1. 서 론

최근 지구온난화로 인해 기후변화로 이상기후 현상이 빈 번히 발생하고 있어 매년 물적‧인적 피해가 증가되고 있다. 이상기후는 예측하기 힘든 폭염이나 한파, 폭우, 가뭄, 태풍 과 같은 자연재해를 동반하는데 그 중에서 태풍이 약 60 % 를 차지하며 피해를 증가시키고 있다(Moon et al., 2010). 우리 나라에 영향을 주는 태풍은 해수면 온도가 28 ℃ 이상인 따뜻 한 지역과 대류가 활발한 해역(5 ~ 20 °N, 130 ~ 150 °E)인 북태 평양 서남부에서 발생하여 아시아 대륙 동부로 불어오는 폭 풍우를 수반한 맹렬한 열대 저기압으로 정의하고 있다. 태풍 이 발생되면 수자원 공급원으로 물부족을 해소시키고 저위 도에 쌓인 대기 중의 에너지를 고위도로 운반해 지구상의 남 과 북의 온도를 균형 있게 유지 시킨다. 해양 생태계에서는 해수가 뒤섞여 순환하게 되면서 영향이 풍부한 저온의 바닷 물과 플랑크톤이 올라와 바다 생태계를 활성화시키는 등의 이점이 있지만, 강풍에 의한 강한 파도로 인해 산호초나 해 양 서식지를 파괴시켜 치어나 저서생물의 종들을 감소시키 거나 양식장을 파괴하는 등의 피해를 주기도 한다. 실제로 2012년에 발생한 제15호 태풍 Bolaven이 통과하면서 제주도 문섬에 서식하고 있던 어린 감태 개체군을 물리적으로 교란 시켜 탈락을 유도하여 불안정한 개체군 구조를 만들기도 했 고(Kim et al., 2016a), 2006년 제10호 태풍 Wukong로 인해 경 북 연안에 수온이 높은 외측의 표층수가 연안으로 밀려 침강 되는 현상이 발생하여 양식장 내 장시간 냉수에 적응되어 있 던 우렁쉥이가 10 ℃ 이상의 수온 상승으로 5일 정도 지속되 는 환경에서 적응하지 못해 대량 폐사가 발생되기도 했다 (Lee et al., 2007). 태풍의 교란으로 인한 수온의 변화는 어패 류의 성장, 번식 및 대사 등 생리적인 요인을 변화시키거나 체내 면역력을 붕괴시켜 스트레스로 인한 대량 폐사가 발생 되는 등의 직접적인 피해를 주기 때문에 이러한 수산업적 피 해를 줄이기 위해서는 대기와 해양의 상호작용을 이해하고 태풍으로 인한 수온의 변화를 이해하는 것이 매우 중요하다.

2000년 이후 한반도로 유입된 태풍들을 보면 태풍의 세력 은 강해지고 지속시간은 짧아지고 있으며 최대풍속도 커지 는 경향을 나타내고 있는데(Seol, 2009;Kang et al., 2018) 이는 지구온난화로 인해 우리나라로 유입되는 태풍의 길목인 동 중국해역의 수온이 상승하게 되면서 태풍의 세력이 더욱 커 지는 원인으로 파악되었다(Moon et al., 2010).

지금까지 연구를 살펴보면 태풍의 강도나 바람의 세기에 따라 발생되는 수온 변동성에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 위성자료를 활용하여 2005년 제14호 태풍 Nabi 유입 전‧후의 한반도 동부해역 연근해 해양표면수온의 단기 변동 을 파악하기도 하였고(Kim et al., 2007), 해양관측자료를 이 용하여 한반도를 통과할 당시 동해 연안 해양의 반응을 고 찰하기도 했다(Nam et al., 2004). 또한 태풍 통과 당시 현장 관측이나 위성 관측자료로 얻기에 한계가 있는 부분을 수치 모델을 활용하여 태풍 통과 전‧후에 대한 자료를 추정하기 도 했고(Sakaida et al., 1998;Hong, 2003) 태풍이 한반도를 통 과하는 이동경로를 분류하여 해양 생태계에 미치는 영향도 보고한 바 있다(Park et al., 2006;Ahn et al., 2008;Park et al., 2015;Kim et al., 2016a). Kim et al.(2016a)은 위성자료를 이용 하여 태풍 통과 전‧후의 근해 수온 차는 태풍의 이동경로에 따른 바람의 방향 뿐만 아니라 해면 가열 및 해면 상승과도 관계가 있다고 밝혔고 Suh et al.(2002)는 22개의 이동경로가 다른 태풍이 우리나라 주변 해역을 통과할 때 한반도 연안 수온이 평균 0.9 ℃ 급하강 되었다고 구체적으로 수치화하여 보고하였다. 그러나 이는 각 태풍의 특성을 분석하지 않고 다양한 시기에 발생된 태풍을 통계적으로만 해석하거나 동 해역에 국한시켜 결과를 도출한 한계가 있었다.

