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문제 정의
- 따라서 본 연구는 인공어초 안정성에 영향을 미친다고 예상되는 태풍 및 너울성 파도 등 물리적인 요인과 어초시설지의 저질입도분석을 통해 인공어초의 안정성에 대한 수치를 비교 분석하는데 목적이 있다. 또한 이와 같은 자료를 통해 강원도 연안에 시설될 인공어초의 계획, 설계, 시설 및 사후관리 등 다양한 분야에 활용이 가능하게 하는데 목적이 있다.
- 따라서 본 연구는 인공어초 안정성에 영향을 미친다고 예상되는 태풍 및 너울성 파도 등 물리적인 요인과 어초시설지의 저질입도분석을 통해 인공어초의 안정성에 대한 수치를 비교 분석하는데 목적이 있다. 또한 이와 같은 자료를 통해 강원도 연안에 시설될 인공어초의 계획, 설계, 시설 및 사후관리 등 다양한 분야에 활용이 가능하게 하는데 목적이 있다.
- 본 연구에서는 강원도 해역에 시설된 사각형어초와 요철형어초의 보존상태를 살펴보기 위하여 보존상태에 영향을 준다고 예상되는 해양의 물리적인 작용 중 태풍, 파고 그리고 어초주변의 저질분포 조사를 실시하였다. 동해에 영향을 미친 태풍과 파고자료는 기상청자료를 통하여 수집하여 현황을 분석하였다.
제안 방법
- 이는 매몰은 저질의 이동으로 이루어지는 현상이며[12], 매년 태풍이 지나갈 때마다 시설한 어초를 조사하지 못하였기 때문에 태풍이 어초의 매몰현상에 영향을 주는지를 판단하기는 어려운 것으로 사료된다. 그렇기 때문에 어초조사시기의 동해안의 월별파고와 어초시설지 주변의 저질을 분석해보았다. 그 결과 어초조사시기의 동해안의 월별파고는 2007년 11월이 3.
- 본 연구에서는 강원도 해역에 시설된 사각형어초와 요철형어초의 보존상태를 살펴보기 위하여 보존상태에 영향을 준다고 예상되는 해양의 물리적인 작용 중 태풍, 파고 그리고 어초주변의 저질분포 조사를 실시하였다. 동해에 영향을 미친 태풍과 파고자료는 기상청자료를 통하여 수집하여 현황을 분석하였다. 어초의 위치와 개수 산정은 사이드스켄소나와 멀티빔에코사운더 장비를 통하여 조사하였으며, 어초상태(파손, 전도, 매몰)와 저질 분석은 잠수조사를 통하여 조사한 후 자료를 비교 · 분석하였다.
- 선정된 어초 중 양양에 시설된 어초는 2006년 5월, 강릉에 시설된 어초는 2007년 5월, 동해 및 삼척에 시설된 어초는 2007년 11월에 잠수부를 통하여 조사하였다. 수중카메라(캐논 400D)를 이용하여 어초 주변의 저질과 어초의 상태(파손, 전도, 매몰)의 상태를 관찰하여 수치를 기록하였다(Figure 6). 한편, 어초가 주변 저질에 파묻힌 현상인 매몰은 인공어초보고서에 기재된 것과 같이 어초의 안정성에 영향을 미친다고 판단되는 수치(0.
- 어초의 위치와 개수 산정은 사이드스켄소나와 멀티빔에코사운더 장비를 통하여 조사하였으며, 어초상태(파손, 전도, 매몰)와 저질 분석은 잠수조사를 통하여 조사한 후 자료를 비교 · 분석하였다.
- 인공어초의 안정성에 영향을 준다고 예상되는 태풍은 본 연구에서 확인된 어초의 시설년도인 1996년부터 2007년까지 우리나라 전해역에 영향을 미친 태풍의 발생 현황을 살펴보았다. 그 결과 우리나라 해역을 지나간 태풍의 수는 1~8개로 나타났으며, 동해안을 지나간 태풍의 수는 1~7개로 조사되었다.
