211 년도한국해양과학기술협의회공동학술대회 월 2 일 목 ~3 일 금 부산 BEXCO 울산연안역의물리해양학적특성 이문옥, 김병국, 박일흠 Physical Ocanograhic Charatristics of Ulsan Coastal Watrs M.O. L, B.K. Ki, I.H. Park Chonna National Univrsity 요약본연구에서는울산만을중심으로한주변연안역의물리환경적특성을파악하기위하여, 29년부터 21년까지 4계절에걸쳐 7개정점에서수온및염분을관측하였고, 또한동계및하계에조석과조류관측을각각실시하였다. 울산만부근에서의수온및염분분포는특히표층에서태화강과 울산화력등으로부터유출되는육수의영향을강하게받고있는것으로나타났다. 울산주변연안 역의표층수온은 2 월을제외하고는모든정점에서거의유사한연변화를보이는반면, 저층수온 은정점에따라현저한차이를보였다. 표층염분은 2 월에는전정점에서거의유사하였으나, 타 계절에는정점에따른차이가컸으며, 특히이러한차이는표층에비해저층에서더욱현저하였다. 조석의각분조의진폭과지각은대체로하계보다동계에다소증가하는경향을보였고, 조위와평 균해면의경우도동계가하계에비해다소높았으며, 조차도동계에더컸다. 하계및동계모두창 조류및낙조류의주방향은각각남서및북동이지만, 하계에는낙조류가창조류보다다소우세한반면, 동계에는창조류가낙조류보다다소우세한경향을보였다. ABSTRACT In ordr to gras hysical ocanograhic charactristics of Ulsan coastal watrs including Ulsan Bay, a corhnsiv fild obsrvation in rlation to hysical nvironnt has bn conductd fro August 29 to May 21. istributions of watr tratur and salinity suggstd a strong influnc of fflunts fro land such as Tahwa Rivr and Ulsan Thral Powr Plant articularly at sa surfac. Surfac watr tratur nar Ulsan coastal watrs showd alost siilar yarly variations in all stations xct for Fbruary whil botto watr tratur showd significant diffrncs in accordanc wi stations. Surfac salinity was narly qual in all stations in Fbruary whil it aard to b quit diffrnt fro station to station in or sasons, and vn or rarkabl at botto layr. Th alitud and has lag of artial tids tndd to incras in wintr, and tidal lvl, an sa lvl and tidal rang also bca highr and largr in wintr coard to sur. Th ajor dirction of flood and bb currnts was souwst and norast in bo sur and wintr. Howvr, bb currnts rvaild in sur whil flood currnts rvaild in wintr. Kywords : Ulsan Coastal Watrs 울산연안역, Watr Tratur 수온, 염분, Tida 조석, Tidal Currnts 조류, Toograhical Effct 지형효과 1. 서론 울산만은태화강어귀의뻔득말과방어진반도최남단의화암추 花巖湫 사이에있는만으로서, 하구에는태화강을비롯한동천, 외황강등하천수에의해운반된유송토사가만든충적평야와간석지가넓게발달해있는곳이다. 또한, 만의안쪽에는울산항이, 만의어귀에는장생포항과방어진항이각각위치하고있다. 특히, 방어진부근에서는수심변화가급격하여순환류가형성되는등지형적요인과태화강등으로부터의담수유입으로인해울산만부근에서는다소복잡한해수유동이관찰된다 이등 [24]. 뿐만아니라울산만을포
