퇴적물의 유형은 Folk (1968)에 의해 제안된 혼합물 삼각분류도에 의해 결정된 다(그림 10). 본 조사지역은 크게 3개의 그룹(gravel, sand, mud)으로 구분되었다. 전 반적으로 모래의 비율이 높았고 자갈이 낮은 분포를 보였다. 동계 조사에서 퇴적물 의 평균함량은 자갈이 10.41%, 모래가 74.42%, 펄이 20.37%였다. 춘계 조사에서는 자갈이 5.31%, 모래가 69.32%, 펄이 28.02%로 펄을 제외한 자갈과 모래의 비율이 감소하였다. 하계에는 자갈이 4.08%, 모래가 72.88%, 펄이 24.68%로 모래의 비율만 증가하고, 자갈과 펄은 감소함을 보였다. 추계에는 자갈이 5.04%, 모래가 67.70%, 펄이 29.78%의 비율을 나타냈다. 4 계절 중 자갈과 모래는 동계에 각각 22.32%, 98.14%로 가장 높은 비율을 보였고, 펄은 25.71%로 춘계에 가장 높았다. 공간적인 퇴적물의 구성비 변화를 보면 천수만 내에 위치한 정점에서는 펄의 함량이 높았으 며 3~4 정점간에는 다른 조사정점에 비하여 자갈의 비율이 높게 나타났다(그림 11).
그림 10. 혼합퇴적물의 삼각분류도
그림 11. 조하대 정점의 퇴적물 입도조성 변화
퇴적물에 포함된 유기물의 양을 확인할 수 있는 강열감량(IL)의 결과를 보면 모든 조사시기에 천수만 내에 존재하는 1~2 정점에서 높은 수치를 나타내고 있었 고, 이러한 결과는 입도의 펄 비율과 일치하는 결과였다(그림 10, 11). 조사기간 중 조하대 퇴적물의 강열감량은 국내 부영양화 관련 평가항목, 기준농도 및 평가점수 에서 4 계절의 1~2 정점과 추계의 4정점을 제외한 모든 정점에서 5 미만을 나타냈 고, 1~2 정점과 4정점은 15 미만을 나타냈다(표 9). 계절에 따른 강열감량의 평균값 을 비교하면 춘계조사에서 낮은 평균값을 나타냈으며, 추계조사에서 높은 분포를 나타냈다. 퇴적물의 화학적산소요구량도 천수만 내측에 있는 정점(1~2)에서 높게 나 타났으며, 나머지 정점에서는 국내 부영양화 관련 평가항목, 기준농도 및 평가점수 에서 13 미만의 결과를 보였다. 퇴적물의 평균 화학적산소요구량은 동계에 5.94 mg/g으로 가장 높았으며 하계에 5.13 mg/g으로 가장 낮았으나 동계에서 추계까지 유사한 수치를 보였다. 산휘발성황화물(AVS)은 동계, 하계, 추계 1번 정점을 제외한 모든 정점에서 0.6 mg/g 이하의 결과를 나타냈다. 계절에 따른 변화를 보면, 동계조
사에서 가장 낮았으며 춘계조사에서 가장 높은 수치를 나타냈다. 퇴적물의 총유기 탄소 결과 역시 천수만 내측 정점에서 높은 분포를 나타내고 있었다. 계절적인 변 화를 보면 하계에 가장 높은 결과를 나타냈고, 동계에서 낮은 수치를 보였다. 퇴적 물의 원소분석 결과, 퇴적물의 탄소(C), 질소(N), 황(S)의 결과도 천수만 내측 해역에 서 높은 분포를 나타내고 있었으며 계절적으로는 하계 조사에서 높은 분포를 나타 냈다(그림 12).
그림 12. 퇴적물의 유기물 및 원소분석
- 해양수산부고시 제2013-206호(2013.08. 30. 일부개정)
항 목 단위 기준농도 평가점수
강열감량 (IL) % (건중량)
5 미만 0
15 미만 3
15 이상 6
화학적산소요구량 (COD) mg/g (건중량)
13 미만 0
20 미만 1
30 미만 2
40 미만 4
40 이상 6
산휘발성황화물 (AVS) mg/g (건중량)
0.6 미만 0
1 미만 1 5 미만 2 10 미만 4 10 이상 6
※ 부영양화 관련 항목들에 대한 각각의 평가점수는 해저퇴적물시료에서 구한 항목들의 분석치로부터 기준농도 구간별 설정된 수치로 한다.
