• Ocean and Polar Research
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• 제23권2호
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• pp.77-95
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• 2001

2000년 1월에 남극 남쉐틀랜드군도(South Shetland Islands) 주변해역에서 수심 200 m 까지 수온, 염분, 영양염, 엽록소, 일차생산력 등을 측정하였다. 표층수온은 남쉐틀랜드군도 북쪽 드레이크해협(Drake Passage)에서 높았고 남극반도 북동해역에서 낮았다. 반대로 염분은 드레이크해협에서 낮았고 남극반도쪽으로 갈수록 점차적으로 증가하여 남극반도 북동해역에서 최고 값을 보였다. 표층해수의 영양염 농도는 대체로 드레이크해협에서 낮은 값을 보였고 남쉐틀랜드군도 인접해역에서 높은 값을 보였다. 엽록소 농도는 드레이크해협과 남극반도 인접해역에서 낮았고 킹조오지섬(King George Island) 북쪽해역에서 높았다. 연구해역은 T-S diagram의 특징적인 형태에 따라 4개 해역으로 구분된다; 드레이크해협, 브랜스필드해협 (Bransfield Strait), 혼합 해역(Mixed zone), 웨델해(Weddell Sea) 해역. 이들 4개 해역들은 각각 특징적인 물리, 화학, 생물학적 특성을 보였다. 식물플랑크톤 생물량은 드레이크해협과 웨델해 해역에서 상대적으로 낮았고 브랜스필드해협과 혼합 해역에서 높았다. 웨델해 해역에서 식물플랑크톤 생물량이 낮은 것은 낮은 수온과 수심 200 m 이상의 깊은 표층혼합 때문이라고 생각되고 드레이크해협 해역에서는 높은 동물플랑크톤 포식압과 낮은 철농도 때문인 것으로 생각된다.

• 자원환경지질
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• 제35권3호
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• pp.273-284
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• 2002

인공위성 레이더고도 측정값으로부터 유도된 중력이상으로턱터 남극 드레이크해협의 해저지형을 계산하기 위해 Gravity-Geologic Method(GGM)를 적용하였다. 총 6548개의 음항측심자료 중 2/3는 control depth로, 나머지는 결과 검증을 위한 check point 자료로 이용하였다. 효과적인 계산을 위해 해수와 해저지형의 밀도차이는 check point를 이용, 9.0 gm/㎤로 가정하였다. Control depth로부터 광역중력이상을 계산하였고, 이를 Sandwell & Smith(1997)의 중력이상으로부터 제거하여 해저지형의 기복에 의한 중력 효과를 계산하였으며, 이로부터 해저지형을 복원하였다. Selective Merging 기법을 개발하여 복원된 해저지형과 고주파 측심자료를 효과적으로 합성하였다. 복원된 해저지형은 한국해양연구원의 측심자료, GEODAS 및 전지구 모델 ETOPO5 결과와 각각 0.91, 0.92, 0.85의 상관계수를 갖으며, Selective Merging을 이용한 최종 결과는 GEODAS 및 Smith Sandwell(1997)의 결과와 각각 0.948 및 0.954의 상관관계 및 449.8, 441.3 m의 RMS 오차를 갖는다. GGM을 이용하여 계산된 해저지형은 측심이 충분히 이루어지지 않은 지역의 경우 전지구모델(ETOPO5)이나 자료의 양이 불충분한 음항측심에 의한 결과보다 우수한 것으로 나타났다.

• 지구물리
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• 제3권3호
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• pp.141-152
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• 2000

남극반도 엘리펀트섬 북부의 남극-스코시아판 경계부에서 획득한 지구물리 자료(탄성파, 중력자료)는 셰클턴 파쇄대를 따라 지각구조의 급격한 변화를 보여준다. 이들 자료에 의하면 셰클턴 파쇄대의 해저산맥은 남극반도 대륙주변부 앞에서 중단되지만, 파쇄대의 변환단층대는 엘리펀트섬 부근의 주변부까지 계속 연장되며 그 넓이도 확장되고 있음을 보여준다. 즉 셰클턴 파쇄대의 변환단층은 남동쪽으로 내려오면서 (1) 드레이크 해협에서는 지구(graben) 구조의 함몰대, (2) 파쇄대 산맥의 남쪽 끝, 삼중점 바로 남동쪽에서는 해양지각에 대규모 반지구(half-graben) 구조, (3) 남극반도 엘리펀트섬 북쪽 대륙사면을 심하게 변형시키는 단층군으로 그 형태를 변화한다. 셰클턴 파쇄대의 단층대를 따라 두 단계의 판구조 환경 변화가 진행되었다. 첫 번째 단계는 대규모 정단층운동에 의해 반지구구조와 같은 확장구조를 형성시킨 확장력 환경이다. 이 시기는 드레이크 해협의 확장이 진행되었던 중기 마이오신세(약 $10Ma{\sim}20Ma$ 사이)에 해당된 것으로 추정된다. 두 번째 단계는 셰클턴 단층을 역단층운동으로 재활성화 시킨 최근의 압축력 환경으로, 이는 최근 약 6Ma이후 진행된 스코시아판의 서향운동으로 인한 남극판과의 수렴작용에 의한 것이다.