- 전처리된 시료는 0.5∼1φ 간격으로 분리한(건식 체질법) 후 각 입도구간 시료의 중량을 측정하여 기록한 후 입도등급에 따라 분류하였다(Table 1).
- 본 조사에 사용된 사이드스켄소나는 해저면의 영상을 얻을 수 있어 어초의 분포 및 상태 판단이 가능하고 멀티빔에코사운더는 어초의 정확한 위치와 어초시설의 정량적 규모 판단이 가능한 기능을 가지고 있다(Figure 4). 탐사자료를 통하여 취득된 자료는 전처리 과정을 통하여 보정하였으며, 두가지 조사결과 영상을 비교분석하여 정확한 위치와 수량을 조사하였다(Figure 5).
- 수중카메라(캐논 400D)를 이용하여 어초 주변의 저질과 어초의 상태(파손, 전도, 매몰)의 상태를 관찰하여 수치를 기록하였다(Figure 6). 한편, 어초가 주변 저질에 파묻힌 현상인 매몰은 인공어초보고서에 기재된 것과 같이 어초의 안정성에 영향을 미친다고 판단되는 수치(0.5m 이상)만을 데이터로 사용하여 결과를 분석하였다.
- 어초 위치탐색 조사는 2005년부터 2007년까지 강원도 양양, 강릉, 동해 및 삼척해역에 시설된 사각형어초와 요철형어초를 대상으로 실시하였다(Figure 1과 2). 해저면에 시설되어 있는 인공어초의 위치를 조사하기 위하여 인공위성위치측정기(DGPS)와 연동한 수중 음향 영상기인 사이드스켄소나(Sonar Tech (Korea), Seaview400), 음향측심기인 멀티빔에코사운더(RESON (USA), Seabat8125)를 이용하여 확인하였다(Figure 3). 본 조사에 사용된 사이드스켄소나는 해저면의 영상을 얻을 수 있어 어초의 분포 및 상태 판단이 가능하고 멀티빔에코사운더는 어초의 정확한 위치와 어초시설의 정량적 규모 판단이 가능한 기능을 가지고 있다(Figure 4).
대상 데이터
- 본 연구는 인공어초의 안정성에 영향을 준다고 예상되는 물리적 요인 중 태풍은 어초가 투하된 1996년부터 어초 잠수조사가 수행된 2007년까지의 자료를 태풍연구센터에서 취득하였다. 파고 현황에 대한 조사는 어초 잠수조사가 수행된 2006년부터 2007년까지 동해안에 시설된 고정부이(Buoy)를 통하여 얻어지는 기상청 자료를 이용하여 분석하였다.
- 인공어초의 상태를 조사하기 위하여 사이드스켄소나와 멀티빔에코사운더를 통하여 위치와 수량이 파악된 어초 중 시설년도가 2∼10년 경과된 사각형어초와 요철형어초를 선정하였다. 선정된 어초 중 양양에 시설된 어초는 2006년 5월, 강릉에 시설된 어초는 2007년 5월, 동해 및 삼척에 시설된 어초는 2007년 11월에 잠수부를 통하여 조사하였다. 수중카메라(캐논 400D)를 이용하여 어초 주변의 저질과 어초의 상태(파손, 전도, 매몰)의 상태를 관찰하여 수치를 기록하였다(Figure 6).
- 인공어초 설치 지역의 해저 저질의 특성을 알아보기 위하여 본 연구대상인 강원도 양양, 강릉, 동해 및 삼척해역을 선정하였다. 시료는 잠수부에 의해 직경 10 ㎝의 PVC 파이프를 이용하여 50 ㎝까지 삽입하여 채취하였다. 채취된 시료는 교란되지 않게 잘 밀봉하여 실험실로 운반하였다.
