대표 해양쓰레기 침강 특성 분석 및 적용 방안

Abstract

해양쓰레기 이동 및 분포는 해류, 조류 및 바람 등 해양기상 환경에 주로 영향을 받을 뿐만아니라 성상별 거동 특성에 따라 부유하거나 침강한다. 대부분 부유 해양쓰레기에 대한 이동 및 분포 예측 모델 연구가 수행되어 왔으나, 침강 해양쓰레기에 대한 거동 특성 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 기존의 해양쓰레기의 부유 및 침강에 관한 실험연구(송무석 등, 2001) 에서 수행된 결과를 바탕으로 대표 해양쓰레기의 침강 거동 특성을 해양쓰레기 이동모델 적용 방안을 검토하고자 한다. 침강하는 해양쓰레기는 성상별 침수 특성에 따라 목재, 섬유, 가죽 등 침투성과 비닐, 플라스틱, 유리, 고무, 금속 등 유입성으로 구분하고, 성상별 해수면 부유시간과 침강속도를 산정하고자 한다. 이를 위해서는 해양쓰레기 무게, 부피, 형상, 해수 침투율, 질량 이동율등 성상별 특성과 해수유동, 파랑, 해수 밀도, 중력, 부력, 항력 등 작용하는 외력을 고려하여야 한다. 본 연구에서는 우선적으로 유입성 해양쓰레기 중 알류미늄캔 및 폐타이어 등에 대한 침강속도 추산방법을 정립하고 기존 연구의 실험결과와 비교하였다.특히, 해양쓰레기 형상을 단순화하고 성상에 따른 침강속도를 추산한 결과는 대표적인 형상의 항력계수에 민감한 결과를 보였다. 특히, 알류미늄캔류는 대표적인 형상을 갖는 항력계수를 적용한 경우 실험결과와 유사한 침강속도 결과를 보였다. 하지만, 폐타이어는 대표적인 형상의 항력계수가 부재하여 유사한 형상을 가정한 항력계수를 적용한 경우 관측결과 보다 큰 침강속도를 보였으며, 항력계수 증가에 따라 관측결과와 유사한 침강속도를 보였다. 본 연구를 통해, 해양쓰레기 성상을 단순화하고 형상별 항