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The Annual Report of Busan Metropolitan City Institute of Health & Environment 19(1) 114~132(2009) 보건환경연구원보 수영만및광안리주변수질특성조사연구 강성원 임용승 최종욱 유숙진 권기원 류병순환경조사과 Study on the Specific Character of Water Quality in Suyeong Bay & Kwanganri Seong-Won Kang, Young-Sung Yim, Jong-Wook Choi, Suk-Jin You, Ki-Won Kwon and Byung-Soon Ryu Environmental Research Division Abstract To investigate the characteristics of water quality in Suyeong Bay & Kwangan Beach, 12 sampling sites were selected including Suyeong River the of and Kwangan Beach. The salinity of sampling sites ranged from measured 22 to 33 during the spring(march to June) and measured 15 to 33 during the summer, so it shows that the fresh water from rainfall affected the salinity of Suyeong Bay during the summer. The concentration of the pollutants such as COD, T-N, T-P and NH 3-N satisfied the Environmental Standard Sea Level Ⅱ at most sites, but especially exceeded the Sea Level Ⅱ at the downstream of Suyeong River in the summer. The main direction of tidal current was the southwest in Suyeong Bay. The tidal current was active at the outside of Kwangan Beach, though stagnant at the inside. The concentration of chlorophyll-a ranged of 0.0 to 6.5 mg/m 3. which was more affected by tidal current than that of the other pollutants. Key words : Suyeong Bay, Kwangan Beach, Salinity, Tidal Current 서론수영만은우리나라의남동해안에위치하여해운대동백섬과이기대를연결하는내만해역으로그안에는요트경기장과광안리해수욕장이있으며만내에는수영강이흐르고있다 1). 수영강은경남양산시의웅상읍, 동면의경계에서발원하여남하하면서철마천, 석대천, 온천천이지류를형성하여수영1 호교를거쳐민락동수영만에도달하는하천연장 28.4 km, 유역면적 199.57 km2인부산광역시최대의도시하천이다. 회동수원지상류유역의대부분은상수원보호구역으로개발이제한된자연상태의하천유역으로대부분이수림이울창한산지로구성되어있고그다지유출이크지않은지역이고, 회동수원지하류의수영강본류유역은금사동의구월산부근반여동의위봉, 재송동의장산일대를제외한하변지역이주거지및공장지대로도시화가되어있다. 서쪽에산지가분포하여대부분의소하천이남동연안으로유입하는서고동저형의지형이주로나타난다 2). 수영만은지형적으로수영강하구의상부에서외해쪽으로폭이넓어지고수심이깊어지는연안평야형하구이다. 따라서 이해역은외해와접하는단면이넓어만내수가외해수의침입을직접받는특성을가지고있다. 또한수영강을중심으로인구가밀집한광안리지역과해운대지역, 그리고수영요트경기장으로부터오염물질이대량으로유입될수있는해역이기도하다 3). 부산연안의해양환경은최근 5년간 COD 기준 Ⅱ등급인평균 1.51 mg/l 수준이며, 총질소와총인농도는 5년간평균각각 0.427 mg/l, 0.040 mg/l 로수질기준 Ⅱ등급에해당한다. 그리고해양의영향으로기온의일교차와연교차가내륙에비하여상대적으로작고연중온화한기후를보이나, 바람은상대적으로강한편이고여름에태풍의피해를많이받는지역이다. 10년간연평균강수량은 1,716 mm 로여름철인 6, 7, 8월에연평균수량의 53 % 를차지하여집중호우의형태를보인다. 조류는왕복성으로크기는유사하며, 외해쪽으로연중북상하는동한난류의영향이강하고연안으로접근할수록유속이감소한다. 부산연안을낙동강권역, 부산항권역, 수영만권역등세가지권역으로구분하였을때 BOD, 총질소, 총인등오염물질발생부하량은수영강유역이가장많이나타났다. 수영만권역의환경 * Corresponding author. E-mail : k6967@korea.kr Tel : +82-51-758-6123, Fax : +82-51-753-1424

