[논문]적조 확산예측 모델의 적용에 관한 연구

권철휘; 조규대; 이삼근

문제 정의

본 연구의 목적은 적조생물의 성장 . 소멸과정과 해수유동에 의한 부유물질의 이류 및 확산과정을 포함하는 적조확산 예측모델을 실제 적조발생 해역인 남해안에서 재현함으로써 적조 확산모델의 적용 가능성에 대해서 검토하는 것이다.
본 연구의 목적은 적조생물의 성장 . 소멸과정과 해수유동에 의한 부유물질의 이류 및 확산과정을 포함하는 적조확산 예측모델을 실제 적조발생 해역인 남해안에서 재현함으로써 적조 확산모델의 적용 가능성에 대해서 검토하는 것이다. 현장 관측자료를 이용하여 단 기간(수일)후의 적조발생상황을 예측하여 적조 발생예보 및 적조피 해 최소화를 유도하는데 그 목적이 있다.
소멸과정과 해수유동에 의한 부유물질의 이류 및 확산과정을 포함하는 적조확산 예측모델을 실제 적조발생 해역인 남해안에서 재현함으로써 적조 확산모델의 적용 가능성에 대해서 검토하는 것이다. 현장 관측자료를 이용하여 단 기간(수일)후의 적조발생상황을 예측하여 적조 발생예보 및 적조피 해 최소화를 유도하는데 그 목적이 있다. 또한, 적조의 이동 및 확산형태에 영향을 미치는 해양 환경요인을 파악하고, 향후 적조이동 및 확산경로를 추정하는 연구에 필요한 자료를 구죽하는 것이다.

제안 방법

해류는 제주해협과 대한해협, 그리고 제주도와 대마도 사이의 단면을 통한 해수수송량으로 추정하였다(김 등, 2000). 바람자료는 적조발생시의 평균 풍향과 풍속을 사용하여 case by case로 실험하였다(Chang, 1970).
적조모델에서 적조생물의 개체수는 적조생물이 주.야간에 암모니아와 질산을 섭취하면서 증식하는 과정을 통하여 적조생물이 이분열하는 현상을 수치적으로 계산한 후, 그 계산값을 적조생물의 개체수로 환산하였다.(Ymagi, 1995).

대상 데이터

적조발생의 상황자료는 2001년 8월 15일부터 전남 나로도 인근해역에서 최초 Cochlodinium 에 의한 적조가 발생했을 때의 자료를 이용하였다. 적용모델의 계산영역이 남해안에 국한된 관계로 적조가 부산을 거쳐서 동해안으로 확산되기 전까지의 적조 분포상황에 대하여 적용하였다. 연구해역에서의 조류를 재현하기 위하여 수심 적분된 2차원 조류모델를 사용하였다.
적조발생의 상황자료는 2001년 8월 15일부터 전남 나로도 인근해역에서 최초 Cochlodinium 에 의한 적조가 발생했을 때의 자료를 이용하였다. 적용모델의 계산영역이 남해안에 국한된 관계로 적조가 부산을 거쳐서 동해안으로 확산되기 전까지의 적조 분포상황에 대하여 적용하였다.

이론/모형

적용모델의 계산영역이 남해안에 국한된 관계로 적조가 부산을 거쳐서 동해안으로 확산되기 전까지의 적조 분포상황에 대하여 적용하였다. 연구해역에서의 조류를 재현하기 위하여 수심 적분된 2차원 조류모델를 사용하였다. 해류는 제주해협과 대한해협, 그리고 제주도와 대마도 사이의 단면을 통한 해수수송량으로 추정하였다(김 등, 2000).

성능/효과

해수유동, 적조의 이류 및 확산의 정확한 계산을 위해서는 연구해역에서의 정확한 바람자료가 필수적인 입력요소이지만, 가상의 바람자료를 사용함으로써 연구해역의 기상특성을 잘 반영하지 못한 것으로 나타났다. 그러나, 모델의 결과, 적조의 이류와 확산 등의 경로를 추정할 수 있었으며, 계략적인 적조의 이동속도와 분포상황 등을 모델결과를 통하여 예측할 수 있었다. 체계적인 자료수집과 정확한 모델의 검증을 통하여 적조의 발생, 이류 및 확산과정을 예측할 수 있는 가능성을 알 수 있었다.
그러나, 모델의 결과, 적조의 이류와 확산 등의 경로를 추정할 수 있었으며, 계략적인 적조의 이동속도와 분포상황 등을 모델결과를 통하여 예측할 수 있었다. 체계적인 자료수집과 정확한 모델의 검증을 통하여 적조의 발생, 이류 및 확산과정을 예측할 수 있는 가능성을 알 수 있었다.
해수유동모델의 검증에서 계산값은 관측값을 비교적 잘 재현하였지만, 일부 개방경계 부근해역과 내만에서는 입력된 조석값의 오차와 모델 격자간의 급격한 수심변화에 의하서 일부 개방경계에서 강한 잔차류가 나타났다. 해수유동, 적조의 이류 및 확산의 정확한 계산을 위해서는 연구해역에서의 정확한 바람자료가 필수적인 입력요소이지만, 가상의 바람자료를 사용함으로써 연구해역의 기상특성을 잘 반영하지 못한 것으로 나타났다. 그러나, 모델의 결과, 적조의 이류와 확산 등의 경로를 추정할 수 있었으며, 계략적인 적조의 이동속도와 분포상황 등을 모델결과를 통하여 예측할 수 있었다.
해수유동모델의 검증에서 계산값은 관측값을 비교적 잘 재현하였지만, 일부 개방경계 부근해역과 내만에서는 입력된 조석값의 오차와 모델 격자간의 급격한 수심변화에 의하서 일부 개방경계에서 강한 잔차류가 나타났다. 해수유동, 적조의 이류 및 확산의 정확한 계산을 위해서는 연구해역에서의 정확한 바람자료가 필수적인 입력요소이지만, 가상의 바람자료를 사용함으로써 연구해역의 기상특성을 잘 반영하지 못한 것으로 나타났다.

후속연구

현장 관측자료를 이용하여 단 기간(수일)후의 적조발생상황을 예측하여 적조 발생예보 및 적조피 해 최소화를 유도하는데 그 목적이 있다. 또한, 적조의 이동 및 확산형태에 영향을 미치는 해양 환경요인을 파악하고, 향후 적조이동 및 확산경로를 추정하는 연구에 필요한 자료를 구죽하는 것이다.

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