Analysis on the correlation between the Upwelling Cold Waters and the Red Tide in the Southeast Sea

Abstract

한국 남동해역은 매년 하계에 집중적으로 냉수대가 형성되어 빈번한 이상해황이 발생한다. 이러한 냉수대는 주변해역에 비하여 수온이 상대적으로 5℃ 이상으로 급격하게 낮아지는 현상을 말한다. 냉수대는 풍향, 풍속 등이 냉수의 용승을 일으키는 가장 지배적인 요인으로 알려져 있으며 남풍계열의 바람이 3일에서 7일 이상 지속적으로 불어오는 경우 발생한다. 또한 최근 한국에서 빈번하게 발생하고 있는 Cochlodinium polykrikoides에 의한 적조는 남해안에서 발생하여 바람, 해류 등을 타고 동해안으로 이동하는 특성을 보이고 있다. Cochlodinium polykrikoides 적조는 장기간에 걸쳐 광역적으로 발생하여 다른 규조류 적조에 비해 피해규모가 더욱더 심각하다. 본 연구에서는 냉수대의 발생과 변화 및 Cochlodinium polykrikoides 적조와의 상관성을 분석하기 위하여 기상청, 한국수력원자력, 해양조사원 부이의 수온과 풍향 및 풍속, COMS/GOCI의 Chlorophyll-a 자료, AVISO의 표층 해류, NOAA에서 제공하는 GHRSST Level 4, 국립수산과학원의 적조속보자료 및 냉수대 발생 자료를 활용하였다. 남동해역의 연안용승 시 부산, 기장, 울기, 감포, 호미곶, 영덕 해역의 부이에서 관측된 풍향은 남풍이 지배적인 것으로 나타났다. 냉수대가 강하게 발생한 2013년의 경우 2014년과의 최저 수온의 차이는 부산 1.2℃, 기장 1.9℃, 울기 4.6℃, 감포 3.5℃, 호미곶 5.6℃, 영덕 0.7℃로 2013년의 수온이 평균 2.6℃ 정도 낮게 나타났다. 이는 바람의 영향으로 냉수대의 세력이 강해지면 수온의 감소의 폭이 크게 나타나는 것으로 판단된다. 용승된 해수는 해류를 따라 북쪽으로 이동하는 특성을 보이며 해수를 따라 고농도의 Chlorophyll-a가 형성되는 특성을 보였다. 남동해역에 발생한 적조 발생 면적은 영덕에서 2013년 69.6㎢, 2014년 77.1㎢, 2015년 77.1㎢로 나타났으며, 밀도는 감포, 호미곶, 영덕에서 20,000Cell/mL 이상의 높은 밀도를 보였다. 적조의 특성을 SST 및 표층 해류와 함께 분석한 결과 남동해역의 적조는 부산 및 포항 해역에서 초기 발생하여 번성하게 되고 연안에서 북상하는 해류의 세력이 강할 때 동해, 삼척연안까지 확산되는 특성을 보였다. 한국 남동해역의 적조는 남해안에서 발생한 적조가 바람, 해류등을 타고 남동해역으로 이동하며 발생하고, 발생초기에는 부산, 기장, 울기해역에서 나타나며, 감포, 호미곶, 영덕으로 확산되다 소멸하는 것으로 나타났다. 또한 호미곶, 영덕은 해류 및 수온전선의 영향으로 넓은 면적에 고밀도로 집적되는 구간으로 나타났다. 2013년의 냉수대 이후 발생한 적조는 영양염의 공급이 충분하고 적조의 생장에 적합한 수온대가 형성되어 넓은 해역에 발생하는 특성을 보였다. 2013년 수온과 적조 발생 면적의 교차 상관분석을 수행한 결과 부산, 기장, 울기 해역에서는 –3일의 시차에서 가장 높은 상관성이 나타났다. 그러나 감포, 호미곶 해역에서는 +2일의 시차에서 높은 상관성이 나타나는 특성을 보였다. 이러한 분석을 토대로 적조 및 냉수대 발생 시 남동해역의 해양환경의 변화와 공간적인 분포, 냉수대와 적조와의 상관성을 분석하기 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이라 판단된다.