함한울산연안역은울산화력이나온산공단등각종산업단지로부터육수가유입하고있고, 동한난류와리만한류등해류가통과하는길목에위치하고있어서이들이해수유동구조나해양환경에미치는영향또한적지않을것으로예상된다. 따라서, 본연구는울산만을중심으로한울산연안역에있어서의해양물리적환경특성을파악하기위해 4계절을통한수온 염분관측과측류를실시하였고, 또한국립수산과학원해양정보센터의연안정지관측자료를입수하여수온 염분분포및조석 조류의특성을파악하였다. 2. 자료및방법 본연구에서는먼저, 울산만입구부근에서의물리환경적특성에주목하여대조기인 29년 8월 2일과 11월 7일, 및 21년 1월 15일과 5월 14일등 4회에걸쳐, Fig.1에서보는바와같이, 7개정점 1 7 에서 CT odl명: JP/Coact K, Valort Co., UK 에의한수온 염분관측을실시하였고, 정점 T1 및 C1 에서 TGR-25 Tid Rcordr RBR, Canada 및 ACP R Instrunt, Hz, USA 를사용하여하계 29. 8. 14 9. 및동계 21. 1. 15 2. 19 의 2회에걸쳐조석및조류관측을각각실시하였다. ACP 는해당수층을 1 간격으로측류할수있도록조정되어어로활동및선박항해로부터기기를보호하기위해 TRBM Trawl Rsistanc Botto Mount 을사용하여해저에설치되었다. Fig. 1. Study ara and ocangrahic stations in nighborhood of Ulsan coastal watrs. 이때획득한측류자료는매 1분마다내부메모리에저장되도록설정하였다. 한편, 측류자료에미칠바람의영향을판단하기위하여울산기상대의 29 21년도바람자료를참고하였다. 3. 결과및고찰 3.1 조석및조류상기한 Fig. 1의정점 T1에서획득한하계와동계의조위자료를조화분석하여구한각분조의조화상수및비조화상수에따르면, 각분조의진폭과지각은대체로하계보다동계에다소증가하는경향을보였으며, 조위와평균해면도동계가하계에비해다소높았고, 조차도동계에더컸다. 조석형태수는하계및동계에각각.28 및.2으로, 반일주조가우세하였다. 한편, 정점 C1에서 ACP로관측한하계및동계의측류결과에따르면, 하계및동계모두창조류및낙조류의주방향은각각남서및북동이었고, 유속은표층에서저층으로갈수록다소감소하였으나, 저층에서도표층못지않게강한흐름이존재하였다. 그러나, 하계에는낙
조류가창조류보다다소우세한반면, 동계에는창조류가낙조류보다다소우세한경향을보였으며, 하계가동계에비해창 낙조류모두흐름이더강했다. 이것은동계에비해하계에더강화되어북쪽으로흐르는쓰시마난류의영향때문으로생각되며, 따라서, 울산연안역의흐름은왕복성조류에일방류인해류가관여하는복합적양상을띠고있는것으로판단된다. 한편, Fig. 2는정점 C1에서하계와동계에관측된 15일 1개월간의각층별조류의진행벡터도를나타낸다. Fig. 2. Tidal currnt rogrssiv vctor diagra at station C1 Ur: sur, Lowr: wintr 이들결과에의하면, 먼저하계에표층에서는남서쪽으로평균 3.75c/s의속도로흐름이표류 drift 하지만중층과저층에서는북서 북쪽으로평균 3.19.59c/s의속도로표류하였다. 