－ 34 －
KOMPSAT-2 MSC 광학 데이터는 관측범위가 15km인 4m 해상도 컬러이미지를 이용하였으며, 사고선박 중심으로 기름 유출의 초기 상태에 대한 유출 범위를 추 출하는데 사용되었다. 사고지점의 북서방향 약 14km지점(그림 3.3.17)에서 해양기 상관측이 이루어졌으며, KOMPSAT-2 위성 관측 시간의 태안에서의 바람은 북북 서 7.6m/s이었고, 유의파고는 1.0m이었다.
－ENVISAT ASAR는 합성개구레이더(SAR) 자료로, 여기서는 Wide Swath모드(관 측폭: 405km, 해상도: 150m) VV편파가 사용되었으며, 표면에 유출된 기름을 탐지 하는데 유용하다 (ESA, 2007). 이 시기의 풍향은 북동방향이고 풍속은 4.8m/s이었 으며, 유의파고는 0.2m로 잔잔하였다.
5
5
5
5
5 5
5
5
5 5
5
20
20 20
20
20
20
20
20
2020
20
50 50
50
50
50
50
50 50
50
50
50
80 80
80
80
80 100
100
100 100
100
100
5
5
5 20
20 50 50
80
80
100
100
200
200
500
500
1000
1000
80 80
100 10080
2000
5020 80
5 20
80
5
5 5
5
5 5
5
50 5
5
124oE 126oE 128oE 34oN
36oN 38oN
48'
126oE 12'
36' 48'
37oN
ENVISAT ASAR
KOMPSAT-2
Malipo Collision:
Accident Location At 07:00 local time
10 km
Wind & Wave Obs.
그림 3.3.17 허베이 스피리트호 기름유출사고 발생지역인 만리포 유효지역에서 2009 년 12월 8일과 11일에 얻어진 KOMPSAT-2 MSC 광학 이미지와 ENVISAT ASAR. 파란점은 바람과 파랑 관측지역을 나타냄
(2) 모델개요
－ EFDC (Environmental Fluid Dynamics Code) 모델은 미국 Virginia 연안 및 하구 연구를 위한 장기 연구사업의 일환으로 미국 VIMS(Virginia Institute of Marine Science)에서 개발되었다. 미국 연안역의 해양환경문제에 적용을 위한 미국 환경청 (US EPA) 공인 모델로 지정되었다(US EPA, 1997). EFDC 모델은 미국 버지니아 James and York River 하구(Hamrick, 1991; Hamrick, 1992)와 Chesapeake 만 (Hamrick, 1994; Park et al., 1995)의 3차원 유동 및 수질모의에 적용된 바 있으며 연안, 하구, 호소, 습지 및 저수지 등에서 조석, 바람, 담수 유입, 기상 조건에 따른
－ 36 －
Kuo et al., 1996; Shen et al., 1999; Tuckey et al., 2006; Zou et al., 2006). 국내 에서는 광양만에서(Park et al. 2005) 해수유동 및 수질모의에 적용되었으며, 서해, 남해의 외해역 및 연안의 해수유동, 침식/퇴적 및 수질변화를 모의하였다(서 등, 2008; 정 등, 2008, 허 와 박, 2009).
－EFDC모델은 연속방정식과 수평방향 운동방정식, 열염보존 방정식, 및 퇴적물을 포 함한 물질보존방정식들로 구성되어 있다. 수직방향으로
σ
좌표계를 사용하고, 수평 방향으로 직교 또는 곡선직교좌표계를 사용한다. EFDC 모델은 조간대 처리가 가 능하고, Mellor-Yamada level 2.5 turbulence closure scheme(Mellor and Yamada, 1982)과 Mass conservation scheme을 적용하였다(Hamrick, 1994; Hamrick and Moustafa, 2001 a & b; Ji et al., 2001). 상세한 EFDC 모델에 대한 설명은 Hamrick (1992)에 잘 기술되어 있다.－본 연구의 대상해역은 조석의 영향으로 조간대가 넓게 발달한 서해연안이다. 따라 서 물질이동의 기본 정보인 해수의 유동장을 정확하게 모의하기 위하여 조간대를 모의할 수 있고 국내외적으로 3차원 유동 모의에 적용성이 입증된 EFDC모델을 이 용하였다.
다
.
인공위성에 의한 허베이 스피리트호 유출유 범위 추정 (1) 12월 8일－ 해상에 유출된 기름은 해수 유동에 따라 이동하면서 여러 가지 물리화학적 변화 를 받아 해면으로부터 소실되거나 남아있게 된다. 특히, 물리화학적 변화를 통칭하 여 풍화 (증발, 유상화, 용해, 산화)라 한다. 이러한 변화는 기름 유출량, 기상과 해 상상태, 기름의 물리화학적 특성에 따라 달라지며 광학특성도 변한다. 일반적으로 유출유의 유무와 특성은 광학 사진에서의 색과 광택을 가지고 판단한다 (ITOPF, 2009). 위성에 의한 광학 이미지에서도 유사한 방법으로 기름영역의 추출이 가능하 다. 허베이 스피리트호에서 유출된 기름은 그림 3.3.18에서와 같이 낮은 비중을 가 지고, 조류와 바람에 의한 확산이 지배적이었으며, 광택을 가진 갈색과 은색이었 다. 즉, 단시간 내에도 확산범위가 넓어지는 경향을 가지고 있다고 할 수 있다.
－12월 8일에 얻어진 KOMPSAT-2 다중분광이미지를 기하보정을 한 후, 상용소프트 웨어인 ENVI를 사용하여 육안판독을 실시하였다. 여기서는 두께에 대한 고려는 이루어지지 않았으며, 유출유 확산 모델링의 초기조건을 위하여 조각 형태로 나타 난 부분들에 대해서도 외곽영역을 연결하여 곡선 형태의 유출유 범위로 추출되었 다. 다만, 해안 혹은 방파제 등 시설에 부착된 것으로 판단되는 영역은 제외하였다.
추출된 영역은 그림 3.3.19에 표시되었다.
그림 3.3.18 2007년 12월 8일 태안반도 해안에서 촬영된 유출된 기름 모습
그림 3.3.19 2007년 12월 8일 11시 4분에 얻어진 인공위성 KOMPSAT-2 MSCI를 사용하여 추출한 기름유출지역