낙동강은 하구의 수문 개방 시 연간 수천 톤의 쓰레기가 남해로 유입되어 인근 연안을 이동하며 사회 경제적 피해를 유발하고 있다. 이에 본 연구에서 낙동강 유출 부유쓰레기의 거동 특성을 파악하기 위해 2012년 장마, 태풍 내습 시를 대상으로 피해지로 추정되는 거제도 북동측 해안 1개소에 대한 조사와 부이를 활용한 이동 경로 추적 시험을 수행하였다. 또한, 해양기상 환경에 대한 분석을 통해 부유쓰레기의 이동과 관련된 흐름을 파악하였다. 연구 결과 장마 시기인 7월 16일 초목류를 비롯한 총 40톤 정도의 쓰레기가 흥남해수욕장으로 유입되었다. 또한 9월 14일 태풍 '산바' 내습 시기에 투하된 위치 추적 부이는 가덕도 남쪽 해상을 지나 1 ~ 2일 후 거제도 해안가로 유입되는 결과를 보여주었다. 부유쓰레기와 위치 추적 부이가 거제도 북동측 해안가로 유입될 당시 거제 해역에서 북동풍계열의 풍향이 지배적이었으며 연안으로 유입되는 공통적인 해수 표층 흐름이 나타났다.
낙동강은 하구의 수문 개방 시 연간 수천 톤의 쓰레기가 남해로 유입되어 인근 연안을 이동하며 사회 경제적 피해를 유발하고 있다. 이에 본 연구에서 낙동강 유출 부유쓰레기의 거동 특성을 파악하기 위해 2012년 장마, 태풍 내습 시를 대상으로 피해지로 추정되는 거제도 북동측 해안 1개소에 대한 조사와 부이를 활용한 이동 경로 추적 시험을 수행하였다. 또한, 해양기상 환경에 대한 분석을 통해 부유쓰레기의 이동과 관련된 흐름을 파악하였다. 연구 결과 장마 시기인 7월 16일 초목류를 비롯한 총 40톤 정도의 쓰레기가 흥남해수욕장으로 유입되었다. 또한 9월 14일 태풍 '산바' 내습 시기에 투하된 위치 추적 부이는 가덕도 남쪽 해상을 지나 1 ~ 2일 후 거제도 해안가로 유입되는 결과를 보여주었다. 부유쓰레기와 위치 추적 부이가 거제도 북동측 해안가로 유입될 당시 거제 해역에서 북동풍계열의 풍향이 지배적이었으며 연안으로 유입되는 공통적인 해수 표층 흐름이 나타났다.
When the mouth of the Nakdong River, opens its floodgate, thousands of tons of litter should flown into the South Sea, moving towards nearby coast, thus causing serious social and economic damage. For this reason, in the present study, research was performed on one certain area in northeast coast of...
When the mouth of the Nakdong River, opens its floodgate, thousands of tons of litter should flown into the South Sea, moving towards nearby coast, thus causing serious social and economic damage. For this reason, in the present study, research was performed on one certain area in northeast coast of Geoje island, which is assumed as area damaged due to rainy season and typhoon in 2012, and research for trace of movement route was implemented by using buoy to identify characteristic of movement of floating debris caused from Nakdong River. Flows related to the movement of floating debris was also identified by analyzing ocean meteorological environment. As a result of the study, total 40 tons of litter composed of grasses and trees(or plants litter) were flown into Heungnam beach on 16th, Jul which is the rainy season. Plus, the location tracking buoy, which was dropped when the typhoon SANBA was coming, was passed by southern sea of Gadeok-do and was flown into Geoje beach 1 ~ 2 days after it was dropped. The wind direction was mostly northeasterly wind around the Geoje beach at the time the buoy and floating debris were flown into northeast coast and there was common sea surface currents which was flowing into the coast.