본 연구에서는 유사한 시기에 이동경로가 다른 2018년 발 생한 태풍 Soulik과 2020년 태풍 Bavi에 대하여 태풍 유입시 한반도 주변해역의 수온 변동성을 분석하였다. 2018년 8월 23일 제19호 태풍 Soulik은 제주 남서쪽으로 진입 후 목포 남 서 해상에서 우회하며 우리나라에 상륙 후 동해상으로 빠져 나갔으며 2020년 8월 26일 제8호 태풍 Bavi는 제주 서해상으 로 북진하며 우리나라 서해상을 통과하였다(Fig. 1). 두 태풍 의 이동경로는 다르지만 한반도로 유입 시 태풍의 시기, 속 도, 크기 등이 유사하여 태풍에 의한 수온 변동성을 비교 분 석할 수 있었다. 이에 따라 태풍 유입 전‧후에 따른 해역별 수온 변동성을 분석하고 태풍으로 인한 바람의 방향과 크기 가 수온에 미치는 영향에 대해 살펴보고자 한다. 이러한 연 구는 향후 태풍으로 인한 이상 해황 발생시, 해역마다 상이 한 수온 변화를 파악함으로써 연안 주변의 양식 생물의 대 량폐사 최소화에 기여할 것으로 사료된다.

2. 자 료

우리나라에 유입된 태풍 중 이동경로가 다른 두 태풍에서 의 관측된 바람이 동‧서‧남해역 수온 변동에 미치는 영향을 조사하기 위해 8월 한반도를 우회하며 동해상으로 통과했던 2018년 제19호 태풍 Soulik과 한반도의 서쪽 해상으로 북진 하며 영향을 준 2020년 제8호 태풍 Bavi에 대해 분석하였다 (Fig. 1).

태풍별 분석 기간은 태풍의 크기나 속도를 고려하여 북위 32도 ~ 38도 사이 한반도를 통과한 시기를 태풍 유입 시기로 정의하였으며 태풍 유입 전 7일(이하, B7)과 유입 후 7일(이 하, A7)의 기간 동안 수온의 변동성을 분석하였다(Table 1).

분석자료는 국립수산과학원에서 운용하고 있는 실시간 수온 관측 시스템(Real-time Information System for Aquaculture Environment, 이하 RISA)에서 관측되는 수온자료(www.nifs.go.kr/risa)와 기상 청에서 운용하고 있는 자동기상관측장비(Automatic Weather System, 이하 AWS)에서 관측되는 바람자료(https://data.kma.go.kr) 를 이용하였다. Fig. 2는 RISA 부이지점과 AWS 관측지점을 나타냈다. 동해역(5개 정점)의 고성봉포, 양양, 영덕, 구룡포 하정, 기장 부이자료와 서해역(5개 정점)인 서산지곡, 서산창 리, 보령효자도, 신시도, 진도전두 부이자료를 사용하였다. 남해역은 완도해역(5개 정점)인 가교, 노화도, 백도, 청산, 동 백과 통영해역(5개 정점)인 사량, 풍화, 학림, 영운, 비산도 의 부이자료로 조사를 수행하였다. AWS 지점은 수온 부이 지점에서 가장 인접한 AWS 위치를 찾아 분석하였다. 동해 지역에서는 평해와 기장 지점, 서해지역에서는 홍성죽도와 수유 지점, 남해지역에서는 완도읍과 통영사량도 지점으로 총 6개 AWS 관측지점 자료를 사용하였다. 수온과 바람자료 는 1시간 간격으로 분석기간에 따라 각 지점별로 384개의 자료로 분석되었다. 그러나 수온 자료의 경우 관측시 통신 망 불량, 센서 고장, 파손, 자료 소실 등의 문제가 있어 태풍 유입 전‧후 관측 자료의 비교가 가능한 관측소들을 선별하 여 조사되었으며 관측 자료 중 결측이 있는 경우 내삽법 (interpolatioin)을 이용하여 임의의 근사값을 계산하여 자료의 공란을 보완하였고 연속적으로 24시간 이상 결측 시 내삽하 지 않고 N/A로 표기하였다. 시간별 수온 자료는 조석차가 포함 되어 있어 수온의 상승 및 하강을 해석하는데 어려움 이 있다. 이를 해결하기 위해 유한 임펄스 응답(Finite Impulse Response, FIR) 필터를 이용하여 저역 통과 필터(Low Pass Filter, LPF)를 사용하여 낮은 주파수 영역을 통과시키고 높은 주파수 영역을 차단(cut off frequency: 0.08, filter length: 5)시켜 수온에 미치는 조석차에 대한 주기 성분을 제거하였고 태풍 유입 전‧후의 적절한 수온 주기성을 파악하였다(Kim and Han, 2017).