수영만및광안리주변수질특성조사연구 115 악화의원인을조사한결과영향을줄수있는요인들로는생활하수, 해수욕장쓰레기, 공단배츨오염물질, 부산일대산림파괴, 유류오염사고의순으로조사되었다 4). 수영만의수질은육지로부터의유입수에기인한다는보고가있으며 5), 또한비점원오염부하가미치는영향에서수영강의오염부하가낙조시는해운대해수욕장으로, 창조시에는광안리해수욕장으로수질을악화시킨다는연구결과 6) 와수영만으로유입되는오염원중대표적인오염원은온천천과수영강이며, 오염부하량은암모니아성질소가특히높게나타난다고보고된바있다 7). 는표층수를채취하였고, 부산광역시수영구청 ( 지역경제과 ) 의선박을협조받았다. 재료및방법 시료채취및기간시료채취는수영강에서오염물질이영향을미칠수있는수영만의여러을선정하였는데, 채취은수영만의수영강하류과광안리해수욕장연안지역, 광안대교바깥쪽과요트경기장인근해역등을포함한 12개으로 Fig. 1과 Table 1에나타나있다. 시료채취기간은 3월부터 10월까지매월총 8회시료채취를하였고 3, 4월의봄철과 5, 6월의해수욕장개장준비기와 7, 8월하절기, 10월가을철까지이다. 시료 Fig. 1. Location of Sampling sites in Suyeong Bay. 이화학적분석방법및분석결과이화학적인분석항목은 ph, COD, T-N, T-P 등 9개항목을수질오염공정시험기준 9) 에의거분석하였으며, 각항목의분석방법은 Table 2와같으며그에따른수질분석결과는 Table 3-1 및 Table 3-2와같다. Table 1. The name of Location of Sampling sites No. sites sampling location month 1 민락항등대 2 민락방향방파제 3 안개섬 ( 바위섬 ) 4 호메르스앞 5 WHO호프집앞 6 남천삼익비치 7 광안대교교각 (24) 8 광안대교주교각 ( 우측 ) 9 광안대교주교각 ( 좌측 ) 10 요트경기장 11 민락수변공원 12 수영강 ( 롯데캐슬 ) 35 09 07 N 129 07 43 E 35 09 06 N 129 07 27 E 35 09 10 N 129 07 19 E 35 09 02 N 129 07 09 E 35 08 52 N 129 07 03 E 35 08 42 N 129 07 09 E 35 08 33 N 129 07 21 E 35 08 28 N 129 07 38 E 35 08 49 N 129 07 59 E 35 09 08 N 129 08 33 E 35 09 15 N 129 08 09 E 35 09 38 N 129 07 59 E 3, 4, 5, 6, 7(2), 8, 10

116 강성원 임용승 최종욱 유숙진 권기원 류병순 Table 2. The physicochemical parameters and analytical method Parameter Unit Method ph - YSI 556 Salinity YSI 556 Temp. YSI 556 DO mg/l YSI 556 COD mg/l Mn oxidation method T-N mg/l Photometric method(bran+luebbe) T-P mg/l Photometric method(bran+luebbe) NH3-N mg/l Absorptiometric Analysis chlorophyll-a mg/m 3 Spectrophotometric method Table 3-1. Water quality at each site of Suyeong Bay Date 3.18 4.30 5.29 6.25 7.10 7.28 8.14 10.21 Site Item ph 7.5 7.5 7.7 7.8 7.9 7.9 8.0 8.0 8.1 8.1 8.0 7.9 DO 7.5 8.8 8.0 7.9 7.8 7.8 7.8 7.9 7.9 7.7 6.5 6.9 Temp. 13 13 13 13 13 13 13 12 12 12 13 14 Salinity 33.40 33.70 33.70 33.75 33.72 33.73 33.70 33.70 33.70 31.44 24.60 27.20 ph 7.7 7.7 7.8 7.8 7.9 7.9 7.9 8.0 8.1 8.1 8.0 7.9 DO 7.9 8.1 8.1 8.0 8.2 8.3 8.3 8.2 8.3 8.1 7.6 7.6 Temp. 13 13 13 14 14 14 14 13 14 14 15 15 Salinity 32.87 33.02 33.05 33.08 33.09 32.95 32.97 33.02 32.85 31.03 25.55 27.70 ph 7.8 7.7 7.8 7.8 7.9 8.0 7.9 8.0 8.0 8.0 8.0 7.9 DO 9.0 9.1 9.2 9.0 9.1 8.9 8.9 9.0 9.0 9.0 8.9 8.5 Temp. 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 Salinity 32.75 32.86 32.94 32.92 32.88 32.86 32.47 32.46 32.74 32.84 31.41 29.20 ph 8.1 8.0 8 8.0 8.0 8.1 8.1 8.1 8.1 8.0 7.6 7.5 DO 8.0 7.6 7.6 7.3 7.3 7.3 7.6 7.7 7.6 6.9 5.2 5.0 Temp. 18 18 18 17 17 17 17 17 16 17 18 19 Salinity 33.57 33.71 33.62 33.77 33.87 33.89 33.90 33.91 33.92 31.74 24.23 22.68 ph 8.0 8.1 8.2 8.1 8.2 8.1 8.1 8.1 8.1 8.0 7.8 7.5 DO 6.6 6.8 7.2 7.2 7.2 7.2 7.3 7.2 6.9 6.3 5.2 5.4 Temp. 18 18 18 18 18 18 17 17 18 17 19 19 Salinity 24.63 31.75 30.70 28.94 30.10 31.55 32.67 32.12 29.72 24.95 18.10 15.82 ph 7.7 7.7 8 8.1 8.1 8.1 8.1 8.1 8.1 8.0 7.7 7.5 DO 7.4 7.7 7.8 7.8 7.7 7.7 7.6 7.8 7.7 7.3 5.2 5.4 Temp. 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 23 23 Salinity 26.54 27.45 28.42 29.64 30.34 29.85 29.95 30.52 30.34 25.23 18.76 18.13 ph 8.1 8.1 8.1 8.2 8.2 8.1 8.2 8.2 8.2 8.0 7.7 7.6 DO 5.9 5.9 6.1 6.7 6.4 5.8 7.0 6.8 6.2 5.1 4.8 4.8 Temp. 23 23 23 23 23 23 23 23 24 24 24 24 Salinity 30.85 30.61 30.42 29.88 30.56 29.93 30.60 31.02 29.64 24.98 19.47 17.78 ph 7.7 7.8 7.8 7.8 7.8 7.7 7.8 7.8 7.8 7.7 7.6 7.6 DO 7.6 7.5 7.4 7.7 7.2 6.8 6.9 6.9 7.0 6.9 6.5 6.9 Temp. 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 Salinity 33.22 33.61 33.45 33.62 33.47 33.53 33.69 33.74 33.70 32.45 29.12 32.75 Unit :DO(mg/L), Temp.( ), Salinity( )

