하구와 연안역은 조석주기에 따라 수층 혼합과 해수 유동이 활발하므로 보다 정확한 수질측정 결과를 얻기 위해서는 조 석조건을 고려해서 시료를 채취해야 한다. 우리나라 해양환경공정시험기준에서는 평균적인 상황에 대한 자료를 확보하고자 조석중간 에 시료 채취를 권장하는 반면, Kaplovsky(1957), Fortune and Mauraud(2015) 등 다수의 해외 연구에서는 간조 또는 만조와 같은 정조시 조사할 것을 권장한다. 또한 국내 해양환경정책의 수립과 평가에 활용 중인 해양환경측정망 자료의 조석효과를 파악하기 위해 2014~2020년 마산만 조사결과를 정조시와 조석중간 두 그룹으로 나누어 분석한 결과, COD, TN, TP 등 주요 해양환경지표의 두 그룹 간 수질측정값 간 차이가 있음을 확인했다. 해양환경측정망은 연안오염총량관리을 비롯한 다양한 해양환경정책의 계획수립, 목표설정 및 평가에 활용되는 만큼 정도관리가 중요하다. 이를 위해서 해양환경측정망 자료 항목으로 조석정보를 추가하고, 같은 조석조건하의 조사를 단계적으로 확대해 갈 것을 제안한다.

급격한 산업화와 도시화로 인해 해양 오염이 심각해지고 있으며, 이러한 해양 오염을 실효적으로 관리하기 위해 수질평가 지수(Water Quality Index, WQI)를 마련하여 활용하고 있다. 하지만 수질평가지수는 다소 복잡한 계산과정으로 인한 정보의 손실, 기준값 변동, 실무자의 계산오류, 통계적 오류 등의 불확실성(uncertainty)을 내포하고 있다. 이에 따라 국내ㆍ외에서 인공지능 기법을 활용하여 수질평가지수를 예측하기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 해양환경측정망 자료(2000 ~ 2020년)를 활용하여 우리나 라 전 해역 즉, 5개의 생태구에 대한 WQI를 추정할 수 있는 가장 적합한 인공지능기법을 도출하기 위해 총 6가지의 기법(RF, XGBoost, KNN, Ext, SVM, LR)을 실험하였다. 그 결과, Random Forest 기법이 다른 기법에 비해 가장 우수한 성능을 보였다. Random Forest 기법의 WQI 점수 예측값과 실제값의 잔차 분석 결과, 모든 생태구에서 시간적 및 공간적 예측 성능이 우수한 것으로 나타났다. 이를 통해 본 연구에서 개발한 Random Forest 기법은 높은 정확도를 바탕으로 우리나라 전해역에 대한 WQI를 예측 가능할 것으로 사료된다.

본 연구는 서해에 위치한 영광 연안해역의 해양수질환경 및 해저퇴적물 환경을 파악하여 기초자료로 제공하고자 한다. 영광 안마도 인근 해역의 21개 정점을 선정하여 2020년 7월에 조사를 실시하였다. 표층해수는 고무 용질의 소형바스켓, 저층은 Van Dorn 채수기를 이용하여 채수하였고, 퇴적물은 Van Veen grab sampler로 채취하였다. 분석항목은 수온, 염분, DO, COD, 영양염류 등 13개의 항목이며, ‘해양환경공정시험기준(해양수산부, 2019)’에 준하여 분석을 실시하였다. 수온은 21.20 ~ 24.20℃, 염분은 31.35 ~ 32.53 psu, 수소이온농도 는 7.62 ~ 8.06, 투명도는 0.20 ~ 3.10 m, 부유물질 농도는 47.00 ~ 455.20 mg/L, COD의 경우에는 0.42 ~ 3.78 mg/L, Chl-a는 0.70 ~ 5.51 μg/L, 용존 무기질소는 0.28 ~ 4.17 uM, 인산은 0.24 ~ 1.14 uM, 규산 규소는 16.28 ~ 35.35 uM, 총 질소는 0.186 ~ 0.542 mg/L, 총 인의 경우 0.037 ~ 0.111 mg/L 의 범위를 나타내었다. 퇴적물 COD의 경우 일본수산용수기준치인 20 mg/g-dry(일본수산자원보호협회편, 2000)보다 낮은 값을 나타내었다. 또한 주성분 분석을 실시하여 해역의 특성을 파악하였다.