When the mouth of the Nakdong River, opens its floodgate, thousands of tons of litter should flown into the South Sea, moving towards nearby coast, thus causing serious social and economic damage. For this reason, in the present study, research was performed on one certain area in northeast coast of Geoje island, which is assumed as area damaged due to rainy season and typhoon in 2012, and research for trace of movement route was implemented by using buoy to identify characteristic of movement of floating debris caused from Nakdong River. Flows related to the movement of floating debris was also identified by analyzing ocean meteorological environment. As a result of the study, total 40 tons of litter composed of grasses and trees(or plants litter) were flown into Heungnam beach on 16th, Jul which is the rainy season. Plus, the location tracking buoy, which was dropped when the typhoon SANBA was coming, was passed by southern sea of Gadeok-do and was flown into Geoje beach 1 ~ 2 days after it was dropped. The wind direction was mostly northeasterly wind around the Geoje beach at the time the buoy and floating debris were flown into northeast coast and there was common sea surface currents which was flowing into the coast.
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문제 정의
이에 본 연구에서 낙동강 부유쓰레기의 피해지로 추정되는 거 제도 북동 측 해안 1개소에 대한 조사와 이동 경로 추적이 가능한 부이를 활용하여 이동 시간, 이동 경로, 집적 위치 등 구체적인 거동 특성을 파악하고자 하였다. 또한, 해양기상 환경에 대한 분석을 시행하여 해상으로 유입 된 부유쓰레기의 이동과 관련된 흐름을 파악하고자 하였다.
본 연구는 낙동강 하구를 통해 해상으로 유출된 부유 쓰레기의 거동 특성을 파악하기 위해 2012년 장마, 태풍 내습 시를 대상으로 피해지에 대한 조사와 이동 경로 추 적 시험을 수행하였다. 낙동강 부유쓰레기의 피해지로 추정되는 거제도 북동부 해안의 흥남해수욕장을 대상 으로 유입 여부를 조사한 결과 장마 시기인 7월 16일 오 전 9시와 16시 두 차례에 걸쳐 초목류, 폐목, 생활쓰레기 등 총 40톤 정도의 쓰레기가 유입되었다.
(2002a)이 DGPS를 내부에 장착한 위치추적 부이를 이용하여 이동 경로를 추적한 사례가 유일하다. 이에 본 연구에서 낙동강 부유쓰레기의 피해지로 추정되는 거 제도 북동 측 해안 1개소에 대한 조사와 이동 경로 추적이 가능한 부이를 활용하여 이동 시간, 이동 경로, 집적 위치 등 구체적인 거동 특성을 파악하고자 하였다. 또한, 해양기상 환경에 대한 분석을 시행하여 해상으로 유입 된 부유쓰레기의 이동과 관련된 흐름을 파악하고자 하였다.
가설 설정
2차 이동 경로 추적 시험은 태풍 ‘산바(SANBA)’의 내 습 시기인 9월 14일 12시경 실시하였다. 1차 시험에서 부 이가 하구역을 벗어나지 못해 해상에서의 이동 경로를 파악하지 못하였으므로 2차 시험에서 낙동강 부유쓰레 기가 해상으로 유출된 상태를 가정하였다. 시험 결과 해 상에 투하된 2개의 위치 추적 부이는 남서 방향으로 이 동하며 거제도 북동부 해안 일대로 유입되었다(Fig.
제안 방법
1 차 이동 경로 추적 시험은 8월 태풍 ‘볼라벤(BOLAVEN)’ 의 내습 시기에 맞춰 수행하였으며 부이는 낙동강 하구 둑 4번과 5번 수문 입구에 투하하였다.
1차 이동 경로 추적 시험을 위해 태풍 ‘볼라벤 (BOLAVEN)’의 내습 시기인 8월 27일 10시 낙동강 하굿 둑 수문 입구에 3개의 부이를 투하하였다.
2차 위치 추적 시험에서는 부 이의 투하 지점이 1차와 달리 낙동강 하구를 완전히 벗 어난 상태의 해상임으로 이동을 고려하여 크기에 비해 가벼우며 부력이 큰 2개의 원통형 스티로폼 부이(지름: 43 cm × 높이: 70 cm)에 위치 수신 단말기를 장착하여 추 적하였다(Fig.
2차 추적 시험은 9월 태풍 ‘산바(SANBA)’의 내습 시기에 맞춰 수행하였 으며 부이의 투하는 1차 추적 시험의 결과를 토대로 낙 동강 하구 사주 해안 남방 4.5 km, 가덕도 동방 3 km 지 점(위도 : 35° 01′ 17″N, 경도 : 128° 52′ 09″E)의 해상에 투 하하였다.
