새만금 호의 수질 개선을 위하여 국가에서 해수 유통을 증가시킴에 따라 해수 유통 빈도 증가로 인한 새만금 호 내 염분과 저 층수 교환 변화를 알아보기 위하여, EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code) 모델을 이용하였다. 갑문 개폐 횟수를 하루 1회에서 2회로 증 가했을 때, 새만금 호 내부 수위는 최대 약 0.7 m 상승하였다. 염분은 서측 방조제 근방에서 2.12 psu 증가하였으며, 담수 유입 부근에서는 1.18 psu 감소하였다. 입자추적을 이용하여 저층수 교환 정도 분석한 결과, 수심 5m 이하 입자 잔류율은 Case 2(1일 2회 개방)에서 Case 1(1 일 1회 개방)에 비해 2.52% 감소한 것으로 나타났다. 이는 수문 개폐 횟수를 증가시켰을 때, 저층수 교환이 더 활발해 질 수 있다는 것을 알 수 있다. 따라서 해수 유통 증가에 따른 염분 및 저층수 교환 증가로 새만금 호의 수질 개선이 될 수 있다고 판단된다.

Total of 325 estuaries in Korea were surveyed to analyze the effect of presence of sluice gate on the estuary environment and fish community from 2016 to 2018. Fish community in closed and open estuaries showed differences generally, and the relative abundance (RA) of primary freshwater species in the closed and migratory species in the open estuaries were high. The result of classifying species by habitat characteristics in closed and open estuaries showed similar tendencies at the estuaries of south sea and west sea. The relative abundances of primary freshwater species in the closed estuaries at the estuaries of south sea and west sea were the highest, but estuarine and migratory species were high in both closed and open estuaries at the estuaries of east sea. Primary freshwater species showed higher abundances in the closed estuaries with reduced salinity due to blocking of seawater since they are not resistant to salt. However, primary freshwater species in open estuaries at east sea was higher than that of the closed estuaries, which is considered to be the result of reflecting the characteristics (tide, sand bar, etc.) of the east sea. Korea Estuary Fish Assessment Index (KEFAI) was showed to be higher at open estuaries than closed in all sea areas (T-test, P<0.001), the highest KEFAI was observed in closed estuaries at south sea, and open estuaries in east sea. Fish community of closed and open estuaries in each sea areas showed statistically significant differences (PERMANOVA, East, Pseudo-F=3.0198, P=0.002; South, Pseudo-F=22.00, P=0.001; West, Pseudo-F=14.067, P=0.001). Fish assemblage similarity by sea areas showed a significant differences on fish community in closed and open estuaries at east sea, south sea, and west sea (SIMPER, Group dissimilarity, 85.85%, 88.36%, and 88.05%). This study provided information on the characteristics and distribution of fish community according to the types of estuaries. The results of this study can be used as a reference for establishing appropriate management plans according to the sea areas and type in the management and restoration of estuaries for future.

2006~2008년 동안 새만금 간척지에서 조성된 인공 염생식물 군락지와 새만금 방조제 배수갑문 수위 관리의 연관성을 밝히기 위해 배수갑문 수위특성 및 사유, 염생식물 군락지의 공간적인 분포와 형성 과정, 수위변화에 따른 염생식물 분포공간분석을 시도하였다. 배수갑문 수위조절의 특성을 분석한 결과, 파종 후 생장기의 평균수위와 연평균 수위와의 차이는 유사했으며, 연간 최저수위 및 최고수위가 파종 후 생장기에 나타났다. 3년동안 4,315만m2에 염생식물 군락지가 형성되었으며 총 2,673만m2에 대해 인공적인 염생식물 군락 조성이 시도되어 291만m2을 제외한 표고 약 1m 이상의 2,382만m2(89.1%)에 염생식물 군락지가 형성된 것으로 추정되었다. 파종지역 염생식물 군락지 형성에서 해수의 평균수위나 최저수위보다도 최고수위가 결정적인 요인으로 작용하였으며, 경운 및 토양 피막 여부가 군락지 형성의 2차적인 요인으로 작용한 것으로 보인다.

1997년 2월부터 1998년 7월까지 총 33회에 걸쳐 시화호내 11개 정점에서 배수갑문 개·폐에 따른 용존산소와 pH의 변화를 파악하였다. 해수유입이 없었던 1997년 3월부터 1997년 5월까지의 용존산소 분포는 대부분의 수층에서 10mg/l이상을 보이고 l1m 이하의 수심에서 5mg/l 이하를 나타냈다. 1997년 6월에 수심 6m 이하에서 무산소층이 나타났다. 강우기동안 배수만 실시했을 경우, 무산소층이 수심 8m에서 6m 이하로 증가하였다. 또한 해수유입 직후의 시화호 내에 잔존하는 무산소층이 해수에 포함된 용존산소를 급격히 소모시키는 특징을 나타냈다. 이러한 현상은 pH7.8∼8.2의 해수와 pH7.4이하의 저층수가 만나게 되어 산화작용을 촉진시켰기 때문인 것으로 해석된다. 해수유입이 크게 증가된 1998년 1월에는 전 수층의 용존산소가 10mg/l 이상을 나타냈다. 결론적으로 시화호 배수갑문 운용에 따른 수질개선을 위해서는 여름철에는 염분약층이 생성되지 않도록 해수의 유출량과 유입량을 늘리는 것이 효과적일 것으로 판단된다.

