도 운동값이 대체로 증가하는 것으로 분석되었다. 또한, 마루높이가 상향되면 모든 계류 평가 요소의 값이 대체로 감소 하여 선박 및 부두의 안전성 향상에 유리한 것으로 분석되었다. 본 연구 결과는 목포항 해수면 상승에 따른 항만 및 선박의 안전성 향상 방안을 확보하기 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

목포항은 우리나라에서 가장 많은 연안여객선과 연안여객선의 항로를 운영 중이며, 지형적인 영향으로 목포항으로 입출항하는 연안여객선은 서남해안 곳곳의 좁은 수로를 통항하고 있다. 상대적으로 대형선박이 이용하는 항로에 비하여 연안여객선이 이용하는 좁은 수로에 대한 해상교통환경의 안전성을 체계적으로 검토한 사례는 찾아보기 어렵다. 이에 본 연구에서는 목포항 항계 부근에 위치한 좁은 수로에 대하여 대상이 되는 연안여객선의 통항 안전성을 항만 및 어항설계 기준에서의 항로 폭, 수심, 굴곡도 기준에 따라 분석하였다. 분 석 결과, 맥도와 달리도 사이의 좁은 수로 폭이 대상 연안여객선이 통항 가능한 전장의 1.5배보다 좁을 뿐만 아니라, 수로의 굴곡 정도가 기준값인 30°를 초과하여 조선이 쉽지 않고, 좁은 수로 인근에 어구가 다수 존재하여 통항 시 지장을 초래하는 것으로 나타났다. 따라서, 본 연구의 결론으로, 동 좁은 수로에서 대상 연안여객선의 주간 단독 통항 및 야간·시계제한·저조 시의 경우 항내의 지정 항로로 우회하 여 통항할 것을 개선방안으로 제시하였다.

LOICZ(Land-Ocean Interactions in the Coastal Zone) 모델을 이용하여, 목포항 주변의 하구역(영산호 하구역, 영암호-금호호 하구역)에서 일어나는 생지화학적인 순환 과정을 이해하고자 계절별 영양염 수지를 산정하였다. 비성층화 시기인 2008년 5월, 9월, 11월에는 simple three-box model을 적용하였고, 성층이 발생했던 7월에는 two-layer box model을 적용하였다. 물질 수지를 산정한 결과, 5월과 7월에 외해역으로부터 영양염이 역유입되었고, 외해수와의 혼합에 의한 교환(VX-3, 또는 Vdeep)을 통해 하구역으로 유입되는 영양염(DIP) 부하량이 인공 호수의 대규모 방류 영향을 받은 육상기인 유입량보다 더 많았다. 그리고 9월 물질 수지 결과에서는 하구역과 외해역의 영향을 동시에 받는 하구역 입구(sub-region Ⅲ)에서 영양염의 과잉 적체가 발생되었다. 저수온기(11월)에 인공 호수(영산호)의 방류 영향이 없는 하구역에서는 영양염이 제거되었고, 담수 방류(영암호-금호호)의 영향을 받은 하구역에서는 수주 내 영양염이 축적되는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과들은 목포항 주변 하구역으로 유입되는 영양염들이 육상에서 기인할 뿐만 아니라, 외해역 그리고 하구역 내에서도 추가 공급되고 있다는 점을 시사하고 있다. 따라서 목포항 주변 하구역의 수질 관리를 위해서는 담수를 통한 육상기인 영양염 부하량을 저감하는 방안과 함께, 주변 해안으로의 영양염 유입도 저감하기 위한 통합 환경관리 대책이 수립되어야 할 것으로 판단된다.