수영만및광안리주변수질특성조사연구 117 Table 3-2. Water quality at each site of Suyeong Bay Date 3.18 4.30 5.29 6.25 7.10 7.28 8.14 10.21 Site Item COD 0.4 0.2 0.6 0.2 0.2 0.4 0.2 0.4 0.2 0.8 3.2 3.0 T-N 0.246 0.146 0.133 0.112 0.130 0.109 0.102 0.109 0.148 1.050 3.955 2.825 T-P 0.034 0.025 0.020 0.020 0.020 0.014 0.014 0.015 0.016 0.086 0.321 0.241 NH 3-N 0.155 0.106 0.105 0.106 0.108 0.147 0.138 0.112 0.148 0.577 1.478 2.116 chlorophyll-a 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.0 0.0 0.0 0.2 0.7 0.7 COD 0.4 0.8 0.4 0.4 0.8 0.4 0.8 0.8 0.8 1.2 3.0 2.6 T-N 0.327 0.516 0.240 0.260 0.367 0.292 0.357 0.254 0.390 0.911 2.563 1.934 T-P 0.031 0.045 0.033 0.030 0.037 0.029 0.031 0.029 0.035 0.052 0.144 0.128 NH 3-N 0.148 0.170 0.224 0.153 0.348 0.234 0.266 0.265 0.297 2.069 2.162 1.171 chlorophyll-a 0.3 0.3 0.3 0.4 0.6 0.3 0.2 0.2 0.4 0.7 3.2 3.6 COD 1.4 1.4 1.4 1.4 1.6 1.2 1.2 1.8 1.4 1.4 1.8 1.6 T-N 0.222 0.209 0.154 0.128 0.149 0.157 0.319 0.356 0.268 0.192 0.672 1.516 T-P 0.026 0.024 0.022 0.021 0.021 0.024 0.033 0.034 0.029 0.025 0.057 0.13 NH 3-N 0.073 0.170 0.130 0.105 0.111 0.137 0.161 0.296 0.153 0.119 0.336 0.695 chlorophyll-a 4.1 3.6 3.6 3.5 3.1 3.0 2.0 1.2 1.8 1.6 2.2 2.5 COD 1.8 1.4 1.0 1.0 1.8 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 3.0 2.6 T-N 0.559 0.532 0.495 0.52 0.421 0.375 0.395 0.368 0.379 1.14 3.018 3.285 T-P 0.066 0.049 0.049 0.045 0.042 0.036 0.032 0.036 0.032 0.072 0.201 0.242 NH 3-N 0.220 0.180 0.240 0.220 0.200 0.220 0.200 0.220 0.340 0.460 1.000 1.200 chlorophyll-a 0.4 0.3 1.9 0.9 0.7 0.7 0.6 0.7 0.9 0.5 0.9 0.6 COD 2.8 1.8 1.2 1.6 1.2 0.8 0.8 1.2 2.0 2.0 3.6 3.8 T-N 1.455 0.903 0.640 0.860 0.689 0.535 0.404 0.391 0.676 1.356 1.899 2.855 T-P 0.101 0.098 0.072 0.083 0.071 0.065 0.053 0.053 0.062 0.102 0.135 0.195 NH 3-N 0.370 0.407 0.241 0.296 0.278 0.222 0.167 0.185 0.370 0.648 0.907 0.944 chlorophyll-a 0.7 0.9 1.1 1.2 0.9 0.8 1.1 0.6 0.4 0.8 0.0 0.7 COD 2.6 2.0 1.8 1.4 2.0 1.8 2.2 2.2 2.4 3.2 3.6 3.6 T-N 1.457 0.848 0.523 0.319 0.288 0.297 0.343 0.318 0.369 1.917 3.753 4.437 T-P 0.101 0.079 0.056 0.045 0.038 0.037 0.040 0.036 0.040 0.130 0.253 0.333 NH 3-N 0.412 0.370 0.254 0.230 0.240 0.215 0.235 0.226 0.210 0.720 0.975 1.250 chlorophyll-a 2.3 3.1 3.9 4.6 6.5 4.3 4.0 3.7 4.1 2.1 1.0 0.0 COD 1.4 1.6 2.0 2.4 2.2 1.4 2.8 2.4 2.2 3.4 4.4 4.4 T-N 0.064 0.213 0.194 0.201 0.093 0.314 0.072 0.032 0.340 1.423 2.684 3.020 T-P 0.019 0.030 0.038 0.038 0.032 0.038 0.041 0.025 0.045 0.120 0.226 0.263 NH 3-N 0.045 0.073 0.052 0.046 0.028 0.073 0.014 0.015 0.088 0.605 1.218 1.294 chlorophyll-a 0.7 1.3 2.7 1.6 1.6 0.5 2.3 1.4 1.1 0.5 1.9 1.8 COD 1.8 1.0 1.2 1.6 1.2 1.4 1.4 1.6 2.0 2.0 1.6 2.0 T-N 0.498 0.495 0.478 0.463 0.498 0.469 0.384 0.350 0.431 0.837 2.131 0.794 T-P 0.041 0.048 0.042 0.037 0.039 0.039 0.032 0.033 0.059 0.066 0.158 0.078 NH 3-N 0.040 0.014 0.025 0.019 0.026 0.016 0.039 0.014 0.012 0.195 0.668 0.143 chlorophyll-a 1.0 0.9 0.8 0.4 0.7 0.4 0.5 0.4 0.5 0.3 0.4 0.7 Unit:COD(mg/L), T-N(mg/L), T-P(mg/L), NH 3-N(mg/L), chlorophyll-a(mg/m 3 )

