• 지구물리
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• 제2권4호
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• pp.251-258
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• 1999

서해연안에 위치한 시화호 내에 발달하였던 조간대에서 고해상도 탄성파 탐사를 수행하였다. 음원으로는 이동식 진동기를 이용하였으며 217개의 발파점에 대한 48 채널 탄성파 자료를 획득하였다. 자료처리에서 f-k 필터, 잔여정보정 및 중합 후 주파수 필터는 신호대 잡음비를 높이는 데 효과적이었다. 단면도의 해석을 통하여 음향기반암 상부에 두 층서단위로 구분되는 퇴적층서를 구분하였다. 가장 상부에 위치하는 층서단위 I은 조간대 기원의 퇴적층으로 평행하고 연속성이 좋은 반사층리가 분포하며, 평균 5 m 두께의 건조층(Unit Ia)과 15 m 이내의 함수층(Unit Ib)으로 구분된다. 층서단위 I에 의하여 부정합으로 덮여져 있는 층서단위 II는 불연속적이고 둔덕형 층리양상을 보이는데 이는 염하구환경에서 퇴적된 하천 충진 퇴적물을 지시한다. 이 층서단위는 최대 20 m의 두께를 갖는다. 음향기반암은 주변에 발달한 선캠브리아기 화강편마암으로 해석된다.

• 생태와환경
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• 제40권1호
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• pp.61-71
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• 2007

본 연구는 국내 최대의 수질정화용 인공습지인 시화호 인공습지의 개방수역(open water)에서 식물플랑크톤에 의한 광합성특성 및 유기물생산력을 조사 평가하여 효율적인 습지관리를 위해 open water관리방안의 기초자료를 제공하기 위함이다. 식물플랑크톤의 광합성특성 및 1차 생산력은 유입수의 수질특성과 체류시간이 다른 반월천습지와 동화천습지의 open water에서 조사되었다. 조사기간 동안 시화호 인공습지내 5개 open water에서 식물플랑크톤에 의한 1차 생산력은 $481{\sim}11,275mgC\;m^{-2}\;day^{-1}$의 범위로 연중 부영양화 수준을 보였고 계절과 지점에 따라 변동이 컸다. 시화호 인공습지에서 식물플랑크톤의 P-I curve 모델계수를 통한 광합성특성은 두 습지로 유입되는 유입수의 상반되는 수질특성(인과 질소 농도)에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 최대광합성속도 (Pmax)는 $42{\times}1,014 mgC\;m^{-3}\;hr^{-1}$로 chi. ${\alpha}$ 농도와 양의 상관(R=0.47)을 보였다. 식물플랑크톤의 광합성효율을 나타내는 동화계수(AN)두 습지 모두 고습지와 저습지의 AN값의 차이를 보이지 않았지만 동화천습지의 AN값이 평균 8.5gC $gChl^{-1}\;hr^{-1}$로 반월천습지의 평균 5.8gC $gChl^{-1}\;hr^{-1}$보다 높은 값을 보여 인 농도가 높은 동화천습지에서 식물플랑크톤의 광합성효율이 큰 것으로 나타났다. 두 하천의 수질특성으로부터 식물플랑크톤의 광합성효율은 질소보다 인 농도 그리고 작은 TN/TP와 관련이 있는 것으로 사료된다. 낮은 광도에 대한 광합성능력을 나타내는 초기기울기와 동화계수 사이에는 높은 양의 상관(R=0.81)을 보인 것으로 보아, 낮은 광조건에서 광합성능력이 큰 식물플랑크톤이 광합성효율도 큰 것으로 나타났다. 본 연구에서 시화호 인공습지의 open water에서 식물플랑크톤에 의한 유기물생산이 매우 높은 것으로 보아 식물플랑크톤이 습지의 수질 및 수처리효율에 영향을 미칠 것을 판단된다. 습지의 수처리효율을 향상시키기 위해서는 체류시간을 짧게 해주거나 open water의 면적을 줄여 식물플랑크톤의 증식을 억제하거나 또는 증식한 식물플랑크톤이 습지외부로 유출되지 않도록 하는 관리방안이 필요할 것으로 본다.