반면, 동계에표층에서는남쪽으로평균 3.51c/s의속도로흐름이표류하지만, 중층과저층에서는북서쪽으로평균 3.9 2.19c/s의속도로표류하였다. 즉, 하계와동계모두표층에서는흐름의잔차류 rsidual currnt 가대체로남향류이지만, 수심이 8보다깊은중층이하에서는북향류로서흐름이역류하고있음을보여준다. 3.2 수온및염분분포 3.2.1 울산만부근해역 울산만입구의 7개정점에서각계절별로대조기의낙조시 CT로관측한수온과염분의수평및연직분포중대표적으로하계의경우를 Fig. 3에나타내었다. 먼저, 수온의수평분포에서, 표층수온은울산화력을중심으로한연안에서높고거리가멀어질수록낮아지는경향을나타내었다. 특히, 추계에정점 5 부근의표층에서는주위보다고온의해수가출현하고있는데, 이것은울산화력으로부터배출되는온배수 설계배수량총량은약 97. 3 /s임 의영향때문으로판단된다. 또한, 춘계의저층및동계의표층과저층에서는수온 1 11 범위의해수가출현하였는데, 이것은울산만내수가확장한것으로생각된다. 반면, 수온의연직분포에서는, 하계에도뚜렷한성층은형성되지않았으나, 정점 5에서는동계에표층부근에서온배수영향으로추정되는성층이부분적으로형성되었다. 한편, 염분의수평분포에서는, 태화강또는육수의영향을받는울산 만입구에서표층염분이대체적으로낮았고, 남쯕에서다소높아지는경향을보였다. 또한, 염분의연직분포에서는, 하계에표층을포함한전층의염분이현저히낮았으나, 동계에는염분이연직방향으로거의균일하고높았다. 따라서, 울산만입구부근에서의수온분포는특히표층에서태화강 유량은춘계와추계에 13.2 3 /s, 하계에 4. 3 /s, 동계에 5. 3 /s으로서년평균유량은 19. 3 /s임, 청량천 유량은춘계와추계에 2.1 3 /s, 하계에 7.5 3 /s, 동계에.5 3 /s으로서년평균유량은 3.2 3 /s임, 회야강 유량은춘계와추계에 4.4 3 /s, 하계에 15.3 3 /s, 동계에 1.8 3 /s으로서년평균유량은.5 3 /s임 등을포함한울산만내수및울산화력의온배수의영향을받는반면, 염분분포는주로태화강하천수의영향을강하게받고있는것으로
판단되었다. su su su su su Tartur o C Tartur o C Tartur o C Tartur o C Tartur o C no. 1 Tratur no. 2 Tratur su no. 3 Tratur Tartur o C no. Tratur su no. 4 Tratur Tartur o C Fig. 3. Horizontal and vrtical distributions of watr tratur and salinity in Ulsan coastal watrs. 한편, Fig. 4는이들 7개정점에서관측한수온과염분에의한 T-S diagra을나타낸다. 먼저, 춘계의경우, 표층에서는정점에따라육수의영향을받아다소차이가있으나, 중층이하에서는전정점의해수가거의균질한분포를나타내었다. 하계의경우는춘계에비해전정점에서표 저층모두수온은상승하였으나염분은하강하였고, 또한해수의분포도균일하지않았다. 특히, 정점 3 5에서의저층수온은타정점에비해현저히낮은데, 이것은하계에울산연안역에간헐적으로출현하는냉수괴의영향이아닌가생각된다 부경대학교해양과학공동연구소 [27]. 추계의경우는정점 1과 2, 정점 3, 기타 4개정점등해수는크게 3개그룹으로나누어지는듯한분포를보인다. 특히, 정점 1과 2의해수는타정점에비해표층과중층에서의수온과염분이비교적낮은데, 이는태화강하천수의영향때문으로생각된다. 반면정점 3의해수는표층과중층에서의수온과염분은비교적높으나, 저층에서는염분이점차감소하다가다시증가하는경향을보였다. 동계의경우는정점 2와 5의표층수온이타정점에비해현저히높은반면, 중층과저층에서는전정점의수온과염분분포는유사하였다. 