구 한국해양연구원이 주관연구기관인 『시화호 해양환경 개선사업』(2004) 연구는 시화호의 수질, 퇴적물, 저서생태계, 부유생태계, 식생 및 야생동물, 대기오염부하 등에 대한 모니터링을 수행하였고, 시화호 환경모니터링 체계 정비를 위하여 측정항목, 지점, 빈도 등에 대한 개선방안을 도출 하고 모니터링 자료의 품질관리 방안을 제시하였다. 또 유역의 비점오염원 관리방안 수립 및 관리기술 개발, 패키지형 오수처리시스템과 하천정화시설 제작 및 설치, 조류 성장 제어장치 개발, 초기우수 처리를 위한 침투 및 저류 시스템 및 대용량 고속 여과장치의 개발 등을 수행하였다. 생태계와 관련해서는, 시화호 생태계 복원 기술 개발, 생태계 복원 기술지도 작성, 생태계 모델링 기술 연구 등을 수행하였다.
『시화호 해양환경 개선사업』 연구에서는 시화호에 대한 모니터링, 모니터링 체계 정비를 위한 개선방안 도출, 자료의 품질관리 방안을 제시했다. 