- 어초 위치탐색 조사는 2005년부터 2007년까지 강원도 양양, 강릉, 동해 및 삼척해역에 시설된 사각형어초와 요철형어초를 대상으로 실시하였다(Figure 1과 2). 해저면에 시설되어 있는 인공어초의 위치를 조사하기 위하여 인공위성위치측정기(DGPS)와 연동한 수중 음향 영상기인 사이드스켄소나(Sonar Tech (Korea), Seaview400), 음향측심기인 멀티빔에코사운더(RESON (USA), Seabat8125)를 이용하여 확인하였다(Figure 3).
- 인공어초 설치 지역의 해저 저질의 특성을 알아보기 위하여 본 연구대상인 강원도 양양, 강릉, 동해 및 삼척해역을 선정하였다. 시료는 잠수부에 의해 직경 10 ㎝의 PVC 파이프를 이용하여 50 ㎝까지 삽입하여 채취하였다.
- 인공어초의 상태를 조사하기 위하여 사이드스켄소나와 멀티빔에코사운더를 통하여 위치와 수량이 파악된 어초 중 시설년도가 2∼10년 경과된 사각형어초와 요철형어초를 선정하였다.
- 인공어초의 안정성에 영향을 준다고 판단되는 파고는 잠수조사가 수행된 2006년부터 2007년까지의 동해안 고정부이의 자료를 살펴보았다. 그 결과 2006년도의 월평균 최고파고(WH-Max)는 11월에 3.
- 본 연구는 인공어초의 안정성에 영향을 준다고 예상되는 물리적 요인 중 태풍은 어초가 투하된 1996년부터 어초 잠수조사가 수행된 2007년까지의 자료를 태풍연구센터에서 취득하였다. 파고 현황에 대한 조사는 어초 잠수조사가 수행된 2006년부터 2007년까지 동해안에 시설된 고정부이(Buoy)를 통하여 얻어지는 기상청 자료를 이용하여 분석하였다.
이론/모형
- 저질의 조직은 [14]와 [15]의 방법에 따라 1.5∼2 스픈(건조중량 100∼200g)정도를 취하여 6%의 과산화수소로 유기물을 제거하고 증류수를 이용하여 용해성 염분을 제거를 한다.
성능/효과
- 1996년부터 2003년까지 조사해역에 시설된 사각형어초의 매몰상태를 살펴보면 2000년에 시설된(8개소) 단위어초군 중 4개소(50%)로 가장 높은 매몰이 발생되었다. 매몰현상이 발생된 단위어초군 중 1998년에 시설한 어초군을 제외하고는 모두 30% 이상의 매몰이 부분적으로 나타났으나 이는 어초의 기능 상실에 영향을 미치지 못할 정도의 미비한 것으로 보여졌다.
- 그 결과 2006년도의 월평균 최고파고(WH-Max)는 11월에 3.57±0.27m로 나타났으며, 최저파고는 6월에 1.33±0.1m로 나타났다.
- 그 결과 어초조사시기의 동해안의 월별파고는 2007년 11월이 3.57±0.27m로 가장 높았으며, 그 다음이 2007년 5월(2.13±0.21m), 2006년 5월(1.12±0.07m)순으로 나타났다(Figure 7).
- 인공어초의 안정성에 영향을 준다고 예상되는 태풍은 본 연구에서 확인된 어초의 시설년도인 1996년부터 2007년까지 우리나라 전해역에 영향을 미친 태풍의 발생 현황을 살펴보았다. 그 결과 우리나라 해역을 지나간 태풍의 수는 1~8개로 나타났으며, 동해안을 지나간 태풍의 수는 1~7개로 조사되었다. 또한 2004년도에 7개로 가장 많은 태풍이 동해안을 지나갔으며, 2004년부터 2006년까지 동해안을 지나간 태풍의 세기는 34~64kt로 높은 수치를 나타냈다(Table 2).
- 어초의 위치와 개수 산정은 사이드스켄소나와 멀티빔에코사운더 장비를 통하여 조사하였으며, 어초상태(파손, 전도, 매몰)와 저질 분석은 잠수조사를 통하여 조사한 후 자료를 비교 · 분석하였다. 그 결과 조사해역에 시설된 어초는 총 60개의 단위어초군으로 8,438개가 확인되었다. 이 중 사각형어초가 5,004개(단위어초군: 45개), 요철형 어초 3,434개(단위어초군: 15개)가 확인되었다.