목포항 주변은 인공 담수호(영산호, 영암호, 금호호)와 여러 육상기인 담수 유입원(소하천, 하수 처리장 방류수, 담지하수)이 분포되어 있다. 이 중 담수 유입량이 가장 많은 인공 호수의 방류 후 10일 이내에 목포항 주변해역에서 영양염(DIN, DIP, DSi)과 기타 수질인자(Chl-a, 수온, 염분, DO, COD, SS)의 분포 특성에 대해 2008년 1년 동안 4회(5월, 7월, 9월, 11월) 현장 조사를 수행하였다. 소하천, 하수처리장 방류수, 담지하수 등의 영양염 농도가 훨씬 더 높음에도 불구하고, 방조제 수문 개방을 통한 담수 방류가 주된 영향을 미치고 있었다. 통계 분석 결과 DIN, COD, 그리고 Chl-a가 염분과 음의 상관관계를 보였다. 따라서 영산호 방조제의 방류 규모와 시기, 그리고 영양염 농도는 전면 해역뿐만 아니라 외해역의 수질 분포에 있어서 중요 영향 인자임을 보이고 있다. 그러나 이번 조사 기간 중 9월에 영산호의 방류가 없었음에도, 하구역의 저층부에 영양염의 첨가가 발생하고 있었다. 이러한 결과는 영산강 하구역의 환경 및 생태계에 미치는 누적 영향에 대해 인공 담수호뿐만 아니라 다른 담수 유입원별 특징, 또는 저층 퇴적물로부터의 용출 등을 고려하여 통합적인 평가가 이루어져야 한다는 점을 나타내고 있다.

해상교통환경의 위험도를 평가하기 위해서는 위험도를 구성하고 있는 위험요소들을 명확히 식별하고, 식별된 위험요소들을 평가할 수 있는 기준을 마련하여야 한다. 한편 이러한 각 위험요소들의 위험수준의 합으로 전체 위험도를 나타낼 수 있으므로, 각 위험요소가 전체 위험도에서 차지하는 비중인 상대적 중요도가 분석되어야 한다. 본 연구는 선행연구에서 국내·외 해상교통환경 위험도 평가모델들의 검토를 통하여 제시된 국내 해상교통환경의 위험도를 구성하는 20가지 위험요소와 평가기준 및 해상교통전문가 집단에 의한 설문조사를 통하여 계층분석적의사결정법으로 분석한 각 위험요소의 상대적 중요도를 바탕으로, 국내 목포항 및 그 진입수로에 대한 해상교통환경의 위험도를 평가하였다. 목포항 및 그 진입수로는 비교평가를 위하여 총 4개의 해역으로 구분하여 분석하였으며, 분석결과 위험요소 해수운동 복잡성 예인선 도선사 선박교통관제 등에서 위험수준이 높게 나타난 정등해 항로의 위험도가 가장 높게 평가되었다. 이러한 평가결과는 동일한 해역에서 본 연구와는 다른 정성적 혹은 정량적 위험도 분석기법을 이용한 연구들의 평가결과와 대체로 일치하였다.

Marine algal flora and community structure were investigated seasonally at six sites in the vicinity of Mokpo harbor, on the west-southern coast of Korea from March to December 2004. In total, 88 species including 13 green algae, 20 brown algae, and 55 red algae were collected and identified. Among these species, 21 species were found throughout the year. Gelidium divaricatum and Caulacanthus ustulatus were distributed mostly in the upper intertidal zone. By contrast, Ulva pertusa and Sargassum thunbergii occurred predominantly in the middle intertidal zone. Sargassum fusiforme, S. thunbergii and Chondria crassicaulis were most common in the lower intertidal zone. The annual mean biomass in wet weight was 234.7 g m−2. The maximum biomass was recorded in spring (317.5 g m−2) and minimum was recorded in winter (156.9 g m−2). The R/P, C/P, and (R+C)/P values reflecting the flora characteristics were 2.75, 0.65 and 3.40, respectively. Two groups were produced by cluster analysis, one including group close to inland sites 1, 2, 6 and the other including group in offshore sites 3, 4, 5.

