In order to understand the tidal current and mean flow at the west channel of Yeoja Bay in the South Sea of Korea, numerical model experiments and vorticity analysis were carried out. The currents flow north at flood and south at ebb respectively and have the reversing form in the west channel. Topographical eddies are found in the surroundings of Dunbyong Island in the east of the channel. The flood currents flow from the waters near Naro Islands through the west channel and the coastal waters near Geumo Islands through the east channel. The ebb currents from the Yeoja Bay flow out along the west and the east channels separately. The south of Nang Island have weak flows because the island is located in the rear of main tidal stream. Currents are converged at ebb and diverged at flood in the northwest of Jeokgum Island. Tidal current ellipses show reversing form in the west channel but a kind of rotational form in the east channel. As the results of tide induced mean flows, cyclonic and anticyclonic topographical eddies at the northern tip but eddies with opposite spin at the southern tip are found in the west channel of Yeoja Bay. The topographical eddies around the islands and narrow channels are created from the vorticity formed at the land shore by the friction between tidal currents and the west channel.

한국의 남해안은 서해안에 비하여 조석 간만의 차가 작아 갯벌이 발달할 수 있는 면적이 상대적으로 넓지 않은 특성 을 가지고 있으며, 갯벌에 대한 조사나 연구 결과도 서해안 을 중심으로 많이 이루어지고 있다 해도 과언이 아닐 정도 로 남해안 갯벌에 관한 연구는 그리 많지 않은 실정이다. 여자만은 전라남도 여수, 순천 및 고흥에 걸쳐 위치하고 있 으며, 연안갯벌이 발달되어 패류양식이 많은 곳이다. 그러 나 최근 갯벌은 내부로 유입되는 몇몇 소하천에 의하여 형 성되었으며, 인근 농경지에서 유입되는 다량의 유기물과 영 양염류 및 오염 물질에 직접적으로 노출되는 환경에 놓여 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 내부 및 외부적 환경 요인들에 의해 변화할 수 있는 갯벌의 계절별 저서 생물상 에 관한 공간 분포를 파악하고자 추진하였다. 조사 대상지인 여자만에 대한 문헌 및 사전 현장 조사를 기초로 하여 전라남도 여자만에 위치한 궁항마을 앞 갯벌 (34°47′02,93″, 127°34′19,35″)을 실험 대상지로 선 정하였다. 기간은 2012년 1월부터 12월까지 조사하였으며, 모든 조사는 간조시 상자형 코어(30 cm2) 및 주입식 코어 (깊이 50 cm)를 사용하여 약 30~50 cm 깊이까지 정점당 4회씩 채집하였다. 저서 동물은 채집된 퇴적물을 현장에서 해수로 망목크기 0.5 mm인 체에 걸러 분리한 후 해수로 중화된 10% 포르말린으로 고정하였다. 실험실에서는 주요 동물군 별로 선별하여 습중량과 개체수를 측정하였고, 가능 한 종 수준까지 동정하였다. 종별 개체수 자료를 이용하여 각 정점의 종 다양성 및 균등도 지수를 구하였다. 또한 정점 간 출현종의 유사정도를 보기 위해 현존량 자료를 이용하여 Bray-Curtis 유사도 지수를 사용하여 조사 정점의 수지도를 작성하여 집괴 분석을 실시하였다. 이외 서식 환경중 수온 및 pH 등은 현장에서 조사하였다. 조사 기간 동안 궁항 갯벌에 출현한 대형 저서 동물을 월 별로 분석한 결과, 2월에는 Batillaria multiformis가 133개체 출현하여 우점종으로 나타났고, Batillaria cumingii는 22개 체로 아우점종으로 나타났으며, 그 외 3종이 출현하였다. 3 월과 4월에는 우점종과 아우점종이 Batillaria multiformis와 Cerithidea cingulata로 나타났다. 2월과 비교하여 3월은 Macrophthalmus sp., 4월에는 Monodontalabio가 새로 출 현한 것으로 나타났다. 월별 출현종 수에서는 2월과 3월에 총 7종, 4월에는 5종이 출현한 것으로 나타났다. 8월에는 Nephtys sp.가 48% 우점종으로 나타났으며, 9월에는 Batillaria multiformis가 우점종으로 출현하였다. 겨울철인 12월에 Batillaria multiformis와 Heteromastus filiformis 종 이 우점종과 아우점종으로 각각 70% 및 20%로 나타났다. 조사 결과 궁항 갯벌의 대형 저서 동물은 적은 조차와 하천 수의 영향으로 대조차 갯벌에서 일반적으로 나타나는 대상 분포가 뚜렷하게 보이지 않았으며, 크게 하나의 동물 군집 을 형성하고 있는 것으로 나타났다.

