정기여객선 현장관측 시스템과 SeaWiFS 자료를 이용한 서해 연안 해수환경 모니터링

Abstract

We analyzed the ocean environmental data from water sample and automatic measurement instruments with the Incheon-Jeju passenger ship for 18 times during 4 years from 2001 to 2004. The objectives of this study are to monitor the spatial and temporal variations of ocean environmental parameters in coastal waters of the Yellow Sea using water sample analysis, and to compare and analyze the reliability of automatic measurement sensors for chlorophyll and turbidity using in situ measurements. The chlorophyll concentration showed the ranges between 0.1 to 6.0mg/m3 . High concentrations occurred in the Gyeonggi Bay through all the cruises. The maximum value of chlorophyll concentration was 16.5mg/m3 in this area during September 2004. The absorption coefficients of dissolve organic matter at 400 nm showed below 0.5m−1 except those in August 2001 During 2002-2003, it did not distinctly change the seasonal variations with the ranges 0.1 to 0.4m−1 . In the case of suspended sediment (SS) concentration, most of the area showed below 20g/m3 through all seasons except the Gyeonggi Bay and around Mokpo area. In general SS concentration of autumn and winter season was higher than that of summer. The central area of the Yellow Sea appeared to have lower value 10g/m3 . The YSI fluorometer for chlorophyll concentration had a very low reliability and turbidity sensor had a R2 value of 0.77 through the 4 times measurements comparing with water sampling method. For the automatic measurement using instruments for chlorphlyll and suspended sediment concentration, McVan and Choses sensor was greater than YSI multisensor. The SeaWiFS SS distribution map was well spatially matched with in situ measurement, however, there was a little difference in quantitative concentration.

2001년부터 2004년까지 인천-제주 정기여객선을 이용하여 18회에 걸쳐 자동관측과 함께 20-30분 간격으로 40여개의 정점에서 해수를 채수하여 클로로필, 용존유기물과 부유퇴적물의 농도를 분석하였다. 연구의 목적은 채수된 해수를 직접 분석하여 서해 한반도 연안의 해수 환경의 공간적 시간적 변화를 모니터링 하는 것과 설치된 자동측정 센서가 신뢰성 있는 자료를 생산하는지 비교 분석하는 것이다. 18회에 걸친 서해 연안의 실시간 모니터링을 통하여 해수환경의 계절별 특성을 이해할 수 있었다. 클로로필의 경우, 0.1−6.0mg/m3 정도의 분포를 보였으며 경기만이 다른 지역에 비해 높게 나타났다. 2004년 9월에는 경기만에서 10mg/m3 의 높은 값을 보였다. 용존유기물의 흡광 특성은 대부분은 0.5m−1 이하의 값 분포를 보였으나, 2001년 8-9월에 경기만과 목포 해역에서 높은 값을 보였으며, 2002년과 2003년은 다른 시기에 비해 계절별 변화가 적었다. 부유퇴적물의 경우, 대부분은 20g/m3 미만의 값을 보였으나 경기만과 목포 주변의 남쪽 해안은 농도가 모든 계절에서 높게 나타났으며 특히 가을. 겨울철에 가장 높은 값을 나타냈다. 황해중부 해역은 대부분 10g/m3 미만의 값을 보였다. YSI 센서의 클로로필 값은 신뢰도가 낮게 나타나 사용하기 어려웠으며 부유퇴적물의 농도는 4번의 조사시기에 대해 R2 값이 0.77 정도의 값을 보였다. 부유퇴적물과 클로로필의 자동관측을 위해서는 단일 센서인 McVan과 ChelSea 사의 것이 우수한 것으로 분석되었다. 현장조사에 의한 부유퇴적물 분포는 비슷한 시기에 얻어진 SeaWiFS 분석 결과와 공간적인 분포는 잘 일치하였으나 농도 값에서는 다소 차이를 보였다.