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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 후속기가 건설되고 있는 동해안의 고리원자력발전소를 대상으로 최근 6년간 배수로에 출현하는 해조류를 중심으로 발전소 주변 해조군집의 정성 . 정량적 변화를 조사하는 한편, 지난 30년간의 배수로 주변 해조 군집의 변동 자료를 종합한 결과를 보고하고자 한다.
- 정량적 변화를 조사하는 한편, 지난 30년간의 배수로 주변 해조 군집의 변동 자료를 종합한 결과를 보고하고자 한다. 환경 영향 평가를 계획하고 적절한 대책을 수립하는데 있어서 장기간에 걸친 군집구조의 변동을 추적함이 매우 중요하므로(Schiel et al.
제안 방법
- 2001년 2월부터 2006년 10월에 이르기까지 6년간 계절별로 고리원자력발전소 배수로를 중심으로 얻어진 조사 결과를 살펴보고, 이를 토대로 지난 30년간의 배수로 주변 해조 군집의 변동을 해석한 결과는 다음과 같다.
- 발전소 배수로에 생육하는 해조류의 종조성을 파악하기 위하여 온배수가 주변 해수와 혼합되기 전의 배수로에 생육하는 해조류를 가능한 한 넓은 범위에서 채집하였으며 , 취수로 와 대조구에서도 동일한 방법으로 해조류 출현을 조사하였다.
- 생물량 측정을 위하여 배수로의 해조군집을 대표할 수 있는 암반 또는 방파제 테트라포드 상에 3-5개씩의 0.5 m X 0.5 m 방형구를 설치하고, 방형구 내의 모든 해조류를 호미등으로 완전히 수거한 후 10% 포르말린 해수 용액으로 고정하여 실험실로 운반하였다. 한편 종조성 조사의 경우와 마찬가지로 취수로와 대조구에서도 동일한 방법으로 생물량 조사를 실시하였다.
- 24-48시간 건조시켰다. 완전히 건조된 시료를 건조기 (desiccator)에서 식힌 다음, 그 무게를 0.01 g 수준까지 측정하여 단위면적(m2)당 무게로 환산하고, 해조류 종류별생물량 평균치와 단위면적당 현존량 구성비 (%)를 구하였다 (김 등 1995, 1997; 김과 허 1998).
- 아울러 발전소 배수로에 출현하는 해조류의 정성 . 정량적 특성을 파악할 목적으로 냉각수가 유입되는 1호기 취수로와 온배수의 영향을 받지 않을것으로 판단되는 지점인 대송리를 대조구로 지정하고 동일한 내용의 조사를 실시하여 그 결과를 비교 검토하였다. 조사지에 대한 설명은 전보(김 등 1998; 김과 안 2005)에 상세하게 언급되어 있다.
- 채집된 재료는 현장에서 10% 포르말린 해수 용액으로 고정시켜 실험실로 운반하여 검경 동정하였다. 동정된 해조류의 학명과 목록 정 리는 Yoshida et al.
- 5 m 방형구를 설치하고, 방형구 내의 모든 해조류를 호미등으로 완전히 수거한 후 10% 포르말린 해수 용액으로 고정하여 실험실로 운반하였다. 한편 종조성 조사의 경우와 마찬가지로 취수로와 대조구에서도 동일한 방법으로 생물량 조사를 실시하였다.
대상 데이터
- 2001년 2월부터 2006년 10월에 이르기까지 6년간 계절별로동해안 고리원자력발전소의 1호기 배수로에서 해조류의 종조성과 생물량을 조사하였다. 아울러 발전소 배수로에 출현하는 해조류의 정성 .
이론/모형
- 동정된 해조류의 학명과 목록 정 리는 Yoshida et al.(1995)에 따랐고, 해조류의 국명은 이와 강(1986, 2002)에 따랐다.
성능/효과
- 2001-2006년에 걸쳐 고리원자력발전소 배수로에서 출현한 해조류 54종 가운데 50% 이상의 출현 빈도를 보인 종은 14 종(남조류 1종, 녹조류 5종, 갈조류 2종, 홍조류 6종)이었다 (Table 2). 이 가운데 녹조 납작파래 (EnteromorpAa compressa)는 지난 6년간 96%의 출현 빈도를 보여서 고리원자력발전소 배수로를 대표하는 해조류로 나타났으며, 그밖에 녹조 창자파래(EnteromorpAa intestinalis)와 가시파래 (Enteromorpha prolifera), 그리고 홍조 애 기 가시 덤 불 (Caulacanthus ustulatus) 등도 80% 이상의 비교적 높은 출현빈도를 보였다.