특히, 정점 2와 5의표층수온이타정점에비해다소높게나타난것은울산화력발전소의온배수의영향때문으로판단된다. 따라서, 울산만입구부근의해수는표층에서는태화강또는울산화력으로부터의육수의영향을받아정점에따라계절적변화를보이나, 중층이하에서는거의균일 한수괴로이루어져있는것으로생각된다. no. 7 Tratur no. 5 Tratur 3.2.2 울산연안역한편, 전술한 Fig. 1에나타낸울산연안역의 7개정점 A G 에서 1999년 1월부터 28년 월까지 1년간국립수산과학원이실시한 CT 관측자료를분석하였다. Tabl 1은이들 7개정점에서의 1년간의각계절별평균수온을나타낸다. 먼저, 2월에는표 저층모두연안에가까운정점에서의수온이외양에비해수온이낮았고, 그중에서도태화강의영향을받는정점 에서의수온이가장낮았다. 반면, 8월에는태화강유출수를포함한육수의영향을받는정점 에서의수온이표 저층모두가장높고, 외양에위치한정점 G에서의저층수온은 2월에비해오히려낮았다. 이것은이해역부근에서하계에출현하는저층냉수의영향을
반영하고있는것으로생각된다 부경대학교해양과학공동연구소 [27]. 또한, 각정점에서의수온은 2월과 8월모두표층이저층에비해상대적으로높은양 + 의경사를보이지만, 정점 C,, E에서의 2월의표층수온은저층보다오히려낮은부 - 의경사를나타내었다. Fig. 4. T-S diagra for svn ocanograhic stations obsrvd in vicinity of Ulsan Bay. Tabl 1. Sasonal variation of an watr tratur at ach station Station A B C Surfac Layr Botto Layr Fb May Aug Nov Fb May Aug Nov.2 14.9 22... 11.8 13.5 14. 11.3 13.5.2 11.4 13.1 11.2 13. 1. 14.7 2.4 1. 19.3 11.2.9 1.2 15.1 9.4 2.2 9.4.3 14.8.4 1.2 15.4 9.9.1 13.7 1.9 21. 17...8 13.8 14.3 15.1 2.5 15.7.9 11.3.9 1.8 15.2 8.3 21.4 8.3.2 22. 1.9 11.5 13.3 14.7 15.2 1. 27.3 14.9.5 11..5 11.7 15.3 1.7 19.8 1.7.2 1.4 9.1 11.9 15.9 14.7. 22. 17.9 2.9 1. 14..1 1.7 9.3.1 13.9 11.2 15. 17.9 13.8 23. 1.7 13.8.5 E 1. 9.4 11.7 15. 13.2 17.5 22.2 17.5 27. 1.9 14.7.2 11.4 1.2.3 13.5 11.5 15.5 1.8 11. 22.4 1. 11..4 F 11.9 1..8 14.7 13.1 15.8 2.9 15.1 2.3 17. 15.4 19.2 11.7 1.2.7.7 9.3 15. 15.2 11.2 23. 14.7 1.3.4 G. 11.2 13.4 15. 13.5 1.1 21.7 15.2 2.4.4 1. 2.1.1 11.3 13.2 11. 8. 14. 11.1 7.5 15.3 13. 8. 17.1 한편, 이들 7개정점에서의표 저층수온의연변화는 Fig. 5와같다. 먼저, 표층수온은 2월을제외하고는모든정점에서거의유사한연변화를보이는반면, 저층수온은 2월을제외하고는정점에따라연변화에현저한차이를보여준다. 이것은표층에비해저층의유동이보다활발하고, 또한정점에따라서도그유동요인에차이가있음을의미한다. 또한, 이것은전술한울산만입구부근연안역의해수가중 저층이하에서대체로안정하고있는것과는대조를이룬다. 한편, 표층수온은 24년 8월에모든정점에서예년보다크게상승한반면, 25년 8월에는예년보다오히려하강하였다.
