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완도항 중앙방파제 축조공사 환경영향평가서 검토 의견

1 해양환경 물리조사 분야

1. 해양수치모델링 검증을 위한 관측 자료의 문제
 ㅁ 사업 해역의 조류 특성을 대표하지 못하는 얕은 수심의 조류 관측 위치의 문제

  가. 보고서의 관측 정점 PC-1은 사업 해역의 대표성(수심 10m 이상의 개방 수로)을 나타내기에는 수심이 너무 얕으며(수심 8m 내외의 협수로), 아래 그림에 나타낸 바와 같이 해저 지형적으로 해중 언덕이 북서-남동 방향으로 뻗어 있어 사업지역과 수류의 특성이 서로 다른 흐름의 특성을 보이므로 관측 위치가 사업해역의 대표성을 지닌다고 볼 수 없음(pp. 367).

나. 사업 예정 해역의 유속 특성을 대표할 수 있도록, 조류 관측 정점 PC-1을 사업 지역과 가까운 500m 이내의 거리(그림 1, PC-1으로 이동조사)와 D.L -10m 이상의 수심으로 이동하여 재관측해야 함.

다. 관측에 사용된 조류 관측 장비 ADCP WH600의 기기 설정(pp.367-368)을 바탕으로 저층에서 2.9m까지와 표층에서 1~2m 수심까지 data blanking이 발생하나, 조류 관측 수심이 충분히 확보되지 않음(설치 수심 D.L-8m, pp.367)으로 인해 여러 가지 문제가 발생함.

라. 완도 해역의 대조차가 최대 4m인 것과 기기 설치 수심이 D.L.-8m 임을 고려하면 실 해역의 수심 변화가 8~12m가 되므로, 측정 셀 크기를 최소 1m로 설정하였더라도 본 관측에서 data blanking 구간 4~5m를 제외하면 관측 구간은 최소 4셀~최대 7셀의 측정 cell이 확보됨. 이를 표/중/저층으로 구분하여 분석하기 위한 측정셀이 이론적으로는 충분한 것으로 여겨지나, 보고서에 제시된 실제 관측 결과를 보면 표층 구간에서 많은 noise error가 포함되어 있어 신뢰할 만한 분석 결과가 도출되지 않음.
   즉, 부득이한 경우를 제외하면 분석 결과의 신뢰성을 높이기 위해 충분한 수심이 확보되는 지역에 기기를 설치하는 것이 일반적인 관측 방법이나, 본 관측에서는 고려할만한 부득이한 사유가 없음에도 이런 점을 반영하지 못하고, 정확한 분석을 위한 측정셀이 충분히 확보되지 못하는 얕은 수심에서 관측을 실시함으로 인해 결과적으로 data 분석시 noise error가 포함될 수밖에 없는 결과가 초래됨.

마. 이런 이유로 지나치게 낮은 수심과 적절하지 않은 관측 위치에서 무리하게 조사가 진행된 것으로 판단되며, 그 결과 pp.375와 pp.384의 그림에서처럼 평균 유속이 왜곡되는 품질 불량 문제(평균 및 최대 유속이 중층에서, 잔차류가 저층에서 가장 크게 나타나는 문제가 발생)가 포함되어 있으므로 재조사가 필요함.

바. 조류 관측 결과는 해역 조류 특성의 대표성이 확보되어야 함에도, 이러한 문제로 인해 평균 유속이 30~33 cm/sec (pp.376)인 것으로 분석되었으며, 이것은 보고서의 결과 부분에서 설명하는 실제 완도항 내의 예측 유속 6~12 cm/sec (pp.396) 또는 사업 예정지의 수치 모델링 재현 유속 17~52 cm/sec (pp.405-406, 409-410, 413-414, 417-418, 421-422, 425-426)과 부합하지 않는, 조류 특성의 과소/과대 평가 문제가 포함되어 있으므로 관측 및 예측 결과를 신뢰하기 어려움.

사. PC-1의 위치선정 잘못으로 인한 조류 관측 결과의 왜곡(수심 5m 내외의 해중 언덕이 중앙방파제를 가로 막아 조류 특성의 대표성을 저해함)과 수치모델링의 과소평가로 인해 실제 길이 400m의 거대한 중앙방파제가 설치된 이후에도 완도항 내항의 유향 유속과 주도 주변의 해양환경 변화가 방파제 건설 전/후 차이가 거의 나타나지 않는 것은 명백한 예측 오류임.

ㅁ 조류 관측 및 수치모델링의 왜곡으로 나타날 수 있는 문제점

공사 후 조류의 유향 및 유속의 감소 등 자료 왜곡으로 주도의 사락질 등성이(sand ridge)의 펄질화 퇴적 또는 훼손될 가능성이 있음. 따라서. PC-1의 이동 관측 등 평가의 전반적 재수행이 필요함.

