해양환경의 보호 및 보전에 관하여 해양법협약은 제12장에 별도의 조항을 가지고 있으나 세부적인 규칙에 관한 내용보다는 일반적인 권리와 의무에 관한 내용을 중심으로 규정되어 있다. 국제해사기구는 해상안전, 해양오염방지 등에 있어 사실상(de facto)의 규범적 관할권을 가지고 있으며, 이 가운데 선박이 복원성을 확보하기 위하여 주입하는 평형수가 다른 지역에서 배출될 경우 유해수 중생물 및 병원균의 이동과 유입을 유발하여 생물다양성의 보존과 친환경적인 이용을 위협할 수 있다는 우려를 방지하고자 선박평형수관리협약을 채택하였다. 이는 해양법협약의 목표를 구체적으로 이행하는데 중요한 역할을 할 것으로 기대하고 있다. 그러나 동 협약이 2004년 채택 이후 장기간 회원국의 노력 끝에 2017년 발효 되면서 궁극적으로 D-2규칙에 따른 배출수 처리방식의 불안정성, 형식승인의 기준 변경에 따른 이해당사자의 부담이 증가하고 있을 뿐만 아니라 여전히 많 은 국가들이 동 협약을 수용하지 않고 별도의 규정을 제시함으로써 선박 운항 상의 통일된 업무를 수행하지 못하는 문제점이 제기되고 있다. 이 논문에서는 환경협약 특성상 법률과 기술의 개발 사의의 상호연관성에 따른 협약의 불필요한 지연으로 인한 이해관계자의 피해방지 조치, 협약채택 이후 발효시기까지의 장기간의 시간적 간극을 해소하기 위한 조치의 필요성, 항만국통제관의 통제능력 강화조치 및 선박평형수관리협약의 강행법규로서 지위확보의 필요성등을 대안으로 제시한다.

동해 남서해역 퇴적물의 현장 음파전달속도를 파악하기 위하여 신호투과법을 이용하여 퇴적물의 실험실 음파전 달속도를 측정하였다. 측정된 실험실 음파전달속도는 해저면 온도, 해수 음파전달속도, Kim et al. (2004)과 Hamilton (1980) 모델을 적용하여 현장 음파전달속도로 보정하였다. Kim et al. (2004)과 Hamilton (1980)의 현장 음파전달속도는 연구지역 퇴적물 특성을 반영하며, 유사한 분포를 보인다. 현장 음파전달속도 보정에는 해저면 온도의 영향을 크게 받 는 것을 확인할 수 있다. 따라서 퇴적물의 실험실 음파전달속도를 통해 현장 음파전달속도를 파악하기 위해서는 해저 표층 온도 자료를 통한 온도 보정이 반드시 수행되어야 한다.

흑산 니질대에서 채취한 코어 퇴적물 HMB-103으로부터 규조를 분석하여 3개의 규조 군집대를 설정하였고, 산 출된 한랭수종과 온난수종, 염분도에 의해서 고환경을 해석하였다. 규조는 총 41속 76종이 감정되었으며 규조 개체수 농도는 0.1-15.4×104 g−1 의 범위에 해당된다. 연구 결과, 약 45,000 yr B.P.경까지의 규조 군집대 I에서는 한랭수종의 산 출이 많은 것으로 보아 한국연안류의 영향을 주로 받았으며, 14,000부터 11,646 yr B.P경까지의 규조 군집대 II는 규조 의 산출이 거의 없는 추운 시기(Younger Dryas)로 생각된다. 그러나, 11,646 yr B.P부터 홀로세까지의 규조 군집대 III 시기에는 해수면이 상승하면서 황해 난류의 영향을 더 많이 받았다.