- 고리원자력 발전소의 취수로와 배수로 그리고 대조구인 대송리의 해조류 출현을 비교한 결과, 배수로의 해조류 다양성은 취수로 또는 대조구보다 대체로 낮았으며 (Fig. 1), 조사시기 별 평균 출현종수는 배수로에서 14종으로 나타나서 대조 구의 평균 출현종수 40종과 취수로의 23종에 비하여 현저하게 낮았다. 이와 같이 배수로의 해조식생이 빈약한 현상은 1992-2000년에 걸쳐 동해안의 3개 원자력발전소(고리, 월성, 울진)를 대상으로 발전소의 취수로와 배수로 그리고 대조구의 해조류 출현을 비교한 결과에서도 이미 확인된 바 있다.
- 고리원자력발전소 배수로에서 6년에 걸쳐 조사된 해조류의 단위면적당 평균 생물량은 조사시기별로 1-440 g dry wt m-2의 넓은 범위로 나타났다. 계절별로는 2002-2006년에 걸쳐 여름에 생물량이 200 g dry wt m-2 이상으로 풍부한 경향을 보였으나, 2001년의 경우에는 봄에 351g dry wt m-2로 가장 많았다.
- 고리원자력발전소 배수로에서는 6년에 걸친 조사를 통하여 총 54종(남조류 7종, 녹조류 12종, 갈조류 9종, 홍조류 26 종)의 해조류가 관찰되어 홍조류가 총출현종수의 절반에 가까운 48%로 가장 많이 나타났다(Table 1). 이들 해조류 가운데 녹조 갈파래 과 (Ulvaceae)와 홍조 산호말과 (Corallinaceae)가 공히 7종으로 가장 다양한 구성을 보였으며, 홍조 지누아리과(Halymeniaceae)가 6종, 그리고 남조흔들말과(Oscillatoriaceae)가 5종으로 나타났다.
- prolifera)와 홍조 애 기 가시 덤 불 (Caulacanthus ustulatus)이 공히 28%의 평균 구성비를 보였으며 , 이들 해조류의 생물량 구성비의 합계는 최근 6년간 배수로에서 조사된 해조류 총 생물량의 절반을 상회하였다. 그밖에 괭생이모자반(Sargassum horneri)^ 고리마디게발 (Amphiroa beauvoisii)^ 2종 모두 지난 6년간 공히 14%의 생물량 평균치를 보였고, 부챗말(Padina arborescens)이 7% 그리고 우뭇가사리(Gelidium amansii)가 5%의 평균 구성비를 보이는 주요종이었다. 이들 대부분은 지난 1992-2000년의 9 년간에 걸친 고리원자력발전소 배수로의 생물량 조사에서도 10% 이상의 평균 구성비를 보인 바 있어서(김과 안 2005), 최근 15년간 고리원자력발전소 배수로의 해조군집을 대표하는 우점종 해조류로 확인되었다.
- 따라서 지난 30년간 고리원자력발전소 배수로에서 조사된조사 결과를 종합해 볼 때 , 수온이 상승된 냉각수가 빠른 속도로 흐르는 발전소 배수로에는 자연 서식처와 다른 독특한해조군집이 형성되어 있음을 확인할 수 있었다. 배수로에서주로 출현하는 해조류들은 자연수온보다 높은 온도 환경과단일방향성 해수 흐름에 적응하는 종들로 간주된다.
- 먼저 취수로에서는 홍조 작은구슬산호말(Corallina pilulifera)이 26%의 평균 구성비를 보이는 우점종으로 밝혀졌는데, 이 종은 배수로에서 최근 6년간 단지 1%의 평균치를 보였을 따름이다. 그밖에 지충이(Sargassum thunbergii), 괭생이모자반, 돌가사리 (Chondracanthus tenellus) 등이 6년간 평균 생물량 구성비 10%를 상회하는 주요종으로 나타났다.
