관측기간 평균 기온은 7월, 10월 각각 20.6℃, 14.8℃이었다. 풍속은 7월, 10월 각각 2.1 m/sec, 4.7 m/sec로 7월에 비해 10월에 2배 이상 강한 바람이 불었다. 풍 향은 북서, 북동풍이 우세하였다. 조사기간 강수량은 관측되지 않았다(그림 28).
A) Jul B) Oct
그림 28. 25h 연속관측 동안 바람 장미도
수온과 염분에 대한 간단한 통계분석 결과는 <표 10>과 <표 11>에 제시되었 다. 7월 조사는 우기와 대조시에 관측이 되었고, 반면 10월은 건기와 소조시에 관측 되었다. 이는 자료를 통해 뚜렷하게 구별이 되는데, 7월 관측은 장마기간 동안 서산 방조제로부터 방류된 담수의 영향으로 염분의 표준편차가 10월 관측보다 낙조(썰 물)시 약 3배, 창조(밀물)시 약 5배 정도 컸다. 7월 창조시 서산B지구 방조제 앞 최 소 염분값(21.00 psu)이 낙조시(24.94 psu)보다 작았는데, 이는 서산A지구 방조제로 부터의 담수 영향으로 추정된다(표 10~11). 수온은 기온의 영향을 많이 받아 쉽게 달라질 수 있지만 염분은 비교적 해수의 특성을 잘 보존하기 때문에 수괴 등 해수 의 성질을 구분하는 데 염분을 이용하기도 한다(김 등, 2003).
EBB(낙조) FLOOD(창조)
최소 최대 평균 표준
편차 최소 최대 평균 표준
편차
전체
수온
(℃) 20.54 23.68 21.62 ±0.92 20.45 24.88 21.49 ±0.90 염분
(psu) 24.94 31.13 30.72 ±0.58 21.00 31.25 30.84 ±0.70 표 10. 2016년 7월 7일 수온, 염분 자료
EBB(낙조) FLOOD(창조)
최소 최대 평균 표준
편차 최소 최대 평균 표준
편차
전체
수온
(℃) 19.36 21.35 20.28 ±0.68 19.29 21.39 20.14 ±0.75 염분
(psu) 29.72 31.62 31.46 ±0.17 30.94 31.58 31.40 ±0.13 표 11. 2016년 10월 12일 수온, 염분 자료
나) 수온, 염분 수평분포
7월과 10월 조석변화(창조/낙조, 대조/소조)와 담수방류(우기/건기)에 따른 수온 과 염분의 수평 분포 변화를 알아보았다(그림 29~32). 7월의 경우, 창조와 낙조에 따른 수온, 염분 분포도, 특히 표층 수평 분포도(그림 29, 31)가 달라졌음을 알 수 있었다.
수온의 경우, 낙조시가 오전, 창조시가 오후였기 때문에 태양복사 에너지의 영 향을 받았을 가능성이 높다. 물론, 외해수의 영향을 받았을 가능성도 배제할 수 없 지만, 태양복사 에너지(기온)의 영향이 컸을 것으로 추정된다. 염분의 경우, 천수만 방조제로부터 방류된 저염의 담수가 조석에 따라 백사수도를 통해 외해로 유출되어 국립공원 지역에 영향을 미칠 수 있다. 여기에 오염되고 부영양화 된 담수일 경우, 해양환경 및 생태계에 좋지 않은 영향을 끼칠 것이다. 30.3 psu의 염분이 창조시에 는 백사수도의 입구(정점 B2)에서 관측이 되었는데, 낙조시에는 정점 A9까지 확산 (약 9 km)되었음을 알 수 있다(그림 29). 10월의 경우, 거아도(정점 A3 인근)에 낮은 염분(30.95 psu)이 관측되었다. 7월에 비해 염분이 높아졌지만, 31.35 psu가 창조시 에는 백사수도 입구 인근의 정점 B2에서 관측이 되었고, 낙조시에는 정점 B1에서 관측이 되었다. 7월에 비해 건기이자 소조시인 10월 염분 확산 범위가 작아졌음을 알 수 있다.
