EMT-3D 모델을 사용하여 내분비계 장애물질인 Dioxins를 대상으로 울산만 에서의 적용성을 검토하였으며 민감도 분석 및 오염부하에 대한 해역의 응답성 분석을 수행하여 영향인자를 판별하고 대안에 따른 영향을 평가하였다. 대상해역의 실측치와 모델의 계산치를 비교한 결과 상관계수(R)값은 0.7951, 결정계수(R2) 값은 0.6265로 나타나 계산치가 비교적 잘 재현된 것으로 사료된다. 민감도 분석을 실행한 결과 수층의 용존 Dioxins와 입자성 유기물질내 Dioxins의 경우 분배계수와 침강속도의 순으로 영향이 큰 것으로 나타났으며, 식물플랑크톤 체내 Dioxins의 경우 생물농축계수의 증감에 따른 농도변화가 가장 큰 것으로 나타나 이들 계수에 대한 정밀한 고찰이 필요할 것으로 사료된다. 하천 및 대기로부터 유입되는 오염부하 저감에 따른 해역의 용존 Dioxins 및 입자성 유기물질내 Dioxins의 응답성을 평가하였다.

다이옥신은 내분비계장애물질(Endocrine disruptor chemicals, EDCs)로 발암성과 성호르몬의 변화, 갑상선 기능 저하 등의 영향들이 보고된 물질이며, PCB 함유제품의 소각, 운송수단의 배기 가스등을 통해 대기로 배출되며 하·폐수 처리장의 처리수 및 제지 공장의 배출수 등의 하천 오염을 통해 해양 오염의 원인이 된다. 본 연구에서는 3차원 생태계 모델(EMT-3D)을 사용하여 울 산만의 Dioxins을 대상으로 민감도 분석 및 오염부하에 대한 해역의 응답성 분석을 수행하여 영향인자를 판별하고 대안에 따른 영향을 평가하였다. 대상해역에서 실측한 용존 Dioxins의 농도와 계산된 용존 Dioxins의 농도를 비교하여 상관계수와 결정계수 값을 고려한 결과 계산치가 비교적 잘 재현된 것으로 사료된다. 용존 Dioxins의 경우, 하천으로부터의 유입부하가 집중된 울산 인근해역에서 가장 높은 농도를 나타내었으며, 만 바깥쪽으로 갈수록 낮아졌다. 입자성 유기물질 내와 식물플랑크톤 체내의 Dioxins의 경우에서도 용 존 Dioxins와 유사한 경향을 나타내었다. 퇴적물 중의 Dioxins 농도는 울산만 동부해역에서보다 울산 인근 해역과 만 중앙부에서 더 높은 농도를 나타내었다. 계수의 민감도 분석을 위해 모델 보정에 적용된 계수값에 대하여 각 계수값의 2배 및 1/2배에 해당하는 값을 증감시켰을 때 나 타나는 상태변수 결과값의 변동량을 산정하였다. 수층의 용존 Dioxins의 경우 입자성 유기탄소에 대한 분배계수의 증감에 따른 농도변화가 가장 크게 나타났으며, 유기입자 내 Dioxins의 경우는 입자성 유기탄소에 대한 분배계수의 증감에 따른 농도변화가 가장 영향이 큰 계수로 나타났다. 식물플랑크톤 체내의 Dioxins의 경우는 식물플랑크톤의 생물농축계수의 증감에 따른 농도변화 가 가장 큰 것으로 나타났으므로, 추후의 Dioxins에 대한 모델 적용 시에는 목적하는 상태변수에 따라 이들 계수에 대한 정밀한 고찰이 필요할 것으로 사료된다. 유입부하의 변화가 대상해역의 용존 Dioxins 및 입자성 유기물질 내 Dioxins에 미치는 영향을 시뮬레이션하기 위하여 하천 및 대기로 부터 유입되는 오염부하의 저감율을 30%, 50%, 80%로 각각 적용하는 시나리오를 구성하였으며, 퇴적물에 미치는 영향을 평가하였다. 용존 Dioxins은 해역으로의 유입부하를 30% 저감하였을 경우 울산만 중앙부에서의 농도가 감소하는 것으로 나타났 으며 입자성 유기물질 내 Dioxins의 변동은 상대적으로 미미한 것으로 나타났다. 해역으로의 유입부하 50% 저감시의 경우 농도가 감소하는 영역이 확장되어 나타났으며, 해역으로의 유입부하를 80% 저감하였을 경우 대부분의 지역에서 큰 폭의 농도 감소를 나 타내었다. 퇴적물 준설 후 현재 유입부하를 적용할 경우 현재의 퇴적물 농도 수준까지 도달하는 시간을 개략적으로 산정하였다.

