바다골재 채취과정에서 발생하는 부유사플룸의 농도 측정법 리뷰 (Reviews on Methods for Measuring the Concentration of Plume Generated by Sand Mining)

서지정보

· 발행기관 : 한국해양환경·에너지학회
· 수록지 정보 : 한국해양환경•에너지학회지 / 24권 / 4호 / 210 ~ 222페이지
· 저자명 : 서준영, 최선민, 이성호, 김수인, 하호경

초록

바다골재 채취과정에서 발생하는 고농도 부유사플룸(plume)은 해류를 따라 확산되며 수층의 광투과량을 감소시키고 해양먹이사슬을 파괴하는 등 주변 해역 생태환경에 영향을 미친다. 부유사플룸은 부유퇴적물의 입자크기, 밀도, 침강속도 등에 영향을 받을 뿐만 아니라 준설선의 종류, 대상해역의 수심, 유속 등 물리적 조건에 따라 높은 시·공간적 변동성을 보인다. 부유사플룸의 확산 범위를 규명하거나 환경영향에 대한 객관적인 연관성을 파악하기 위해서 장기적이고 연속적인 현장관측의 필요성이 요구되고 있다. 본 연구에서는 바다골재 채취과정에서 발생하는 부유사플룸의 확산 형태와 농도를 측정하기 위한 4가지 관측방법(직접채수, 광학, 음향, 원격탐사)에 대하여 (1) 채수자료의 필요성, (2) 광학장비의 높은 정확성과 부유입자 특성 변화에 따른 왜곡, (3) 음향장비의 높은 시·공간 해상도와 부유입자가 음향신호에 미치는 영향, (4) 위성관측의 광역성과 표층영역에 대한 장점과 한계점을 리뷰하였다. 각각의 관측방법은 시·공간 변동성이 높은 부유사플룸 감지하는데 분명한 제한점이 있으나, 연구목적에 적합하고 신뢰구간과 포화범위에 관한 약점을 상호 보완할 수 있도록 ‘표층-중층-저층’을 아우르는 다층(multi-layer) 관측연구를 수행한다면 연구결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 본 논문에 제시된 측정장비 별 관측기준은 바다골재 채취의 저감방안 실효성과 부유사플룸이 해양환경에 미치는 영향을 평가하는 기초자료로 활용될 수 있다.

영어초록

High-concentration plume generated by sand mining spread over several kilometers at water surface by current. The plume can temporarily block the sunlight and destruct the food chain, seriously affecting the ocean ecosystem. This is not only affected by the size, density, and settling velocity of suspended sedi-ments, but also has high spatial-temporal variability depending on the dredger types and physical condi-tions (e.g., water depth and current velocity). To identify the dispersion patterns of plume and reveal its impact on the water column, long-term field observations is required. In this study, four observation methods (direct sampling, optic, acoustic, and remote sensing) for estimating the dispersion patterns and suspended sediment concentration of the plume generated by sand mining were reviewed: (1) necessity of water sampling, (2) high accuracy of optic instrument and distortion by changes in suspended particles, (3) high spatial and temporal resolution of acoustic instruments and effects of suspended particles on backscatter strength, and (4) large spatial scale of remote sensing and limitation. Each method has limita-tion in detecting the plume with high spatial and temporal variability. However, the reliability on results can be improved if a multi-layer observation is performed that is suitable for objective of each research and complements the weakness among the methods. It is expected that the observation standards pre-sented in this study will serve as a solid basis to assess the sand mining and its impacts on the marine en-vironments.

참고자료

· 없음