• 생태와환경
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• 제46권4호
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• pp.499-506
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• 2013

해수와 담수가 공존하는 시화호 상류 기수역에서 입자성유기물에 대한 조류의 영향을 평가하기 위하여, 2005년과 2006년 3월부터 11월까지 기수역내 7개 지점을 대상으로 입자성유기탄소 (particulate organic carbon; POC), 식물플랑크톤 색소(chlorophyll a; Chl-a), pheophytin a; Pheo-a)의 시공간적 변동과 상관관계를 분석하였다. 조사기간 동안 POC 농도는 $1.0{\sim}76.6mgL^{-1}$ (평균 $7.4mgL^{-1}$)의 범위로 봄에 높은 계절변화를 보였으며, 염분성층이 강하고 고탁도층이 형성되는 중류부에서 높은 값을 보였다. 살아있는 식물플랑크톤의 현존량의 지표로 이용되는 Chl-a 농도는 $1.3{\sim}942.9{\mu}gL^{-1}$ (평균 $71.0{\mu}gL^{-1}$) 범위로 매우 높은 값을 보였고, 4월에 중류부에 최고치를 보여 POC와 유사한 변동을 보였다. 한편 Pheo-a 농도는 $1.4{\sim}1,545.5{\mu}gL^{-1}$ (평균 $59.9{\mu}gL^{-1}$)의 범위로, total Chl-a의 평균 44.2%로 죽거나 활성을 잃은 식물플랑크톤의 양이 많은 것으로 나타났다. POC 농도는 식물플랑크톤 색소와 강한 양의 상관(Chl-a (r=0.93), total Chl-a (r=0.88), >Pheo-a (r=0.81))을 보였는데, 이는 시화호 기수역에서 식물플랑크톤이 POC의 중요한 기원임을 시사한다. 한편 식물플랑크톤 색소와 POC와의 회귀식으로부터 POC/Chl-a 비(82.9)보다 POC/total Chl-a 비(35.9)가 하구에서 조사된 POC/Chl-a 비(40~60)에 더 유사한 것으로 나타났다. 그러므로 시화호 기수역과 같이 Pheo-a 농도가 높은 수역에서는 조류기원성 POC를 산정하거나 또는 수체의 POC 농도에 대한 식물플랑크톤의 기여도를 평가할 때 Chl-a 농도와 함께 Pheo-a 농도도 함께 고려할 필요가 있다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.358-368
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• 2011

FVCOM을 이용하여 시화호의 부영양화 메소코즘 내 부유생태계 변화 현장실험 결과를 재현하였다. 용존산소는 부영양화된 연안의 지화학생태 반응 결정에 중요한 역할을 하는 요소이나 FVCOM에서는 이를 모의하지 않아 용존산소 모듈을 추가하였으며, 그 적용성을 확인하였다. 수질생태 관련 상태변수를 영양염, 식물플랑크톤(극미소, 미소, 소형), 동물플랑크톤(원생동물 2군, 중형동물플랑크톤), 쇄설성 유기물, 용존성 유기물, 박테리아 그룹으로 설정하고 경기만과 시화호에서 측정된 생물군 간 먹이 상관관계 자료를 기반으로 모델을 구성하였다. 영양염 증가에 따른 메소코즘 내 크기별 식물플랑크톤의 변화 특성과 실험 초기에 나타나는 < 20 ${\mu}m$ 빈섬모충류 우점에서 scuticociliates로의 원생동물 천이 양상 등을 재현할 수 있었으며, 박테리아와 저산소의 영향을 파악하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제15권1호
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• pp.39-50
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• 2003

