정경태 (하구역기능회복연구단 책임연구원) 
 
  하구역은 하천과 해양의 연결부로서 지구표면의 1% 이내에 불과하나 물질 순환과 생태학적 측면에서 매우 중요한 위치를 차지하고 있다. 우리나라의 하구역은 지난 30여 년간 급속한 산업화 과정과 수자원 확보를 위한 하구둑의 설치로 본래의 기능이 심하게 훼손되었다. 선진국에서는 하구역의 높은 가치를 인식하여 훼손된 하구의 복원을 위한 국가차원의 복원？관리 프로그램이 이루어지고 있다. 우리나라는 최근에 들어서야 농림부, 환경부, 해수부가 하구복원과 관리를 수행토록 하였으며, 지속가능한 국가하구관리전략 수립을 추진하고 있다.
  이러한 배경에서 효율적인 국가하구관리체계 구축 및 정책방향 결정에 과학적인 정보를 제공하고, 국내 하구 및 연안역 개선/복원 관련 기술 개발을 선도할 목적으로 2006년도 우리 연구원 중점연구사업의 하나로 ‘하구역 관리 및 기능회복기술 개발 연구’가 추진되었다. 3개년 계획으로 시작되어 현재 1차년도 연구가 중반에 접어들고 있다. 이와 관련하여 올해 8월 하구역 기능회복연구단이 연안개발연구본부 산하 조직으로 출범하게 되었다.

 연구 대상 해역은 한강 하류 및 경기만 일대로 이 해역은 대표적인 난개발 해역이다.(그림 1) 4대강 중에서 유일하게 하구둑이 건설되지 않았으나 신곡수중보가 건설(그림 2)되어 있고, 아산 및 삽교방조제, 시화방조제, 대호방조제, 화옹방조제 등의 건설과 김포매립지, 영종도 공항, 송도매립지, 그리고 크고 작은 수많은 산업단지 건설을 위한 매립지 조성이 진행되어 왔다. 이처럼 연이은 개발이 어떻게, 그리고 얼마나 하구역의 기능을 훼손시켜왔으며, 그 기능을 개선/복원하기위해 무엇을 할 수 있을지를 강구하는 것이 본 사업의 핵심 주제이다.

 하구역 사업의 분야는 크게 네 가지로 나뉘는데, 순환-퇴적물 이동 관측 및 모델링 분야, 생지화학적 관측 및 분석 분야, 생태모델 기반 대안 제시 분야, 그리고 관리체계 구축 및 정책 제시 분야 등이다. 
  1차년도 순환-퇴적물 이동 분야의 주 연구 내용은 해상풍 관측, 조석, 조류, 부유퇴적물 농도의 현장관측, 천부탄성파 탐사 및 순환 모델 구성, 그리고 1차 검증이다. 신곡수중보 부근과 염하수로, 석모수로, 영종도 공항 북측에서 조석, 조류 계류관측이 실시되었으며, 연안모니터링부이(CMB) 계류를 통한 해상풍 관측, 종합퇴적역학자동관측시스템(TISDOS) 계류, 연속해류측정기기(ADP)를 사용한 수로단면 해류관측과 해수채취 등이 실시되고 있다. 이상의 자료들은 앞으로 진행될 순환-퇴적물이동 모델 구축과 검증에 필수적인 자료로 활용될 것이다. 금년도 후반기에는 천부탄성파 탐사, 조간대에서의 TISDOS 관측이 예정되어 있다. 아울러 갯벌의 지형변화 분석, 갯벌의 퇴적상과 생물상 분류, 부유퇴적물 분포도 제작,  사주의 변동성, 홍수범람 유역 감시 등을 위한 위성영상 분석이 시도되고 있다. 