118 강성원 임용승 최종욱 유숙진 권기원 류병순 결과및고찰별오염물질의수질현황조사를시작한 3월부터 10월까지강수량은 Fig. 2와같이월최저 30 mm에서최고 880 mm 이상까지변동이심하였고특히 3, 4월봄철과하절기인 7월과의강수량차이는큰폭으로나타났다. 각별염분, 총질소, 총인, 암모니아성질소및클로로필-a를 Fig. 2에서 Fig. 5까지각각나타내었다. 염분은 1과 10, 11, 12를제외한나머지는대체로 28-34 을보여주었다. 3, 4, 5, 10월염분의변화폭은 25-33 이고, 하절기인 7, 8월은 15-32 로크게나타났다. COD는 1, 10, 11, 12에서 0.4-4.4 mg/l의오염도를보였고특히하절기인 7, 8월에는전에서평균 2.3 mg/l 으로해역수질 Ⅱ등급을초과하였다. 총질소는전에서 0.032-4.437 mg/l의범위에있으며특히 10, 11, 12에서 0.192-4.437 mg/l 의변화폭을가지는데세의평균치는 2.09 mg/l 정도로역시해역수질Ⅱ 등급을상회하였다. 총인은총질소와유사한형태를가지고있는데하절기와수영강하류인 10, 11, 12를제외하고대부분해역수질Ⅱ등급을만족하는수준이었다. 암모니아도총질소와총인과유사한경향을보이고있으며하절기에는담수의희석작용으로농도가 0.01-1.25 mg/l 의변화를보여주고있고 3, 4, 5월에는오히려 0.07-2.16 mg/l 의다소 높은농도를나타냈다. 클로로필 -a 는강수량이적은 3, 4, 8, 10월의평균농도범위가 0.2-0.9 mg/m 3 으로나타났고 7월하절기에는 2.1 mg/m 3 으로나타났는데수영강하류보다광안리해수욕장과광안대교부근에서높은농도의클로로필-a를보여준다. Rainfall(mm) 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 3 4 5 6 7 8 9 10 Month Fig. 2. Monthly Rainfall of Sampling site in Busan, 2009. 35 염분도 33 ( ) 31 29 27 25 23 21 19 17 3월 4월 5월 6월 7월-1 7월-2 8월 10월 C 5 O D (mg /L) 4 3 2 1 3월 4월 5월 6월 7월-1 7월-2 8월 10월 15 Fig. 3. Monthly variations of salinity, COD in each sites. 0