• 한국지구과학회지
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• 제23권5호
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• pp.442-453
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• 2002

남극 드레이크해협 남부에서 채취한 코아퇴적물(GC 98-06)로부터 32개의 시료를 얻어 고생물학적으로 연구한 결과 총 23속 64종의 규조 미화석이 감정되었다. 산출된 규조 미화석의 군집 조성 중 Actinocyclus actinochilus, Coscinodiscus asteromphalus, Eucampia antarctica, Fragilariopsis kerguelensis, Thalassiosira lentiginosa, T. ritscheri와 T. anguste-lineata 등이 우점종으로 전체 군집의 73%를 차지한다. 공해환경을 지시해 주는 종들이 Bransfield Strait Water에 의해 유입된 해빙종들에 비해서 다량 산출되며, 제 4기 지시종과 제 3기의 마이오세와 플라이오세를 지시해주는 종들이 혼합되어 산출되는 것은, 퇴적물의 퇴적 당시 고환경이 주로 남극 순환수에 의해 운반된 남극저층수(Circumpolar deep water)에 의해 영향을 받아서 주변의 고기 퇴적물로부터 규조 화석들이 재이동 되었음을 의미한다.

• 한국광물학회지
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• 제19권3호
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• pp.163-169
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• 2006

남극 드레이크해협 극전선 남쪽 해산(수심 2710 m) 퇴적물코어(DP00-02, 코아길이 284 cm)의 화학조성과 점토광물분석을 실시하여 빙기-간빙기 순환과 관련된 고해양학적 분석을 실시하였다. 구성 점토광물은 전반적으로 스멕타이트가 우세하고 일라이트와 녹니석이 보다 적은 양으로 함유되어 있었다. 그러나 캐올리나이트는 거의 검출되지 않았다. 최하부에서 Marine Isotope Stage(MIS) 4와 5의 경계에 해당하는 170 cm 정도까지의 구간에서 상부로 갈수록 스멕타이트의 함량이 10% 정도 서서히 감소하는 경향을 보이고, 그 이상에서는 함량이 거의 일정하다. 점토광물 조성의 일정성에 비하여 $SiO_{2}$, Zr, Cs, Th, REE, $K_{2}O,\;Al_{2}O_{3}$는 $CaCO_{3}$와 상호 대조적이면서 큰 변화를 보인다. 24, 136, 176 cm 깊이에서 $SiO_{2}$의 급격한 증가와 $CaCO_{3}$의 급격한 감소가 관찰되는데, 이 시기에 기원지로 생각되는 남극대륙 빙붕으로부터 ice-rafted debris (IRD)가 다량 공급된 것으로 판단된다. 기타 주원소들, 미량원소, REE의 변화경향은 $SiO_{2}$와 유사하지만, Ni, Cu, Ba은 $SiO_{2}$와 상관성이 상대적으로 매우 낮은데, 이는 쇄설성 외에 속성과정에서의 재동 또는 해양생산성이 높았던 시기의 규조와 같은 생물기원 쇄설물의 축적과 관련이 있는 것으로 추정된다. 특히 Ba의 경우, $SiO_{2}$보다 $10{\sim}20cm$ 정도 지연되어 증가하는 특이한 경향을 보이는데, 이는 빙하후퇴에 이은 생산성의 빠른 증가와 관련된 것으로 보인다.