그림 29. 낙조(EBB), 창조(FLOOD)에 따른 수온, 염분의 표층 수평 분포도(2016년 7월 7일)
그림 30. 낙조(EBB), 창조(FLOOD)에 따른 수온, 염분의 저층 수평 분포도(2016년 7월 7일)
그림 31. 창조(FLOOD), 낙조(EBB)에 따른 수온, 염분의 표층 수평 분포도(2016년 10월 12일)
그림 32. 창조(FLOOD), 낙조(EBB)에 따른 수온, 염분의 저층 수평 분포도(2016년 10월 12일)
다) 수온, 염분 수직분포
수온, 염분 수평분포와 함께 담수의 확산 범위를 좀 더 자세히 살펴보기 위해 수직단면도를 도식화하였다(그림 33~34). 7월의 경우, 서산 B지구 방조제(정점 A13) 부터 정점 A11까지 수직단면도를 살펴보았고, 10월의 경우, 서산 A지구 방조제(정 점 C3)부터 정점 A11까지 수직단면도를 살펴보았다. 여기서, 수온, 염분뿐만 아니라 용존산소(DO)도 조석에 따른 변화를 볼 수 있다. 7월 관측 전날 서산 방조제로부터 방류된 천수만의 낮은 염분(30.5 psu)의 해수가 창조시 정점 B2에서 발견되었는데, 낙조시 정점 A9까지 확산(약 9 km)되었다. 염분과 마찬가지로 낮은 농도의 DO(6.0 mg/L 이하)도 낙조시 A7까지 확산되었음을 알 수 있다(그림 33). 이 백사수도 지역 은 낙조시 표층흐름이 우세하고 창조시 저층흐름이 우세하다는 보고가 있다(이 등, 2015). 이러한 흐름 패턴은 천수만의 오염된 해수가 국립공원 지역으로 이동되어 해양환경이나 생태계에 영향을 미칠 수 있음을 시사한다. 10월 관측시 조류가 약한 소조기였고 동시에 건기였다. 이때, 방조제로부터 방류가 이루어지지 않았다. 따라 서, 7월에 비해 평균 염분의 농도가 0.56~0.74 psu 높아졌지만, 천수만의 해수 확산 범위가 약 1 km로 줄어들었다(그림 34).
그림 33. 낙조(EBB), 창조(FLOOD)에 따른 수온, 염분, 밀도, DO, pH, 탁도의 수직단면도(2016년 7월 7일)
그림 34. 창조(FLOOD), 낙조(EBB)에 따른 수온, 염분, 밀도의 수직단면도(2016년 10월 12일)
라) 25시간 연속관측(수온, 염분)
태안해안국립공원 해양환경변화 측정망 조사와 관련하여 25시간 수온, 염분 관측을 실시하였다(그림 35~36). 7월 관측은 장마기간 동안 서산방조제로부터 방류 된 담수의 영향으로 염분의 표준편차(±0.32)가 10월 관측(±0.07)보다 약 5배 정도 컸다. 7월 25시간 연속관측 평균 염분(31.45 psu)이 10월 관측(32.45 psu)보다 1.0 psu 작았는데(표 12~13), 이는 서산A지구 방조제로부터의 담수 영향이 작용했을 것 으로 추정된다.
최소 최대 평균 표준편차
전 체
수온(℃) 21.29 23.78 22.11 ±0.78
염분(psu) 30.73 31.76 31.45 ±0.32
DO(mg/L) 5.47 7.21 6.49 ±0.51
표 12. 2016년 7월 7~8일 25시간 연속관측(수온, 염분) 자료
최소 최대 평균 표준편차
전 체
수온(℃) 19.12 20.75 19.75 ±0.30
염분(psu) 32.21 32.56 32.45 ±0.07
DO(mg/L) 6.90 8.64 7.77 ±0.37
표 13. 2016년 10월 12~13일 25시간 연속관측(수온, 염분) 자료
그림 35. 하계(우기) 25h 연속관측에 따른 수온, 염분, 밀도, 용존산소의 수직분포도
그림 36. 추계(건기) 25h 연속관측에 따른 수온, 염분, 밀도, 용존산소의 수직분포도
라) 25시간 연속관측(유속, 유향)
25시간 유속, 유향 관측결과는 각 bin별 자료에서 총 수심의 80%, 50%, 20%를 표층, 중층, 저층으로 정의하여 유향‧유속 수심별 유속 분포도, 조류분산도를 <그림 37>에서 <그림 40>에 각각 도식화하였다. 관측된 유속은 7월에 창조시 북쪽, 낙조시
남쪽 방향으로 우세하게 나왔고, 창조류보다 낙조류가 강했다. 소조기인 10월의 유 속은 대조기인 7월보다 약했고, 북서-남동 방향의 흐름을 보였다(그림37~38).