위험도 평가는 양적인 평가방법(정량적 평가방법)과 질적인 평가방법(정성적 평가방법)이 있다. 해상에서 정량적인 평가방법은 선박의 통항량, 통항분포, 속력, 길이, 침로, 흘수 및 해상의 수심 등의 기하학적인 자료를 토대로 위험도를 산출하는 방법이다. 본 연구에서는 VTS 통항데이터를 정량적인 평가툴인 IWRAP에 적용하여 목포항 진입수로의 속력별, 길이별 통항분포와 해상교통위험도를 평가분석 하고자 한다.

본 연구는 목포항을 중심으로 영산강 하구둑과 장좌도 동북방 해역에 대한 2004년부터 2009년까지의 월별 수질 변화 및 식 물플랑크톤 변동을 파악하여 목포항의 오염 현황과 생태계의 건강도를 파악하고자 한다. 수온, 염분 등과 같은 환경요인은 하구둑 근해 수역에서 월별, 계절벌 변화가 큰 것으로 보이며, 장좌도 근해수역까지 이러한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 그러나 식물플랑크톤 종 조성은 해양환경의 변화에 비하면 큰 차이가 없는 것으로 보였다. 따라서 목포항 주면 수연은 6년 동안 하구둑의 담류 방류에 의한 인근 수역의 월별, 연도별 해양환경 변화 폭이 크게 나타났으나, 식물플랓크콘에 미치는 영향은 다소 미비한 것으로 보여 해양생태계의 기본적 먹이공급에는 큰 이상이 없는 것으로 보인다.

목포항 인근해역은 해상교통량이 많고, 해양사고가 빈발하고 있다. 특히, 목포구에서 목포항까지의 수역에는 협수로 형성 안개 발생 빈번, 항로 폭 협소, 천수 구역 존재, 소형 어선과 여객선 등에 의한 특정 시간대 항내 교통량이 집중하고 있다. 따라서 목포항만 수역내 해상안전의 위해요소 및 해상교통환경을 파악하고, 그 문제점을 도출하기 위해 해상교통조사를 실시하여 해상교통흐름에 대한 해상교통특성을 도출하여 해상교통류 시뮬레이션을 실시하여 환경스트레스를 평가하고자 한다.

목포항 주변 해역의 6개 정점에서 1997년부터 2004년까지 수질의 계절 및 년간 변동에 대해 조사하였다. 염분, pH, 용존무기질소와 용존무기인은 년간 다양하게 나타났다. 염분은 1998년에 유의하게 나타났으나, 영양염 농도들은 1998년이 다른 년도보다 유의하게 높았다. 수온, DO, COD와 DIP의 농도는 계절 변동이 명확하게 나타났으며, 이러한 계절적인 변화는 영산강하구언에서 유입되는 담수의 계절적인 특징에 영향을 받았다. 수온, COD와 DIP는 8월에 유의하게 높았으나, 염분과 DO는 8월에 최소로 나타났다. 정점 1(영산강 하구언)의 수질은 영산강의 유입에 따른 낮은 염분과 높은 영양염의 특성을 보였으나, 정점 6(목포항 외해)은 주로의 외해의 특성을 보였다. 목포항 주변 해역에서 수질 인자간의 관계에서 염분은 COD, DO, pH, Chlorophyll a와 영양염 농도에 주요한 요인으로 나타났다.

현행 목포항의 항로는 달리도 등대 수역과 고하도 만곡부 지점을 대각도로 변침해야 함으로 국·내외의 항로선계지침을 충족하지 못하고 있다. 또한 항로 주변에 천소가 존재하고 제2항로의 신설로 인한 통항선박의 항법문제, 항로표지의 재배치 및 신실 등이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 목포항 접근수역에 대한 자연환경, 해양사고, 해상교통량 및 해상교통흐름실태조사, 어업현황 등을 조사·분석하고, 전문가 및 이용자에 대한 설문조사 및 국내외 항로설계지침과의 적절성 등을 검토하여 개선안을 도출하고자 한다. 또한 개선안에 대한 해상교통류시뮬레이션 및 선박조종시뮬레이션을 실시하여 타당성을 검증한다.