수영만및광안리주변수질특성조사연구 119 5.0 T-N (mg /L) 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 3월 4월 5월 6월 7월-1 7월-2 8월 10월 0.35 T-P (mg /L) 0.30 0.25 0.20 3월 4월 5월 6월 7월-1 7월-2 8월 10월 2.0 0.15 1.5 0.10 1.0 0.5 0.05 0.0 0.00 2.4 NH3 (mg /L) 2.1 1.8 1.5 1.2 3월 4월 5월 6월 7월-1 7월-2 8월 10월 클 7.0 로 6.5 로필 6.0 a (mg 5.5 /m 3 ) 5.0 4.5 4.0 3.5 3월 4월 5월 6월 7월-1 7월-2 8월 10월 3.0 0.9 2.5 0.6 2.0 1.5 0.3 1.0 0.5 0.0 0.0 Fig. 5. Monthly variations of NH3-N, chlorophyll-a in each sites. 오염물질의거동특성염분 (salinity) 염분의분포를결정짓는주요원인중에해수표면의염분을증가시키는요인은바람, 일사등에의한해수의증발이며, 염분을감소시키는요인은강수, 하천수, 해빙등에의한담수의공급등에의한다. 일반적으로대양에서의표면염분의값은 33-37 이며, 강우량의연변화가심하지않으면그연변화는 0.5 를넘지않는다 10),11). Fig. 6에서 Fig. 9까지시료채취일별염분의분포를나타내었다. 3, 4월은강우량이월평균 100 mm 이하여서광안리해수욕장연안의염분은 33 을유지하고있고수영강하류 10, 11, 12 주변은 27-31 을나타내고있다. 5, 6월강수량이 200 mm 에육박하는시기에는광안리주변은 32-33 을나타내고, 수영강하류은 22-31 로봄철에비하여다소낮은염분도를나타내었다. 하절기인 7, 8월에는 6, 7, 8, 9는 29-33 정도이고, 그외수영강하류 10, 11, 12는 15-25 로강우에따른담수의영향을크게받은것으로나타났다. 이처럼수영만의물리적현상의계절적변동은만내의지형뿐만아니라수영강으로부터유입되는담수에의해서영향을많이받음을알수있다 3). 화학적산소요구량 (COD) COD 유발물질은그분해에산소가소비되는물질로서다양한유기물을포함하며생활하수, 농경및폐수및유류유출에의하여해양에유입된다 10). 산소요구성물질의측정은담수에서는주로생화학적산소요구량 (BOD) 으로행해지나수영만은해수이므로화학적산소요구량 (COD) 으로수행하였으며, Fig. 10에서 Fig. 13까지시료채취일별화학적산소요구량측정결과를나타내었다. 부산연안의해양환경은최근 5년간 COD 기준 Ⅱ등급인평균 1.51 mg/l( 전국연안평균 1.32 mg/l) 수준이다 4). 수영만내의 COD 값은조사기간내 0.2-4.4 mg/l 의범위에있는데, 3, 4, 5, 6, 10월은 0.2-3.2 mg/l 의범위에있으며수영강하류 3개 ( 10, 11, 12) 을제외하면 0.2-2.0 mg/l 정도로해역 Ⅱ등급을만족하는수질을나타내고있다. 하절기인 7, 8월에는 0.8-4.4 mg/l 로서수영강하류외에서 COD 2.0 mg/l 을상회하는곳이여러곳나타났다. 또수영강에서내려오는 COD 물질이광안리해수욕장내에는어느정도영향이미치는것으로나타났고, 갈수기인 10월에다시확산이되어광안대교바깥쪽으로이동이일어났는데조류의흐름에따라동백섬방향으로움직이는형태를보여주고있었다.

120 강성원 임용승 최종욱 유숙진 권기원 류병순 Fig. 6. Horizontal distribution of surface salinity in 18 March and 30 April, 2009. Fig. 7. Horizontal distribution of surface salinity in 29 May and 25 June, 2009. Fig. 8. Horizontal distribution of surface salinity in 10 July and 28 July, 2009.

수영만및광안리주변수질특성조사연구 121 Fig. 9. Horizontal distribution of surface salinity in 14 August and 21 October, 2009. Fig. 10. Horizontal distribution of COD in 18 March and 30 April, 2009. Fig. 11. Horizontal distribution of COD in 29 May and 25 June, 2009.

122 강성원 임용승 최종욱 유숙진 권기원 류병순 Fig. 12. Horizontal distribution of COD in 10 July and 28 July, 2009. Fig. 13. Horizontal distribution of COD in 14 August and 21 October, 2009. 총질소 (T-N) 질소는비료사용에따른농경지폐수, 생활하수등으로유입되며일반적인하수처리에의하여제거가어려운것으로알려져있다. 질소와같은영양염의연안으로의유입은부영양화를유발하여적조를발생시키는중요한원인이된다 10). 따라서수영만에서의영양염공급이녹조류발생과무관하지않은것으로생각되어진다 12). 수영만의총질소측정결과는 Fig. 14에서 Fig. 17과같이나타났다. 부산연안의최근 5년간총질소의농도는 0.427 mg/l 로해역수질 Ⅱ등급에해당하는데 4) 수영만은 0.032-4.437 mg/l 의범위에있다. 이역시수영강하류세을제외하면 0.6 mg/l 이하의수질 Ⅱ등급으로나타난다. 하지만하절기에는요트경기장주변과동백섬일대에이르기까지오염물질의확산으로 1.0 에서 4.0 mg/l 까지높은농도를유지하였다. 총인 (T-P) 부산연안의최근 5년간총인의농도는 0.04 mg/l 로해역수질 Ⅱ등급에해당하는데 4), Fig. 18에서 Fig. 21과측정한결과와같이, 수영만은 0.02-0.33 mg/l 의범위에있고, 수영강하류세에서의평균농도는 0.157 mg/l 으로수질 Ⅱ등급을상회하고있다. 3, 4, 5, 6, 10월에는수영강하류에서어느정도의확산이일어나광안리해수욕장에는다소낮은농도를유지하고있고, 대부분의들은해역수질 Ⅱ등급을만족하고있다. 하절기인에는광안리해수욕장내측과동백섬방향으로총인의오염물질분포가고르게나타났다.

수영만및광안리주변수질특성조사연구 123 Fig. 14. Horizontal distribution of T-N in 18 March and 30 April, 2009. Fig. 15. Horizontal distribution of T-N in 29 May and 25 June, 2009. Fig. 16. Horizontal distribution of T-N in 10 July and 28 July, 2009.

124 강성원 임용승 최종욱 유숙진 권기원 류병순 Fig. 17. Horizontal distribution of T-N in 14 August and 21 October, 2009. Fig. 18. Horizontal distribution of T-P in 18 March and 30 April, 2009. Fig. 19. Horizontal distribution of T-P in 29 May and 25 June, 2009.