층면구조 안정성 다이어그램은 층면구조가 주어진 입도와 유속에서 나타나는 층면구조의 모양과 크기를 지시한다. 이 다이어그램은 대부분 수조실험에 의해 획득한 실험 데이터를 기반으로 작성되었다. 일반적으로, 수조실험은 입자의 크기와 유속사이의 관계를 이해하기 위해 분급이 좋고 단일입도의 분포를 보이는 퇴적물을 이용하여 수행되었다. 이 다이어그램에 의하면, 세립사와 중립사 퇴적물 표면에서 유속이 빨라지면서, 평행층에서 연흔이 형성되기 시작한다. 이 연구의 목적은 층면구조 안정성 다이어그램의 결과가 실험을 통하여 잘 재현되는지를 확인하고, 분급이 좋은 퇴적물과 달리 분급이 불량한 경우인 이정 입도 분포를 보이는 사질 퇴적물에서도 잘 재현되는지 확인하는 것이다. 본 연구 실험 결과는 2D 연흔이나 3D 연흔 층면구조가 형성되기 위해서, 분급이 불량한 퇴적물의 경우에, 분급이 좋은 퇴적물보다 더 높은 유체의 유속과 전단응력이 필요하다는 것을 보여주고 있다. 탄산염 퇴적물은 수력학적 분급작용이 활발하지 않으며, 퇴적물의 구성이 알로켐과 기질로 이루어지는 이정 입도 분포를 보이는 퇴적물로서 일반적으로 분급이 불량한 특징을 가지고 있다. 따라서, 실험의 결과는 탄산염 퇴적물에서 층면구조 형성을 위해 쇄설성 퇴적환경의 퇴적물 보다 더 높은 유속이 필요할 수 있음을 제안하고 있다. 분급이 불량한 퇴적물 입자가 침식되어 이동기 위해 더 높은 에너지와 유속이 필요하다는 것은 분급 효과, 마찰 효과, 안정성 효과, 갑옷 효과 등이 복합적으로 작용한 결과로 설명될 수 있을 것이다. 본 연구는 예비적 고찰로서, 이어지는 연구를 통해 이러한 현상을 과학적으로 설명하고 입도와 층면구조 형성의 상관성을 보다 정교하게 규명하고자 한다.

본 연구에서는 제주도에서 규모가 가장 큰 항구인 제주항내 퇴적물을 대상으로 PCBs의 분포특성을 연구하였다. 연구 결과, 제주항 내 표층퇴적물에서 PCBs 화합물의 농도범위는 1.62∼4.45 ng/g dw로 낮은 농도로 분포하고 있었고, PCBs의 동족체 패턴 분석을 보면 제주항은 선박 활동으로 유래되는 고염소화된 CBs(Hexa-CBs 이상)이 주로 분포하였다. 퇴적물에서 PCBs 화합물의 분포에 미치는 유기물의 영향을 평가하기 위하여 퇴적물 내 유기탄소 함량과 PCBs 화합물의 농도와의 상관관계를 검토한 결과, R2이 0.8387로 높게 나타나 유기탄소 함량과 PCBs 농도는 매우 유의한 상관성을 보이는 것을 알 수 있었다. PCBs 화합물의 농도분포와 입자크기와의 관계에서 역질, 사질, 니질로 나누어 조사하였는데 니질의 함량이 증가할수록 PCBs의 농도도 높게 분포하였다. 그리고 연구지역의 표층퇴적물에서 분포하고 있는 PCBs의 농도를 국외에서 적용하고 있는 퇴적물오염기준(sediment quality guidenes, SQGs)의 ERL(effect range-low)과 TEL(Threshold Effects Level) 값과 비교한 결과, 훨씬 낮은 값을 보여 생태독성학적 관점에서 저서생물에 미치는 영향은 미미한 것으로 사료된다.