시화호 북측확장단지 조성을 위하여 반월천과 동화천이 유입되는 상류에서 호안 축조 공사가 진행되는 경우 침적된 오열도가 실한 이 지역에서 저니토가 급격하게 교란될 때 시화호 수질에 미치는 영향을 평가하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 3차원 수동역학 모델인 TIDE3D를 수질모델인 CE-QUAL-ICM과 결합하고 4개의 $\sigma$층을 사용하여 수체와 저질사이의 상호작용과 층별 변화를 모의하였다. 1년 이상의 장기적인 수질모의결과, 교란된 지점 인근에서는 저층에만 수질의 악화철상이 나타나고 시화호의 형상 및 외부 하천 유입의 복합적인 특성 상 약 5km를 지나면서 저질 교란의 영향이 표층에 나타난다. 현재의 상황에서는 겨울과 봄에 상류 오염유입이 많아서 COD와 TP수질이 좋지 않으나 이에 비해 저질의 교란으로 야기되는 수질 변화는 여름과 가을에 크게 저하되는 것으로 나타나 현존 상태와 반전된 결과를 제시한다. 선행연구(서 등, 2002)에서 취하였던 격자망보다 배정밀도로 상세화 하여 150m${\times}$150m의 격자에서 수치실험 한 결과는 계산시간의 증대를 유발하지만, 격자의존도가 수치해에 미치는 영향이 있는 것으로 판단되며 특히 유동이 배수갑문 인근의 영역에서 신을 통과하는 유량의 차이를 줄여 만족스러운 결과를 제공한다.

• 대한지리학회지
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• 제31권4호
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• pp.639-647
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• 1996

한국에서의 간척사업은 15세기 이후 주로 농업적인 목적으로 이루어져 왔다. 1994년 현재 간척사업의 총 면적은 한국 농경지의 2%에 해당하는 $400km^2$ 정도이다. 최근의 간척사업은 2004년 완공 예정인 새만금지구 개발($401km^2$과 같이 대규모로 이루어지고 있다. 따라서 간척사업이 주변의 환경변화에 미치는 영향은 막대하여, 해안지형의 변화뿐만 아니라 해양 생태계 변화의 원인이 되고 있다. 이런한 간척사업은 앞으로도 계속 이루어질 예정이며, 또한 그에 따른 악영향이 발생할 것으로 판단되기 때문에, 본 논문에서는 시화지구 간척사업으로 인한 그 주변환경에서의 영향ㅇㄹ 규명하고 시화 간척사업에서의 환경적 문제점들의 원인을 규명하고자 하였다. 시화지구의 간척사업은 주변의 토지이용에 영향을 미쳐, 도시적 토지이용 면적이 1985년 $52.4km^2$에서 1994년에 $199.9km^2$로 급격히 증가한 반면, 녹지 면적은 $258.5km^2$에서 $185.7km^2로 감소하였다. 이에 따라 오염원도 급격하게 증가하여 담수호의 심각한 오염과 같은 악영향이 나타나고 있다. 즉, 시화호의 수질은 공업용수의 기준에 해당하는 호소수질기준 V등급 상태를 나타내고 있으며, 저서생물의 개체수가 1981년 1,110개체/$m^2$에서 1995년에는 627.9개체/$m_2$로 크게 감소하였고, 1994년 부터는 오염지표종인 Polydropra sp.과 Capitella capitata가 발견되기 시작하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제15권1호
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• pp.1-8
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• 1999

