• 한국해양학회지:바다
• /
• 제3권3호
• /
• pp.142-148
• /
• 1998

심해저 망간단괴 채광에 따른 저층생태환경의 변화를 평가하기 위한 기초환경연구의 일환으로 북동적도 태평양 심해저 퇴적물 내의 총 ATP(T-ATP), 용존 ATP(D-ATP) 그리고 입자성 ATP(P-ATP)의 농도 및 수직분포양상을 연구하였다. T-ATP는 퇴적물 6 cm 깊이 내에서 4.4~40.6, D-ATP는 0.6~16.1, 그리고 P-ATP는 3.0~29.2 ng/g dry sediment의 범위로 변했다. T-ATP의 약 84%, D-ATP의 약 81% 그리고 P-ATP의 약 74%가 표층 퇴적물 2 cm 이내에 분포하는 것으로 나타났으며, 분포양상이 퇴적물 내의 함수율과 높은 상관관계를 나타냈다. 이러한 결과는 심해저 퇴적물 내의 미생물(P-ATP) 분포가 수층으로부터 전달되는 유기탄소에 의해 결정됨을 의미한다. 다중주상 시료채집기를 사용해 획득한 퇴적물에서 P-ATP 최대층이 0~0.5 cm 깊이 내에 존재하는 것으로 나타나, 표층이 교란되는 상자형 퇴적물 채집기보다는 다중주상 시료채집기가 심해저 퇴적물내 ATP의 미세수직구조의 연구를 위해서 더욱 효과적인 것으로 판명되었다. 결론적으로 ATP 농도가 퇴적물 깊이 6cm 이내에서 뚜렷한 수직분포양상을 보이는 것으로 미루어, ATP 분포양상이 향후 심해저 광업에 따른 미생물 생체량 변화를 평가하기 위한 유용한 환경기초자료로 사용될 수 있는 것으로 나타났다.

• 자원환경지질
• /
• 제37권2호
• /
• pp.235-244
• /
• 2004

북동태평양 심해저퇴적물 전단강도 측정의 정확성을 위하여 측정 방법에 따른 전단강도 측정 결과들을 비교하였다. 비교 항목들은 1) 동일한 시료를 두 종류의 베인 전단강도 측정기(수동 베인, 전동 베인)를 이용하여 측정한 결과, 2) 시료채취 후 즉시 선상에서 측정한 결과와 3개월 뒤 육상의 실험실에서 측정한 결과, 3) 동일한 정점에서 채취된 두개시료를 측정한 결과, 그리고 4) 동일한 코어 내에서 4회 반복 실험한 결과이다. 측정 결과, 전단강도 값은 퇴적깊이에 따라 뚜렷한 변화 양상을 보였다. 또한, 동일한 정점에서 채취한 두개의 코어 퇴적물에 대한 전단강도를 비교한 결과, 두 시료에서 측정된 변화폭이 장비차이에 따른 변화와 보관 조건에 의한 변화보다 높게 나타났다. 이와 같은 결과는 퇴적 깊이에 따른 전단강토의 변화가 지질공학적 물성변화에 의해 야기되었음을 지시한다.

