통영 굴 양식장 스티로폼 부자 쓰레기로 인한 해변오염 평가 및 투기량 추정 :Assessment of beach pollution by styrofoam buoy debris from oyster aquaculture in Tongyeong and estimation of dicarded amount

홍수연

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자료유형: 학위논문

저자정보: 홍수연 (경남대학교, 경남대학교 대학원)

발행연도: 2014

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이용수34

이 논문의 연구 히스토리 (4)

2015

경남 지역 양식장 스티로폼 부자 쓰레기 발생량 평가 지도 개발

홍수연 , 장용창 , 홍선욱 외 2명 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 2015.05 학술대회자료

2014

물질흐름분석을 이용한 굴 양식장 폐부자 쓰레기 유출량 추정

홍수연 , 홍선욱 , 이종명 외 2명 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 2014.05 학술대회자료

양식장 스티로폼 부자쓰레기로 인한 통영 해변의 오염 평가

홍수연 , 이찬원 , 홍선욱 외 2명 한국해양환경·에너지학회지 2014.05 학술저널

통영 굴 양식장 스티로폼 부자 쓰레기로 인한 해변오염 평가 및 투기량 추정

홍수연 첨단공학과 2014.01 학위논문

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전세계적으로 플라스틱 해양쓰레기로 인한 해양 오염에 대한 우려가 높아지고 있다. 해양쓰레기는 경관을 헤칠 수 있으며, 수산업과 관광업 등에 대해 경제적 피해를 입히기도 한다. 특히 동물 플랑크톤부터 바닷새에 이르기까지 플라스틱 해양쓰레기가 부서진 미세플라스틱을 섭취함에 따라 해양생태계 먹이사슬에 있는 많은 동물들에게 피해를 입힐 수 있다.
한국에서는 굴 양식장에서 사용되는 스티로폼 부자로 인한 해양쓰레기 문제가 심각하다. 스티로폼 부자는 전국 해변에서 가장 많이 발견되는 쓰레기이다. 스티로폼 부자는 작은 알갱이로 쉽게 부서지기 때문에 많은 수의 미세플라스틱을 만들어낸다. 특히 굴 양식장에서 스티로폼 부자를 많이 사용하는데, 통영 지역은 한국에서 굴 양식장이 가장 많다.
이런 배경 하에 통영 굴 양식장의 스티로폼 부자 쓰레기로 인한 해양 오염을 연구하였다. 스티로폼 부자의 주 오염지역인 통영 해변에서 해양쓰레기의 풍도와 조성을 조사함으로써 스티로폼 부자 쓰레기로 인한 오염의 정도를 평가하였다. 또한 물질흐름분석 방법을 적용하여 통영 굴 양식장으로부터 해양으로 유입되는 스티로폼 부자 쓰레기의 양을 추정하였다.
2013년 가을과 2014년 봄, 통영의 13개 해변에서 해양쓰레기의 풍도와 조성을 조사하였다. 대형쓰레기(25mm 이상)의 풍도는 평균 약 30∼42개/㎡, 무게 1,170 ∼1,273 g/㎡, 부피 35.1∼36 liter/㎡, 소형쓰레기(1mm-25mm)의 풍도는 평균 26,971∼59,894개/㎡, 무게 246∼273g/㎡로서 한국의 다른 지역이나 전세계 다른 지역에 비해 매우 높은 편이었다. 스티로폼, 경질플라스틱, 섬유, 금속, 유리, 목재, 기타 등 7개 재질로 구분했을 때 대형쓰레기 중 스티로폼의 갯수가 차지하는 비율은 약 66∼75%, 소형쓰레기 중 스티로폼이 차지하는 비율은 약 89%이상로서 가장 높은 비율을 차지하고 있었다. 대형 스티로폼 쓰레기 중 원래 부피의 50% 이상이 남아 있는 ‘완제품’ 쓰레기들을 양식용 부자와 기타 완제품 쓰레기로 구분했을 때 양식용 부자가 차지하는 비율은 갯수로 90%이상이였다.
물질흐름분석 방법을 적용하여, 통영 굴 양식장에서 투기되는 스티로폼 부자 쓰레기의 양을 추정하였다. 2012년 한 해 동안 스티로폼 부자의 사용량, 구매량, 재활용량 등을 조사한 결과, 2012년 한 해 동안 약 206,000개의 스티로폼 부자가 수거되지 않은 채 해양에 버려진 것으로 추정되었다. 이와 함께 과거 년도 자료들을 이용하면, 2012년 이전 10년간 굴양식장에서 2,516,000개가 바다에 투기된 후 수거되지 않은 것으로 계산되었다.
이와 같은 연구를 통해 통영은 스티로폼 부자쓰레기의 발원지이면서 동시에 이로부터 피해를 받는 지역임을 알 수 있었다. 그러므로 해변쓰레기를 전체 풍도를 줄이기 위해서는 무엇보다도 발생원인 굴 양식장 스티로폼 부자 관리가 중요하다. 이를 위해서는 해양 투기 후 수거보다는 투기 전 어민들이 직접 감용장으로 회수하는 것이 효율적이므로 회수 정책이 정착하기 위해서는 회수 담당기관, 어민, 감시자들이 협력이 더욱 필요하다.