표 9. 국내 부영양화 관련 평가항목, 기준농도 및 평가점수
다. 25h 연속관측(mooring) 및 해수유동 1) 수질 및 환경
가) 환경인자 (1) 수온
수온의 변화는 하계 조사에서 21.29~23.79℃의 범위로 변동하였고, 추계 조사 에서는 19.12~20.75℃의 범위에서 변화를 나타냈다. 조사시기에 따른 정점(BC)의 평 균 수온은 하계에 22.95℃였으며, 추계에 19.79℃였다(그림 13). 조사 시간에 따른 하계와 추계의 수온 변화를 보면 하계의 수온이 추계 조사에 비하여 큰 폭으로 변 동하는 것이 관측되었다. 하계 조사 시 담수방류가 존재하였고 조석과 수온이 -0.554로 유의한(<0.01) 음의 상관관계를 보이는 것을 고려할 때, 방조제 안쪽에 정 체되어 있던 담수가 하계 높은 복사에너지를 수용한 상태에서 방류가 일어남으로써 나타난 현상으로 판단된다. 하계의 경우 수온이 조사 13 h에서 23.79℃로 가장 높 고 22h에서 21.29℃로 가장 낮았으며, 추계의 경우 19 h에서 19.12℃, 24h에서 20.7 5℃로 수온이 가장 높고 낮게 나타냈다(그림 13).
그림 13. 25h 연속관측조사 결과 - 수온
(2) 염분
염분은 하계에서는 30.73~31.75 psu, 추계에서는 32.26~32.54 psu 범위에서 변 화를 보였다. 조사시기에 따른 정점(BC)의 평균 염분은 하계에 31.16 psu, 추계에 32.44 psu로 추계보다는 하계에 염분이 낮았다. 하계 조사 중 천수만에서는 담수방 류가 진행되었고 이에 따라 조사 정점(BC)의 염분이 변화하는 결과를 확인 할 수 있었다. 하계 조사에서는 낙조인 13h에 30.73 psu로 급격한 염분의 감소를 나타냈 고, 2번째 창조에서 31.75 psu로 염분이 회복된 이후 2번째 낙조에서 재 감소를 나 타냈다. 추계 조사에서는 염분이 모두 32 psu 범위로 서로 큰 차이를 보이지 않았 다(그림 14). 하계와 추계의 결과를 비교해 보았을 때, 하계의 낮은 염분은 낙조 때 천수만에서 백사수도를 통해 유입된 담수로 인해 감소한 것으로 판단되며 조석과 염분의 상관관계 분석 결과, 방류가 일어난 하계의 경우 0.557으로 유의한(P<0.01) 양의 상관성을 보였지만 방류가 이루어지지 않은 추계의 경우 조석과 상관관계를 보이지 않았다. 이는 결국 하계 조하대의 염분변화는 방류된 담수와 조석에 따라 이동하는 담수에 의해 영향을 받는 것으로 판단된다.
그림 14. 25h 연속관측조사 결과 - 염분
(3) 용존산소
용존산소는 하계에 5.48~7.20 mg/L로 변동하였으며, 추계에는 7.08~8.67 mg/L 에서 변화하였다. 조사시기에 따른 정점(BC)의 평균 용존산소는 하계에는 6.24 mg/L, 추계에는 7.88 mg/L로 시기적으로 하계보다 추계에 높았다. 이는 하계의 높 은 수온에 의해 산소의 용해도 감소에 기인하거나, 상대적으로 낮은 용존산소를 포 함하는 담수 유입의 영향으로 판단된다. 하계조사에서는 창조의 경우 용존산소가 증가하고 낙조시에 감소하는 경향이 두드러졌고, 통계분석 결과에서도 조석과 용존 산소는 0.700으로 유의한(P<0.01) 양의 상관성을 나타냈다. 실제 하계의 경우 낙조였 던 1h, 13h, 25h에서는 용존산소의 농도가 5 mg/L 범위로 급격하게 감소하고, 창조 인 10h, 22h에서는 7 mg/L 범위로 급격히 증가하였다. 이는 방류시 유입된 담수가 조석에 따라 이동하면서 나타난 결과로 판단된다. 반면 추계조사에서는 조석과 용 존산소는 특별한 관계를 나타내지 않았다(그림 15).