• 자원환경지질
• /
• 제38권2호
• /
• pp.165-176
• /
• 2005

심해저 퇴적물에 분포하는 천연가스는 물리, 화학적인 조건에 따라서 세 가지 상(phase)으로 존재한다. 즉, 공극수에 녹아있는 가스의 농도가 용해도 이하이면 용존 가스 형태로 존재할 것이며, 용해도 이상이면 자유가스가(free gas) 형성될 것이며, 자유가스를 포함하는 해저 퇴적물이 저온 고압 조건인 하이드레이트 안정 지역이라면 가스 하이드레이트로 존재한다. 심해저 퇴적물내의 가스의 농도를 정확히 파악할 수 있다면 천연가스와 하이드레이트의 형성과 분포를 예측할 수 쳐다. 그러나, 해저 퇴적물 내에 포함되어 있는 가스의 양을 정확히 측정하는 것은 매우 어렵다. 심해저 퇴적층에서 가스를 채취하는 방법으로 널리 이용되는 공기층 가스 기법을 이용하여 퇴적물내의 가스의 양을 가늠하는 것은 천부 퇴적층에서만 가능하고 심부 지층에서 채취한 가스는 코어 회수와 시료 채취 과정에서 대부분의 가스가 유실되고 극히 일부만 정량 분석된다. 압력 코어(Pressure Core Sampler PCS)는 길이 $1{\cal}m$, 반경 $4.32{\cal}cm$ 규격으로 총 $1,465cm^3$의 퇴적물을 68.9 Mpa 압력 하에서 채취하는 장비이다. ODP Leg 204 시추 동안에 총 6개 지점(site) 에서 압력 코어를 사용하여 각 시추 지점에서 심도에 따른 퇴적물내의 가스의 양과 가스 하이드레이트의 분포를 측정하였다. 분석 결과 시추 위치에 따라서 가스 농도 및 분포 특성이 서로 다르게 나타났다. 하이드레이트 릿지(Hydrate Ridge)의 정상 주변에는 해저면 퇴적물에 메탄가스가 과포화되어 있고 정상 측면 및 분지지역에는 일부 심도의 퇴적물에서만 과포화되어 있었다. 하이드레이트 릿지의 가스 하이드레이트 분포는 압력 코어에 의해서 측정한 현장(in-situ)의 가스 농도 특성과 매우 밀접한 관계가 있는 것으로 나타났다.

• 한국석유지질학회:학술대회논문집
• /
• 한국석유지질학회 2004년도 제11차 학술발표회 초록집
• /
• pp.25-25
• /
• 2004

• 한국해양공학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.45-50
• /
• 2002

This study presents a modeling method to predict fate of resuspended sediment in the development of deep-sea mineral resources. Resuspended deep-sea sediment during the development is considered a major environmental problem. In order to quantitatively analyze the resuspended sediment in the water column, particle size distribution (PSD) is considered an important factor. The model developed here includes PSD and coagulation process, as well as sedimentation process. Using the model, basic simulation was performed under representative environmental setting. The simulation showed the dynamics of change of particle size distribution for 50 m depth of water column up to 10 days of simulation time. Coagulation seemed an important factor in the fate of resuspended deep-sea sediment.

• 자원환경지질
• /
• 제36권3호
• /
• pp.149-157
• /
• 2003

울릉분지 남서부 심해저 퇴적층에 분포하는 천부 가스의 특성을 파악하기 위해서 피스톤 코아시료를 채취하고 공기층 가스 기법으로 퇴적물 내에 함유된 가스를 포집하여 탄화수소 가스의 함량, 성분 및 탄소 동위원소 분석을 실시하였다. 또한 가스의 함량과 시추 코아 퇴적물의 연관성 및 특성을 파악하기 위해서 가스를 함유하는 퇴적물에 대해서 유기 지화학 분석을 실시하였다. 그리고 가스를 함유하는 퇴적물의 탄성파 특성을 살펴보았다. 퇴적물에서는 탄화수소 가스가 0.01%에서 11.25%까지 검출되었다. 단위 퇴적물내의 탄화수소 가스의 양을 젖은 퇴적물의 부피를 기준으로 정량적으로 계산하면 0.1에서 87.4ml/L wet sediment를 나타냈다. 분석된 탄화수소 가스의 성분은 주로 메탄으로 분석 시료에서 2개 시료를 제외하고는 메탄의 함유비가 98%이상을 나타냈으며 32개 분석 시료 중에서 15개 구간에서는 메탄만이 검출되었다. 채취된 시료의 메탄 가스의 탄소 동위원소 비$(\delta^{13}c)$는 -94.31$extperthousand$에서 -55.50$\textperthousand$까지의 범위를 나타내서 분석된 가스의 기원은 메탄 생성 박테리아에 의한 생물 기원 가스인 것으로 판명된다. 연구 지역의 퇴적물내의 탄화수소 가스의 함량은 지역에 따라서 차이를 보인다. 퇴적물내의 가스의 함량은 퇴적물의 지화학적 특성과 퇴적물의 입도와는 뚜렷한 상관 관계를 보이지 않았다. 단지 탄성파 단면상에서 이상대를 나타내는 곳에서는 가스의 함량이 많은 것으로 나타났다. 탄성파 단면상에 보이는 이상대는 현장의 온도 압력 조건에서 공극수에 탄화수소 가스가 과포화 된 곳으로 다른 조건이 만족된다면 가스 하이드레이트를 형성하기에 적합한 것으로 해석한다.