또한 태풍 유입 전‧후의 우리나라 주변 수온 공간 분포를 분석하기 위해 우리나라 주변 수온 상태를 국립수산과학원 위성 해양 정보실에서 수신된 National oceanic and atmospheric administration/Advanced very high resolution radiometer (NOAA/AVHRR) 위성에서 얻어진 일평균 수온자료(해상도 1 km × 1 km)를 분석하였다.

3. 연구 결과

3.1 Soulik과 Bavi 태풍 특성

2018년 제19호 태풍 Soulik은 8월 16일 09시경 괌 북서쪽 부근 해상에서 열대저압부가 발달하여 발생하였다(Fig. 1). 발생 이후 태풍 경로상의 해수면 온도 28 ~ 29 ℃, 해양열량 50 kJ/㎠ 이상, 연직시어 10 kt 이하로 태풍 발달에 양호한 조 건이었으며 최성기때 중심기압 950 hPa, 최대풍속 43 m/s, 강 도 강, 이동속도 23 km/h로 북서진하며 이동하였다. 8월 23일 우리나라 남서쪽 제주도 부근으로 진입하면서 이동속도 4 ~ 7 km/h로 매우 느리게 북진하다가 목포 남서쪽 해상에서 급 격하게 전향하며 빠르게 이동하였다. 한반도 상륙 시점에 중심기압 975 hPa, 최대풍속 32 m/s으로 약화되었고 북동진 으로 우회하며 동해상을 빠져나가면서 25일 새벽 온대저기 압으로 변질되었다(Fig. 3).

2020년 제8호 태풍 Bavi는 8월 22일 09시경 타이베이 남남 동쪽 부근 해상에서 열대저압부로부터 발생되었다(Fig. 1). 태풍 발생 초기 해수면 온도 30 ℃, 해양열량 50 kJ/㎠ 이상, 연직시어 20 kt 이하로 경로상 태풍 발달에 해양조건이 양호 하였으나 태풍의 북서쪽 티벳 고기압에서 북서류가 유입되 어 강도 발달이 느렸고 이동속도도 10 km/h 이하로 천천히 이동하였다. 이후 티벳 고기압의 북서류 영향에서 벗어나면 서 태풍 강도가 8월 26일 09시경 최성기(중심기압 945 hPa, 최대풍속 45 m/s, 강도 매우 강)로 발달하며 26일 15시까지 서해상에서 북북동진하며 이동하였다. 이후 세력이 약해지 다가 27일 새벽부터 상층의 강풍대 영향을 받으면서 40 km/h 이상으로 가속하며 북상하다가 중국 선양 동쪽 부근 육상에서 온대저기압으로 변질되었다(Fig. 4).

3.2 태풍에 따른 한반도 주변 수온 변동

태풍에 따른 한반도 주변 연근해 수온의 공간분포를 살펴 보기 위해 한반도를 우회하며 동해상으로 통과했던 2018년 제19호 태풍 Soulik과 한반도의 서쪽 해상으로 북진하며 영향 을 준 2020년 제8호 태풍 Bavi에 대한 NOAA/AVHRR 위성 표 면 수온 영상을 태풍 유입 전 7일(B7)과 후의 7일(A7) 기간 동안으로 분류하여 Fig. 5에 나타냈다.