여자만은 유기물 오염이 점차 진행되어 가고 있으며, 해역의 수질관리를 위하여 유역으로부터 유입하는 육상기인 오염물질을 GIS 기법을 이용하여 발생부하량과 배출부하량을 산정하였다. 목표수질을 달성하기 위해 해역의 환경용량을 초과하여 유입하는 육상오염물질의 양을 박스모델로 계산하여 삭감부하량과 허용유입부하량을 평가하였다. 여자만의 수질을 해역생활환경기준 I등급으로 회복하기 위한 허용부하량을 산정한 결과, 생물화학적산소요구량은 배출부하의 39.3%, 총인은 30.8%를 삭감해야 하고, 총질소의 경우 6.9%의 낮은 배출부하 삭감률을 나타내었다. 유역의 오염원 현황과 발생부하량 현황을 볼 때 토지계가 차지하는 오염부하 비중이 높고, 배출부하량에서도 가장 큰 비중을 차지하였다. 여자만의 해양환경 보호와 개선을 위해서는 육상기원 오염물질 중 점오염원 뿐만 아니라 축산계 및 토지계 부하 등 비점원 오염원에 대한 관리가 필요하다는 것을 시사한다.

1976년부터 2010년까지 35년 동안 여자만 수질환경의 특성과 장기변동 경향을 조사하였다. 3개 정점에서 수층(표층과 저층)별 계절별로 년 4회 수온, 염분, 수소이온농도, 용존산소, 학적산소요구량, 부유물질 및 영양염류에 대해 조사한 결과, 표층수와 저층수 간에는 수온, 염분, 용존산소, 수소이온농도 및 아질산질소도 차이가 있었으나(p〈0.05), 그 외 수질항목은 표 저층간의 유의적인 차이가 없었다. 공간적 분포 특성은 염분, 화학적산소요구량, 암모니아질소 및 용존무기질소는 정점간 높은 유의적인 차이가 있었으나(p〈0.0001), 그 외 조사항목에서는 정점간 차이가 없었다. 또한, 계절별로는 수소이온농도에서는 유의성인 차이가 없었으나, 그 외 모든 조사 항목에서는 유의적이 차이가 입증되었다(p≤q0.0438). 정점별 계절별 평균치의 주성분 분석결과 여자만 안쪽의 정점 1에서는 염분과 수소이온농도는 낮고, 화학적산소요구량, 부유물질 및 영양염류는 높은 상태이었으며, 만 입구 측으로 갈수록 반대되는 경향을 나타내었다. 31년 동안 수질의 장기 변동은 네 그룹으로 구분되었다. 항목에 따라 부분적으로 차이가 있었으나 전반적으로 수온, 화학적산소요구량 및 부유물질은 점차 증가하는 경향이었고 염분는 불규칙으로 점차 낮아지는 상태이며, 영양염류중 인산인은 1991년부터 2001년까지 증가 상태이었고, 그 후 1980년대 수준을 유지하고 있으며, 용존무기질소는 증가하는 경향으로 1990년 후반부터 그 폭이 커지는 추세로 2010년에는 평년의 1/3 수준의 특징을 보였다. 여자만에서 수질 특성은 경인연안, 아산연안, 천수만, 군산연안 및 목포연안과 마찬가지로 육수 유입의 원인에 기인한 것으로 사료된다.