고창 개방형 조간대는 황해의 동편, 한국 서남해 연안에 위치하며, 대조차, 개방형 연안, 모래 저질의 특징을 보 인다. 본 연구는 고창 조간대에서 표층 퇴적물의 계절별 퇴적상 변화를 연구하였다. 2014년 2월, 5월, 8월, 11월의 사계 절에 3개 측선을 따라 총 252개 지점에서 표층 퇴적물을 채취하고 분석하였다. 고창 조간대의 2014년 표층 퇴적물은 주로 세립 사질 퇴적물로 구성되며, 계절별로 겨울에 조립하고, 여름에 세립한 경향을 보였다. 연구 지역 인근의 계절별 파랑과 조위 관측 자료에 근거하여, 고창 조간대의 표층 퇴적작용에 영향을 미치는 요인은 파랑이 조석보다 계절의 변화 효과가 큰 것으로 해석되었다. 겨울에 상대적으로 큰 파고의 파랑 영향으로 표층 퇴적물이 조립한 반면, 여름에는 상대적으로 낮은 파고의 파랑 영향으로 세립한 것으로 해석되었다. 고창 조간대의 2014년 퇴적상 공간 분포는 고조대 의 계절별 편차가 저조대에 비해 상대적으로 크게 나타났으며, 고조대 입도가 조립하고 분급이 불량하게 나타났다. 고 조대에서 저조대 방향으로 갈수록 입도가 세립해지고 분급이 양호해지며 계절별 편차가 작아졌다.

울산 반구대 암각화 부근에 분포하는 퇴적층을 대상으로 사연댐 건설 전과 후의 퇴적환경을 알아보기 위해서 규조를 연구하였다. 사연댐 건설 이전의 하부 퇴적층으로 부터는 규조가 산출되지 않았으며, 사연댐 건설 이후의 퇴적 층(두께 228 cm)으로부터 규조가 감정되었다. 규조는 총 27속 75종이 산출 되었으며 개체수 농도의 범위가 0.2×105- 5.8×10 5 g−1로 나타났다. 연구지역에서 산출된 규조 종의 산출분포에 의해서 사연댐 건설 후 퇴적된 퇴적물로부터 4개 의 군집대를 설정하였다; 규조 군집대 I: 228-150 cm, 규조 군집대 II: 150-122 cm, 규조 군집대 III: 122-62 cm, 규조 군집대 IV: 62-0 cm. 또한, 환경지시종에 따라 부영양화, 산성도, Cl− 값 등에 대한 해석을 수행하였다. 부영양화와 Cl− 값에 대한 결과는 74 cm 층준을 기준으로 하부 층준에서는 부영양화의 정도가 중간-높음으로 Cl− 값은 낮게 나타났으며, 상부 층준에서는 부영양화가 낮음, Cl− 값이 높음으로 나타났다. 산성화의 정도는 122 cm 층준의 하부에서는 중성- 알칼리성을 띠며 상부에서는 산성을 나타내었다. 특히, 영양염류의 경우, 175 cm 층준에서는 TP값이 높고, 62 cm 층준 에서는 TN값이 높게 나타났다.

2013년 8월 진해만을 대상으로 표층 퇴적물을 채취하여 미량금속(As, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Pb, Zn)의 분포를 살펴보고, 오염도를 분석하였다. 미량금속의 평균농도는 As 11.1 mg/kg, Cd 0.52 mg/kg, Co 14.1 mg/kg, Cr 69.8 mg/kg, Cu 57.2 mg/kg, Fe 3.7 %, Hg 0.064 mg/kg, Mn 600 mg/kg, Pb 40.1 mg/kg, Zn 167.2 mg/kg 의 범위로 조사되었다. 미량금속 중 As, Co, Cr, Fe의 농도는 만 전반적으로 균일한 분포를 보였다. 반면, Cd, Hg, Pb, Zn는 마산만을 포함한 진해만의 북쪽 해역, Cu는 진해만 남동쪽의 고현만, Mn은 거제도 북쪽과 마산만 남쪽을 잇는 만 동쪽방면의 외해로 열린 해역에서 국지적으로 높은 농도를 나타냈다. 각 미량금속의 공간적 분포, 퇴적물 입도 및 미량금속 간의 상관관계와 요인분석 결과 등을 종합적으로 검토해봤을 때, Co, Cr, Fe는 퇴적물의 입도, Mn은 퇴적물의 산화환원 상태, 그리고 As, Cd, Cu, Hg, Pb, Zn은 만 주변의 오염활동으로 인한 미량금속 공급에 따라 분포가 지배되는 것으로 파악되었다. 미량금속 중 As, Cd, Cr, Hg, Pb의 농도를 국내 해양 퇴적물 환경기준인 주의기준(TEL), 관리기준(PEL)과 비교 시, Cd, Hg, Pb의 농도가 만의 북쪽인 마산만 주변에서 주의기준을 초과하였다. 각 미량금속의 농축계수 및 농집지수를 계산한 결과, As, Cd, Cu, Hg, Mn, Pb, Zn가 일부 해역에서 인위적 오염을 보였다. 이 중 As, Mn, Zn은 우려할만한 수준의 오염을 보이진 않았으나, 마산만을 포함한 만 북쪽에서는 Cd, Hg, Pb, 만 남동쪽 가장 안쪽의 고현만에서는 Cu로 인한 오염 수준이 비교적 높게 나타나 해당 원소의 농축에 대해 주의가 필요할 것으로 판단된다.

