봄철 한반도 내륙 기원의 연안 영양염류 유출량 변화량 분석

Abstract

강수는 대기 중 오염물질을 지표로 전달하고, 육지의 오염물질은 강수로 기인한 지표면 유출을 통해 하천으로 유입되고 오염물질은 하천을 통해 연안으로 유출된다. 연안의 수질과 생태계를 효과적으로 관리하기 위해서는 육지로부터 연안으로 유출되는 영양염 유출량 변화에 관한 연구가 필요하다. 그러나 제한적인 하천 수량과 수질 관측자료로 인해 한반도 연안으로 유출된 내륙 기원의 영양염 유출량 변화 연구가 제한적이다. 따라서 본 연구에서는, 2012-2021년 봄철(3-5월)에 한반도 연안 주변의 하천 75지점에서 측정된 수질 농도 자료와 22지점에서 측정된 유량 관측자료를 통합하여 총 질소(TN), 총 인(TP), 클로로필a의 영양염류 유출량을 추정하고 지난 10년간 유출량 변화 추세를 분석했다. 또한 해석학적 수식을 통해 영양염류 유출 변화량을 유량과 수질 변화의 상대적 기여도를 정량적으로 추정했다. 기여도 분석 결과, 지난 10년간 연간 봄철 총 질소, 클로로필a의 유출 총량은 영양염류의 농도 (각각 19%, 5%)보다는 하천 유량 (각각 84%, 91%) 변화의 더 많은 기여도를 확인했고, 총 인의 유출 총량은 영양염류의 농도 변화와 하천 유량 변화가 비슷한 기여도 (48% 그리고 51%)를 확인했다. 이 결과로 봄철 총 질소나 클로로필a의 유출량 변화 기작과 총 인의 유출량 변화 기작이 다르다는 것을 제안하고 추가 연구가 필요함을 확인했다. 한반도 연안 지역을 서해, 남해, 동해로 나누어 영양염류 유출 총량을 추정한 결과, 한반도 전체 유출량 변화에 서해 영양염 유출량 변화가 큰 비중을 차지하는 것을 확인했다. 본 연구는 한반도 내륙 기원의 영양염류가 강수와 하천을 통해 연안으로 유출되는 총량과 연간 변화량을 분석하여 하천과 연안 수질 환경에서의 수문학적인 연결고리의 중요성을 강조하였다.