낙동강 하구를 통해 유출되는 부유쓰레기의 이동 경 로 추적을 위해 내부에 이동 통신 위성의 위치 수신 단말 기를 장착한 부이(Buoy)를 제작하였다. 위치 수신 단말 기는 별도의 통신 장비 없이 실시간의 데이터 서비스를 제공하는 글로벌스타(Globalstar)의 위치 수신 단말기를 사용하였다.
1). 또한, 낙동강 부유쓰레기 유입 여부 및 유입량은 성상 분석을 수행한 선행 연구의 결과와 거제 시로부터 제공 받은 조사 결과를 활용하여 비교 분석하였다.
48개의 저궤도 위성으로 구성된 글로벌스 타 시스템은 경로 다중화를 통한 위치 확인 서비스를 전 세계적으로 제공하고 있다(Dietrich, 1997; Crowe and Raines, 1999). 이동 경로 추적 시험 기간의 위치 정보(단 말기 번호, 위도, 경도, 시간)는 인터넷 사용이 가능한 원 격지에서 웹사이트(http://www.spot.co.kr/)를 통해 2시간 간격으로 수신하도록 설정하였다. 한편, 위치 추적 부이 의 외형은 수면에서 부유할 수 있도록 제작하였다.
1차 이동 경로 추적 시험을 위해 태풍 ‘볼라벤 (BOLAVEN)’의 내습 시기인 8월 27일 10시 낙동강 하굿 둑 수문 입구에 3개의 부이를 투하하였다. 첫 번째 부이 는 투하 후 2시간 27분 동안 약 2.3 km(15.6 m/min)를 이 동하여 을숙도 하단의 생태 공원 습지 외곽에 표착한 뒤 수거일인 9월 3일까지 계속 정체하였다(Fig. 8(a)).
한편, 본 연구에서 해상풍과 더불어 부유쓰레기의 이 동에 영향을 미칠 것으로 판단되는 해수 표층 흐름을 파악하였다. Fig.
한편, 이동 경로 추적 시험은 2012년 7월 흥남해수욕 장의 네트워크 카메라 영상을 통해 장마시 낙동강 유출 추정 부유쓰레기의 해안 유입 여부를 확인한 후 계획하 였다. 따라서 장마 때와 같이 낙동강 수문의 완전 개방으 로 인해 많은 양의 부유쓰레기가 해양으로 유입될 것으 로 예상하는 태풍 내습 시기를 대상으로 선정하였다.
대상 데이터
한편, 이동 경로 추적 시험은 2012년 7월 흥남해수욕 장의 네트워크 카메라 영상을 통해 장마시 낙동강 유출 추정 부유쓰레기의 해안 유입 여부를 확인한 후 계획하 였다. 따라서 장마 때와 같이 낙동강 수문의 완전 개방으 로 인해 많은 양의 부유쓰레기가 해양으로 유입될 것으 로 예상하는 태풍 내습 시기를 대상으로 선정하였다. 1 차 이동 경로 추적 시험은 8월 태풍 ‘볼라벤(BOLAVEN)’ 의 내습 시기에 맞춰 수행하였으며 부이는 낙동강 하구 둑 4번과 5번 수문 입구에 투하하였다.
본 연구에서 대상으로 한 낙동강 유역은 우리나라 제 2의 하천 유역(면적-23,817 km2 , 길이-521.5 km)으로 일시적인 집중 호우나 장마 시 낙동강 하구를 통해 연간 3,000톤 이상의 부유쓰레기가 해양으로 유입되는 것으 로 추정되고 있다(Hong, 2007). 해양으로 유입된 부유쓰 레기는 거제, 통영 등 인근 연안으로 이동하며 양식장 훼손, 선박 운항 저해, 해양 관광 피해 등을 입히고 있다.