• 자원환경지질
• /
• 제37권2호
• /
• pp.255-267
• /
• 2004

북동태평양 클라리온-클리퍼톤 균열대(Clarion-Clipperton Fracture Zone) 사이에 위치한 연구지역 퇴적물의 전단강도 특성과 퇴적학적 변화요인을 파악하기위하여 연구지역 각 지점에서 다중주상시료채취기로 채취된 69개 표층퇴적물을 분석하였다. 북부지역 원양성 적점토의 평균 전단강도는 4.4kPa로 낮은 반면, 중부지역 규질 퇴적물의 평균전단강도는 6.3kPa로 가장 높다. 남부지역 탄산질 퇴적물은 3.4kPa로 가장 낮으며, 남부지역과 중부지역사이의 전이퇴적물은 3.8kPa로 탄산질 퇴적물과 규질퇴적물의 중간 값을 보인다. 원양성 적점토가 완만한 전단강도 증가를 보이는 이유는 일반적인 고화 과정에 의한 함수율 감소에 의한 결과이다. 반면에 규질퇴적물에서 나타나는 퇴적깊이에 따른 전단강도의 급격한 증가는 퇴적결층과 연관되어 있다. 탄산질 퇴적물이 가장 낮은 전단강도를 보이는 이유는 남부지역이 타 지역에 비해 퇴적율이 월등히 높기 때문이다.

• 한국석유지질학회지
• /
• 제10권1_2호
• /
• pp.23-33
• /
• 2004

칠레 남부에 분포하는 라고 소피아 역암 (후기 백악기)은 이암이 우세한 심해 퇴적층 (Cerro Toro Formation) 내에 렌즈상으로 산출하고 남북방향으로 120 km 이상 연장된다. 라고 소피아 역암은 융기대전면분지 (foreiand basin)인 마젤란 분지의 융기대전면곡분 (foredeep trough)을 따라 발달한 심해저 하도계 퇴적층으로 해석된다. 이처럼 연장이 대단히 좋은 역질의 심해저 하도가 발달하는 것은 현생 심해저 환경에서 매우 드문 현상으로 라고 소피아 역암은 퇴적학적으로 매우 흥미로운 예이다. 연구지역의 북부에 분포하는 라고 소피아 역암은 이암 퇴적층 사이에 협재하는 3-5매의 역암체로 구성되고, 고수류 측정에 따르면 퇴적물은 동, 남, 남동 방향으로 운반된 것으로 유추된다. 이 역암체는 융기대전면곡분의 서편에 위치한 해저사면을 따라 발달한 심해저 하도계의 지류에서 퇴적된 것으로 해석되며, 지류들은 남북방향의 주하도로 수렴하였을 것으로 추정된다. 남부 지역의 라고 소피아 역암은 300 m 이상의 두께를 가지는 역암체로 구성되고, 남북방향으로 긴 융기대전면분지의 축을 따라 발달한 주하도에서 퇴적된 것으로 해석된다. 이 역암체는 층리를 보이는 역암, 괴상 혹은 점이층리의 역암, 기질지지 역암으로 구성되며, 각각은 저탁류에 의한 밑짐 운반, 고밀도 저탁류, 니질 암설류에 의해 퇴적된 것으로 해석된다. 층리역암에서 측정된 고수류 방향은 남남서항으로 주하도의 방향을 지시한다. 반면, 북부 및 남부 지역의 기질지지 역암에서 측정된 고수류 방향은 흔히 하도 방향에 대해 고각도를 이루는데, 이는 하도의 둑 또는 주변 사면이 붕괴하여 니질 암설류가 형성되었음을 지시한다. 형태구성 (architecture) 분석 결과, 라고 소피아 역암은 육상의 역질 망상하천 퇴적층과 유사한 구성요소로 구성되며, 라고 소피아 심해저 하도계는 망상하천과 유사한 지형적 특성을 지녔을 것으로 추정된다. 또한 하도 역암 내 큰 규모의 층구조는 동쪽으로 이동 누적된 특징을 보이는데, 이는 지구조 운동에 의해 주하도가 점진적으로 동쪽으로 이동하였을 가능성을 시사한다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제4권4호
• /
• pp.390-399
• /
• 1999