잔차류는 조석 현상에 의해 생긴 주기적인 성분을 제거하고 남은 흐름(평균 류)을 말한다. 바람 등의 기상요인, 불규칙한 해저지형과 조류의 상호작용으로 발생 한 조석잔차류에 의해 평균류가 발생할 수 있다. 오염물 및 퇴적물 이동과 관련하 여 중요한 역할을 한다(최 등, 2012). 정점 BC의 층별 잔차류의 유향과 유속을 <표 14>에 제시하였고, 층별 조류 진행 벡터도를 <그림 43>에 제시하였다. 7월 관측기간 동안의 잔차류는 표층에서 5.7 cm/sec (332.8˚), 중층에서 6.7 cm/sec (348.2˚), 저 층에서 7.2 cm/sec (350.9˚)로 전반적으로 북쪽 흐름을 보였다. 10월 관측 기간 동 안의 잔차류는 표층에서 2.0 cm/sec (275.5˚), 중층에서 0.9 cm/sec (302.6˚), 저층 에서 0.7 cm/sec (313.8˚)로 전반적으로 북동쪽 흐름을 보였고, 7월에 비해 잔차류 유속이 작았다. 이 결과를 통해 창조류가 낙조류보다 강한 흐름이 나타났음을 알 수 있다.
그림 37. 하계(우기) 25h 연속관측 수심별 유속 분포도
그림 38. 추계(건기) 25h 연속관측 수심별 유속 분포도
그림 39. 하계(우기) 25h 연속관측정점(BC) 조류 분산도
그림 40. 추계(건기) 25h 연속관측정점(BC) 조류 분산도
그림 41. 하계(우기) 조류, 잔차류 성분의 시계열 유속자료
그림 42. 추계(건기) 조류, 잔차류 성분의 시계열 유속자료
정점 관측기간 관측층 유속(cm) 유향(°)
BC
2016년 7월 7~8일
표층 5.7 332.8
중층 6.7 348.2
저층 7.2 350.9
2016년 10월 12~13일
표층 2.0 275.5
중층 0.9 302.6
저층 0.7 313.8
표 14. 연속관측정점(BC)의 잔차류 유속 및 유향
그림 43. 조류 진행 벡터도
라. 수질 및 영양상태 평가
1) 수질평가지수(Water Quality Index)
수질평가지수를 이용한 조하대의 수질등급은 <표 15>에 제시하였다. 해수의 수질등급은 수질평가지수가 높을수록 5등급(아주나쁨)으로 결정되며 지수가 낮을수 록 1등급(매우좋음)으로 결정된다. 계절에 따른 변화를 보면 동계에 평균 수질은 2 등급(좋음)의 수질을 보였고, 춘계에는 1등급으로 상향 되었다. 하지만 하계에 평균 수질등급이 2등급으로 하향되었는데, 조사가 진행 된 조하대 10개 정점 모두 수질 등급이 하향되는 결과를 나타냈다. 추계 조사에서는 평균 수질등급은 2등급의 수질 을 나타냈고 공간적으로는 천수만과 백사수도에서 2등급이었으며 공원지역에서는 1 등급의 수질을 나타냈다(표 15). 해수의 수질등급에 영향을 준 인자들의 기여율을 평가하기 위해 산출된 지수를 오각 다이어그램으로 표현해 본 결과, 동계, 하계, 추 계의 수질등급은 엽록소
a
(식물플랑크톤)에 의해 결정되는 결과를 보였으며, 춘계에 는 용존산소가 다소 영향을 주는 것으로 확인되었다. 따라서 본 연구지역의 수질은 식물플랑크톤에 의해 상당히 영향을 받고 있으며 식물플랑크톤의 양을 조절하기 위 해서는 유입되는 영양염에 대한 관리가 필요한 것으로 판단된다(그림 44).정점 동계 춘계 하계 추계
C1 Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅱ
C2 Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ
C3 Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅱ
C4 Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅱ
C5 Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ
C6 Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ
C7 Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ
C8 Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅰ
C9 Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ
C10 Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ
표 15. 수질평가지수를 이용한 조하대 지역의 수질등급
그림 44. 수질에 영향을 주는 인자