• 한국환경과학회지
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• 제2권1호
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• pp.43-49
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• 1993

두개의 서로 다른 해양환경에서 수거된 토적물의 공극수로부터 황산염 농도와 황산염의 황 안정 동위원고값$({\delta}^{34}SO_4_){pw}$이 측정되었다. 한지역은 북동태평양 심해(ST-1)이었고, 다른 한 지역은 황해 경기만의 연안역(ST-2)이었다. 두 개의 시추 코아 공히 공극수 황산염의 농도가 김이세 따라 감소하는 것을 보였는데, 이것은 황산염 환원작용이 두 지역 퇴적환경에서 모두 일어나고 있음을 시사한다. 정점 ST-2에서 공극수 황산염의 감소가 더욱 현저한 것은 이곳에서 환산염 환원이 더욱 빠르게 일어나고 있음을 나타내는 것이며, 이것은 심해환경에 비해 연안환경에서 퇴적속도가 훨씬 빠르다는 사실을 고려할 때 예측된 결과이다. 공극수 황산염의 황 안정동위원소 측정값 $({\delta}^{34}SO_4_){pw}$ 들은 Rayleigh 동위원소 분화방정식이 예측한 값들과 매울 잘 일치하고 있다. 측정갑들은 정점 ST-2에서 26.7%~61.3%의 범위를 보이는데 이것은32.4%~97.8%의 분포를 보인 정점 ST-1에 비하면 적은 값들이다. 정점 ST-2에서 공극수 황산염의 농도변화가 훨씬 더 컷음에도 불구하고 동위원소값들은 적은 규모로 증가하였다. 황산염 농도변화와 동위원소값의 변화 사잉에 이와같은 역비례 관계는 다음과 같은 두가지 연속적인 요일들에 의해 설명될 수 있다. 황산염 환원이 진행됨에 따라 공극수에 남아있는 황산염내 황에는 무거운 $^{34}S$가 점차 농축되는 반응효과가 첫째 요인이며, 이러한 반응효과가 커지면 커질수록 최종값인 $({\delta}^{34}SO_4_){pw}$ 는 오히려 줄어들게 하는 Rayleigh 방정식 자체의 구조효과가 둘째 요인이다.

• 자원환경지질
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• 제44권6호
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• pp.475-483
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• 2011

자유낙하식 망간단괴 채취기 (FFG)는 정점의 해저면에 분포하는 망간단괴를 모두 채취하기 어렵기 때문에 망간단괴의 부존률을 평가할 때 반드시 보정해서 사용해야 한다. 북동태평양에 위치한 대한민국의 망간단괴 광구 중에서 북쪽광구의 보정상수는 이미 해저면 영상분석으로 결정되어 있다. 그러나 남쪽광구는 망간단괴가 퇴적물에 피복되어 있어서 영상분석에의한 부존률 평가에 지장을 받을 가능성이 있다. 이번 연구에서는 과거에 남쪽광구에서 FFG로 획득한 부존률 자료에 사용한 보정상수를 검증하기 위하여 2007~2009년에 상자형 시료 채취기와 FFG를 동시에 운영하여 40개의 정점자료를 획득하였다. BC와 FFG의 상관분석을 통하여 BC가 FFG에 비하여 1.43배 부존률이 크게 나타났으며, 이것은 남쪽광구에서 실제 망간단괴 분포를 평가하기 위해서는 FFG 자료에 1.43의 보정상수를 곱해서 사용해야 되는 것을 의미한다. 이번에 획득한 보정상수는 기존에 영상분석을 통해 얻은 보정상수(1.42~1.45)와 유사한 결과로서 남쪽광구에서 사용할 보정상수가 검증되었다고 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제2권2호
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• pp.125-137
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• 1997

