인공용승구조물 설치 전·후 주변해역의 하계 물리환경특성을 조사하였다. 구조물 설치 전(2002년)의 수온구조는 수심 30m에 강한 성층이 형성되었다. 한편 구조물 설치 3~4년 후(2012, 2013년)의 수온구조는 조류방향에 따라 구조물에 의한 성층의 형성수심 및 세기가 변화하였다. 이와 같은 현상은 구조물에 의한 연직류의 효과로 하계 강한 성층에 의해 저층에 분포하는 저수온수가 상승류에 의해 부상하여 성층분포에 영향을 미친 것으로 판단한다. 또한 구조물 설치 이후 연직류의 분포를 보면, 구조물 중심으로 국지적인 상승류 및 하강류가 혼재하여 나타났다. 즉 연직류는 조류방향에 따라 시·공간적인 변화를 보이면서 흐름이 진행하는 방향의 구조물 후면부에서 형성하는 상승류에 의해 성층이 약화되는 현상을 볼 수 있다. 또한 구조물에 의해 발생하는 연직류는 보다 넓은 해역으로 확장하여 발생한다. 본 연구해역에 설치한 인공용승구조물에 의해 발생하는 국지적인 용승은 한국 남동해안에 나타나는 연안 용승에 비해 유량이 100배 이상 크게 나타났다. 이와 같이 구조물에 의해 발생하는 상승류는 하계 저층에 존재하는 고농도의 영양염을 표층으로 상승시켜 주변해역의 기초생산량을 증가 시키는 역할을 가능하게 한다.

인공용승류 해역에서 난자치어의 종조성 및 시공간 변동을 파악하기 위하여 2012년 6월 13일, 9월 21일 및 25일에 난자치어 네트를 이용하여 조사하였다. 조사기간 동안 출현한 어란은 4,849 ind./1,000 m3, 자치어는 641 ind./1,000 m3이였다. 출현한 어란 중 가장 우점한 종은 멸치(Engraulis japonicus)로써 총 출현량의 약 57.5 %를 차지하였다. 그 외 미동정(Unidentified) 어란 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ이 출현하였다. 자치어는 청베도라치(Pictiblennius yatabei)가 가장 우점하였으며, 그 다음으로 돛양태류(Repomucenus sp.A, sp.B), 고등어(Scomber japonicus), 멸치(Engraulis japonicus), 전어(Konosirus punctatus) 등의 순으로 나타났다. 그리고 미동정(Unidentified) 자치어 Ⅰ, Ⅱ가 출현하였다. 대조구 해역에서는 어란은 멸치, 자치어는 돛양태류가 출현하였다. 시기별 변동에서는 어란 및 자치어 모두 7월에 가장 많았으며, 8월에 가장 낮았다. 정점별 변동에서는 인공용승이 일어나는 인근 정점인 2, 3번에서 어란 및 자치어의 출현량이 가장 많았다. 대조구 해역과의 비교하여 정점당 약 4배 이상 많은 어란 및 자치어가 출현하였다. 인공용승에 의한 영양염류 및 먹이생물의 증가로 인하여 어란 및 자치어의 출현량이 증가한 것으로 판단된다.

인공용승구조물 설치해역의 구조물에 의한 유동분포를 파악하기 위하여 ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler)를 이용한 정선관측을 2006년 5월 4일(소조기) 및 5월 30일(대조기)에 실시하였다. 동서-남북(un-component) 유동성분의 분석결과, 조시에 따른 흐름이 전반적으로 남동류가 우세하게 나타났으며 구조물 주변역의 표층에서 수심 30~40m까지의 유동과 이심에서의 유동이 서로 다르게 나타났다. 연직유동성분(w-component)은 소조기시 구조물 주변해역과 서쪽역에서는 상승류의 흐름이 나타났고 남쪽역, 북쪽역 및 동쪽역에서는 하강류의 흐름이 나타났다. 대조기 W-W line의 낙조시에는 동쪽과 서쪽해역에서 상승류의 흐름이 나타났으며 구조물 중심 동쪽 부근에서 상승류의 흐름이 나타났고 구조물에서 멀어질수록 하강류의 흐름이 나타났다. 대조기시의 분포는 창조시 S-N line에서 상승류의 분포가 전반적으로 나타났다. 또한 구조물 구축 주번해역에서의 단위면적당 상승류의 유량은 대 소조기 창 낙조시에 하강류에 대한 유량보다 크게 나타났다. 소조기에는 창조시보다 낙조시에 더 강하였으며, 대조기에는 창조시가 낙조시보다 큰 유량을 나타내고 있다.

인공용승구조물 설치해역에서 구조물 설치에 따른 해양환경변화를 조사하였다. 남해안의 전선역에 인접한 연구해역의 남동역에서 고온 고염의 분포가 하계에 뚜렷하게 나타났다. 또한 구조물 설치에 따른 유동의 변화 양상을 볼 수 있었다. 한편, 영양염 분포를 보면, 하계 영양염은 표층과 중층에서 구조물 투하 전인 2002년보다 구조물 투하 후인 2005년에 크게 증가하였다. 따라서 구조물 설치로 인한 구조물 설치 전과 후의 해양환경 변화양상은 구조물 설치 효과에 영향을 받고 있음을 알 수 있다. 인공용승구조물설치에 따른 해역의 해양환경특성을 파악하기 위해서는 구조물 설치 전 후의 단기적 비교로부터 보다 장기적인 해양환경조사를 통하여 구조물설치에 따른 효과가 제시되어야 한다.

In order to estimate volume transport by upwelling for single artificial seamount, same shape and size of artificial seamount already deployed was applied to numerical experiment. The result showed that strong upwelling appeared at front while took place downwelling at rear. The strongest upwelling existed at the top of the artificial seamount. Volume transport by upwelling was computed as 785 m3/s. Column arrangement was applied to two artificial seamount in three cases; case 1) no clearance, case 2) sixty-five meters of clearance as half of artificial seamount’s length, and case 3) hundred-thirty meters of clearance as an artificial seamount’s length. All cases of column arrangements showed more upwelling volume transport than that of single seamount. Particularly, the case of no clearance calculated as 106% and appeared the most upwelling effect comparing to two other cases. Row arrangement was also applied to two artificial seamount in three cases; case 4) no clearance, case 5) forty meters of clearance as an artificial seamount’s width, and case 6) eighty meters of clearance as twice of artificial seamount’s width. Upwelling volume transport in case 4 increased 48% than the case of single seamount. Other two cases of 5 and 6 were estimated as 97% increased and more effective than case 4. According to the case experiments, column arrangements show more upwelling volume transport than that of row arrangements. In cases of column arrangements, with decreasing clearance between two seamount, the effect increases while showing maximum value at clearance zero. In cases of row arrangements, on the contrary, with decreasing clearance between two seamount, the effect decreases while showing minimum value at clearance zero. Since simple barotropic condition was considered for this study, further study is necessary by considering baroclinic condition to get close to reality. In conclusion, in deploying artificial seamount, optimal arrangement should be well designed to enhance primary and secondary productivity and to increase the diversity of species as well as reducing time and space.