• 암석학회지
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• 제14권1호
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• pp.73-81
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• 2005

남극 드레이크 해협에서 작은 해양판으로 존재하는 피닉스판의 확장 작용 소멸 시기를 보다 명확하게 이해하고자 해령의 각 구역에서 체계적으로 채취된 현무암편을 대상으로 K-Ar 연대 측정을 실시하였다. 남서쪽 P3 구역 열극 사면 현무암의 K-Ar 연령은 3.5-6.4Ma이고 해령 축부 거대 화산체의 연령은 1.5-3.1Ma이다. 중앙의 P2 구역 열극 사면 현무암의 연령은 2.1 Ma이고, 축부 중앙고지대 현무암의 연령은 1.4-1.9Ma이다. 해령 축으로부터의 거리와 지체구조 특성에 기초한 확장작용 소멸시기는 P3 구역이 3.3Ma, P2 구역이 2.0Ma로 해석된다. 이 결과는 기존의 여러 지구물리 자료가 제시하는 '3.3Ma 동시 소멸설'과는 배치되며 해령의 P3 구역에서 P2 구역을 향해 확장작용이 단계적으로 소멸되었다는 것을 지지한다.

• Ocean and Polar Research
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• 제30권4호
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• pp.407-418
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• 2008

Seawater samples were collected at discrete depths from five stations across the polar front in the Drake Passage (Antarctic Ocean) by the $20^{th}$ Korea Antarctic Research Program in December, 2006. Nitrate concentrations of seawater increase with depth within the photic zone above the depth of Upper Circumpolar Deep Water (UCDW). In contrast, ${\delta}^{15}N$ values of seawater nitrate decrease with depth, showing a mirror image to the nitrate variation. Such a distinct vertical variation is mainly attributed to the degree of nitrate assimilation by phytoplankton as well as organic matter degradation of sinking particles within the surface layer. The preferential $^{14}{NO_3}^-$ assimilation by the phytoplankton causes $^{15}{NO_3}^-$ concentration to become high in a closedsystem surface-water environment during the primary production, whereas more $^{14}{NO_3}^-$ is added to the seawater during the degradation of sinking organic particles. The water-mass mixing seems to play an important role in the alteration of ${\delta}^{15}N$ values in the deep layer below the UCDW. Across the polar front, nitrate concentrations of surface seawater decrease and corresponding ${\delta}^{15}N$ values increase northward, which is likely due to the degree of nitrate utilization during the primary production. Based on the Rayleigh model, the calculated ${\varepsilon}$ (isotope effect of nitrate uptake) values between 4.0%o and 5.8%o were validated by the previously reported data, although the preformed ${\delta}^{15}{{NO_3}^-}_{initial}$ value of UCDW is important in the calculation of ${\varepsilon}$ values.

• 자원환경지질
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• 제36권2호
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• pp.141-148
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• 2003

남극 드레이크해협(45$^{\circ}$~75$^{\circ}$W 55$^{\circ}$~66$^{\circ}$S)의 해빙분포를 연구하기 위해 인공위성 레이더 고도계, 복사계, 및 산란계 자료글 이용하였다. 레이더 고도계 자료는 Topex/poseidon MGDR을 사용하였고, Geo_bad_1 flag를 이용하여 1992년부터 1999년 동안 연구지역내 해빙면적을 계산하여 월별 분포를 구하였다. DMSP의 SSM/I 인공위성 복사계 자료를 이용하여 1993년부터 1996년 사이 연구지역의 해빙의 면적비(ice concentration)를 추출하였다. 0에서 100% 로 나타나는 해빙 면적비를 고도계로부터 관측된 해빙의 면적과 대비함으로써 해빙의 유무를 결정할 수 있는 해빙 면적비를 20%로 결정하였고, 이를 이용하여 복사계로부터 추출된 해빙 분포를 인공위성 고도계 및 ERS-1/2 인공위성 산란계의 자료와 통합하였다. 추출된 해빙 분포를 간접적으로 검증하기 위해 지난 20년 동안의 연구지역내 해빙 면적비를 인접한 Esperanza 관측지점의 월평균 기온 자료와 대비하여 검증하였다. 그 결과 두 자료는 0.86의 높은 상관관계를 보였다 이로부터 해빙 분포와 온도 변화가 매우 밀접한 관계를 가지며 변화한다는 사실을 알 수 있고, 해빙 의 증감과 기온의 밀접한 관계를 감안할 때 본 연구 결과를 간접적으로 입증한다. 본 연구의 결과로부터 인공위성 복사계 자료로부터 해빙의 유무를 직접 판단 할 수 있는 근거를 마련하였고, 인공위성 고도계, 복사계 및 산란계의 자료를 통합함으로써 보다 상세한 해빙의 시간적 공간적 분포변화를 관측할 수 있는 방안을 제시하였다.