심해저 퇴적물중 금속과 희토류 원소의 수직 함량변화 및 변화의 원인을 구명하기 위해 북동태평양 클라리온-클리퍼톤 균열대(Clarion-Clipperton fracture zone) 중남부에 위치한 한국심해환경연구(Korea Deep-sea Environmental Study, KODES) 지역에서 박스코어러(box corer)를 이용해 18개의 주상시료를 채취했다. KODES 지역 퇴적층은 색상변화에 따라 갈색의 Unit I, 연갈색의 Unit II, 흑(갈)색의 Unit III로 분류된다. Unit I은 Unit II에 비해 높은 Ni/Cu비를 가지고, Unit III는 Unit I, II에 비해 현저히 높은 금속함량을 보인다. Unit II는 지화학적 자료에 근거하여 상부의 Unit IIa 층과 하부의 Unit IIb 층으로 세분될 수 있는데, Unit IIb 층은 Unit IIa 층에 비해 높은 구리 및 3+REEs/NASC 비(또는 큰 음의 Ce 이상치) 등의 특징을 보인다. Unit III는 흑갈색의 상부 Unit IIIa 층과 흑색의 하부 Unit IIIb 층으로 세분되는데, Unit IIIb 층은 Unit IIIa 층에 비해 망간, 철 함량이 높다. 연구지역이 속한 태평양 지판의 확장속도와 방향 그리고 약 11-30 Ma 인 Unit III의 연령을 고려할 때 Unit IIIb 층은 동태평양 균열대(East Pacific Rise, EPR) 그리고 적도와 근접한 위치에서 퇴적된 것으로 계산된다. 흑색인 Unit IIIb 층의 높은 망간, 철 함량은 EPR에서 기원한 화산기원의 철, 망간 등을 공급받아 나타난 결과로 보인다. 한편, Unit III는 물론이고 Unit IIb 역시 적도 고생산대의 영향권에 있었고, 따라서 해수중 풍부한 유기체들과 함께 구리, 희토류 원소 등도 Unit IIb, III 층으로 많이 공급되었을 것이다. 퇴적물로 공급된 이들 구리 및 희토류 원소들은 유기물이 분해됨에 따라 스멕타이트 그리고 어류 잔해물(fish bone debris) 등에 잔류한 것으로 보인다. 즉 KODES 지역 주상 퇴적물에서 나타나는 구리 및 희토류 원소의 수직 함량변화는 연구지역이 제3기 말 시기에 적도 고생산대를 지나는 동안 많은 유기물을 공급받아서 초래된 결과로 사료된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제5권3호
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• pp.245-254
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• 2000

본 연구는 심해 중형저서생물의 군집 특성을 파악하기 위해서 1998년 7월에 북동 태평양의 북위 5도에서 l2도까지 8개 정점과 KODOS(Korea Deep Ocean Study)해역의 P-zone 및 I-zon게서 각각 1개씩의 정점을 포함한 총 10개의 정점에서 MC(Multiple corer)를 사용하여 시료를 채취하였다. 퇴적물의 유기탄소함량은 표층 퇴적물 1 cm 깊이에서는 0.79${\sim}$1.76 mg cm$^{-3}$의 범위로 나타났으며, 지역적으로는 북위 8도에 위치한 정점 N8을 기준으로 남쪽에 위치한 정점들(N5${\sim}$N7)에서 북쪽의 정점들에 비해 높은 값을 보였다. 중형저서생물의 각 분류군별 조성비율을 보면 정점 N9와 정점 Nl2를 제외하고는 선충류(nematodes)가 우점하여 전 정점에서 35${\sim}$53%를 차지했으며, 다음으로는 유공충류(foraminiferans)로 이들 두 분류군이 전체 출현 개체수의 70${\sim}$82%를 차지하였다. 개체의 크기에 있어서는 0.125 mm를 통과하고 0.063 mm크기의 체에 남는 생물이 전 정점에서 가장 많은 비율을 차지하였다. 위도별 분포양상을 보면 북위 5도의 정점 N5에서 442개체/10 cm$^2$로서 가장 높은 서식밀도를 보였고, 북쪽으로 갈수록 점차 감소하는 경향을 보여 정점 N8에서 가장 낮은 밀도인 92개체/10 cm$^2$이었다. 북쪽의 정점들에서는 정점 N8보다 다소 높은 161개체/10 cm$^2$${\sim}$175개체/10 cm$^2$의 서식밀도를 보였다. 퇴적물 깊이에 따른 수직분포 양상은 대부분의 정점에서 표층 0${\sim}$0.25 cm에서 가장 높은 서식밀도를, 표층 0${\sim}$1 cm에 약 60%전후의 개체수가 밀집되어 있음을 나타내었다. 중형저서생물의 위도에 따른 분포양상은 북위 5도에서의 표층수 수렴과 북위 8도에서의 표층수 발산으로 인한 수층의 일차생산력 변화와 관련이 있는 것으로 나타났다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제5권4호
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• pp.320-334
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• 2000