남해 여자만에서 홀로세 후기 해수면 변화에 상응하는 저서성 유공충 변화를 알아보기 위하여 4개의 주상시료를 채취하고, 입도분석, 유공충 종 분류 및 군집 설정, 통계 분석을 실시하였다. 주상시료의 구성퇴적물은 주로 세립질의 실트와 점토로 구성된다. 저서성 유공충은 Core YC-1에서 16속 27종, YC-2에서는 21속 30종, YC-3에서는 29속 50종 그리고 Core YC-4에서는 29속 52종이 분류되었다. 집괴분석 결과 Core YC-1과 YC-2의 Group 1은 A. beccarii 군집이 대표군집으로서 만 상부 퇴적환경, Core YC-3과 YC-4의 Group 2는 E. clavatum-A. beccarii 군집이 대표군집으로서 외해수의 영향을 상대적으로 많이 받는 하부 내만 환경 하에서 퇴적된 것을 지시하고 있다. 종 구성 분석 결과, 하부로부터 상부로 향하여 A. beccarii의 산출빈도는 점점 감소하였고, E. clavatum과 P.F./T.F.의 산출빈도는 점점 증가하였다. 저서성 유공충과 부유성 유공충에서 나타난 이러한 변화 형태는 여자만내에서 홀로세 후기 해수면 상승을 반영하고 있는 것으로 생각된다.

반폐쇄성 만인 여자만 조간대 퇴적물의 물성 및 집적률의 시공간적 분포 및 변화를 밝히고자 조간대 표층퇴적물을 분석하였다. 연중 관측결과 각 측선별 월별 입도조성 변화는 뚜렷하게 나타나지 않았으나 퇴적물 조성에서 점토가 약 40~70%로서 매우 두드러지게 나타났다. 점토의 함량은 만 북측에서 가장 높게 나타났고, 서측에서 가장 낮은 경향으로 나타났으며, 점토의 함량변화에 따라 함수율과 유기물함량도 상대적으로 높은 경향을 보이며, 평균입도도 세립화되었다. 전단응력은 전체적으로 0kPa로 나타났으며, 계절별 변화는 각 조간대에서 거의 동일하게 겨울과 봄에는 점토함량이 높고 여름과 가을에는 낮은 함량분포를 보였으며, 겨울과 봄에 퇴적경향을 나타내었다. 각 조간대 집적률 측정결과 평균 -14.62~38.57mm·yr-1로써 북측이 32.13mm·yr-1, 서측이 -14.62mm·yr-1, 그리고 동측이 6.46mm·yr-1로 나타났다. 연구 기간 중 퇴적물의 퇴적은 북측 조간대에서 퇴적이 일어났으며, 서측 조간대에서는 침식이 일어난 것으로 나타났다. 그러나 동측 조간대에서는 북서측 조간대와는 다른 형태로 나타났으며, 이러한 현상은 여자만 해수 흐름이 시계방향 흐름에 기인하는 것으로 사료된다. 계절별로는 건기(겨울과 봄)에 퇴적되었으며, 우기(여름과 가을)에 침식되는 경향으로 나타났다.

폐쇄적인 지형구조를 보이는 여자만에서 환경조사 및 어장관리를 위한 해양물리학적 기초자료를 얻기 위하여, 1982년 10월 30일부터 11월 6일까지 만구에서 실시한 측류판추적 및 유속계에 의한 측류자료를 사용하여 해수교류 및 교환량을 추정하고 그 해수교환특성을 알아보았다. 여자만의 평균용적(1.96km super(3))에 대하여 유입량은 43%(조차, 320cm), 유출량은 42%(조차, 304cm)였다. 이로부터 얻은 항류성분은 약 3.7×10 super(7)m super(3)로서 대부분이 담수유출량으로 해석된다. 물질수송에 기여한다고 생각되는 평균해수교환량은 만의 용적(2.33km super(3); 평균고조면 3.1m 기준)에 대하여 썰물 때 1.97×10 super(6) cm super(2)/sec, 밀물 때 1.69×10 super(6) cm super(2)/sec였다. 썰물 때 확산계수가 큰 것은 교환능률이 컸음에 기인하여, 썰물 때 shear분산효과가 크다고 생각된다.