- 포함되었다(김과 안 2005). 물론 이들 가운데 상당수가이전에 배수로에서 보편적으로 출현하는 종으로 보고된 바있지 만, 남조 1종(큰마디 다발 Microcoleus chthonoplastes), 녹조류 5종(창자파래 Enteromorpha intestinalis, 잎파래 E. linza, 가시 파래 E. prolifera, 모란갈파래 Ulva conglobata, 초록엉 킨실 Derbesia marina), 갈조류 3종(불레기말 Colpomenia sinuosa, 잔가시모자반 Sargassum micracanthum, 지충이 S. thunbergii), 그리고 홍조류 6종(애기우뭇가사리 Gelidium divaricatum, 잘피껍 데기 Pneophyllum zostericolum, 고리 마디게 발 Amphiroa beauvoisii, 참산호말 Corallina officinalis, 가는지 누 아 리 Grateloupia ramosissima, 애 기 가시 덤 불 Caulacanthus ustulatus)의 15종은 1990년대에 배수로에서 새롭게 보편적으로 나타난 내 열종으로 밝혀졌다.
- 발전소 배수로에서는 녹조류 파래 무리(납작파래Enteromorpha compressa, 창자파래 E. intestinalis, 잎파래 E. linza, 가시 파래 E. prolifera)와 홍조 애 기 가시 덤 불 (Caulacanthus ustulatus)이 공히 28%의 평균 구성비를 보였으며 , 이들 해조류의 생물량 구성비의 합계는 최근 6년간 배수로에서 조사된 해조류 총 생물량의 절반을 상회하였다. 그밖에 괭생이모자반(Sargassum horneri)^ 고리마디게발 (Amphiroa beauvoisii)^ 2종 모두 지난 6년간 공히 14%의 생물량 평균치를 보였고, 부챗말(Padina arborescens)이 7% 그리고 우뭇가사리(Gelidium amansii)가 5%의 평균 구성비를 보이는 주요종이었다.
- 바 있다(김 1986). 발전소의 3개 정점 가운데 취수구부근에서는 42종이 관찰되었지만 배수구 부근에서는 연중 23종만이 관찰되었는데, 이는 발전소 가동 전후의 시점과 비교하여 현저하게 감소한 수준이다. 이와 같은 출현종의 감소는 1호기에서 방출되는 온배수의 영향뿐만 아니라, 인접한 2 호기의 배수구 건설공사나 5 .
- 발전소의 취수로와 배수로 그리고 대조구에서 계절별로조사된 해조류 생물량을 비교한 결과, 배수로의 생물량이 취수로 또는 대조구보다 대체로 적었다(Fig. 2). 즉 조사시기별로 측정된 단위면적당 평균 생물량의 최근 6년간 평균치는배수로에서 153 g dry wt m-2로 나타나서 취수로 평균 생물량의 6년간 평균치 251 g dry wt m-2의 60%에 불과하였고, 특히 대조구의 생물량 평균치 457 g dry wt m-2의 33%에 불과한 수준으로 나타났다.
- 생물량으로 본 우점종 구성양식은 냉각수가 유입되는 발전소 취수로나 대조구에서 배수로의 경우와 상이한 양상을 보였다. 먼저 취수로에서는 홍조 작은구슬산호말(Corallina pilulifera)이 26%의 평균 구성비를 보이는 우점종으로 밝혀졌는데, 이 종은 배수로에서 최근 6년간 단지 1%의 평균치를 보였을 따름이다.
- 2). 이 가운데 녹조 납작파래 (EnteromorpAa compressa)는 지난 6년간 96%의 출현 빈도를 보여서 고리원자력발전소 배수로를 대표하는 해조류로 나타났으며, 그밖에 녹조 창자파래(EnteromorpAa intestinalis)와 가시파래 (Enteromorpha prolifera), 그리고 홍조 애 기 가시 덤 불 (Caulacanthus ustulatus) 등도 80% 이상의 비교적 높은 출현빈도를 보였다. 특히 갈파래과에 속하는 녹조류 5종이 지난 6년간 고리원자력발전소 배수로에서 50% 이상의 출현빈도를 보였음은 주목할 만 하다.