낙동강 하구를 통해 유출되는 부유쓰레기의 이동 경 로 추적을 위해 내부에 이동 통신 위성의 위치 수신 단말 기를 장착한 부이(Buoy)를 제작하였다. 위치 수신 단말 기는 별도의 통신 장비 없이 실시간의 데이터 서비스를 제공하는 글로벌스타(Globalstar)의 위치 수신 단말기를 사용하였다. 48개의 저궤도 위성으로 구성된 글로벌스 타 시스템은 경로 다중화를 통한 위치 확인 서비스를 전 세계적으로 제공하고 있다(Dietrich, 1997; Crowe and Raines, 1999).
장 마철 낙동강 하구 수문 개방 시 거제도 북동 측 해안으 로 유입되는 쓰레기의 양은 연간 2,000톤 정도로 추정 되고 있다(Kim, 2003). 이에 본 연구에서 거제도 북동부 해안 중 흥남해수욕장에 설치된 네트워크 카메라 영상 을 통해 2012년도 장마철 부유쓰레기의 유입 시기를 확 인하였다(Fig. 1). 또한, 낙동강 부유쓰레기 유입 여부 및 유입량은 성상 분석을 수행한 선행 연구의 결과와 거제 시로부터 제공 받은 조사 결과를 활용하여 비교 분석하였다.
이에 본 연구에서 낙동강 하구 - 거제 해역 일대의 해상풍과 해수 표층 흐름을 파악하기 위해 부산지방기상청과 국 립해양조사원으로부터 2012년 6월 ∼ 9월 시간별 풍향· 풍속 및 HF-Radar(High Frequency Radar) 자료를 각각 제 공받아 분석하였다(Fig. 4).
9(b)). 첫 번째 부이와 마찬가지로 9월 14 일 12시 12분부터 18시 56분 사이 2.52 km/h의 빠른 속 도로 가덕도 남쪽 해상을 지나 거제도 북동부 해안가로 이동하였다. 20시 57분부터 9월 15일 3시 6분 사이에는 북쪽으로 3.
성능/효과
8월 28일 12시 42분한차 례 위치 정보를 수신하였으며 첫 번째 부이의 표착 지점 (Fig. 8(a))으로부터 남서 방향으로 약 700 m 떨어진 생태 공원 습지 중앙부에 부이가 표착되어있음을 확인하였 다(Fig. 8(c)).
본 연구는 낙동강 하구를 통해 해상으로 유출된 부유 쓰레기의 거동 특성을 파악하기 위해 2012년 장마, 태풍 내습 시를 대상으로 피해지에 대한 조사와 이동 경로 추 적 시험을 수행하였다. 낙동강 부유쓰레기의 피해지로 추정되는 거제도 북동부 해안의 흥남해수욕장을 대상 으로 유입 여부를 조사한 결과 장마 시기인 7월 16일 오 전 9시와 16시 두 차례에 걸쳐 초목류, 폐목, 생활쓰레기 등 총 40톤 정도의 쓰레기가 유입되었다. 또한, 부유쓰 레기의 이동 경로 파악을 위해 수행한 위치 추적 시험에 서 태풍 ‘산바(SANBA)’의 내습 시기인 9월 14일 해상에 투하한 2개의 위치 추적 부이가 가덕도 남쪽 해상을 지 나 약 30 km를 이동하며 1 ∼ 2일 후 거제도 북동부 해안 가로 유입되는 결과를 보여주었다.
두 차례의 위치 추적 시험을 통해 일시적인 집중 호우 나 장마 시 대량의 부유쓰레기가 유출될 경우 상당량은 낙동강 하구역 인근의 습지 등에 표착될 가능성이 있으 며 사주해안을 벗어난 부유쓰레기는 거제도 북동측 해 안 지역으로 유입될 수 있음을 파악할 수 있었다.
7은 부유물질이 해안으로 유입된 후 거제시에서 실시한 현장 조사 사진으로 네트 워크 카메라 영상에서 검은 띠 형태로 유입된 부유물질이 대량의 초목류임을 확인할 수 있다. 또한, 거제시의 수거 현황 자료를 통해 초목류, 폐목, 생활쓰레기 등 총 40톤 정도의 쓰레기가 수거된 것으로 파악되었다.