위성자료를 이용한 표층수온 분포에 관한 연구는 AVHRR을 이용하여 해양이나 내륙의 거대 호수에 적용되어 왔다. 하지만, AVHRR은 공간적인 해상력이 낮아 (1.1 Km) 연안해역이나 시화호에 AVHRR을 적용하여 표층수온을 분석하기는 어렵다. 반면에 Landsat TM은 6번 밴드 (10.4-12.5 $\mu\textrm{m}$)를 이용하여 표층수온을 추출할 수 있으며, 120m 의 공간해상력을 가지고 있어서 시화호와 인근 해역의 표층수온 분포를 분석하는 것이 가능하다. 본 연구에서는 Landsat TM의 공간해상력이 가지는 장점을 이용하여 연안해역과 시화호의 표층수온을 분석하였다. 또한, 표층수온을 파악하기 위해 영상에서 얻은 신호에 경험적 방법, NASA, RESTEC, Quadratic 방법을 적용하여 휘도온도(Brightness Temperature: $^{\circ}C$)를 구하고 이들을 실측치와 비교하였다. 각각의 방법을 적용하여 얻은 계산치는 실측치 보다 1-5$^{\circ}C$ 낮게 나타났으며, NASA방법은 $R^2$=0.9343, RMSE=3.5876$^{\circ}C$, RESTEC방법은 $R^2$=0.8937, RMSE=3.76$^{\circ}C$, Quadratic 방법은 $R^2$=0.8967, RMSE=2.949$^{\circ}C$의 결과를 보여주었다. Landsat TM은 단일밴드에 의해 표층수온을 추출하므로 대기중의 수증기에 따른 오차를 보정하기 어렵다. 따라서, TM 자료에 의한 표층수온 분포는 실측치보다 낮게 추정될 수 있다. 하지만, 연안해역과 시화호의 표층수온 분석에 있어서 공간해상력이 가지는 장점을 이용하기 위해서는 대기중의 수증기와 에어로졸에 의한 대기영향을 감소시킬 수 있는 방법이 제시되어야 할 것이다.

• 한국습지학회지
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• 제6권1호
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• pp.73-87
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• 2004

시화간척지에 도래하는 물새류는 70종에 최대개최수 합계가 169,351개체이었다. 군집별로는 오리류가 22종, 도요류 20종, 백로류 9종 및 갈매기류 5종순으로 나타났다. 월별 개체수는 3월이 95,465개체로 가장 많았으며, 2월과 11월에도 70,000개체 이상으로 높게 나타났지만, 4월~6월에는 7,000개체 이하로 나타났다. 연중 1회 최대 출현개체수에서 최우점종은 58,627개체로 34.6%를 점유한 고방오리(Anas acuta)로 나타났다. 다음으로 24.5%인 청둥오리(Anas platyrhynchos), 13.6%인 흰죽지(Aythya ferina), 6.1%인 괭이갈매기(Larus crassirostris), 5.0%인 흰뺨검둥오리(Anas poecilorhyncha) 및 2.69%인 검은머리흰죽지(Aythya marila)순이었다. 시화간척 지에는 노랑부리백로(Egretta eulophotes), 저어새(Platalea minor), 노랑부리저어새(Platalea leucorodia), 혹고니(Cygnus olor), 큰고니(Cygnus cygnus) 및 검은머리물떼새(Haematopus ostralegus) 등의 희귀조류가 서식 및 번식하고 있었다. 주로 시화호의 수변부에서 먹이활동을 하고 있었으며, 수변부 뒤쪽의 간척지(배후습지)를 휴식 및 서식공간으로 활용하고 있었다. 특히 검은머리물떼새는 칠면초(Suaeda japonica)와 퉁퉁마디(Salicornia herbacea) 등이 자라고 있는 간척지를 번식지로 이용하고 있었다. 시화호가 매립과 간척, 수변부에 조성되는 해안도로, 송전철탑 건설 및 농지확보를 위한 방조제 조성 등으로 물새류의 서식 및 번식지가 훼손되고 있는 시점에서, 이곳에 도래하는 물새류를 번식조류, 통과조류 및 겨울철새로 구분하여 각각에 대한 보전 방안이 마련되어야 한다. 특히, 먹이원 확보, 서식지인 수변부와 번식지인 수변부 뒤쪽의 배후습지의 유지 및 외지섬, 형도, 음섬과 시화 상류갯골이 연계되는 생태계 벨트 구축 등에 의한 물새류 보전이 필요하다.