Soulik_B7(8월 16 ~ 22일)에서의 우리나라 주변 수온 변화 를 살펴보면, 한반도 연안쪽으로 25 ℃ 부근의 수온이 분포 하고 있었고 특히 서해 중심부 주변으로 28 ℃ 이상의 따뜻 한 수온이 나타나고 있었다. 또한 우리나라로 유입되는 태 풍의 길목인 동중국해역 주변으로 27 ℃ 이상의 수온이 분포 되어 있어 태풍이 발달할 수 있는 환경 조건이었다. Soulik_A7(8월 25 ~ 31일)에서는 동해 연안역에서 25 ℃ 이하 의 수온 분포를 보였고 서해과 남해 연안역에서는 26 ℃ 안 팎의 수온을 나타냈다. Soulik 유입의 전과 후의 수온 차이를 보면, 동해의 연안에서 근해역까지 태풍으로 인한 수온 하 강이 나타났고 특히 연안역에서 수온 변동차(4 ℃ 이상)가 크게 보였다. 서해와 남해 일부에서 1 ~ 2 ℃의 수온 변동폭 이 나타났다. Bavi_B7(8월 19 ~ 25일)에서는 우리나라 주변 연 안역에서 25 ℃ 정도의 수온 분포를 보였으나, 남해역으로 갈수록 수온이 상승되어 동중국해 ~ 제주 동쪽 해역에 30 ℃ 넘는 고수온이 발생되었다. Bavi_A7(8월 28일 ~ 9월 3일)에서 동해역에 비해 서해역에서 25 ℃ 이하의 수온 분포를 보였고 남해역도 일부 태풍 유입 전에 비해 1 ℃ 내외의 수온이 떨 어졌지만 완도와 통영 해역 주변으로는 수온 변동이 크게 보이지 않았다. Bavi 유입 전과 후의 수온 차이를 보면, 서해 역 대부분 수온을 하강 시켰으며 동중국해 ~ 제주 서해역 ~ 서해 중부해역까지 4 ℃ 이상의 수온차를 보였다. 동해는 근 해보다 연안 주변으로 수온이 2 ~ 3 ℃ 낮아졌다.

태풍 유입 전‧후의 한반도 연안 주변 수온을 부이별로 분 석하고자 Soulik과 Bavi 유입 시 관측 자료의 비교 분석이 가 능한 동해 5개 부이, 서해 5개 부이, 남해 완도 5개 부이, 남 해 통영 5개 부이 정점으로 일수온 시계열 분석을 하였다 (Fig. 6). RISA 일수온 평년자료는 각 부이별 관측 시작 시점 이 상이하지만 실시간 수온관측망이 안정화된 2012년을 시 작으로 11년(2012년 ~ 2022년)을 평년값으로 산출하였다.

동해역에서는 태풍 Soulik 유입 전 평년 대비 26 ℃ 이상 수온이 상승되었으나 고성봉포와 양양 부이는 태풍 유입 4일 전부터 수온 3 ℃ 이상 수온 하강하였고 태풍 통과 시 2 ℃ 내외로 상승 후 다시 수온이 떨어졌다. 영덕 부이는 태풍 유 입 2일 전부터 수온이 26.5 ℃에서 19.8 ℃로 6.7 ℃로 급격하 게 수온이 하강되었다가 태풍 통과시 평년 수온으로 회복하 였다. 구룡포 하정과 기장 부이는 태풍 유입시 수온 변동이 없었으나 태풍 통과 시 구룡포하정 부이에서 26.8 ℃에서 22.2 ℃로 하루만에 4.6 ℃ 수온 변동폭을 보였다.

기장 부이에서는 26.1 ℃ 수온이 태풍 유입 1일 후 13.9 ℃ 로 이틀 만에 12.2 ℃의 수직적인 수온 하강을 보였고 이후 수온이 회복하는 추세를 나타냈다.

서해역에서는 대체로 태풍의 영향으로 인해 미미한 정도 의 수온의 상승과 하강의 패턴을 보였으나 서해 북부 해역 인 서산지곡 부이는 수온이 낮아지는 추세를 보인 반면 서 해 남부 해역인 진도전두 부이는 수온이 서서히 상승되는 경향을 보였다. 남해역인 완도와 통영 부이들은 태풍 유입 전‧후 모두 평년에 비해 높은 수온 상태를 유지하였다. 완도 해역은 가교 부이를 제외하고 태풍 유입 전‧후 수온 변동성 이 유사하게 태풍 유입 2일 전까지 수온이 상승하다가 태풍 통과 시 1 ℃ 미만의 수온 하강을 보이다 회복하였다. 통영 해역의 5개 부이에서도 태풍 유입 전‧후의 수온 변동성이 유사하였고 태풍 유입 1일 전까지 수온 상승 후 태풍 통과 하면서 수온이 일정하게 유지되었다.

태풍 Bavi 유입 전 동해역에서는 일부 정점을 제외하고 평년 수온을 유지 하다가 태풍 Bavi가 통과하면서 수온이 하 강하였으며 유입 후 2일에 수온이 최저수온으로 기록 후 회 복하였다. 영덕 부이는 태풍 통과 시점인 8월 26일 23.2 ℃ 수온이 29일 16.6 ℃로 6.6 ℃ 수온 차를 보였고 같은 기간 구 룡포하정과 기장 부이에서도 3 ~ 4 ℃의 수온 차를 보였다. 서해역의 태풍 유입 전‧후의 수온 변동성은 큰 차이를 보이 지 않았지만 서산지곡, 서산창리, 군산신시도 부이는 태풍 통과 시 수온이 다소 높아졌다가 회복하였고 진도전두 부이 는 태풍 통과 시 수온이 반대로 약간 떨어졌다가 회복하였 다. 보령효자도 부이는 태풍의 영향으로 태풍 통과 전 수온 이 결측되어 분석이 불가능하였다.