1. 천연기념물 제28호 난대림인 주도의 상록수림이 방파제 예정지 인근에 위치하여 방파제 축조공사 후 조류의 유향, 유속의 변화에 의한 저질의 퇴적 이동으로 주도 주변의 해안 지형의 형질변경이 불가피해질 것임.

2. 완도항은 현재의 방파제(기존 북방파제 300m, 모녀 등)로도 조류소통이 저하되어 수질 환경이 악화되고 있는데, 이에 더해 길이 400m의 거대한 중앙방파제가 축조될 경우 유향 변화와 유속의 감소로 강원도 주문진항과 같이 항내로 유입되는 각종 생활하수 및 오폐수의 외해 확산을 지연시켜 완도항 내측의 수질오염을 가속화시킬 것임.

3. 완도 내항의 조류 흐름 저해시 부영양화에 의한 적조발생 등을 고려해야 하며, 대규모 발생시 조류 유동에 따라 완도 내만으로 확산될 가능성에 주의하여야 함.

2. 연속 부유사 관측 자료의 분석 방법의 문제
 ㅁ 상관 보정방법의 적용 오류
 ㅁ 올바르지 않은 변환 상수의 사용

가. pp.373의 부유사 농도 산정에 적용된 관계식은 상식적 범위를 벗어난 상관도가 매우 낮은 결과를 보임(상관계수 0.024).

나. 이런 경우 별도의 샘플링을 통해 보정을 실시하는 방법을 사용하나 이런 절차를 무시하고 결과를 그대로 수록하였으며, 잘못된 분석 결과를 후절의 퇴적물 이동실험에서 신뢰성 검증자료로 사용하는 문제가 발생함.

다. 전 절의 검토 의견에서 언급한 관측 자료의 문제점으로 인해 pp.386의 그림에서와 같이 당 해역의 표/중/저층에서 대/소조, 창/낙조시 조류 특성 변화에 따른 부유사 농도 변화를 관측한 것으로 보기 매우 어려운 결과가 초래됨.

라. 분석 방법 중 cell별로 관측된 ADCP 관측 자료는 표/중/저층으로 분리하기 위하여 적용한 80%, 50%, 20% 수심은 전 절에서 지적한 바와 같이 자료 분석을 위한 수직 cell의 개수가 충분하지 않아 이런 방법을 적용시 자료처리 과정에서 pp.375와 pp.384의 그림에서처럼 자료가 왜곡(표/중/저층에서 대/소조, 창/낙조에 따른 부유사 농도 변화)되는 품질 불량 문제가 포함됨.

마. pp.373에서 관측 자료 처리시 유향에 적용된 자북-진북 변환의 상수는 7.35가 아닌 7.83을 사용해야 함.

3. 해수 유동 수치 모델링 수행의 적절성 문제
 ㅁ 30일 계산 시간에 주요 4대 분조 사용
 ㅁ 해수 유동 재현의 과소평가

가. 전 절의 조석/조류 관측 기간은 30일이고, 수치 모델링 계산 기간도 30일로 설정하여 당 해역의 조석/조류 특성을 잘 설명할 수 있도록 수행 기간을 설정하였으나, 수치 모델링의 입력 및 검증 조화 상수는 주요 4대 분조(M2, S2, K1, O1)를 적용하여 수행함(pp.390).

나. 완도 해역에서 알려진 조석/조류의 재현율은 4대 분조(M2, S2, K1, O1) 사용시 76~77%, 8대 분조 사용시 (M2, S2, K1, O1, N2, K2, P1, Q1) 재현율은 95~96%이나, 본 사업에서는 4대 분조만 사용하여 30일 계산 후 실제 해역의 해수 유동 특성을 평가하여 그 결과가 매우 과소평가됨.

다. 해수 유동의 재현율은 해당 보고서 후절의 해수 유동의 변화 평가, 부유사 확산 및 퇴적물 이동 예측, 해수 교환율 평가에 지배적 요소로 작용하나 현 상태의 해수 유동 실험에서 과소평가된 재현 결과가 후절에서 그대로 적용되어 모든 예측의 재현율이 과소평가 되어 있으므로 결과에 대한 정량적 평가가 사실상 무의미함.

라. 수치모형실험의 최소 격자 간격은 실제 들어서는 구조물의 크기를 고려하면 10m 이내로 설정되어야 하나, 본 실험에서는 최소 20m로 설정하여 예측의 정확도가 낮아지는 문제가 발생함.

마. 본 수치모형 실험은 바람과 파랑 자료를 입력하여 모델 결과의 신뢰성을 높이고자 하였으나, 해당 입력자료의 검증이 생략되어 있어 모델 수행 결과에 대한 신뢰성을 평가하기 어려움.