그림 15. 25h 연속관측조사 결과 - 용존산소
(4) 수소이온농도
수소이온농도는 하계에 7.88~8.13, 추계에 8.22~8.43 범위에서 변화하였다. 조 사시기에 따른 정점(BC)의 평균 수소이온농도는 하계에서는 8.04, 추계에서는 8.30 으로 추계가 더 높게 나타났다. 일반적으로 해수의 수소이온농도는 8을 유지하고 있으며 담수는 7정도를 유지하고 있다. 따라서 담수의 유입은 해역의 수소이온농도 를 감소시키는 원인으로 작용한다. 따라서 상대적으로 담수 방류가 존재했던 하계 에는 수소이온농도가 낮아졌을 것으로 판단된다. 조사 정점(BC)의 수소이온농도 변 화를 보면 시간에 따라 큰 변동을 보이지 않았으며 이러한 현상은 추계에서도 동일 하게 관측되었다. 조사 시기별로는 상대적으로 추계보다는 하계에 변동이 크게 나 타났다. 조석과의 연관성을 보면 하계의 경우 0.618로 유의한(P<0.01) 양의 상관성을 보임으로써 방류시 담수가 이동하면서 해역의 수소이온농도에 영향을 준 것으로 판 단되며, 추계는 조석에 따른 특별한 연관성을 보이지 않았다(그림 16).
그림 16. 25h 연속관측조사 결과 - 수소이온농도
(5) 탁도
연속관측조사 시 탁도의 변화를 보면 하계에서는 1.40~5.70 NTUs의 범위에서 변동이 일어났으며, 추계에서는 0.70~6.70 NTUs 범위에서 변화하였다. 조사시기에 따른 정점(BC)의 평균 탁도는 하계 3.47 NTUs, 추계 2.20 NTUs으로 추계조사에 비 해 하계 조사에 높은 탁도를 나타내었다. 시간에 따른 변화를 보면 추계보다는 하 계에 변동이 컸으며, 추계의 경우 19h~20h에서 급격히 증가한 후 다시 감소하는 경 향을 보였다. 하계와 추계 모든 조사에서 7 NTUs 이하의 농도를 유지하였다. 조석 과의 상관관계 분석 결과 하계는 -0.414로 유의한(P<0.05) 음의 상관성을 보임으로 써 담수가 방류된 시기에는 탁도가 조석에 의해 변동하는 결과를 나타냈다. 실제 창조시인 7h에서는 1.40 NTUs으로 가장 낮게, 낙조시인 15h에서는 5.70 NTUs으로 가장 높았다(그림 17). 추계의 상관관계를 분석한 결과 조석과 유의성은 나타나지 않았다.
그림 17. 25h 연속관측조사 결과 - 탁도
나) 수질일반항목 (1) 엽록소 a
엽록소
a
의 변화를 보면 하계 조사에서는 0.44~2.97 ㎍/L의 범위에서 변동을 보였고, 추계 조사에서는 0.72~9.74 ㎍/L 범위를 나타냈다. 조사시기에 따른 정점 (BC)의 평균 엽록소a
농도는 하계에서 1.27 ㎍/L, 추계에서 5.14 ㎍/L로 나타났으며 추계가 하계보다 엽록소a
가 높게 나타났다. 이는 하계조사 시기에 방류된 담수가 급격한 염분의 변화를 초래하고 이는 식물플랑크톤의 성장에 있어 부정적으로 작용 했을 가능성이 크며, 탁도가 증가함으로써 식물플랑크톤의 광합성을 방해하는 요인 으로 작용 할 수 있다(그림 18).(2) 부유물질
부유물질은 하계에서는 1.40~7.60 mg/L, 추계에서는 3.20~26.20 mg/L 범위에서 변화하였다. 조사시기에 따른 정점(BC)의 평균 부유물질의 농도는 하계의 경우 3.84 mg/L, 추계의 경우 7.06 mg/L로 하계보다 추계의 부유물질이 높았으나 추계 조사시 19시와 21시에 급격한 부유물질의 증가를 제외한다면 두 번의 조사간의 부유물질의 농도는 유사한 범위를 나타냈다. 조석과 부유물질의 상관관계를 분석한 결과 하계 와 추계의 부유물질 모두 조석과 연관성을 보이지 않았다(그림 19). 또한 하계 및 추계 조사 결과를 토대로 통계분석을 실시한 결과, 부유물질은 엽록소
a
와 0.502로 유의한(P<0.01) 양의 상관관계를 보임으로써 식물플랑크톤의 증가는 부유물질 증가 에 영향을 주는 것으로 확인되었다. 염분과 부유물질은 두 계절 모두 음의 상관관 계을 보였고, 탁도 역시 유의한 음의 상관관계를 보임으로써 담수방류는 해역의 부 유물질 증가에 영향을 주는 것으로 확인되었다(그림 19).(3) 화학적산소요구량
화학적산소요구량는 하계에서 1.14~2.98 mg/L의 범위를 보였으며 추계에는 1.10~3.90 mg/L의 범위에서 변동되는 모습을 관측하였다. 조사시기에 따른 정점(BC) 의 평균 화학적산소요구량은 하계에서 1.91 mg/L로 나타났으며, 추계에서 2.61 mg/L로 하계보다 추계에 높은 산소요구량을 보였다(그림 20). 조석과 화학적산소요