최근 3년간 검토된 환경관리해역에서 이루어진 해역이용협의 건수는 총 60건으로 조사되었다. 환경보전해역에서는 지속적으로 감소하였고, 특별관리해역에서는 증가하는 양상을 나타내었다. 환경관리해역의 개별사업유형을 분석한 결과 인공구조물 설치사업이 가장 높은 비율을 차지하였고, 그 외 항만 어항개발, 연안정비 및 해수 인 배수사업유형이 많이 이루어졌다. 환경관리해역에서 국가해양환경정보통합시스템(MEIS) 자료를 활용하여 2006~2017년까지 경년별 수질변화경향을 비교한 결과, COD는 뚜렷한 증감의 변화는 보이지 않았으나 환경보전지역은 다소 증가하였으며, TN과 TP의 농도는 다소 감소하는 경향을 보였다. 특별관리해역인 광양만과 마산만 및 환경보전해역인 가막만에서는 주로 하계에 빈산소수괴가 출현하였다. 이러한 환경관리해역에서의 이용·개발행위가 지속적으로 이루어지고 있으므로, 이에 따른 해양환경부문 환경영향평가(해역이용협의)시에는 충분한 수질변화에 대한 실태분석 및 사업추진에 따른 수질영향과 퇴적물의 오염상태를 철저히 진단해서 오염원관리에 대한 대책이 중점적으로 평가되어야 할 것으로 판단된다. 특히, 각 환경관리해역의 지정 목적에 따른 유지 수질목표를 명확히 설정하여, 오염원 및 연안오염총량관리와 연계하여 오염 부하량 저감대책을 제시하여야 할 것이다.

인천연안은 인천광역시, 경기도 김포시·시흥시·안산시 일대로, 양식장에서 발생하는 쓰레기, 어업활동 후 버려진 어구·어망, 육상에서부터 한강을 타고 흘러오는 쓰레기 때문에 인천연안의 해양생태계의 변화가 우려되고 있다. 인천연안이 심각하게 오염되자 해양수 산부는 인천연안을 특별관리해역으로 지정하여 해양환경 자산인 해역수질을 보존하고 있다. 이러한 배경 하에서 본 연구는 인천연안 해역수질의 비시장 가치를 선택실험법(choice experiment)을 이용하여 평가한다. 이를 위해, 전국 1,000 가구를 대상으로 면대면 설문조사를 실시하였고, 속성 각각의 한계지불의사액(MWTP, marginal willingness to pay)을 추정한다. 인천연안 해역수질의 속성별 가치(가구당 연간 한 계지불의사액)를 추정한 결과, 가구당 연간 해역수질 1%p 개선의 MWTP는 75원, 동물종의 다양성 증가의 MWTP는 135원, 식물종 다양성 증가의 MWTP는 309원, 해양쓰레기 1%p 저감의 MWTP는 72원으로 나타났다. 모든 추정결과는 유의수준 1 %에서 유의한 것으로 나타났다. 본 논문의 주요 결과는 정책당국에 해양환경 관리정책 수립과 평가에 유용하게 활용될 수 있다.

본 연구는 생태계 모델을 이용하여 부산연안으로 유입되는 부하량 삭감에 따른 해역의 수질개선 정도를 예측하였다. 모델링 결과에 의하면 COD, T-N, T-P 모두 수영만 연안과 낙동강 하구에서 뚜렷한 개선을 나타냈으며, 수영만을 제외한 만 중부에서 만 동쪽까지 는 수질개선이 거의 나타나지 않았다. 이는, 부산연안이 남해에 위치한 다른 해역에 비해 개방형경계를 가지고 있어서, 물질교환이 빠르 기 때문으로 판단된다. 수질개선을 위한 본 해역의 삭감 COD 부하량은 타 해역에 비해 적었고, 총 유입부하량에 대한 삭감비율 또한 작게 나타났다. 본 연구에 적용한 부하삭감량을 적용하면 수영만, 낙동강 하구부근에서 뚜렷한 수질개선효과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다.