[해양정보] 태풍, 장마 이후 해양쓰레기 모니터링을 위한 관측기반(위성, HF Radar, 드론 등) 표류예측시스템 도입 필요

해양쓰레기 유입, 매일 파도처럼 밀려와…서해 최북단 섬 해양쓰레기로 몸살

HF(High Frequency) Radar, 인공위성 등  멀티플랫폼을 이용한

관측기반 표류예측시스템  도입 필요

 
인간수색, 해양쓰레기, 기름, 적조 등 해양 표층에서 이동하는 표류체를 예측하려면 표층 해류(sea surface currents)의 이동 현황을 파악하고 정확도 높은 예측해류 자료가 있어야 한다.
인터넷 기사를 검색하면 언론, 연구기관 등에서 수치모델을 이용한 표류예측의 정확도를 운운하고 있다.
수치모델을 운영하고 있는 부서에서는 기존보다 예측 정확도가 향상되었다한들, 실제 현업에서 사용하고 있는 해경에서는 그간 실종자, 어선수색 등에서 언론에 곱지 않은 시선을 당해 이제는 자체적으로 수색구조를 위한 R&D 사업을 발주하여 진행중이다.
하지만, 이마저도 수색구조를 위한 대안이 될지 모르겠다.
해경은 X-Band Radar를 이용한 수색구조 R&D를 수행하고 있다. 물론 해상도가 좋은 표층 해류 결과는 산출할 수 있으나, 연안 앞바다만 수색구조 할 것인가?

HF-Radar는 (사용 주파수마다 해상도는 차이 있음) 연안으로부터 최대 200km까지 관측이 가능한 반면,  X-Band Radar  최대 4km 미만으로 관측 가능하다. 우리바다를 과소평가했는지 모르겠다. 각각의 장비마다 장단점이 있겠지만, 선진국에 비해 답답한 면이 있다. 특히... 이 분야는!!!

미국과 유럽, 호주, 일본, 중국, 대만 등 HF-Radar 운용 및 데이터 활용에 정부 적극적 지원

미해경 실시간수색구조시스템 상, HF Radar 유속자료 사용한 수색구조 면적(좌)과 사용하지 않은 수색구조 면적(우) 예시

1. 미국 NOAA의 HF-Radar 미션 (https://ioos.noaa.gov/project/hf-radar/)

미 해경(USCG)에서 수색구조 활동시 사용하는 해류자료 중,  (관측기반) HF-Radar 자료를 이용한 통계예측자료, HF-Radar자료를 자료동화(data  assimilation)한 수치모델의 이용건수가 상위권에 랭크된 결과를 발표했다.
단순 수치모델 결과보다는 관측자료에 기반한 표층해류 예측자료의 이용건수가 증가했다는 결과는 현업에서 수색구조시 수색결과가 좋았다는 간접적 증거이기도 하다.
미국 NOAA는 2000년대부터 현재 미 동부와 서부 해안선에 HF-Radar 설치 및 운용을 지속적으로 하고 있다. 특히, HF Radar를 운용하는데 있어 정부의 적극적인 지원과 자료 생산, 연구 등을 통해 그 결과물들이 여러 분야에 활용되고 있는 실정이다.
https://cordc.ucsd.edu/projects/hfrnet

미국 HF-Radar 운영 현황

1) 연안수색구조 : Coast Guard Search and Rescue)
2) 위험물질(유류 유출, 해양쓰레기, 적조 등) : Hazardous Materials Spills Response
3) 수질모니터링 : Water Quality Monitoring
4) 선박항해 : Marine Navigation

2. 국내 HF-Radar 

2002년부터 시범운영하여 20여년 이상 운용했음에도 불구하고 레이더의 기본적 기능인 해류관측용으로만 사용중에 있다.  관측영역의 확장성도 떨어진다.
국내 연구기관에서 HF-Radar 자료를 이용한 자료동화(수치모델) 연구는 이제 시작한 상태로 걸음마 수준이며, 이는 미국에 비하면 10년 이상 뒤쳐져 있다.
 - 표층 해수유동 관측 
* 미국 등 다른 국가에 비해 자료 활용도 측면에서 관측기반 자료 활용 추진이 없어 아쉬운 상황

GOOS 전략지도. Societal Benefits : Applications : Phenomena : EOVs : Observing Platforms : Observing Networks : Data Networks