수영만및광안리주변수질특성조사연구 125 Fig. 20. Horizontal distribution of T-P in 10 July and 28 July, 2009. Fig. 21. Horizontal distribution of T-P in 14 August and 21 October, 2009. 암모니아성질소 (NH 3-N) 암모니아성질소는동물의배설물등의유기성질소화합물이분해하여생긴첫단계의물질로서최근에오염되었음을알수있어위생학적인면에서중요한오염의지표가되고있다 10). Fig. 22에서 Fig. 25까지시료채취일별암모니아성질소의측정결과를나타내었으며, 암모니아성질소는수영강의강우에의한담수유입으로영향을받을때초기강우시수영강하류와동백섬인근까지확산하는것으로나타난다. 3, 5, 6, 10월에는수영강하류일부만암모니아의분포를나타내고있는데강우의영향을받은 5월에는광안리해수욕장의외측부분에오염물질의확산이나타났다. 특히광안리해수욕장의양쪽가장자리에서농도가높으며, 하절기에는수영강에많은양의담수유입으로암모니아성질소의희석이일어나서오히려농도가낮은것으로나타났다. 클로로필 a(chlorophyll a) 식물성플랑크톤의농도를측정하는방법으로는현미경으로직접식물성플랑크톤의종류와개수를측정하는방법과그것의부피또는중량을측정하는방법이있다. 그러나식물성플랑크톤을현미경으로서직접측정하는경우에는각식물성플랑크톤의종류를구분하기위한전문적인지식이필요하며자료의양이많아지는문제점이있다. 그리고부피또는중량을측정하는경우에는부유물질과동물성플랑크톤에의한오차가발생할수있는문제점이있다. 이런문제점을해결하기위하여식물성플랑크톤의농도와높은상관관계를갖는 chlorophyll-a 의농도를측정하기로하였다. chlorophyll-a 는다른색소와는달리모든식물성플랑크톤에함유되어있어측정하기가비교적간단하다. 그리고 chlorophyll -a농도로부영양화를평가하는기준이될수있다. EPA 에따르면 4 mg/m 3 이하일때빈

126 강성원 임용승 최종욱 유숙진 권기원 류병순 영양상태이고 4-10 mg/m 3 일경우중영양이고 10 mg/m 3 이상은부영양으로본다고한다 13). chlorophyll-a 는광합성작용을담당하는물질로모든식물성플랑크톤에들어있기때문에해수에존재하는다양한작은입자들에서식물성플랑크톤을구분하여그생물량을측정할수있는보편적인방법으로사용되고있으며 14), 또한수온상승과해수표면의일사량증가에따른활발한광합성작용으로식물성플랑크톤의개체증식에영향을주는것으로알려져있다 15). Fig. 26에서 Fig. 29까지시료채취일별 chlrophyll-a 측정결과를나타내었다. 3월부터 10월까지의조사기간중 chlorophyll-a는 0.0-6.5 mg/m 3 으로범위가다소큰폭이었고 12개별평균농도는 0.8-1.8 mg/m 3 로나타났다. 강우량이적었던 3, 10월에대부분의 chlorophyll-a 농도 가 0.0-1.0 mg/m 3 으로낮은범위에있었고 4월에는수영강하류 3개에서 0.7-3.6 mg/m 3 으로다소높은농도를나타냈다. 5월에는 chlorophyll-a 가조류의흐름에따라광안리해수욕장안쪽과민락방파제쪽으로편중되는경향을보여준다. 7월 10일에는강우량이많았지만광안리와광안대교요트경기장일대모든에서 0.0-1.2 mg/m 3 으로낮게나타났고, 7월 28일에는수영강하류인민락수변공원과요트경기장은낮은농도를나타냈고그외대부분은 2.1-6.5 mg/m 3 으로높은범위를보여주었는데조류의흐름이남서방향으로흘러서만내로오염물질의정체가일어나 chlorophyll-a 가높아진것으로생각된다. 8월에는대부분의에서 0.5-2.7 mg/m 3 으로나타났는데특히민락회센터주변에서높은농도를보여주었다. Fig. 22. Horizontal distribution of NH 3-N in 18 March and 30 April, 2009. Fig. 23. Horizontal distribution of NH- 3N in 29 May and 25 June, 2009.

수영만및광안리주변수질특성조사연구 127 Fig. 24. Horizontal distribution of NH 3-N in 10 July and 28 July, 2009. Fig. 25. Horizontal distribution of NH 3-N in 14 August and 21 October, 2009. Fig. 26. Horizontal distribution of chlorophyll-a in 18 March and 30 April, 2009.

128 강성원 임용승 최종욱 유숙진 권기원 류병순 Fig. 27. Horizontal distribution of chlorophyll-a in 29 May and 25 June, 2009. Fig. 28. Horizontal distribution of chlorophyll-a in 10 July and 28 July, 2009. Fig. 29. Horizontal distribution of chlorophyll-a in 14 August and 21 October, 2009.