남해역 중 완도해역에서는 평년 수온을 기준으로 가교, 백도, 동백 부이는 평년 수온보다 높은 수온으로 태풍 유입 전‧후의 수온 변화는 크게 보이지 않았다. 반면 노화도와 청 산 부이는 태풍 유입 전 평년보다 약 3 ~ 5 ℃ 낮은 수온으로 유지하다가 태풍 통과시 수온이 상승하여 평년 수준으로 회 복하였다. 통영해역에서는 5개 부이가 태풍 유입 전 평년 수 온 대비 낮은 수온 상태를 보이다가 태풍 유입 2일 전부터 서서히 상승하며 유입 이후에는 23 ℃ 이상의 평년 수온 상 태로 회복하였다.

3.3 바람 변동에 따른 수심별 수온 분석

태풍으로 인한 바람의 방향과 크기가 수심별 수온에 미치 는 영향을 분석하고자 RISA 부이지점에서 가장 인접한 AWS 관측지점을 찾아 해역별 바람을 분석하였고(Fig. 7) 같 은 기간 동안 AWS 관측지점 인근 RISA 부이지점의 수심별 수온을 분석하였다(Fig. 8). Fig. 8의 그래프에서 RISA_S, M, B는 각각 표층, 중층, 저층을 표시하였고 Filtered_S, M, B는 FIR filter를 통해 재가공된 수온 자료로써의 표층, 중층, 저층 을 표시하였다. 각 부이별 수심 깊이는 Table 2에 나타냈다. 태풍 Soulik 유입 시 영덕 부이에서는 태풍 유입 2일 전부터 표층과 중층의 수온이 하강 되었다가 태풍 통과시 상승 후 다시 하강되는 패턴을 보였다. 수심 30 m의 저층에서는 태풍 의 유입 전까지 수온 변동이 없었으나 통과 시기부터 수온 이 상승하는 경향을 보였다. 이 때 AWS 평해 관측지점의 바 람은 태풍 유입 전인 8월 18일부터 22일까지 평균풍속 2.1 m/s(최대풍속 7.5 m/s)의 남풍계열 바람에 의한 연안 용승으 로 수온이 하강되었다가 23일 태풍의 영향으로 북풍이 불며 수온이 상승된 것으로 판단된다. 태풍 통과 후 다소 약하지 만 남풍계열 바람이 지속적으로 불어 수온이 재 하강되는 것이 나타났다. AWS 기장 관측지점에서는 태풍 유입 전까 지 북풍이 주로 불고 있었으나 8월 24일 태풍이 통과하며 북 풍에서 평균풍속 3.9 m/s(최대풍속 5.8 m/s)의 남풍계열 바람 으로 방향이 바뀌었으며 이때 기장 부이에서 표층은 26.8 ℃ 에서 12.8 ℃, 중층은 26.6 ℃에서 10.9 ℃, 저층은 25.9 ℃에서 10.1 ℃로 수심별로 수온의 급격한 하강이 나타났다. 이후 수 온이 회복되는 듯 하지만 지속적인 남풍 바람으로 수온이 다시 낮아졌다. 서해 연안의 관측 정점들은 수심이 깊지 않 아 표층과 저층의 수온이 거의 유사한 패턴으로 나타났다. 서산창리 부이는 태풍 유입 전부터 수온이 서서히 하강하였 으며 태풍 통과 시 수온의 약간 상승하다 다시 하강되는 패 턴을 보였는데 이 시기 AWS 홍성죽도 관측지점에서는 8월 21일 최대 12.5 m/s의 강한 남풍 바람이 불다가 22일 북풍으 로 풍향이 바뀌었고 태풍이 통과한 후로는 강한 남풍이 관 측되었다.