4. 부유사 확산 수치 모델링 수행의 적절성 문제
 ㅁ 부유사 발생 시나리오의 비현실성
 ㅁ 오탁방지막 저감효율의 적용 문제

가. 해수 유동 실험의 과소평가 문제와 부유사 발생 시나리오의 현실성 부족 문제로 인하여 공사 중 부유사의 최대 확산 범위가 과소평가됨.

나. 시나리오의 현실성을 높이기 위하여 공사 기간 중 구조물의 최남단, 중앙, 최북단 등 공사 진행에 따른 부유사 발생 위치 변화를 고려하여 부유사 확산을 평가해야 함.

다. pp.438의 부유사 발생량은 46.06kg/hr가 아니고 46.07kg/hr임.

라. 부유사 확산 저감 실험에 적용된 오탁방지막의 저감효율 30%에 대한 근거 자료가 없음. 

마. 이론적으로 부유사의 확산은 입자 크기, 종류, 유속의 세기에 따라 저감 효율이 다르게 사용되어야 하나(부유토사 발생량 평가 및 오탁방지막 효율에 관한 연구용역 III, 2002. 12, 한국해양연구원), 본 보고서에는 아무런 설명이 없으며 일방적으로 저감효율 30%을 적용하였으므로 실험 결과를 신뢰할 수 없음.

5. 퇴적물 이동 수치 모델링 수행의 적절성 문제
ㅁ 침퇴적 예측 시나리오의 비현실성
ㅁ 입력자료의 근거 부족

가. 퇴적물 이동실험은 4가지 키포인트가 있는데, 첫째, 해수 유동 실험 결과의 높은 신뢰성, 둘째, 현장 상황에 맞는 침퇴적 예측 시나리오의 적합성, 셋째, 해저질 입경별 공간 분포 자료와 침/퇴적 전단응력 입력의 정확성, 넷째, 수행된 결과에 대한 연간 침퇴적율의 정확도 높은 검증임.

나. 본 사업에서 수행된 퇴적물 이동실험에 이런 키포인트를 적용해 보면, 첫째, 해수 유동 결과의 낮은 신뢰도가 포함되어 있으며, 둘째, 현장 상황에 맞는 침퇴적 예측 시나리오가 사용되지 않는 문제점이 있음.

다. 당 해역에 적합한 침퇴적 예측 시나리오는 기존 수행된 유사 사례의 환경영향평가 보고서들에 제시된 침퇴적 예측 시나리오를 참고하면 쉽게 설정 가능함.

라. 일반적으로 침퇴적 시나리오의 설정은 우리나라 해역의 계절 변화를 고려하여 4계절로 나누어 각각 관측하고, 이를 이용한 예측을 실시한 후 합산하여 연간침퇴적율로 환산하는 시나리오를 가장 많이 사용함.

마. 본 보고서에서 적용한 퇴적물 이동실험의 시나리오는 2019년 하계 30일 동안 관측한 자료를 이용하여 수행되었으며, 30일 수행된 결과를 단순하게 연간 침퇴적율로 산정하여 당 해역의 계절 변화 등을 고려하지 않은 채 결과를 제시함으로 퇴적물 이동실험의 평가 방법에 중대한 오류가 포함되었다고 할 수 있음.

바. 셋째, 해저질의 입경별 입력 근거와 모델 입력 자료의 그림 제시가 생략되어 있으며, 모델 입력 자료의 설명이 매우 부족하므로 상세한 설명이 필요함.

사. 넷째, 관측된 연속 부유사 자료를 이용하여 퇴적물 이동실험의 신뢰성 검증을 수행하였는 바, 연속 부유사 자료는 퇴적물 이동실험의 신뢰성 검증을 위한 보조 자료로 사용은 가능하나, 전반적인 모델의 신뢰도를 평가하기에는 적합하지 않은 방법임.

아. 퇴적물 이동실험의 검증은 일반적으로 이와 같은 사업의 경우 해당 사업지역에서 1년 이상의 장기 침퇴적율 관측 또는 이에 준하는 분기별 수심 측량 결과 등을 이용하는 모델 검증 방법을 가장 많이 사용하나, 본 사업에서는 이러한 과정이 누락되어 실험 결과를 신뢰하기 매우 어려움.

자. 또한, 퇴적물 이동실험에서 mud질 외에 sand질은 30일 정도의 단기 예측 결과로는 바람과 파랑을 고려하더라도 예측 정확도가 매우 떨어지므로, 장기간 수행된 예측 결과를 포함하여야 실제 현장에서 체감할 수 있는 정도의 결과로 제시할 수 있음.

차. 본 실험에서는 단순하게 30일 계산 후 mud질과 sand질의 합산 연간 침퇴적율로 환산되어 연간 침퇴적율 변화를 결과로서 제시하고 있으므로 본 사업에서 사용한 방법으로 예측된 결과는 신뢰도가 매우 낮다고 할 수 있음.

/ 다음호에 계속