• 한국환경생태학회지
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• 제29권4호
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• pp.516-524
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• 2015

시화호 남측 초지지역의 조류군집 특성에 대한 연구는 2009년부터 2010년까지 매월 1회 구분된 3개 지역을 대상으로 조사를 실시하였다. 관찰된 참새목 및 매목 조류는 총 49종 2,258개체가 관찰되었다. 종다양도지수는 2.21, 종풍부도지수는 6.22 이었다. 지역별 종수는 남측간척지에서 38종으로 가장 많았으며, 개체수는 공룡알화석지에서 1,083개체로 가장 많았다. 생태지수를 통한 계절별 지역 간 비교는 평균 종다양도와 종풍부도를 이용하였다. 대부분 공룡알화석지와 남측간척지에서 높게 나타났으며, 시화호상류는 낮게 나타났다. 전체 지역, 계절 및 연도별 분산분석을 실시한 결과 지역별로는 모두 차이를 나타냈으며, 지역 간 비교에서는 시화호상류 지역만 집단차이가 있는 것으로 나타났다. 계절별로는 종수와 종풍부도는 유의한 차이가 있었으며, 개체수와 종다양도는 유의한 차이가 없었다. 연도별로는 종수와 개체수는 유의한 차이가 없었으며, 종다양도와 풍부도는 유의한 차이가 있었다. 결과적으로 지역별 조류군집 특성은 서로 다른 양상을 나타냈지만 수공간을 포함한 공룡알화석지와 남측간척지는 유사한 군집양상을 보였으며 조류다양성이 높게 나타났다. 계절별로는 텃새가 연중 이용하고 있어 일정한 군집양상을 보였으나 시기에 따라 군집을 이루어 도래하는 철새의 군집양상에 따라 차이가 있었다. 연도별로는 관찰되는 종이 매년 유사한 패턴의 군집 양상을 나타냈다. 시화호 남측은 국내 유일의 초지생태계로서 보전 가치가 높다. 향후, 서식지 조성 및 환경저감 계획 시 참새목조류 및 매목조류의 군집 생물다양성을 유지하기 위한 기초자료를 제시하고자 한다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제2권2호
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• pp.69-77
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• 1997

염분약층으로 발달한 강력한 성층에 의해 저염분-유산소의 표층수와 고염분-무산소의 저층수로 분리된 시화호의 한 정점에서 퇴적물을 시추하였다. 공극수 암모니아와 납은 매우 높은 농도로 분포하여, 암모니아는 퇴적깊이 9cm에서 1420 ${\mu}M$에 이르고 낚은 3 cm에서 최대 농도 1348 nM에 이른다. 환원상태에서 안정한 암모니아와 납의 고 농도분포는 성층으로 형성된 저층수와 퇴적층의 무산소 환경이 심각한 상태임을 시사한다. 저층수의 고립은 저층용출에 의한 저층수의 수질오염 가능성을 제시한다. 암모니아의 총 저층용출량과 저층수의 암모니아 총량으로부터 저층수의 암모니아 체류시간을 3.1년로 유도하였는데, 이 시간은 방조제 완공후 조사 당시까지의 경과시간 2.5년과 거의 일치한다. 두 시간의 일치는 적어도 암모니아에 대해서 저층수의 수질오염이 대부분 시화호 바닥 퇴적물에서 발원하는 저층용출에 의해 진행되고 있음을 시사한다. 저층수 납의 체류시간은 20일 정도로 상당히 빠르게 나타나는데, 이것은 퇴적물에서 저층수로 용출된 납이 곧바로 침전되어 퇴적물로 돌아옴을 시사한다. 저층수의 높은 황화수소 농도와 쇄설성 입자의 높은 침강량은 납황화물 형태의 침전 가능성을 높여준다.