북동 태평양의 위도별(131$^{\circ}$30'W, 5${\sim}$12$^{\circ}$N) 각 지점에서 다중 주상시료 채취기(multiple corer)로 획득된 31개 표층 퇴적물의 지질공학적 특성을 분석하였다 환경연구지역을 포함한 연구지역 북부(9${\sim}$12$^{\circ}$N)퇴적물은 대부분 규질퇴적상을 보인다. 반면 남쪽지역(5${\sim}$6$^{\circ}$N)에서는 탄산질 퇴적물이 산출되는데, 이는 수층 생산성이 높고 이 지역 탄산염 보상심도(CCD: 4,400 m)보다 수심이 얕은데 기인된 결과이다. 지질공학적 특성은 7$^{\circ}$N을 경계로 남-북 퇴적물간 뚜렷한 차이를 보인다. 남쪽지역의 탄산질 퇴적물은 낮은 함수율, 공극율, 전단강도, 그리고 높은 입자 밀도 및 전밀도의 원인이 된다. 반면에 망간단괴가 고밀도로 분포하고 있는 북쪽지역 퇴적물은 주로 생물기원 규질 퇴적물로 구성되어 있으며, 이는 높은 함수율, 공극율, 전단강도 그리고 낮은 입자 밀도 및 전밀도의 일반적 원인이 된다. 퇴적물의 활성도(activity)는 북쪽 퇴적물에서 매우 높게 나타난다. 한편, 북쪽지역 퇴적물들은 표층에서 약 5${\sim}$8 cm를 경계로 준액상(semi-liquid)인 상부층과 단단하게 굳어진 하부층으로 뚜렷이 구분되며, 깊이에 따라 급격한 지질공학적 특성 변화를 보인다. 반면 남쪽 지역에서는 이러한 깊이에 따른 지질공학적 특성 변화가 적다. 이러한 남-북 지역 퇴적물중 지질공학적 특성의 위도별, 깊이별 변화는 탄산질 퇴적물과 규질 퇴적물의 분포, 수층의 생산성 및 수심변화에 따른 용해도와 퇴적을 차이 그리고 침식 및 재퇴적작용 등 퇴적 과정이 위도별로 달랐기 때문으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제13권3호
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• pp.178-189
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• 2008

2003년 7월, 2005년 8월 그리고 2007년 7월에 북동태평양의 발산대 해역($7^{\circ}{\sim}10.5^{\circ}N$)에서 무기영양염 분포와 재무기질화 비율 연구를 위한 조사를 수행하였다. 북적도 반류와 북적도 해류의 경계에서 형성되는 발산대는 라니냐 현상이 있었던 2007년 7월에 북위 $10^{\circ}N$에 위치하였으며, 용승 현상이 강하게 일어났다. 빈영양 환경의 특성을 갖는 표면 혼합층의 깊이는 2003년에 평균 46 m, 2005년에 평균 61 m 그리고 2007년에 평균 30 m 이었고, 표면 혼합층 이하에서는 용존산소 소모와 더불어 무기영양염 농도가 급격하게 증가하는 영양염약층이 형성됐다. 상층(수심 $0{\sim}100m$)에서 아질산염을 포함한 질산염의 총량은 2003년에 $5.51{\sim}21.71gN/m^2$(평균 $12.82gN/m^2$)의 범위를 나타냈고, 2005년에는 $5.62{\sim}8.46gN/m^2$(평균 $7.15gN/m^2$)의 범위를 그리고 2007년에는 $8.98~27.80 gN/m2$(평균 21.12 gN/m2)의 범위로 발산대가 형성된 지점에서 높은 값을 나타냈다. 인산염 총량과 규산염 총량 또한 아질산염을 포함한 질산염 총량 분포와 유사하였으며, 상층에서 파악된 아질산염을 포함한 질산염 총량에 대한 규산염 총량의 비율은 $0.87{\pm}0.11$ 이었다. 연구 해역에서 식물 플랑크톤 성장을 제한하는 무기영양염은 질소계 영양염으로(N/P ratio=14.6), 북적도 반류 지역에 비해 북적도 해류 지역에서 보다 낮은 농도를 나타냈다. 규산염 또한 낮은 농도로 존재하여 규소 제한 환경을 이루었다. 본 연구를 통해 분석된 재무기질화 비율은 $P/N/-O_2=1/14.6{\pm}1.1/100.4{\pm}8.8(23.44{\leq}Sigma-{\theta}{\leq}26.38)$로 Redfield stoichiometry($P/N/-O_2=1/16/138$) 보다는 낮았지만, 연구 해역 표층에서 재무기질화 과정을 설명하기에 충분하였다.