In order to evaluate the pollution of heavy metals in offshore surface sediments around shipyards in Korea, surface sediment samples were collected at eleven stations around four major shipyards located in the southeastern coast of Korea in summer 2010 and nine kinds of heavy metals such as copper(Cu), zinc(Zn), cadmium(Cd), lead(Pb), chrome(Cr), arsenic(As), mercury(Hg), iron(Fe) and aluminum(Al) in sediments were analyzed. The concentrations of Cu at all sampling stations were in the range of 47.10 ~ 414.96 mg/kg and exceeded TEL(Threshold Effects Level) 20.6 mg-Cu/kg of Korean marine environmental standards for offshore sediments and ERL(Effect Range-Low) 34.0 mg-Cu/kg . The concentrations of Cu at seven stations around four shipyards were 65.18 ~ 414.96 mg/kg and exceeded PEL(Probable Effects Level) 64.4 mg-Cu/kg of Korean marine environmental standards for offshore sediments. The concentration of Cu at one station around B-shipyard was 414.96 mg/kg and exceeded ERM(Effect Range-Median) 270.0 mg-Cu/kg . The concentrations of Zn at all stations were in the range of 135.09 ~ 388.79 mg/kg which exceeded ERL 150.0 mg-Zn/kg . The concentrations of Zn at seven stations around four shipyards were 157.57 ~ 388.79 mg/kg and exceeded PEL 157.0 mg-Zn/kg . The concentration of Zn at one station around B-shipyard was 388.79 mg/kg and was approaching ERM 410.0 mg-Zn/kg . The concentrations of Cd at all stations were in the range of 0.11 ~ 0.54 mg/kg and were below TEL 0.75 mg-Cd/kg and ERL 1.2 mg-Cd/kg . The concentrations of Pb at all stations were in the range of 18.04 ~ 105.62 mg/kg . The concentrations of Pb at two stations around B-shipyard were 73.87 ~ 105.62 mg/kg which exceeded TEL 44.0 mg-Pb/kg and ERL 46.7 mg-Pb/kg , and were below PEL 119.0 mg-Pb/kg and ERM 218.0 mg-Pb/kg . The concentrations of Cr at all stations were in the range of 51.26 ~ 85.39 mg/kg. The concentration of Cr at one station around B-shipyard was 85.39 mg/kg and exceeded ERL 81.0 mg-Cr/kg . The concentrations of As at all stations were in the range of 8.70 ~ 22.15 mg/kg which exceeded ERL 8.2 mg-As/kg and were below ERM 70.0 mg-As/kg . The concentrations of As at eight stations around A-shipyard, B-shipyard and D-shipyard were 14.93 ~ 22.15 mg/kg which exceeded TEL 14.5 mg-As/kg and were below PEL 75.5 mg-As/kg . The concentrations of Hg at all stations were in the range of 0.02 ~ 0.35 mg/kg. The concentrations of Hg at three stations around A-shipyard were 0.11 ~ 0.13 mg/kg which were almost equal to TEL 0.11 mg-Hg/kg . Those at two stations around B-shipyard were 0.27 ~ 0.35 mg/kg which exceeded TEL 0.11 mg-Hg/kg and ERL 0.15 mg-Hg/kg, and were below PEL 0.62 mg-Hg/kg and ERM 0.71 mg-Hg/kg. The concentrations of Fe and Al at all stations were in the range of 2.90 ~ 3.66 % and 3.12 ~ 6.80 %, respectively. These results imply that heavy metals such as copper, zinc, lead, arsenic and mercury were likely to be transferred to marine environment from shipyards, especially from B-shipyard.