- 48%로 가장 많이 나타났다(Table 1). 이들 해조류 가운데 녹조 갈파래 과 (Ulvaceae)와 홍조 산호말과 (Corallinaceae)가 공히 7종으로 가장 다양한 구성을 보였으며, 홍조 지누아리과(Halymeniaceae)가 6종, 그리고 남조흔들말과(Oscillatoriaceae)가 5종으로 나타났다.
- 본 우점종으로 조사되었다(김과 이 1980). 이들 해조류가운데 진두발의 피도치는 가동 전후에 큰 차이를 보이지 않았으나, 작은구슬산호말은 발전소 가동 이후 피도가 다소 증가한 반면 참도박은 피도가 오히려 감소하는 추세를 보였다. 그밖에 참서실은 1977년에만 관찰되었을 뿐 가동 이후에는거의 관찰되지 않았고, 애기우뭇가사리는 오히려 가동 이후에 배수구에 인접한 정점에서 출현하는 독특함을 보였다.
- 조사시기별로는 8-23종의 범위로 해조류가 관찰되었는데 대체로 겨울과 봄에 다소 많고 가을에 출현종수가 적은 계절적 추세를 보였다. 자연 환경보다 수온이 높은 발전소 배수로에서 나타나는 이와 같은 해조류 출현의 계절적 변동은 동해안의 다른 발전소를 대상으로 수행된 연구에서도 확인된바 있다.
- 정량적 특성이 다시 변화한 것으로 나타났다. 즉 1992-2000년에 걸쳐 고리원자력발전소 배수로에서 나타난 내열종 29종(김과 안 2005) 가운데 녹조 1종 (초록엉킨실), 갈조류 2종(큰잎모자반, 잔가시모자반) 및 홍조류 3종(참산호말, 참지누아리, 참서실)의 6종은 최근 6년간 고리원자력발전소 배수로에서 출현하지 않는 독특함을보였다(Table 1).
- 2). 즉 조사시기별로 측정된 단위면적당 평균 생물량의 최근 6년간 평균치는배수로에서 153 g dry wt m-2로 나타나서 취수로 평균 생물량의 6년간 평균치 251 g dry wt m-2의 60%에 불과하였고, 특히 대조구의 생물량 평균치 457 g dry wt m-2의 33%에 불과한 수준으로 나타났다.
- (김과 안 2005). 취수로와 대조구의 해조류 출현 역시 배수로의 경우와 비슷하게 대체로 겨울과 봄에 다소 많이 출현하고 가을에 출현종수가 감소하는 계절적 추세를 보였다.
- 그밖에 지충이(Sargassum thunbergii), 괭생이모자반, 돌가사리 (Chondracanthus tenellus) 등이 6년간 평균 생물량 구성비 10%를 상회하는 주요종으로 나타났다. 특히 대조구인 대송리의 우점종들은 발전소 배수로의 경우와 큰 차이를 보였는데, 대조구에서 생물량 구성비가 높은 작은구슬산호말(평균치 42%), 지충이(17%), 참보라색우무 (Symphyocladia latiuscula; 11%) 그리고 참서실(=개서실 Chondria crassicaulis; 7%) 등은 배수로에서 거의 나타나지 않거나 매우 소량만 출현하였을 따름이다.
- 특히 파래 무리의 경우, 2002년 겨울과 2005년 가을에는 배수로 해조류 생물량의 100%를 차지하였다. 한편 괭생이모자반은 상기 2종의 경 우와는 달리 여름에 높은 구성비를 보였으며 , 고리마디게발은 대체로 겨울과 봄에 많이 출현하는 경향을 보였다.
후속연구
- 2005), 이 연구는 해조군집에 미치는 발전소 온배수의 영향을 밝히고 대책을 모색할 수있다는 점에서 그 의의를 찾을 수 있을 것이다. 나아가서 배수로와 같이 독특한 미세환경에 분포하는 해조류의 다양성과 풍부성에 관한 자료의 확보는 향후 국내의 열생태학적 연구에서 중요한 정보를 제공하게 될 것으로 기대된다.
- 2007). 따라서 온배수가 주변 해조 군집의 정성 정량적 측면에 미치는 영향에 관한 향후의 연구조사에서는 이와 같은 다각적인 측면에 대한 면밀한 조사가 이루어져야 할 것으로 보인다.
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