1997년 2월부터 1998년 7월까지 총 33회에 걸쳐 시화호내 11개 정점에서 장기간 관측한 수온, 염분 자료를 이용하여 배수갑문운용에 따른 시화호의 물성변화를 파악하였다. 배수갑문을 통한 해수유통이 없었던 1997년 3월부터 1997년 6월까지 시화호내의 염분은 15psu 이하로 나타났으며, 약 11m 수심을 경계로 염분에 의한 강한 성층이 관측되었다. 배수갑문을 통한 해수유입이 시작된 1997년 7월에는 태양복사열의 증가로 표층수온이 급격히 상승하여 표층과 저층의 수온차가 약 10˚C 이상으로 나타났으며, 1997년 10월∼12월에는 표층에 비해 저층 수온이 상대적으로 높은 수온역전현상이 발생하였다. 1997년7월 배수갑문 개폐시기를 전 · 후로 배수갑문 내측에 위치한 정점에서 장기간 수온, 염분, 유속 및 유향을 조사한 결과, 해수유입시 수온과 염분이 대칭적인 분포를 나타내었으며, 이는 외해로부터 해수 유입시마다 저온, 고염의 해수가 시화호 내로 유입되었기 때문인 것으로 판단된다. 1998년 1월 이후에는 지속적인 배수갑문 개폐의 영향으로 시화호의 염분이 30psu 이상으로 해수화되었으며, 배수갑문 개폐 이전에 비해 성층이 크게 약화된 것으로 나타났다.

본 연구에서는 조력발전소 배수갑문의 형상과 배치에 따른 방류능력을 해석하는데 3차원 수치모의가 효과적으로 이용될 수 있음을 보였다. 3차원 수치모형은 RANS를 지배방정식으로 하는 FLOW-3D 모형을 이용하였다. 본 연구결과 배수갑문의 방류능력은 물받이길이와 도류벽의 접근각도에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 그리고 이의 개선 여부에 따라 이상의 방류량 차이가 발생하였다. 또한 방류량은 배수문과 수차구조물을 연결하는 구조물의 형상과 물받이 끝 사면

To evaluate the change for water quality after the water gate operation in Shiwha lake, in situ survey were conducted on september in 2000 and January, march, jane in 2001. Chemical characteristics and eutrophication level was estimated from the survey data. The water quality of the Shihwa lake was greatly affected by pollutant load from rainfall, and formation of stratification in summer and winter was increased to effect on nutrient release from sediment. Especially, high concentration of chlorophyll-a was occurred in autumn, due to increased nutrient, high water temperature and low salinity after rainfall runoff. The mean concentration of DIN, DIP were 0.346mg/L, 0.0217mg/L in surface water and 0.826mg/L, 0.0415mg/L in bottom water, respectively, which were over Ⅲ grade of seawater standard. Also high percentage of ammonia nitrogen to DIN in bottom water for autumn and winter was affected by released nutrient from sediment. Correlation analysis of chlorophyll-a versus TSS was shown that organic matter was affected by autochthonous organic matter stem from the algae, these factor showed reverse correlation about salinity. Closely correlations among to the water quality constituent in continuity survey was appeared. The results of eutrophication index estimation showed the high potentiality of red tide occurrence in Shiwha lake, particularity in summer or fall. Overall water quality was greatly improve to compared with measuring data during 1997～1998 at the beginning water gate operation, which reported by KORDI. Therefore, to improve of water quality in Shiwha lake, we need to establish of management plan about nutrient release from sediment, rainfall runoff, maximum of seawater exchange.

시화배수갑문은 당초 내측 담수호의 수위관리를 위하여 설계되었으나 호수의 수질 악화를 방지하기 위하여 배수갑문을 당초 계획보다 잦은 빈도로 작동시키고 있다. 이에 따라 강한 유입 흐름의 영향을 받는 내측 배수로의 바닥이 상당히 넓은 범위에 걸쳐 침식되고 있다. 최근에 침식이 진행되는 것을 막기위하여 에이프런 전면부 일부 구간을 수중콘크리트로 타설하여 바닥보강을 시행하였다. 본 연구는 수리모형실험을 통하여 바닥보강 시행 이전과 이후에 대하여 수리현상을 파악