남극 브랜스필드 해협의 동부분지로부터 획득한 GC08-EB01 코어퇴적물의 고해상 엽층리로부터 규조를 이용하여 고기후변화를 연구하였다. 규조 정량 분석의 결과 규조 개체수 농도는 0.4-4.2×108g-1로 매우 풍부하게 산출되었으며, 엽층리는 생물기원의 규조가 풍부한 층과 육성기원 퇴적물이 풍부한 층으로 구분된다. 규조 엽층리는 Corethron crilophilum, Eucampia antarctica, Fragilariopsis curta, F. kerguelensis, Odontella weissflogii, Proboscia inermis, R. styliformis, Thalassiosira antarctica와 Chaetoceros resting spores 등의 번성이 특징적이며, 육원성 엽층리에서는 규조 군집이 혼합되어 나타나는 것이 특징이다. 홀로세 후기 동안 Fragilariopsis curta+F. cylindrus)/Thalassiosira antarctica의 산출 수직 분포비가 급격히 증가하는 구간은 해빙의 확장을 지시하며, 연구 코어 GC08-EB01 코어퇴적물이 퇴적되는 동안 적어도 5번의 한랭기가 있었음을 알려준다.

천수만 내 어장해역과 비어장해역의 해저퇴적물에 대한 지화학적 특성을 파악하기 위하여 입도 및 유기물오염의 특성과 중금속 오염도를 평가하였다. 천수만 퇴적물은 Sand, Silt, Clay가 혼재된 퇴적 특성을 나타내었으며, 어장해역인 만내에는 세립질이 우세하고, 비어장해역인 만외는 조립질이 우세한 것으로 나타났다. 퇴적물의 유기물(COD, TOC, I.L.) 오염정도는 양식어장해역이 비양식어장해역보다 유기물 오염도가 더 심한 것으로 나타났으며, 퇴적물 총질소 농도도 양식어장이 더 높은 것으로 나타났다. 퇴적물중의 중금속 함량을 양식어장인 내측과 비양식어장인 외측과 비교해 보면, 모든 항목에서 양식어장에서 높은 평균농도를 나타내고 있었다. 퇴적물의 입도와 이화학적 성분, 중금속과의 상관성에서 평균입도, Sand, Clay는 유기물 인자와 높은 상관성을 보였고, 유기물 지표와 중금속간의 상관성도 대체적으로 높게 나타났다. 중금속 오염도의 평가에서 농축계수는 Cu를 제외한 모든 중금속 항목에서 1 이상의 값을 보여 인위적인 영향이 있는 것으로 나타났고, 중금속 과잉량은 Cd와 Cr이 0에 가까운 값을 보였으나, 나머지 항목은 높은 값을 나타내어 중금속 과잉량이 높은 것으로 나타났다. 농집지수에 의한 평가에서는 Cu, Pb, Al은 0등급의 오염되지 않은 수준이었고, Hg, Cr은 10개 이내의 자료에서 0~1등급 이상이었고, 나머지는 0등급이었다. 그리고 Cd은 18개 자료에서 0~1등급 이상을 나타내었고, As의 경우 모든 자료에서 0~1등급 이상이었다. 미국해양대기청(NOAA) 퇴적물 기준과 비교하면 모든 중금속 항목에서 ERL 이하의 오염수준을 보였고, 한국환경정책평가연구원 퇴적물 기준과 비교에서도 목표수준 이하의 농도를 나타내었다.