목포 인근해역 특히 목포구 외측수역은 항로지정이 되어 있지 않고, 시하도 이남부터는 해상교통관제도 실시되고 있지 않으며, 항로가 여러 지점에서 교차하기 때문에 사고 위험이 높은 실정이다. 따라서 본 논문에서는 목포 인근해역에 대한 전문가 집단의 의견을 수렴하고, 해상교통환경 및 국내.외 항로설계기준을 검토하여 목포 인근해역의 항로를 설계하였다.

In order to study the change of pollution loads flowing into Mokpo harbour after the operation of Mokpo Municipal Sewage Treatment Plant (MMSTP) and to evaluate the contribution of MMSTP operation to the improvement of marine water quality of Mokpo harbour, the pollution loads flowing into Mokpo harbour from land in dry weather were surveyed and estimated on the bases of the seasonal flow rates and the seasonal water qualities of streams and effluents located around Mokpo harbour from summer, 1997 to spring, 1998 before the operation of MMSTP, and the pollution loads of the inflow and the effluent of MMSTP were also surveyed and estimated from winter, 1998 to spring, 1999 after the operation of MMSTP. The treatment rates of MMSTP were shown to be about 49% in COD, 76% in TSS, 79% in VSS, 3% in T-N, 7% in DIP, 29% in T-P and -32% in DIN. The change rates of pollution loads flowing into the inner harbour of Mokpo due to the operation of MMSTP were shown to be about 56% In COD, 78% in TSS, 84% in VSS, 45% in DIN, 22% in T-N, 34% in T-P and -14% in DIP. The contribution rates of MMSTP operation to the reduction of total pollution loads flowing into the entire Mokpo harbour were found to be about 3% in COD, 3% in 755,5% in VSS,1% in DIP, 3% in T-P and -1% in DIN.

The in situ observations and the seawater analyses were conducted at all seasons from July 1996 to April 1999 for the purpose of describing the characteristics of seasonal variations of water quality in Mokpo harbour, Korea. Vertical stratification started to be formed in water column in spring, developed in summer and disappeared in fall. In summer, vertical density distribution of water column was found to be in stable structure with lower temperature and higher salinity of bottom water, and the vertical mixing of water between surface and bottom layers was restricted. In winter, however, surface water was found to be similar to bottom water in temperature and salinity, and water column was in unstable structure and in well-mixed condition between surface and bottom waters. The saturation percentage of dissolved oxygen(DO) in bottom water of inner part of Mokpo harbour at all seasons was shown to be decreased to the third grade or under the third grade of Korean standards of seawater quality. In particular, dissolved oxygen was oversaturated in surface water and undersaturated in bottom water in summer, due to stratification and organic pollution. The difference of DO concentration between surface and bottom waters was found to be greater in spring and summer than in fall and winter, due to stratification and photosynthesis of phytoplankton. The concentrations of chemical oxygen demand(COD) over the entire waters of Mokpo harbour were found to fluctuate from below the third grade to the first grade of Korean standards through all seasons and COD concentrations of same seasons were shown to be different year after year. In particular, in view of COD, the annual average seawater quality of Mokpo harbour was evaluated to be in third grade of Korean standards, due to organic pollution. The average COD of surface water was greater than that of bottom water in spring and summer, due to the autochthonous COD caused by production of phytoplankton in surface waters, while the average COD of surface water was similar to that of bottom water in fall and winter, due to the vertical mixing of water between surface and bottom layers.

The in situ observations and the seawater analyses were conducted in July and Auguse, 1996 for the purpose of evaluating the characteristics of seawater quality centered about eutrophication in Mokpo harbour. By applying the OECD standards of trophic classification to the parameters such as secchi depth, total inorganic nitrogen, phosphate phosphorus and chlorophyll-a, the trophic level of seawater in Mokpo harbour was evaluated to be in eutrophic state in summer. The estimation of pollution index by eutrophication showed the seawater quality of Mokpo harbour to deteriorate and fall under the regular grades. The results of eutrophic index estimation showed the high otentiality of red tide occurrence in Mokpo harbour.