수영만및광안리주변수질특성조사연구 129 오염물질과의상관관계봄철 (3,4월) 에서의상관관계 Fig. 30과같이강우량이다소적은 3, 4월에는수영강하류을포함한대부분의에서 chlorophyll-a 와 COD, 총질소는농도의변동폭은있지만대체적으로상관관계가일정한것으로보이고있었다. 특히 4월에는그상관성이뚜렷하게나타나고있다. 하절기 (6, 7월 ) 에서의상관관계 Fig. 31에보는바와같이강우량이 200 mm 정도였던 6월에는 COD 값과총질소와는상관성이어느정도있지만 chlorophyll-a 와는상관성이떨어진다. 7월에는 COD 와총질소는상관성을보여주지만 chlorophyll-a 와는부의상관성을가진다. 특히광안리해수욕장내측에서부터남천삼익비치까지총질소와 COD 는다소낮지만 chlorophyll-a 의농도가높게나타나고있다. 농도 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 chlorophyll a COD T-N 농도 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 chlorophyll a COD T-N 1.5 1.5 1.0 1.0 0.5 0.5 0.0-0.5 0.0 Fig. 30. Correlation of chlorophyll-a, COD and T-N in March, April. 농도 3.5 3.0 chlorophyll a COD T-N 농도 7.0 6.0 chlorophyll a COD T-N 2.5 5.0 2.0 4.0 1.5 3.0 1.0 2.0 0.5 1.0 0.0 0.0 Fig. 31. Correlation of chlorophyll-a, COD and T-N in June, July.

130 강성원 임용승 최종욱 유숙진 권기원 류병순 수영만의조류 ( 潮流 ) 특성부산연안의조류 ( 潮流 ) 는왕복성으로크기는유사하며외해쪽으로연중북상하는동한난류의영향이강하고연안으로접근할수록유속이감소하는것으로나타나있으며 4), Fig. 32에각시료채취일별수영만주변의조류의방향과세기를나타내었다. 16) 3월에는평균풍속이 7.0 m/s 이고최대풍속은 10.5 m/s 으로다른달에비하여풍속이높은편이고풍향이남서 (SW) 풍으로불고있는데, 광안리의내측과광안대교의외측모두조류의유속이 20 cm/s 이하로나타났고특별한방향성이없는것으로나타났다. 4월은풍향이남서 (SW) 풍이고평균풍속은 4.6m/s 이고최대풍속은 7.3 m/s 으로 3월에비하여다소약하게나타났고조류의방향은서남방향으로광안리해수욕장을향하고있으며외측조류의유속은 20-40 cm/s 으로나타났다. 5월은풍속이전월과유사하며풍향은북북동 (NNE) 이고조류의방향은서남향이며, 광안대교외측의유속은 60-80 cm/s 으로다 소높은수치를보여주었다. 6월은 4, 5월과마찬가지로풍속은유사한것으로나타났고풍향은남서 (SW) 풍이며조류의방향은이기대방향에서유속 40-60 cm/s 이고광안리내측에서는정체되는모습을보여준다. 하절기인 7월 10일은풍향이동북동 (ENE) 이고조류의유속은광안리내, 외측모두 20 cm/s 이하의낮은유속을보여주었다. 7월 28일평균풍속은 3.2 m/s고최대풍속은 4.8m/s 로낮고풍향은북북동 (NNE), 조류는서남방향, 유속은 40-60 cm/s 으로나타났다. 8월은평균풍속 3.3 m/s, 최대풍속은 5.9 m/s 로나타났고풍향은남향, 조류의흐름은 7월 28일과유사하게서남방향이며조류의유속도 40-60 cm/s 이었다 16). 조류의흐름은대체적으로남서방향으로주로흐르고있고광안리해수욕장외측인광안대교방향의조류흐름은활발한것으로나타나지만광안리의내측은다소정체되는모습을보여주고있다. 따라서계절별로바람의방향및풍속과조류의방향은연관성이약한것으로보여지고있다.

수영만및광안리주변수질특성조사연구 131 Fig. 32. Seasonal variations of the tidal current at the Suyeong Bay. 결론 1.3~6월까지광안리해수욕장주변과수영강하류의염분도는 22-33 이고 7, 8월에는 15-25 정도로강우에따른담수의영향을크게받은것으로나타났다. 2. 수영만내전에서의 COD 값은 0.2-4.4 mg/l 의범위이고, 수영강하류를제외하면 0.2-2.0 mg/l 정도로해역 Ⅱ등급을만족하는수질을나타낸다. 7, 8월에는 COD 값이 0.8-4.4 mg/l 의범위에있으므로수영강에서내려오는 COD 물질은광안리해수욕장내에어느정도영향을미치는것으로나타났다. 3. 총질소는 0.032-4.437 mg/l 이고총인은 0.02-0.33 mg/l 의범위에있는데수영강하류를제외하면역시해역 Ⅱ 등급을만족하는것으로나타났다. 3, 4, 5, 6, 10월에는수영강하류에서확산이일어나광안리해수욕장에도어느정도영향을미치며, 하절기에는요트경기장주변과동백섬에이르기까지오염물질의분포가나타났다. 4. 암모니아성질소는 5, 6월에광안리해수욕장의외측부분에오염물질의확산이일어났고, 특히해수욕장양쪽가장자리에서높으며하절기에는수영강의많은양의담수유입으로암모니아성질소의희석이일어나서오히려농도가낮은것으로나타난다. 5.chlorophyll-a는전에서 0.0-6.5 mg/m 3 의범위에있는것으로나타났으며 3, 10 월에대부분의 chlorophyll-a 농도가낮은범위에있었고 4월에는수영강하류에서다소높게나타났다. 특히 5월은광안리해수욕장과민락방파제주변에높은농도로분포되어있었다. 하절기에는강우량이많았지만수영강하류쪽에서낮은농도를나타냈고그외대부분은 2.1-6.5 mg/m 3 으로높은범위를보여주었다. 6.3, 4월에전에서 chlorophyll,-a COD, 총질소는일정한상관관계를보이고있었다. 특히 4월에는그상관성이뚜렷하게나타나고있다. 6월에는 COD 값과총질소와는상관성이어느정도있지만 chlorophyll-a 와는상관성이떨어진다. 7 월에는 COD와총질소는상관성을보여주지만 chlorophyll-a 와는부의상관성을가진다.