한국 연안 해역의 와편모조류 시스트의 연구 현황과 특성을 파악하기 위해 한국 연안과 내만은 물론 제주도 남부와 황해 일부해역을 포함한 동중국해를 대상으로 수행한 45편의 학술연구논문을 분석하였다. 결과 한국의 와편모조류 시스트는 1980년대 후반부터 연구가 시작되었고, 대상 해역은 적조발생 등 부영양화 해역이나 연안 개발이 이루어지는 해역에 집중되었으며, 동해를 대상으로 한 연구결과는 없었다. 연구 내용도 단순한 출현 종분석에서 부영양화 진행 등 해양환경의 변화과정 추적, 적조 발생에서 종자군으로서 역할, 세디맨트 트랩을 이용한 시스트의 형성과 변화양상 추적, 수소이온 농도 등 해양환경 변화에 따른 형태변화, 실험실에서 특정 종의 발아 특성 등 국제적 수준의 다양한 연구가 진행되고 있었다. 출현종이나 출현 세포밀도 역시 해역에 따라 매우 다양한 특성을 보인다. 그러나 한국의 와편모조류 시스트 연구는 아직 체계적 연구가 이루어지지 못하고 있고, 단편적이면서 개별적 내용으로 매우 제한적인 연구 성격을 나타내었다. 특정 해역에 편중된 연구결과와 특정 연구 연구 집단에 의해 산발적인 연구가 수행되는 경향을 나타내었다. 해양에서 표층퇴적물의 와편모조류 시스트는 표영 환경의 누적지표를 나타내는 것으로 해양 환경 변화를 효율적으로 추적하는 데 유용한 지표가 되고 있음을 고려할 때, 국내에서도 조직적인 인력양성과 함께 해양생태계의 구성인자로서 필수 해양생물 분야로 취급하는 연계적인 연구 추진이 절실하게 요구된다.

도시지역 합류식 하수배제 설비인 우수받이 및 하수관거, 정화조 등에는 유기성 고형 물이 퇴적되기 쉬우며, 유기성 퇴적물이 부패되는 과정에서 고농도의 황계열 악취물질이 발생한다. 본 연구에서는 전기산화방식을 이용하여 유기성 퇴적물 내에 용존된 악취물질 및 전구물질을 저감시켜, 하수관거에서 기상으로 배출되는 악취 문제를 해결하고자 하였다. 실험실 규모의 밀폐된 회분식 반응기에 하수슬러지(COD 기준 8,000 ~ 28,000 mg·L-1)를 투입하고, 발생되는 악취물질 농도와 악취발생특성을 조사하였다. 여기에 전기산화시스템 을 적용하여 황계열 악취물질과 전체 유기물의 산화 및 분해실험을 진행하였다. 전기산 화 실험을 진행한 결과, 밀폐된 반응기의 기상에서 450 ppm의 고농도로 발생한 황화수 소가 반응 30분 이내에 검출한계 이하까지 제거되었으며, 메틸머켑탄과 디메틸설파이드 는 85% 이상 제거되었다. 투입된 전기에너지당 황계열 악취물질의 제거율은 최대 0.33 mg-S·kJ-1로 나타났다. 또한 1시간의 반응기간 동안 회분식 반응기 내에서 황계열 악취물 질 뿐만 아니라 고농도 퇴적물에 함유된 전체 유기물 농도가 56% 감소하여, 전기산화시 스템이 악취를 유발하는 유기성 전구물질을 동시에 저감하는 효과를 나타내었다. 결과적 으로 최소한의 전기에너지를 이용하여 하수관거 퇴적 유기물에 의한 악취문제를 해결할 수 있을 것으로 기대된다