경북대, 하천 유기-퇴적물 상호작용과 펄층 형성 매커니즘 규명

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경북대는 이병준 건설방재공학부 교수팀이 하천 내 유기물-퇴적물의 상호작용과 펄층 형성 매커니즘을 규명했다. 이번 연구결과는 수자원 관리 분야 저명 국제학술지인 '미국 지구 물리학회 수자원연구' 최신호 표지논문으로 실렸다.

최근 기후변화와 대규모 토목사업에 따른 하천 환경의 변화는 하천 수생태계 및 하상 퇴적 환경에 큰 영향을 미치고 있다. 녹조 발생과 함께 펄층 형성은 시급히 해결해야할 과제다.

현재까지 하천의 유기-퇴적물에 의해 펄층 형성이 된다는 사실은 알려져 있었지만 그 형성의 매커니즘은 체계적으로 연구된 적이 없다.

이병준 경북대 건설방재공학부 교수
<이병준 경북대 건설방재공학부 교수>

이 교수팀은 하상 펄층 형성 문제를 규명하기 위해 낙동강 현장 모니터링과 실험을 수행했다. 하천 내 수중유기물 및 부유퇴적물에 영향을 미치는 기후, 수문학적, 생화학적, 인위적 요인을 분석한 결과, 유기물-퇴적물 간 상호작용이 하상 펄층 형성을 증대 및 감소시킬 수 있음을 확인했다.

이 교수팀은 고온·건조한 날씨 조건에서 수생태계가 활성화되면서 생체고분자물질 생산이 증대되고, 생체고분자물질은 부유퇴적물 입자 간 응집(서로 엉겨 붙음)을 증대시켜 펄층 형성을 가속화하는 것을 확인했다.

이에 반해 장마와 태풍과 같이 지속적이고 강한 강우는 토양 기원의 부식질 유기물을 하천으로 유출시키고, 부식질 유기물은 부유퇴적물 입자 간 응집을 방해하고 펄층 형성을 감소시키는 것으로 나타났다.

이병준 교수는 “이번 연구는 국가 하천 관리를 위한 기초 자료로 활용될 수 있다”면서 “향후 추가적인 연구를 통해 녹조와 펄층 형성을 최소화 할 수 있는 최적 수질, 수자원 관리 방안을 도출할 수 있으리라 기대한다”고 말했다. 이번 연구는 2019년 한국연구재단 개인기초연구지원사업의 지원을 받아 수행됐다.

대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com