- 3%(100개)로 가장 낮게 나타났다. 또한 1999년과 2002년에 시설된 어초를 제외하고 다른 시기에 시설된 어초들의 전도율은 25% 이상으로 나타났다(Table 6).
- 또한 어초시설지 주변의 저질상태는 강릉해역의 경우 입자크기가 2 ㎜ 이상의 자갈이 50% 이상, 동해와 삼척은 20% 이상 분포되어있는 반면, 양양해역은 250 ㎜ 이하인 모래가 95% 이상 분포되어 있어 다른 해역보다 입자크기가 작게 나타났다(Table 3). 매몰의 정도는 입자크기가 2 ㎜ 이상의 자갈이 50% 이상 분포되는 강릉해역에 시설된 인공어초가 다른 두 지역에 시설된 인공어초보다 상태가 양호하였으며, 특히 요철형어초의 경우 입자크기가 250 ㎜ 이하인 모래가 95% 이상이 분포되는 양양해역은 그 정도는 미비하지만 모두 매몰된 것으로 나타났다.
- 이는 요철형어초가 시설 시 1단으로 1개씩 배열되기 때문에 여러 개의 어초를 한꺼번에 상적하여 시설하는 사각형어초와는 다르게 매년 지나가는 태풍의 영향을 더 받아 사각형어초보다는 높은 파손율이 보여지는 것으로 사료된다. 또한 요철형어초의 전도율도 파손율처럼 시설년도가 오래된 어초일수록 높게 나타났다(Table 6).
- 07m)순으로 나타났다(Figure 7). 또한 월별파고가 가장 낮았던 2007년 5월에 조사한 어초의 매몰정도가 2006년 5월과 2007년 11월에 조사한 어초의 매몰보다 2배 적게 나타났다(Table 7). 이는 파고에 의한 매몰은 영향이 있는 것으로 나타났으나 본 연구는 많은 양의 어초를 1회씩밖에 확인하지 못하였기 때문에 정확한 판단은 어려울 것으로 사료된다.
- 또한 어초시설지 주변의 저질상태는 강릉해역의 경우 입자크기가 2 ㎜ 이상의 자갈이 50% 이상, 동해와 삼척은 20% 이상 분포되어있는 반면, 양양해역은 250 ㎜ 이하인 모래가 95% 이상 분포되어 있어 다른 해역보다 입자크기가 작게 나타났다(Table 3). 매몰의 정도는 입자크기가 2 ㎜ 이상의 자갈이 50% 이상 분포되는 강릉해역에 시설된 인공어초가 다른 두 지역에 시설된 인공어초보다 상태가 양호하였으며, 특히 요철형어초의 경우 입자크기가 250 ㎜ 이하인 모래가 95% 이상이 분포되는 양양해역은 그 정도는 미비하지만 모두 매몰된 것으로 나타났다. 그러나 입자크기만으로는 정확한 지반의 특성을 예측하기는 어렵기 때문에 추후에 더 세밀한 조사가 이루어져야 된다고 판단된다.
- 1996년부터 2003년까지 조사해역에 시설된 사각형어초의 매몰상태를 살펴보면 2000년에 시설된(8개소) 단위어초군 중 4개소(50%)로 가장 높은 매몰이 발생되었다. 매몰현상이 발생된 단위어초군 중 1998년에 시설한 어초군을 제외하고는 모두 30% 이상의 매몰이 부분적으로 나타났으나 이는 어초의 기능 상실에 영향을 미치지 못할 정도의 미비한 것으로 보여졌다. 한편, 1996년, 2001년, 2002년, 2003년에 시설된 어초에서는 매몰이 발생하지 않았다(Table 8).