울산만의 육상기인 오염부하에 대한 해역수질의 응답특성을 조사하고 만내 수질관리에 활용하기 위하여 해양생태계모델링 연구를 수행하였다. 생태계모텔에 의해 계산된 울산만의 수질은 만 내측에서 COD 농도 2.8mg/L로 해양수질 III등급 수준으로 나타났다. 계산결과 울산만 전체 해역의 수질을 II등급으로 개선하기 위해서는 육상부하를 약 30% 이상 삭감해야 하며, COD 농도 1.0mg/L이하의 수질이 되기 위해서는 전체 육상부하의 70% 이상을 삭감해야 하는 것으로 나타났다. 해역수질 II등급을 유지하기 위하여 삭감해야 할 오염부하량은 약 3,083kgCOD/day, 이 때의 환경용량은 약 7,193kgCOD/day로 계산되었다. 태화강 하구역은 식물플랑크톤 대증식(Bloom)이 상습적으로 발생하는 해역이므로 식물플랑크톤에 의한 자생유기물 부하를 감소시키기 위해서는 유가물 삭감 이외에도 영양염의 제어가 필요한 것으로 나타났다.

Surface sediments (0~4 cm) were sampled at 40 stations from Ulsan Bay and its adjacent areas of Korea, to evaluate the contamination by sewage-derived organic matters using fecal sterols. Some sterols were quantified by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC/MS). Total concentrations of eight sterols (coprostanol, cholesterol, cholestanol, epicholestanol, epicoprostanol, β-sitosterol, brassicasterol, and stigmasterol) in the sediments from Ulsan Bay and its vicinity varied from 929 to 23,444 ng/g dry weight. The most predominant sterols were cholesterol and coprostanol, accounting for 33~72% of total sterols. The concentration of coprostanol known as the indicator of human feces ranged from 141 to 8,257 ng/g dry weight. In particular, the coprostanol concentrations in the sediments from Jansaengpo Harbor and Taehwa River exceeded the value of 1,000 ng/g dry weight, suggesting that these areas could be considered as the hot-spot zones by municipal sewage contamination. Some molecular indices and multivariate data analysis were used to assess the origin of these sterols in the sediments. Results showed that the major routes of sewage contamination in Ulsan Bay and its vicinity were the input through Jansaengpo Harbor and Taehwa River.

Introduction of wave model, considered the effect of shoaling, refraction, diffraction, partial reflection, bottom friction, breaking at the coastal waters of complex bathymetry, is a very important factor for most coastal engineering design and disaster prevention problems. As waves move from deeper waters to shallow coastal waters, the fundamental wave parameters will change and the wave energy is redistributed along wave crests due to the depth variation, the presence of islands, coastal protection structures, irregularities of the enclosing shore boundaries, and other geological features. Moreover, waves undergo severe change inside the surf zone where wave breaking occurs and in the regions where reflected waves from coastline and structural boundaries interact with the incident waves. Therefore, the application of mild-slope equation model in this field would help for understanding of wave transformation mechanism where many other models could not deal with up to now. The purpose of this study is to form a extended mild-slope equation wave model and make comparison and analysis on variation of harbor responses in the vicinities of Ulsan Harbor and Ulsan New Port, etc. due to construction of New Port in Ulsan Bay. We also considered the increase of water depth at the entrance channel by dredging work up to 15 meters depth in order to see the dredging effect. Among several model analyses, the nonlinear and breaking wave conditions are showed the most applicable results. This type of trial might be a milestone for port development in macro scale, where the induced impact analysis in the existing port due to the development could be easily neglected