1차 시험에서 부 이가 하구역을 벗어나지 못해 해상에서의 이동 경로를 파악하지 못하였으므로 2차 시험에서 낙동강 부유쓰레 기가 해상으로 유출된 상태를 가정하였다. 시험 결과 해 상에 투하된 2개의 위치 추적 부이는 남서 방향으로 이 동하며 거제도 북동부 해안 일대로 유입되었다(Fig. 9). 첫 번째 부이는 총 35.
또한, 부유쓰 레기의 이동 경로 파악을 위해 수행한 위치 추적 시험에 서 태풍 ‘산바(SANBA)’의 내습 시기인 9월 14일 해상에 투하한 2개의 위치 추적 부이가 가덕도 남쪽 해상을 지 나 약 30 km를 이동하며 1 ∼ 2일 후 거제도 북동부 해안 가로 유입되는 결과를 보여주었다. 한편, 두 시기의 해상 풍과 해수 표층 흐름을 분석한 결과 낙동강 하구역은 시 기에 따라 주된 풍향의 차이를 보였으나 거제 해역에서 북동풍계열의 풍향이 지배적이었으며 거제 북동부 연 안으로 유입되는 공통적인 해수 표층 흐름이 나타났다. 이상의 연구 결과는 낙동강에서 유출된 부유쓰레기가 거제도 해안으로 유입되기 어려우며 다대포항 주위에 집적되거나 부산만의 동남부 해역으로 이동할 것이라 는 Song et al.
후속연구
본 연구는 낙동강 하구를 통해 해상으로 유입된 부유 쓰레기의 이동을 예측하는 것에서 벗어나 실제적인 유 입 시기 및 환경, 이동 경로, 집적 위치 등을 파악하였다 는 측면에서 의미가 있다. 또한, 낙동강 유출 부유쓰레기 의 피해 지역에 대한 효율적 관리 방안과 지원 대책을 마 련하기 위한 과학적 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 하지만 보다 구체적이고 정확한 부유쓰레기 이동 특성을 파악하기 위해, 향후 다양한 해양기상 환경 에서 이동 경로 추적을 위한 구간 및 기간을 확대한 지속 적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.
(2007)은 낙동강 하구둑의 방류량 및 해수 유동에 따른 입자추적 수치모의를 통해 낙동강 하구역 내 부유쓰 레기의 거동 특성을 파악하고자 하였다. 이와 같은 선행 연구들은 해상으로 유입되는 하천 부유쓰레기의 이동 과 확산을 예측할 수 있어 수거 및 관리 방안 수립에 중 요한 자료로 활용될 수 있을 것이다. 하지만 예측 결과에 대한 검증 사례가 부족하여 실제적인 유입 시기 및 환경, 이동 경로, 집적 위치 등을 파악하기 어렵다.
또한, 낙동강 유출 부유쓰레기 의 피해 지역에 대한 효율적 관리 방안과 지원 대책을 마 련하기 위한 과학적 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 하지만 보다 구체적이고 정확한 부유쓰레기 이동 특성을 파악하기 위해, 향후 다양한 해양기상 환경 에서 이동 경로 추적을 위한 구간 및 기간을 확대한 지속 적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
HF-Radar의 기능은 무엇인가?
4). HF-Radar는 육상에서 단파 (HF)대역의 레이더 신호를 해상으로 발사한 후 해면에 서 반사되어 돌아오는 신호를 분석하여 실시간으로 해 수 표층 흐름을 관측할 수 있다(Song et al., 2010).
HF-Radar를 통해 관측된 표층 흐름 자료는 어디에 활용되는가?
, 2010). 현재 HF-Radar를 통해 관측된 표층 흐름 자료는 유류오염 확 산 예측, 하구역의 담수 확장 모니터링, 해양순환연구 등 다양한 분야에 활용되고 있다(Hwang et al., 2011).
육상기인 해양쓰레기의 주요 발생원은 어떻게 구분되는가?
, 2002a). 육상기인 쓰레기 의 주요 발생원은 하천을 통한 유입과 연안 활동에 의한 현장 발생으로 구분되며 특히 홍수나 폭우 시 부유쓰레 기의 형태로 하천을 통해 많은 양이 유입되고 있다(Yu et al., 2002b; Park and Kang, 2005).
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