- 사이드스켄소나와 멀티빔에코사운더를 이용하여 시설된 어초를 확인한 결과 강원도 양양, 강릉, 동해 및 삼척 연안에는 총 60개의 단위어초군으로 8,438개가 확인되었으며, 이를 단위어초군 비율로 살펴보면 사각형어초가 75.0%(45개)를 차지한 반면 요철형어초는 3배 적은 25%(15개)로 나타났다. 어초개수에 따른 비율로 살펴보면 사각형어초가 59.
- 어초의 매몰상태를 시설년도로 살펴본 결과 사각형어초의 경우 1997년부터 2000년까지 시설된 어초에서만 발견되었으며, 요철형어초의 경우는 시설된 어초 전체에서 발견되었다. 두 어초의 매몰의 깊이도 시설년도와는 다르게 일정하게 나타나지 않았다(Table 8, 9).
- 9%(96개)가 나타났으며, 경우 전도된 어초는 발견되지 않았다(Table 4). 요철형어초은 확인된 3,434개 중 66.8%(2,293개)가 안정한 상태를 나타냈으며, 12.8%(439개)가 부분적으로 파손되었다. 전도는 20.
- 그 결과 조사해역에 시설된 어초는 총 60개의 단위어초군으로 8,438개가 확인되었다. 이 중 사각형어초가 5,004개(단위어초군: 45개), 요철형 어초 3,434개(단위어초군: 15개)가 확인되었다.
- 이를 종합해보면, 강릉해역은 입자크기가 2 ㎜ 이상인 자갈(Gravel)이 52.1% 정도 분포되었으며, 동해와 삼척해역은 20% 이상이 분포되었다. 그러나 양양해역은 입자크기가 250 ㎜ 이하인 모래(Sand)가 95% 이상이 분포되어 다른 해역보다 작은 저질입자가 분포되었다(Table 3).
- 인공어초의 시설상태를 살펴본 결과 총 60개의 단위어초 중 61.7%(37개소)가 안정한 상태를 나타냈으며, 38.3%(23개소)가 매몰현상을 나타내었다. 이 중 사각형어초는 45개소 중 77.
- 잠수조사를 통하여 어초의 시설상태를 살펴본 결과 총 8,438개의 인공어초 중 85.3%(7,201개)가 안정한 상태를 나타냈으며, 6.3%(535개)가 파손, 8.3%(702개)가 전도된 상태를 보였다. 이 중 사각형어초는 확인된 5,004개 중 98.
후속연구
- 매몰의 정도는 입자크기가 2 ㎜ 이상의 자갈이 50% 이상 분포되는 강릉해역에 시설된 인공어초가 다른 두 지역에 시설된 인공어초보다 상태가 양호하였으며, 특히 요철형어초의 경우 입자크기가 250 ㎜ 이하인 모래가 95% 이상이 분포되는 양양해역은 그 정도는 미비하지만 모두 매몰된 것으로 나타났다. 그러나 입자크기만으로는 정확한 지반의 특성을 예측하기는 어렵기 때문에 추후에 더 세밀한 조사가 이루어져야 된다고 판단된다.
- 따라서 인공어초의 보존상태는 어느 한 가지의 요인이 아니라 저질상태, 어초의 특성, 해양의 물리적인 환경 요인 이외에도 다른 요인에 의해서 복합적인 영향을 받을 수도 있을 것이다. 그러므로 새로이 시설되는 인공어초는 물론 과거에 시설된 어초어장에 대한 안정성에 대한 수치적 연구도 계속 시도되어야하며, 자원조성 종합개발계획을 수립하고, 그 계획에 따른 목적과 목표에 부합되도록 인공어초를 사후관리 할 수 있는 지표로 설정한다면 인공어초 어장을 보다 효과적으로 관리해 나갈 수 있을 것이다.
- 이는 파고에 의한 매몰은 영향이 있는 것으로 나타났으나 본 연구는 많은 양의 어초를 1회씩밖에 확인하지 못하였기 때문에 정확한 판단은 어려울 것으로 사료된다. 그렇기 때문에 추후에 정밀한 연구가 필요하다고 판단된다.
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