허베이 스피리트호 유류유출 사고에 따른 해안오염 GIS Map 제작 연구

Abstract

지난 2007년 12월 7일 태안 만리포 인접 해상에서 ‘Hebei Spirit’ 유류유출 사고가 발생하여 태안 주변 해역 대부분이 극심한 유류오염 피해를 입었다. 이러한 위기 상황에서 국토해양부, 해양경찰청, 해양환경관리공단, 태안군청 등에서 해안방제 작업을 위한 유류오염 현황조사를 수행하였다. 하지만 조사항목과 오염현황 기록방법을 각기 달리 사용하여 동일한 오염정도 등급과 범례를 사용한 통합된 오염지도 제작이 어려웠다. 따라서 본 논문에서는 오염현황 조사자료와 GIS를 이용하여 사고 후 약 2개월간의 오염상황을 GIS 주제도로 제작하고, 해안선 오염정도의 시간적 변화 패턴을 분석하고자 하였다. 오염지도를 제작하기 위한 기초 작업으로 지상기준점을 측정하여 고해상도 위성영상을 기하보정한 후 수치해도(1 : 75000)의 해안선을 정밀하게 편집하고 해안선 형태를 분류하여 해안선 특성별 단위구역을 제작하였다. 태안군청에서 사고 3일 후 촬영한 항공사진을 이용해 오염상태의 지리적 분포도를 제작하여 사고초기 상황에 대한 개략적인 파악이 가능하였다. 각 기관에서 네 차례에 걸쳐 조사한 해안오염 평가 보고서를 이용하여 두 가지 case의 오염정도를 계산하였다. Case 1은 오염길이와 폭을, case 2는 case 1에 오염정도를 추가하여 계산하였다. 이 두 가지 case로 계산된 5 가지 등급의 오염정도를 공간자료인 해안선에 속성값으로 입력하여 조사기관별 GIS 유류오염 주제도를 각각 제작하였다. 또한 각 기관에서 공통으로 조사한 만리포 주변해안 약 20km를 세부 연구지역으로 설정하여 약 2개월간에 걸쳐 해안선 오염상태의 변화 패턴과 해안선 형태별 오염변화 패턴을 분석하였다. 5 등급의 오염정도별 해안선 길이에 대한 시기적 변화 패턴을 분석한 결과, case 1과 case 2 모두 오염된 해안선의 길이는 감소하였고 상대적으로 깨끗한 해안선의 길이는 증가하였다. 해안선 형태별로는 방제작업이 용이한 모래와 인공해안 지역은 오염정도가 감소한 반면 접근이 어려운 기반암 지역은 큰 변화가 없는 것으로 나타나 주제도로 제작한 오염지도가 당시의 상황을 잘 반영함을 알 수 있었다. 그리고 두 가지 case 중 어느 것이 오염상황을 잘 반영하는지 알아보기 위해 한국해양연구원에서 2007년 12월과 2008년 1월에 해안의 해수 내 총 유분(TPH)을 측정한 자료와의 상관성을 비교한 결과 오염정도 항목이 추가된 case 2가 오염상태를 좀 더 잘 반영함을 알 수 있었다. 향후 본 연구를 바탕으로 유류오염 사고 발생 시 보다 신속한 오염현황도 제작을 통해 방제활동이나 과학적인 오염조사 활동에 필요한 의사결정 지원이 가능하리라 기대된다.

Most of coastal area of Taean in Korea were heavily damaged by oil spill accident from 'Hebei Spirit' on the sea adjacent to Malripo, Taean in December 7, 2007. In this critical situation, there were several fields survey to report shoreline oil pollution status for oiling control action from 'Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs (MLTM)', 'Korea Coast Guard (KCG)', 'Korea Marine Environment Management Corporation (KOEM)' and 'Taean County Office'. However it was very hard to make integrated oiling status map using uniform oiling grade and legend, because survey organizations used different survey items and recording methods each other. Therefore, this study was aimed to make GIS oiling thematic maps and analyze temporal oiling variation patterns for two months after oil spill accident using GIS and oiling status surveyed data. As a basic work for making of oiling thematic maps, geometric corrections were performed with high resolution satellite images (IKONOS) using ground control points data. These corrected images were used to make detailed shoreline from digital charts (1 : 75000), and then spatial unit of shoreline were defined using classified shoreline types. It was possible to grasp roughly the initial oiling situation from geographical distribution map of oiling status using aerial photographies taken by Taean County Office after three days of oil spill accident. Two cases oiling status were calculated using four times oiling assessment report from each organizations. Case 1 used polluted shoreline length and width and case 2 used oiling status degree item more than case 1. Five levels oiling status were calculated with two cases, and they were keyed into spatial shoreline data as attributive value. And then GIS oiling thematic maps were made for each surveying organizations. Also, about 20 km length shoreline around Malripo was defined as detailed study area where is the common spatial zone surveyed oiling status by each organizations. In this area, temporal variation patterns of oiling status were analyzed for overall shorelines and shoreline types for two months. According to the result of temporal variation pattern analysis on the shoreline length with five levels of oiling status, polluted shoreline length was decreased and cleaned shoreline length was increased. Sand and artificial shoreline area conducted oiling control action more easily decreased oiling degree, however bedrock area was not changed. According to this result, GIS oiling thematic maps showed the initial two month's situations well. And to know which case reflects oiling situation much more, total petroleum hydrocarbons (TPHs) data (Dec. 2007 and Jan. 2008) monitored by Korea Ocean Research and Development Institute (KORDI) were used. As a result of comparing the relationship between TPHs and each two cases, case 2 contained oiling status degree item reflected oiling situation more well. Based on this study results, it could be possible to provide oiling status maps quickly and to support decision making for oiling control action and scientific pollution monitoring.