• 한국해양학회지
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• 제25권2호
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• pp.74-83
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• 1990

남극반도가 남미대륙과 중생대 지질사에 있어서 상당히 유사한 것은 서남 곤드와 나랜드의 분리 이전에 그 두 부분이 연장선상에 놓였을 가능성을 나타냈다. 남쉐틀랜 드군도를 포함한 남극반도 일대의 화성 활동은 중생대 말까지는 Farallon/Phoenix판의 subduction에 의한 남미 코르딜레라 조산운동와 연관되고, 제3기부터는 드레이크해협 과 스코티아해 형성의 주구조운동과 연관된다. 남쇄틀랜드군도의 기반암은 편암과 변 형퇴적암으로 구성되어 있으며, 이들 기반암과 남쉐틀랜드 군도는 쥬라기말 혹 은 백악기 초에 남서방향으로부터 형성되기 시작했고, 화성활동은 도호 솔레아이트와 칼크 알칼리계열의 중간적 성격을 지니고 서남으로부터 북방향으로 진행되었다. 제 4 기에 들어서면서 남쉐틀랜드군도에는 제 3기 말까지의 화성활동과는 상이한 즉, 강한 친알칼리성의 성격을 지닌 화성활동이 나타나는데, 이는 배호확장 등의 intra-plate tensional tectonics에 기인한다. 백악기 후기에서 제 3기까지의 암석들은 킹죠 지섬에 주로 분포하며 현무암, 안산암의 용암과 현재된 화산쇄설암으로 구성된다. 화 산암류의 일부는 심한 변질을 받았으며, 상당량의 방해석, 실리카광물 및 황철석을 포 함하며, quartz-pyrite lodes라 불리기도 한다. 킹죠지섬의 층서는 크게 Fildes Formation 과 Hennequin Formation으로 나뉜다. 킹죠지섬의 어드미럴티만을 중심으로 그 서쪽에 Fildes Formation이 분포하고, 그 동쪽에 Hennequin Formation이 분포하나, 이 두 층은 거의 비슷한 시기에 형성된 것으로 보인다. Fildes Formation은 변질받은 감람석 현무암과 현무암질 안산암으로 구성되는 반면, Hennequin Formation은 세립질 의 하이퍼스딘, 오자이트 안산암으로 구성되며, 이들 두 층은 모두 화산쇄설성 암석들 을 협재한다.

• Ocean and Polar Research
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• 제33권4호
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• pp.457-472
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• 2011

To elucidate the trophic role of heterotrophic nano- and microplankton (HNMP), we investigated their biomass, community structure, and herbivory in three different water masses, namely, south of Polar Front (SPF), Polar Front Zone (PFZ), the Sub-Antarcitc Front (SAF) in the Drake Passage in the Southern Ocean, during the austral summer in 2002. We observed a spatial difference in the relative importance of the dominant HNMP community in these water masses. Ciliates accounted for 34.7% of the total biomass on an average in the SPF where the concentration of chlorophyll-a was low with the dominance of pico- and nanophytoplankton. Moreover, the importance of ciliates declined from the SPF to the SAF. In contrast, heterotrophic dinoflagellates (HDFs) were the most dominant grazers in the PFZ where the concentration of chlorophyll-a was high with the dominance of net phytoplankton. HNMP biomass ranged from 321.9 to 751.4 $mgCm^{-2}$ and was highest in the PFZ and lowest in the SPF. This result implies that the spatial dynamic of HNMP biomass and community was significantly influenced by the composition and concentration of phytoplankton as a food source. On an average, 75.6%, 94.5%, and 78.9% of the phytoplankton production were consumed by HNMP in the SPF, PFZ, and SAF, respectively. The proportion of phytoplankton grazed by HNMP was largely determined by the composition and biomass of HNMP, as well as the composition of phytoplankton. However, the herbivory of HNMP was one of the most important loss processes affecting the biomass and composition of phytoplankton particularly in the PFZ. Our results suggest that the bulk of the photosynthetically fixed carbon was likely reprocessed by HNMP rather than contributing to the vertical flux in Drake Passage during the austral summer in 2002.