진도전두 부이는 반대로 낮은 수온에서 서서히 수온이 상 승되는 패턴을 보였는데 AWS 수유 관측지점에서는 태풍 유 입 전부터 약한 남풍(평균 3.1 m/s)이 불었으며 태풍 통과시 평균 풍속 6.7 m/s, 최대풍속 15 m/s의 강한 바람이 불었다. 남 해 연안에서는 완도해역인 백도와 통영해역인 풍화 부이의 수온 패턴은 유사하게 나타났다. 태풍 유입 전부터 수온이 서서히 상승하다가 태풍 통과 시기에 수온 변동성이 없었고 태풍 유입 후 서서히 낮아지는 형태를 보였다. 같은 시기 AWS 완도읍과 AWS 사량도 관측지점의 바람은 주로 남풍이 불었으며 특히 사량도의 바람 크기가 8 m/s 이상으로 불었으 나 수온은 큰 변화가 없었다.

태풍 Bavi가 서해상에 유입할 때 영덕 부이는 8월 24일부 터 수온이 하강하였으며 8월 26일 하루동안 표층이 일시적 으로 약 5 ℃의 상승하는 수온 폭을 보였고, 중층과 저층은 14 ~ 16 ℃의 낮은 수온 상태를 유지하였다. 이 시기에 AWS 평해 관측지점 바람은 태풍 유입 이전부터 불던 남풍 바람 이 26일에는 바람이 거의 불지 않는 상태로 유지하다 17일 부터 강한 남풍 바람이 3일 지속되었고 태풍 유입 2일 후부 터 북풍으로 방향이 바뀌며 하강 된 수온은 상승이 되었다. 기장 부이는 8월 23일부터 표‧중‧저층이 유사 패턴으로 수 온 하강과 상승이 보였는데 대체로 수온의 하강 패턴을 보 였고 태풍 유입 3일 후인 8월 31일부터 다시 수온이 상승하 였다. 이 때 AWS 기장 바람은 23일까지 북풍으로 불다가 이 후 남풍과 북풍이 섞이며 불었고 태풍 통과 시기인 26일부 터 남풍 계열 바람이 지배적이다가 31일부터 북풍으로 불기 시작했다. 서해 연안의 서산창리 부이는 태풍 유입 전부터 서서히 상승하다 태풍 유입 후에는 유지되는 패턴을 보였으 며 특히 23일부터 27일까지 표층은 1.1 ℃ 상승하였다. 중층 수온은 태풍 유입 이후 소실되어 분석이 어려웠다. 반대로 진도전두 부이에서는 수온이 하강되는 패턴을 보였다. 태풍 유입 전부터 서서히 하강되다가 태풍 통과 시 최저 수온인 20.6 ℃를 기록한 후 서서히 수온이 상승되었다. AWS 수유 관측지점에서는 22일부터 불던 남풍 바람이 27일 세기가 강 해져 최대 16.7 m/s의 강한 바람으로 불었으며 이후 30일까지 계속적으로 남풍 바람이 불다가 남풍과 북풍이 바람이 섞이 며 약해졌고 9월 2일 다시 강한 북풍이 불었다. 남해 연안의 두 정점에서는 태풍 발생 전부터 서서히 수온이 상승되는 패턴을 보였다. AWS 완도읍과 AWS 사량도 관측지점에서는 태풍 통과 시 3 ~ 8 m/s의 남풍 계열의 바람이 불었지만 백도 와 학림 부이에서 바람에 상관없는 무의미한 수준의 수온 변동성을 보이며 상승되는 경향을 보였다.