최근 해양레저 및 해양활동 증가로 인한 표류, 유류 유출, 적조 등 해양사고 발생 가능성이 높아지고 있다.  관측기반인 HF Radar 모니터링은 실시간 해수유동 및 파랑정보 제공, 해상사고와 환경오염(오염물질 이동 예측) 대응, 불법선박 탐지 등 다양한 분야에서 활용이 가능하여 미국, 유럽연합, 호주, 일본, 중국, 대만 등 여러 국가에서 활용도를 높이는 추세이다.
우리나라도 해외 선진국과 같이 해양자원 보호, 해양영토에 대한 자주권 강화 및 선박운항과 수색구조 지원 등 해상안전확보를 위하여 국내 여러 기관에서 운용중인 HF Radar 관측자료를 통합적으로 운영할 필요가 있으며, 최외곽 섬지역(서해5도, 울릉도/독도 등) 또는 해양과학기지를 활용한 관측영역 확대(EEZ 영역) 및 국제협력 네트워크 참여 등 연속적인 양질의 광역 해수유동자료 확보를 위한 고도화 전략을 마련할 필요가 있다.
참고자료 http://www.khoa.go.kr/webzine/viewer.do?pub_seq=2022042&pub_type=2&sc_type=popup# 

https://youtu.be/uHLnyfP6i8k?si=eVHpIv27tVwKj7sy 

https://youtu.be/cYM5n4HiOdg?si=iWMeWKcvbiw06gpZ 

 
백령도와 연평도 등 서해 최북단 섬들이 연일 해안으로 밀려오는 쓰레기에 몸살을 앓고 있다.
21일 해양환경공단 해양폐기물관리센터 통계에 따르면 지난해 서해5도를 포함한 옹진군 해역의 해양폐기물 수거량은 2천639t으로 2020년 1천789t보다 2년 만에 47.5%나 증가했다.
이는 지난해 인천 전체 해역에서 수거된 해양폐기물 7천788t의 33%에 달하는 양이다.
옹진군이 집계한 각 섬의 해양폐기물 처리량 역시 백령·대청도는 2020년 95t에서 지난해 243t으로, 연평도는 같은 기간 1천115t에서 1천385t으로 대폭 늘었다.
바다에 버려지거나 방치된 해양폐기물이 매년 늘면서 해안으로 떠밀려오는 쓰레기양도 자연스레 늘어나는 추세다.
해양환경공단의 해안쓰레기 모니터링 결과 서해 최북단 백령도 해변에 떠밀려온 쓰레기는 2020년 62개, 2021년 657개, 지난해 956개로 최근 3년간 대폭 늘었다.
3년간 모니터링에 잡힌 백령도 해안쓰레기 중 가장 많은 1천399개(83.5%)가 플라스틱이었고, 229개(13.7%)는 외국에서 유입된 것으로 추정됐다.
이는 플라스틱 사용량이 급증하고 중국 해역에서 유입되는 쓰레기가 늘어났기 때문인 것으로 옹진군은 추정하고 있다.
인천시가 해양폐기물 수거를 위해 운용하는 전체 공공일자리 인력 530여명 중 480여명이 옹진군에 배치돼 있지만 주민들은 밀려드는 쓰레기를 치우기에는 역부족이라고 주장한다.
백령도 주민 A(50)씨는 "한 달에 두 번 물때가 바뀔 때마다 해안에 쓰레기가 파도처럼 밀려와서 쌓이는데 치워도 치워도 끝이 없다"며 "쓰레기 수거 인력도 부족해 어제는 주민과 해병대 장병들이 함께 포크레인으로 쓰레기를 치웠다"고 말했다.
게다가 해안 쓰레기를 포함해 이들 섬에서 수거된 해양폐기물은 염분이 많아 일반 소각 시설로는 처리하기가 어렵다.
섬 집하장에 해양폐기물을 장기간 쌓아 뒀다가 육지로 싣고 나와 따로 소각해야 하는데 이 과정에서 악취 등 2차 피해가 발생하는 상황이다.
옹진군 관계자는 "연평도는 꽃게철인 봄과 가을에 2차례 정도 해양폐기물을 육지로 싣고 나와 처리하고 백령도는 가을에 1차례 해양폐기물을 육지로 운반한다"며 "해양폐기물을 소각할 수 있는 시설이 육지에만 있기 때문"이라고 설명했다.
인천시는 해양쓰레기 분포를 관측하는 등 지속적으로 관련 상황을 모니터링할 수 있도록 위성과 드론 등을 활용한 스마트 관리시스템을 구축할 방침이다.
올해 옹진군 자월도 일대에 가장 먼저 시스템을 구축하고 2025년까지 영흥도·덕적도 등 다른 섬들로도 사업을 확대한다.
인천시 관계자는 "해양폐기물이 계속 해류에 밀려서 들어오다 보니 섬 지역의 해안 쓰레기도 점차 늘어나는 추세"라며 "올해도 예산 182억원을 세워 해양쓰레기 수거와 처리에 나서겠다"고 말했다.

서해 최북단 백령도 사곶해변에 밀려든 쓰레기, (인천=연합뉴스) 최은지 기자 chamse@yna.co.kr

 
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