 생지화학 분야는 수질 및 저질 분야, 부유생태계, 저서생태계 조사 등으로 구성된다. 수질 및 저질 분야에는 한강 하구역의 수질 및 저질의 환경 특성과 오염 현황을 파악하고, 육상기인 오염부하량을 산정하기 위한 일련의 조사가 포함된다. 한강 하류 전류리에 수질자동측정소를 설치하여 수온, 염분, pH, DO, 암모니아 등을 상시측정하고 있으며, 자동채수기를 이용하여 질삼연, 인산염, 총인 등을 측정하고 있다. 선박을 이용한 정기 관측의 경우, 일반수질과 영양염, POC와 DOC, 중금속 등을 한강 하구역의 4개 정점 (한강의 신곡 수중보 아래, 염하수로, 석모수로, 경기만의 장봉도 주변)에서 조석 주기를 고려하여 연속관측을 하고 있다. 5월, 8월에 1, 2차 조사가 이루어졌으며, 11월에 3차 조사를 진행할 예정이다. 또한 한강하류 신곡 수중보와 전류리 구간에서 수질과 퇴적물의 정선 관측이 한 차례 이루어졌다. 이외에 한강하구역으로 유입되는 유기오염물질, 특히 지속성유기오염물질(POPs)과 내분비계장애물질 (EDCs)의 오염현황, 유입원 및 부하량을 추정하기 위한 연구를 진행 중이다. 또한 한강내로 유입되는 주요한 오염원으로 파악된 오폐수, 도시유출을 추적하기 위해서 알킬페놀, 스테롤, 그리고 benzothiazole 화합물을 조사하고 있다.   

 생태계 조사는 부유생태계와 저서생태계 조사로 구성된다. 부유생태계 연구는 하구역에서 부유생물이 갖는 기능과 역할을 과학적으로 평가하고 육상오염물질에 의한 수질변화와 부유생물 변동과의 상호관계를 규명하는데 초점을 맞추고 있다. 조사항목으로는 동·식물플랑크톤, 원생동물의 출현종, 개체수 밀도와 엽록소-a 등이 포함된다. 클로로필 형광센서를 CTD와 함께 사용하고 있으며, 수중 광특성, 엽록체의 형광수율을 측정하고 있다. 이러한 자료들은 동시에 획득되는 수질자료와 연계함으로써 종합적인 분석이 가능할 것으로 기대된다. 저서생태 연구는 하구의 건강성을 유지하는데 필요한 서식지 환경 및 최적의 저서생태학적 요소를 제시하는 것을 목표로 하고 있다. 1차년도에는 강화도 남단 갯벌을 포함하는 한강 하구역의 저서동물 분포와 이에 영향을 미치는 환경인자에 대해 연구를 진행 중이며 한강 주수로의 염분구배별 조하대 저서생태에 관한 연구도 포함되어 있다. 2, 3차년도에는 저서생물 지표종 선정을 통해 모니터링의 효과를 보다 가시화하고, 주요 종의 환경변화와 오염에 따른 적응범위를 조사하여 기능회복을 위한 복원 대책 수립의 기본 자료를 제공할 수 있도록 할 계획이다. 

 생태모델 기반 대안 제시 분야는 이상의 관측/모델 결과를 기본 자료로 하여 생태적 변화를 정량적으로 산정하고 이에 근거하여 하구역 기능 개선 및 회복안 (또는 방향)을 제시하는 것을 궁극적인 목표로 한다. 1차년도에는 기존 생태모델의 특성 및 유형을 종합 분석하고 한강하구 및 경기만 연안의 생태환경 기존자료 조사·분석, 경기만 연안 해역에 건설된 구조물 조사 및 임진강, 예성강, 한강에 대한 유역정보 분석, 시화방조제, 화옹방조제 및 아산만에 위치한 방조제 등의 기능 및 운영 양상 등을 조사·분석하고 있다. 아울러 국내·외 생태복원 기술에 대한 조사·분석을 수행하고 있다. 

 관리체계 구축 및 정책제시 분야의 관리체계 구축은 국외의 관리 체계와 환경정책연구원을 중심으로 제안된 국내 관리체계의 기본 개념을 효율적으로 접목시키는 방향으로 추진된다. 정책제시와 관련해서 개발 누적/중첩 효과를 무시한 채 이루어지고 있는 우리나라 해양환경영향 평가의 문제점을 지적하고 난개발 방지를 위해 필요한 근본적인 정책적 전환을 제안할 예정이다. 관리체계 구축을 위한 기술 지원의 일환으로 관측 자료를 비롯한 세부 분야별 연구결과물의 체계적 관리 및 공동 활용을 위하여 통합자료관리시스템을 운영하고 있다. 사업수행과정에서 생산되는 다양한 자료와 정보들은 Oracle DB시스템으로 관리되며, GIS 분석기술 및 가상현실기술의 적용을 통해 의사결정에 필요한 정보로 가공, 재생산된다.  또한, 연구사업 홍보를 위해 구축, 운영하는 홈페이지(http://estuary.kordi.re.kr)에는 연구참여자 간의 유기적인 협조와 정보공유를 위한 인트라넷 기능이 포함되어 있다.

2006-10-10