3.4 태풍 최대풍속과 수온과의 상관성

태풍의 최대풍속(Fig. 3(B)와 Fig. 4(B))과 RISA의 부이별 수온과의 상관성을 분석하고자 태풍 발생 시점부터 소멸 시 점까지 Soulik은 2018년 8월 16 ~ 25일, Bavi는 2020년 8월 22 ~ 27일의 각 부이 지점별 수온을 산출하여 분석하였다. 태풍 Soulik 유입 시 동해의 5개 부이 정점 중 고성봉포, 양양, 영 덕 정점에서는 음(-)의 상관, 구룡포하정과 기장은 양(+)의 상관을 보였는데 이는 태풍 중심의 오른쪽(위험반원)과 왼 쪽(가항반원)으로 인한 것으로 판단되며 태풍이 동해상으로 빠져나가면서 동해안에 태풍의 영향을 더 받은 것으로 나타 났다. 태풍 Bavi는 중심부가 서해안에 위치하고 있어 동해안 이 위험반원에 속하지만 상대적으로 거리가 있어 최대풍속 과 수온과 의 상관성은 태풍 Soulik보다는 낮았다. 구룡포 하 정 정점은 태풍의 경로에 관계없이 약 0.5 정도의 양(+)의 상 관을 보였고 영덕 정점도 태풍에 경로에 상관없이 약 0.4 정 도의 음(-)의 상관을 보였다. 반대로 서해역에서는 태풍 Soulik에 대한 상관도가 무의미한 상관성을 보였고 태풍 Bavi에서는 서산창리 정점에서 0.64의 높은 상관성을 나타냈 는데 이는 수심이 얕고 천수만의 내에 위치하여 태풍에 의 해 따뜻한 수온이 내만으로 들어왔다가 빠져나가지 못하면 서 수온 상승으로 인해 높은 양(+)의 상관이 나타난 것으로 보인다. 보령효자도 정점은 수온의 결측으로 분석되지 않았 다. 남해역인 완도에서는 가교 정점을 제외하고는 태풍의 이동경로와 상관없이 양(+)의 상관을 보였고 특히 동백 정점 은 두 태풍에 관해 0.5 가까운 상관성을 보였다. 청산 정점은 태풍 Bavi보다 태풍 Soulik에 더 상관(r = 0.5)이 높았고 반대 로 동백 정점은 태풍 Bavi에서 높은 상관(r = 0.57)을 보였다. 노화도 정점은 무의미한 상관을 보였다. 완도해역 중 유일 하게 음(-)의 상관을 보인 가교 정점은 태풍의 최대 풍속과 반대로 태풍 유입시 수온이 서서히 하강하다가 태풍 통과 시점부터 상승 경향을 보여 서해로 빠져나가는 태풍 Bavi에 영향을 더 받은 것으로 판단된다. 통영의 5개 부이 정점에서 는 사량과 학림 정점이 태풍 Soulik 유입 시 상관계수가 각 각 0.41, 0.53으로 높은 상관을 보였고 태풍 Bavi 유입시에는 다소 낮은(r < 0.30) 상관을 나타냈다. 반대로 풍화, 영운, 비 산도 정점은 서해로 통과하는 태풍 Bavi에 상관이 더 높게 나타났다.

4. 결론 및 고찰

본 연구는 실시간 수온 관측 시스템(RISA)을 활용하여 한 반도로 우회하며 동해상으로 통과했던 2018년 제 19호 태풍 Soulik과 서해상으로 북진하며 통과한 2020년 제 8호 태풍 Bavi를 대상으로 태풍 영향에 따른 수온 변동 특성을 분석하 였다.