132 강성원 임용승 최종욱 유숙진 권기원 류병순 이상에서본바와같이광안리해수욕장은도심지와인접하여있고수영강을끼고있는반폐쇄적인지형의영향으로수질관리가어려운지역이다. 수영강에서유입되는오염원중총인, 총질소와같은영양염류의영향이큰것으로생각된다. 또한해수욕장서편에저지대침수방지목적으로펌프장이설치되어있는데폭우시다량의비점오염원이해수욕장으로월류하고있고, 반대편의민락회센타주변에서는생활하수의직접적인유입은없지만하수관거의누수등으로오염이우려되고있다. 따라서강우시월류수에의한수영만오염방지를위하여분류식하수관거를정비하고, 해역의녹조원인이되는총질소, 총인등을저감할수있는고도처리시설이필요하다. 그리고도심지특성상강우시비점오염원유입감소를위하여우수로정비와해수욕장주변청소활동등을통하여수영만으로의오염물질유입량을줄여나가야할것이다. 참고문헌 1. 조은일등, 수영만수질에미치는비점원오염부하의특성과영향, 한수지, 28(3), pp.279~293(1995). 2. 낙동강유역환경청, 수영강중권역물환경관리계획, 2008. 3. 이병걸등, 수영만에유입된담수의체류시간과그계절적변동특성, 어업기술 27(3)(1991). 4. 국토해양부, 환경부, 농림수산부등, 부산연안특별관리해역관리기본계획 (2009). 5. 유호식, 한강수질에영향을끼치는요인들의통계분석, 대한환경공학회지, 24(12) pp.2139~2150(2002). 6. 김미아등, 다변량분석법을이용한금강유역의수질오염특성연구, 한국물환경학회지, 23(10), pp.161~168, (2007). 7. 환경부, 물환경정보시스템, http://water.nier.go.kr, 국립환경과학원 (accessed Dec. 2008) 8. 신성교등, 낙동강하구둑건설에따른해역의염분영향분석및하구둑운영개선방향 ( 재 ) 부산발전연구원 (2006). 9. 환경부, 수질오염공정시험기준 10. 이근광, 수계환경오염개론 동화기술 (1997). 11. 최용규등, 인천연안역의수온및염분의계절변화 한국환경과학회지제9권 ( 제2호 ), pp.131~136(2000). 12. 권동민등, 다변량분석법을이용한수영강수계의수질특성평가, 부산보건환경연구원 (2008). 13. 환경부, 부영양화호소의수질향상을위한컴팩트형조류제거공법개발 (2007). 14. 해양수산부 ( 한국해양연구원 ), 시화호해양환경개선연구용역 (2006). 15. 김학균, 해양적조 Harmful Algal Blooms in the Sea, (2005). 16. 국립해양조사원, http://www.nori.go.kr(2009). 17. 환경부, 호소및인근연안의녹조, 적조제거기술개발, (2007). 18. 해양수산부 ( 한국해양수산개발원, 남해수산연구원, 전남대학교 ), 득량만환경보전해역환경관리방안연구 (2007). 19. 김차겸등, 수영만의조류, 염분및부유물질의분포, 한국수산학회지, 25(5), pp.359~370(1992). 20. 원종훈등, 수영강의수질오탁과그것이광안리해수욕장에미치는영향에대하여, 한수지, 12(4), pp.267~276 (1979). 21. 박철근등, 수영강의담, 염수의혼합특성에관한연구 한수지, 26(4), pp.353~362(1993). 22. 이영식등, Cochlodinium Polykrikoides 적조가발생하는해역에서호우에의한담수유입범위와질소, 인의농도변동, 한국환경과학회지제 16권 ( 제10호 ), pp.1119 ~1125(2007). 23. 이상호등, 하계서해안새만금연안역주변저염수와순환 The Sea Journal of the Korean Society of Oceanography Vol. 8, NO. 2, pp.138~150(2003). 24. 정정호등, 경기만내담수유입으로인한시, 공간적인염분변화에대한연구 환경영향평가 16(6)pp.421~432 (2007).