Concern is growing on marine pollution from plastic marine debris around the world. Marine debris may harm the beauty of the scenes and may cause damage on fishery and tourism industry. Micro-plastic, made mostly from fragmentation of marine debris, can be ingested by fishes, marine birds, and even by zooplankton, thus threatening various wildlife on the food web.
In Korea, styrofoam buoys used in aquaculture is one of the most serious marine debris. Styrofoam buoys are easily broken down to small particles, and changed into micro-plastic. Especially, oyster aquaculture uses lots of styrofoam buoys and Tongyeong City has the biggest oyster aquaculture area.
In this background, marine pollution by styrofoam buoy debris from oyster aquaculture was studied. Beach pollution in Tongyeong City was assessed by surveying abundance and composition of marine debris on beaches of this area. And, discarded amount of styrofoam buoy was estimated by applying Material Flow Analysis.
Abundance and composition of marine debris on 13 beaches of Tongyeong City were surveyed in 2013 Autumn and 2014 May. The average quantity of macro debris (>25mm) was about 30∼42 particle/㎡, weight 1,1,70∼1,273g/㎡, volume 35.1∼36 liter/㎡ and that of small debris (1mm~25mm) was about 26,971∼59,894 particle/㎡ and weight 246∼273g/㎡. This is a very high level compared with other areas of South Korea and the other countries. Among the 7 material types of debris (styrofoam, hard plastic, fiber, metal, glass, wood and others), styrofoam composed a large portion: 66∼75 % of macro debris and 98% of small debris. And among the ''whole'' styrofoam debris items whose original volume is remained more than 50%, styrofoam buoy debris composed more than 89.5%. This result suggests that most important sources of beached debris are aquaculture styrofoam buoys.
Styrofoam buoys discarded into the sea was estimated by Material Flow Analysis. By surveying the amount of buoys in use, and buoys purchased and recycled, it was estimated that about 206,000 ea of styrofoam buoy debris remained in the sea not collected after being discarded by the fishermen in 2012. And with historical documents, it was estimated that 2,516,000 ea styrofoam buoy were discarded for the last 10 years before 2012.
This study shows that Tongyeong city has the source of styrofoam buoy debris and many beaches of Tongyeong city has been seriously affected from their marine debris. Therefore, it is more important to rightly manage buoys in oyster aquaculture farms in order to reduce total amount of beach debris. So, it is more effective for fishermen to retrieve old buoys directly to recycling center rather than collecting debris after throwing out, and collaboration among governments fishermen, and watcher should be required.

국문요약
Ⅰ. 서 론 = 1
1.1. 연구배경 = 1
1.2. 연구의 목적, 방법과 범위 = 5
Ⅱ. 이론적 배경 = 7
2.1. 해양쓰레기의 피해 = 7
2.2. 해양쓰레기의 오염도 평가방법 = 11
2.3. 물질흐름분석(Material Flow Analysis) = 17
Ⅲ. 연구방법 = 20
3.1. 해변쓰레기 오염도 조사 = 20
3.1.1. 조사 지역과 조사 시기 = 20
3.1.2. 해양쓰레기의 크기와 재질 분류 = 23
3.1.3. 쓰레기의 수집 및 무게와 부피의 측정 = 24
3.1.4. 통계분석 = 28
3.2. 스티로폼 부자 물질흐름분석 연구방법 = 29
3.2.1. 연구방법 및 개요 = 29
3.2.2. 물질흐름에 대한 자료의 수집 = 31
Ⅳ. 연 구 결 과 = 35
4.1. 해변 오염도 = 35
4.1.1. 시기별 해변오염도 = 35
4.1.2. 봄/가을 조사 결과비교 = 53
4.1.3. 해변쓰레기 재질별 조성 = 60
4.1.4. 대형 스티로폼 쓰레기 중 부자의 비율 = 64
4.1.5. 해변특별성 오염도 비교 = 67
4.1.6. 해변쓰레기 크기 그룹간의 상관성 = 72
4.2. 스티로폼 부자 쓰레기 발생량 추정 = 75
4.2.1. 굴 양식장의 스티로폼 부자쓰레기 발생량 추적 = 75
4.2.2. 2012년의 굴 양식장 부자의 물질흐름분석 = 79
4.2.3. 2003년부터 2012년까지 굴 양식장 부자의 물질흐름분석 = 80
Ⅴ. 토의 = 81
5.1. 해변 오염도 평가 = 81
5.1.1. 해변 오염도 정도 = 81
5.1.2. 조사 시기에 따른 해변쓰레기 조성과 양 = 84
5.1.3. 해변간 오염도 비교 = 86
5.1.4. 해변 특성별 오염도 = 89
5.1.5. 해변조사 샘플링 방법에 따른 오염도 = 90
5.1.6. 해양쓰레기 측정단위 비교 = 92
5.1.7. 해양쓰레기 크기 그룹간의 상관관계 = 94
5.1.8. 해변쓰레기에 미치는 양식장 스티로폼 부자의 기여 = 96
5.1.9. 연안 정화 정책의 해변쓰레기 기여도 = 99
5.2. 물질흐름분석을 통한 스티로폼 부자쓰레기 발생량추정 = 100
5.2.1. 물질흐름분석을 이용한 쓰레기 발생량 추정의 가치 = 100
5.2.2. 양식용 폐스티로폼 감용기 처리용량 검토 = 101
5.2.3. 물질흐름분석을 이용한 발생량 추정의 검증 = 102
5.3. 폐부자쓰레기 저감하기 위한 정책 = 103
5.3.1. 통영지역 스티로폼 부자쓰레기의 심각성 = 103
5.3.2. 폐부자 쓰레기 저감을 위한 정책 개발 = 105
5.4. 연구의 의의, 한계 및 과제 = 108
Ⅵ. 결론 = 110
참 고 문 헌 = 113
부록(Appendix) = 128
ABSTRACT = 144

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