Fig. 5. Yarly variations of watr tratur at ach station. 또한, Tabl 2는상기한울산연안역 7개정점에서의 1년간의각계절별평균염분을나타낸다. 표층염분은전계절을통하여거의모든정점에서저층염분에비해상대적으로낮았다. 특히, 태화강입구나연안가까이위치한정점 C,, E에서의표층염분은 8월에육수의영향을받아현저히낮은반면, 비교적연안에서먼정점 A, G에서의표층염분은상대적으로높았다. Tabl 2. Sasonal variation of salinity su at ach station Station A B C Surfac Layr Botto Layr Fb May Aug Nov Fb May Aug Nov 34. 33.72 32.57 33.1 34. 34.25 33.53 33.93 33.59 34.8 33.85 33.4 34.1 33.38 31.27 34.3 32.8 34.31 32.54 34.41 3.8 34.9 31.2 33.59 32.45 33.4 33.5 34.45 33.2 34.9 29.97 34.32 32.54 34.28 33.77 31.5 32.99 33.89 33.97 33.79 33.58 32.79 22.88 33.42 32.28 33.35 33.2 34.23 31.23 34.51 32.27 34. 32.2 34.54 29..5 33. 32.45 33.48 34.22 33.4 32.28 31.47 33. 32.74 34.13 33.31 34.5 29.93 34.51 32.55 33.78 32.7 31.71 33.1 31.25.51 33.11 2.94 13.5 32.97 31.53 3.2 32.53 33.1 32.1 33.78 33.44 3.33 34.2 32.1 21.57 33.9 32.82 32.25 33.52 E 33. 3.52 34.1 32.5 28.58 33.84 3.2 19.37 33.32 32.25 3.91 33.29 32.83 29.97 34. 33.97 3.98 34.3 32.32. 34.58 32.8 29.91 33.88 F 33.87 32.85 34.59 33.47 29.17 34.42 31. 22.81 33.39 33.2 32.34 34.43 33.87 32.85 34.3 34.8 32.57 34.51 33.7 32.43 35. 33.72 32.54 33.4 G 33.9 33.23 34.4 33.73 31.5 34.57 32.2 3.9 33.51 33. 32.1 33.41 34. 33. 34.47 34.3 33.74 34.8 34.14 33.94 34.34 33.88 32.29 34.47 GGG한편, 이들 7개정점에서의염분의연변화는 Fig. 과같다. 하천수나육수의영향을직접받고있는정점 및 E에서의염분은타정점에비해표 저층모두전반적으로낮았다. 또한, 2월에는표층염분이전정점에서거의유사한반면, 타계절에는정점에따른차이가컸다. 특히이러한차이는표층에비해저층에서더욱현저한데, 이것은각정점에영향을미치는해수의물성, 즉수괴가다름을의미하는것으로판단된다.
Fig.. Yarly variations of salinity at ach station. 4. 결론 울산만을중심으로한주변연안역에서의 4계절에걸친수온 염분, 조석및조류의현장조사, 그리고지난 1년간국립수산과학원이실시한수온 염분관측자료에기초하여울산연안역의물리환경적특성을파악하였다. 그결과, 울산만부근에서의수온 염분분포는특히표층에서태화강을비롯한육수의영향을강하게받고있는것으로나타났다. 조석은하계에비해동계가각분조의진폭과지각에있어서증가추세를보였고, 조차도동계에더컸다. 또한, 조류는하계및동계모두주방향은각각남서및북동이지만, 하계에는낙조류가창조류보다다소우세한반면, 동계에는창조류가낙조류보다다소우세한경향을보였다. 이것은이해역부근을흐르는해류의영향을반영하고있는것으로판단되며, 앞으로바람자료를포함하여, 지형효
과및해류가울산연안역의물리해양환경에어떤기여를하고있는가를면밀히검토할필요가있다고생각된다. 참고문헌 [1] 국립수산과학원, 연안정지관측자료 htt://ortal.nfrdi.r.kr [2] 기상청, 울산지역기상자료 htt://www.ka.go.kr [3] 김순분, 1995, 울산연안해수및홍합중의중금속함량, 경북대학교보건대학원학위논문. [4] 부경대학교해양과학공동연구소, 27, 고리원전 4개호기가동에따른기장지역온배수영향어업피해조사최종보고서 I, 1-17. [5] 김경택, 211, 울산만에서의파와조류에의한부유사확산의 3- 수치모의, 1-55.