낙동강 하구 해역의 2020년 갈수기 및 홍수기시 연직 염분자료를 이용한 성층화지수(stratification index, SI) 특성

Abstract

부산광역시에 위치한 낙동강 하구 해역은 서낙동강에 녹산수문이 1934년 완공되기 이전에는 삼각주가 있는 조석 우세형 하구였다. 녹산수문과 1987년 낙동강 하굿둑 준공 이후 북쪽 내측에는 담수지역(내부 관리수위, E.L. 약 +0.80 m 내외), 남쪽 외측에는 기수역(brackish water zone, 汽水域) 및 해수역으로 분리되어 현재는 파도 우세형 환경으로 변화되었으며, 평균 조석변화량은 약 1.07-1.50 m 내외이다. 낙동강 하구는 하굿둑 건설 이후 서쪽에 위치한 진우도가 가장 먼저 형성되었고, 신자도, 장자도, 도요등 순서로 동남쪽 방향 진화형 울타리섬이 순서대로 형성되어 울타리섬-라군(lagoon) 환경을 가진 폐쇄형 하구 특성을 가진다. 최근 환경부 주관으로 낙동강 하굿둑 기수역 생태복원목적 염분침투 실험을 위해 2019년에는 약 64만톤, 2020년에는 2차례 약 872만톤의 해수가 내측 담수지역으로 유입되어 생태복원 가능성을 확인하였다. 본 연구를 통해 향후 하굿둑 개방에 대비하여 하구역의 낙조·창조시 염분 변화를 파악을 통한 성층화지수(stratification index, SI) 특성을 파악하고자 한다. 2020년 4월 및 8월 대조기 기간 중 낙조(ebb) 및 창조(flood)시 을숙도 우측지역 하굿둑 좌안수문(외측) 남단부터 신자도·도요등 사이(C라인) 평균수온 표층 18.9℃(14.6-23.3℃), 저층 18.0℃(13.7-23.2℃)로 평균값 차이 약 0.9℃, 평균염분 표층 14.5 psu(0.1-30.4 psu), 저층 21.5 psu(0.1-33.7 psu)로 평균값 차이는 약 7.0 psu, 평균DO 표층 8.0 mg/L(7.4-8.5 mg/L), 저층 7.7 mg/L(6.0-8.9 mg/L)로 평균값 차이 약 0.3 mg/L을 보였다. 이외 A라인(녹산수문 외측 남단부터 진우도·신자도 사이), B라인(을숙도 좌측지역 하굿둑 우안수문 외측 남단부터 신자도·도요등 사이)도 같은 시기에 수온, 염분, DO 값 등을 측정하여 그 특성을 비교분석 하였다. SI 지수값 특성은 0.32 이상일 경우 성층구조가 상대적으로 강한 약 혼합형 하구로 분류 가능한데 A라인은 낙조시 울타리섬 입구를 제외하고 염분 특성은 약 혼합형 하구(salt wedge type), 염수쐐기형 상·하층간 성층화를 보이고 창조시 전 기수역에서 표-저층 혼합이 일어나는 강 혼합형 하구(well-mixed estuary type) 형태를 보였다. B, C 라인에서는 낙조, 창조시 모두 성층화 현상이 잘 나타나는 약 혼합형 하구(salt wedge type) 형태를 보였다. 이러한 2020년 결과들에 의해서 현재 낙동강 하구역의 해수-담수 혼합 형태를 파악하였으며, 과거 2018년부터 취득된 데이터를 통합 분석 후 향후 하굿둑 개방에 의한 기수역 형태 변화를 판단하는 기준자료로서 유용하게 사용될 것으로 판단된다.