환경요인의 위해성 평가에 이용되는 biomarker 가운데 생식 및 조직학적 지표들은 독성물질에 의한 장기적이고 지속적인 영향을 평가하는데 중요하게 이용되는 항목이다(Huggett et al., 1992). 수질 오염원으로 확인되는 화학물질은 중금속, 난분해성 화학물질(persistent organic pollutants: POPs), 내분비계장애물질(endocrine disrupting chemicals: EDCs) 등이 있으며, 이매패류는 해양 저질과 수질의 오염상태를 알아보기 위한 지표종으로 많이 사용되고 있다. 본 연구는 한국 남해안 여자만에 서식하고 있는 우점종 이매패류를 이용하여 생태 건강도를 알아보고자 하였다. 연구에 사용된 이매패류는 여수 인근 여자만에 서식하는 바지락, Ruditapes philippinarum, 지중해담치, Mytilus galloprovincialis와 진주담치, M. edulis이다. 바지락은 여자만 인근 여수 이목리와 송여자도에서, 지중해담치와 진주 담치는 여수 이목리, 송여자도, 적금도와 고흥 백일도에서 2012년 5월부터 7월까지 채집하였다. 채집한 시료는 조직표본을 제작한 후 Mayer's hematoxylin-eosin(H-E) 염색, AB-PAS(pH 2.5) 반응과 Long Ziehl-Neelsen 염색을 실시하여 광학현미경으로 관찰하였다. Lipofuscin의 분포비율은 화상분석장치(IMT, Virsus, USA)를 이용하여 분석하였다. 체내 중금속 분석은 ICP-MS(Perkin Elmer, ELAN 6000)로 측정하였다. 바지락의 성비(♀:♂)는 여수 이목리와 송여자도에서 각각 1:1.10, 1:0.52로 나타났고, 지중해 담치와 진주담치는 여수 이목리에서 1:0.8, 1:1, 송여자도에서 1:1.25, 1:0.57, 적금도에서 1:1.67, 1:2, 고흥 백일도에서 1:0.44, 1:1.33으로 나타났다. Intersex 현상은 송여자도에 서식하는 바지락(13.8%), 지중해담치(11.1%)와 진주담치(9.1%)에서만 발견되었다. 조직학적 측면에서 intersex 현상은 반대 성의 생식세포들이 생식세포형성소낭 내부와 소낭 사이에 무리지어 나타나는 형태였다. 소화선에서는 모든 지역에서 공통적으로 소화선세관을 구성하는 상피세포와 호염기성세포의 변성과 결합조직층의 변성이 확인되었다. 특히 이목리와 송여자도에서 상피세포의 위축과 파괴가 관찰되었다. 소화선에서 lipofuscin의 분포비율(%)은 여수 이목리와 송여자도에 서식하는 바지락에서 각각 0.24, 3.14로 관찰되었으며, 지중해담치와 진주담치는 송여자도 7.17, 3.14, 이목리 1.16, 1.55, 적금도에서 4.81, 8.21과 고흥 백일도에서 3.51, 3.47로 확인되었다. 여자만에 서식하는 이매패류의 체내 중금속(Ni, Cr, Co, Al, Mn, Zn, Cu, Pb, Cd, As) 농도(mg/kg)는 바지락 2.49, 3.04, 0.53, 375.09, 19.25, 46.68, 8.39, 0.57, 0.34, 9.76, 지중해담치 3.93, 4.46, 0.75, 753.75, 26.72, 81.82, 7.86, 1.57, 1.54, 7.48와 진주담치 3.03, 0.69, 700.26, 28.95, 63.14, 7.87, 1.40, 1.39, 6.83로 나타났다.