시화호 조력발전소 인근 해역의 유속 저감 설치에 따른 방류 유속 변화를 연구하였다. 시화호 조력발전소 인근 해역은 발전소의 인위적인 방류로 인해 강한 조류가 발생하며, 이로 인해 물리적인 환경변화가 일어난다. 이러한 조류의 강한 유속을 저감시키기 위해 수자원공사는 유속저감시설을 설치했다. 이에 따른 조류의 유속 변화를 파악하기 위해 발전소 전면 해역에서 정점 관측, 정선 관측, 표류부이 관측을 수행하였고, 유속저감시설 전과 후의 결과를 비교하여 분석하였다.
유속저감시설 설치 전, 연구지역은 시화호 조력발전소의 방류에 의해 200 cm/s 이상의 강유속이 발생하였고, 방류와 조석에 의해 유향이 시계방향으로 변화하는 흐름이 나타났다. 실시간 모니터링 부이 관측 결과, 최대 251 cm/s 의 유속이 관측되었고, 방류에 의해 발생하는 최대유속은 방류량과 매우 높은 상관도를 나타냈다. 방류 지속시간에 따른 유향 변화는 방류 30분 ~ 60 후에는 서쪽방향, 90분 ~ 120분 후에는 북서쪽 방향, 150분 ~ 240 후에는 북쪽방향, 270 분 후에는 북동쪽 방향을 나타내며 시계방향의 변화가 관측되었다. 정점 관측 결과도 방류에 의한 유속 변화가 관측되었다. 방류에 의해 최대 76.1 cm/s 의 유속이 발생했으며, 방류량에 따라 발생하는 최대유속의 크기도 달라지는 것으로 나타났다. 또한, 정선 관측을 통해 방류 시 발생하는 해수유동의 변화를 더 명확히 파악할 수 있었다. 방류로 인해 관측 정선에서 약 200 cm/s 이상의 강유속이 관측되었고, 방류와 조석에 의해 유향이 서쪽에서 동쪽으로 변하는 시계방향의 변화 양상이 나타났다. 방류 시작 1시간 후, 발전소의 북서쪽에서 212 cm 의 서쪽방향 강유속이 나타났고, 방류 시작 2시간 후에는 발전소의 북쪽에서 북서쪽 방향 또는 북쪽방향으로 230 cm/s 의 강유속이 나타났다. 정조시기인 방류 시작 3시간 후에는 북쪽 방향으로 155 cm/s의 강유속이 나타났으며, 방류가 끝나는 시기인 방류 시작 4시간 후에는 북동쪽 방향으로 109 cm/s 의 최대유속이 나타났다.
유속저감시설 설치 이후의 관측 결과, 이러한 해수유동 패턴이 크게 변화한 것으로 나타났다. 실시간 모니터링 부이 관측 결과, 250 cm/s 이상 관측되던 최대유속은 119.7 cm/s 까지 감소하였고, 방류량에 의한 최대유속의 변화폭도 크게 감소하며 방류량과 최대유속의 상관도가 낮아진 것으로 나타났다. 또한, 방류 시작 후 시간이 지남에 따라 시계방향으로 변화했던 방류시의 해수유동은 오히려 반시계방향으로 변화하는 것으로 나타났고, 발전소 방류 방향의 반대 방향인 남쪽방향으로 흐르는 유속이 관측되었다. 정점 관측 결과는 유속저감시설 설치 이후에 오히려 방류 시 발생하는 최대유속이 76.1 cm/s에서 105.3 cm/s로 약 30 cm/s 증가한 것으로 나타났다. 또한, 방류 시작 2시간 후, 이전에 나타나지 않았던 북쪽 방향의 유속이 약 100 cm/s까지 관측되며, 방류 시간에 따른 유향의 변화도 발생한 것으로 나타났다. 정선 관측결과 역시, 유속저감시설 설치 이후에 크게 변화한 것으로 나타났다. 방류에 의해 발전소 북서쪽 또는 북쪽에서 나타나던 강유속은 유속저감시설의 좌우로 치우치는 현상이 나타났으며, 발전소 북쪽에서의 최대유속은 120.8 cm/s 까지 감소했지만, 발전소 동쪽과 서쪽에서 약 200 cm/s 이상의 강유속이 나타났다. 또한, 방류 시작 2시간 ~ 3시간 이후, 발전소 방류의 반대방향인 남쪽으로 흐르는 강유속이 관측되며, 유속저감시설로 인한 와류가 형성되는 것을 관측할 수 있었다.
이러한 유속저감시설 설치에 따른 방류 시 해수유동은 수송량 산정을 통해서도 확인할 수 있었다. 유속저감시설 설치 전 방류시 북쪽으로 152.6 x 106 m3 가 유출되고, 동쪽에서 17.4 x 106 m3 유입, 서쪽에서 23.6 x 106 m3 유입되었었던 반면, 유속저감시설 설치 후, 북쪽으로의 유출량은 70.7 x 106 m3 으로 감소했고, 동쪽과 서쪽에서는 46.1 x 106 m3 유출, 12.3 x 106 m3 유출되며 수송량이 발전소 좌우로 크게 분산되는 결과를 확인할 수 있었다.
이처럼 시화호 조력발전소는 방류로 인해 강한 유속의 조류를 발생시켰고, 이는 인근 해역 침퇴적 현상에 영향을 끼칠 수 있다. 이를 해결하기 위해 유속저감시설을 설치했고, 방류수가 영향을 끼치는 발전소 북쪽의 유속을 크게 감소시키는 긍정적인 결과를 얻을 수 있었다. 하지만 새로운 인공구조물 설치로 인해 발전소 동쪽과 서쪽에서 강유속이 발생하였고 실제 방류 시 동쪽과 서쪽으로의 수송량도 크게 증가하는 등 기존에 발생하지 않았던 새로운 현상이 발생했으며, 이 현상에 대한 원인은 명확히 밝혀내지 못한 실정이다. 따라서 지속적인 해양 관측과 수치모델모의를 통한 변화 예측 등 추가 연구를 통해 이러한 현상의 원인을 규명하고, 향후 변화에 대한 대처 방안을 제시할 필요가 있다.