태풍에 따른 한반도 주변 수온은 태풍의 이동경로에 따라 공간 수온 분포가 다르게 나타났다. 태풍 Soulik이 제주도를 지나 목포 해상에서 전향하여 동해상으로 통과하면서 동해 근해역은 1 ~ 3 ℃, 연안역으로 4 ℃ 이상의 수온 하강폭을 보 였다. 반면 서해와 남해는 1 ~ 2 ℃ 정도의 수온 변동성을 나 타냈다. 태풍 Bavi는 유입하면서 이동경로에 따라 서해 전역 에 수온을 하강시켰는데 특히 서해 중심부 주변으로 4 ℃ 이 상의 급격한 수온 하강을 보였고 동해역은 연안쪽으로 2 ~ 3 ℃, 남해역은 1 ℃ 내외의 수온 폭을 나타냈다. 이를 통해 한 반도를 우회했던 태풍 Soulik의 경우는 동해역의 수온 변동 에 영향을 주었고 서해로 북진했던 태풍 Bavi는 서해역의 수 온에 영향을 주는 것으로 분석되었다. 수온의 변동성이 크 게 보인 연안 수온은 특히 지형적‧환경적 특성으로 인해 부 이 정점별 수온 변화가 다르게 나타났다. 태풍 Soulik의 경우 주로 동해역에서 태풍 유입에 따른 수온 변동성에 뚜렷하게 나타났으며 특히 기장 부이 정점에서는 태풍 통과 시 26.1 ℃ 수온이 태풍 유입 1일 후 13.9 ℃로 이틀만에 12.2 ℃로 수 직적인 수온 하강을 보였다가 회복하는 추세를 보였다. 그 러나 서해와 남해는 RISA 일수온 자료 분석에서 태풍 유입 에 따른 수온 변화가 크게 나타나지 않았다. 서해상으로 북 진했던 태풍 Bavi는 동해역에서 유입 2 ~ 3일 후에 가장 낮은 수온을 기록하였으며 이후 회복하는 추세를 보였고 동해 중 부 ~ 남부 해역(영덕, 구룡포하정, 기장)으로 3 ~ 7 ℃ 정도의 수온 하강폭을 나타냈다. 서해와 남해의 수온은 태풍 Soulik 과 유사하게 태풍 유입으로 인한 수온의 변동성이 크지 않 았으나 태풍 유입 전부터 차가운 물덩어리가 존재해 낮은 수온을 유지하고 있었던 남해 부이에서는 태풍 Bavi 이동경 로에 따라 유입된 고수온으로 인해 수온이 상승되면서 평년 수온으로 회복되는 추세를 보이는 등의 긍정적인 효과도 나 타났다. AWS 바람 자료를 통해 분석한 수심별 연안 수온 분 석 결과, 동해역에서는 태풍의 이동경로에 상관없이 남풍이 불면 찬 저층수가 상승하여 수온이 하강(연안용승)되고 북 풍이 불면 가열된 위쪽 고온이 해수가 연안으로 이동하며 표층 해수를 그 아래로 침강시켜 수온이 상승(침강)되는 반 복되는 패턴을 보였지만 한반도를 우회하며 동해안으로 통 과 했던 태풍 Soulik이 서해안으로 북진했던 태풍 Bavi보다 수온의 변동 폭이 더 크게 나타났다. 이는 서해 연안에서는 태풍에 의한 바람 영향에 따른 수온 변동성이 크지 않은 것 으로 보아 얕은 수심과 해양환경이나 지형적 영향이 바람의 영향보다는 더 크게 작용된다고 판단된다. 남해 연안에서도 태풍 유입에 따른 바람의 영향에 따라 수온의 미미한 수온 변동 폭을 보였으나 태풍 이동경로에 따라 주변 해역의 고 수온 해수가 유입되어 수온이 상승하기도 하였다. 태풍의 최대풍속과 한반도 연안 수온과의 상관분석에서는 동해역 에서 서해상으로 북진하여 통과한 태풍 Bavi 보다 우회하며 동해역으로 빠져나간 태풍 Soulik에 상관성이 높게 나타났으 며 특히 태풍 중심에서 오른쪽과 왼쪽의 상관성이 서로 상 반되는 경향을 보였다. 서해역에서는 반폐쇄적 해역인 서산 창리 정점과 수심이 얕은 신시도 해역에서 태풍 Bavi의 최대 풍속이 이동경로에 따라 저위도에서 남풍을 타고 함께 밀려 올라온 따뜻한 수온과 높은 상관을 나타냈다. 따라서 두 부 이 정점은 해양환경과 지형적 특성으로 인해 수온이 원활히 순환되지 못하거나 지속적인 따뜻한 수온이 유입되는 등의 원인으로 다른 서해 정점들에 비해 태풍의 영향을 더 받았 다고 판단된다.

남해의 경우 해역 특성상 주변 섬들이 많고 외해로 직접 영향을 받거나 내만에 위치하여 육지의 영향을 받는 부이 정점들이 있어 같은 해역 내라 할지라도 태풍의 영향은 정 점 해역적 특성에 맞게 상이한 상관 결과를 나타냈다.

결론적으로 유사한 시기에 발생한 이동경로가 다른 태풍 이 한반도를 통과할 때 해역별로 수온의 변동성이 상이하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

앞서 Kim et al.(2016b)의 결과와 동일하게 동해에서는 이 동경로에 상관없이 바람의 크기와 방향에 따라 수온의 상승 (북풍)과 하강(남풍)이 반복적으로 발생하며 이상 저수온이 발생하였지만 본 연구 결과에서는 이동경로에 따라 태풍 Soulik은 수온 변동폭이 컸던 반면 태풍 Bavi는 수온의 변동 폭이 좁고 서서히 하강되는 등 수온의 상승과 하강폭의 크 기에 차이를 보였다. 반면, 차가운 물덩어리가 존재했던 남 해 일부 해역에서는 서해로 북진했던 태풍 Soulik의 이동으 로 따뜻한 수온이 유입되어 평년 수온으로 회복된 것으로 나타났다. 또한 태풍이 이동경로에 따라 해역별 수온폭의 차이를 보였지만 대체로 한반도 주변 연근해 해역에서의 고 수온 현상은 일시적으로 완화되는 긍정적인 효과도 확인되 었다.

이와같이 유사한 시기에 이동경로가 다른 두 태풍에 대하 여 해역별 수온 반응을 분석한 결과 동해는 바람의 영향으 로 뚜렷한 수온 하강을 보였으나, 서해와 남해는 지형적‧해 양환경적 특성으로 태풍에 따른 수온 반응이 정점마다 다르 게 나타났다.

본 연구의 결과는 태풍으로 인한 한반도 해역별 수온 변 동을 해석함으로써 이상기후에 따른 양식 생물의 부정적인 영향을 최소화하고 해역별 수산재해의 피해대응 전략을 수 립하는데 기여할 것으로 사료된다.