북동태평양 심해저 생물자원 퇴적물에서 서로 다른 두 종류의 측정기 그리고 선상 및 육상 실험실에서 획득한 베인전단강도(vane shear strength) 자료의 비교 연구를 위하여 다중주상시료 채취기(multiple corer)로 규질 및 탄산질 퇴적물 시료를 채취하였다. 전단강도는 $2.0{\times}2.0$ cm의 베인($90^{\circ}$ four blade vane)이 장착된 수동베인측정기(hand-held vane apparatus, 수동베인) 그리고 회전식 점도계 (rotational viscometer)에 $1.0{\times}0.88$ cm의 베인을 장착하여 구성한 전동베인 측정기(motorized shear vane system, 전동베인)로 측정되었다. 수동베인과 전동베인으로 측정된 전단강도 값들은 코어 깊이에 따라 증가하는 동일한 변화 양상을 보이며, 절대 값도 유의한 차이를 보이지 않는다. 그리고 선상에서 측정된 전단강도 값에 비하여 3개훨월후 실험실에서 동일 장비에 의해 측정한 값들 또한 큰 차를 나타내지 않는다. 한편, 실험실에서 전동베인으로 동일한 코어를 2~4회 반복 측정한 결과 동일한 깊이에서도 측정 지점(hole)에 따라 차이가 나타난다. 또한 한 정점 내에서 서로 다른 코어 시료중 전단강도 값은 상당한 차이를 보이는 경우도 있다. 이는 심해저 주상 퇴적물의 물리적 특성이 생물 교란 작용 등의 영향으로 국부적으로 다르기 때문에 나타난 결과로 판단된다. 즉 심해저 퇴적물의 전단강도는 선상에서 또는 3개월이 지난 후 실험실에서, 그리고 두 종류의 기기를 사용하여도 깊이에 따른 유의한 차이를 보이지 않고, 오히려 한 코어시료 내의 국부적 물성차이 또는 한 정점 내 지점별 물성차이에 의한 변화 폭이 더 크게 나타낸다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제2권1호
• /
• pp.42-47
• /
• 1997

북동 태평양 심해저 퇴적물에 서식하는 중형저서생물의 군집조성 및 분포양상을 보기 위하여, 다중 주상 시료 채취기(Multiple corer) 및 상자형 시료 채취기(Box corer)를 사용하여 10개 정점에서 시료를 채집하였다. 전 정점에서 18개 분류군이 출현하였다. 각 군집의 비율을 보면 Sarcomastigophora가 가장 우점하여 35.8%, 그 다음 Nematoda가 30.8%, Crustacea의 Naup1ius larvae가 그 다음으로 11.9%의 조성비율을 보였다. 또, benthic Harpacticoida, Ciliophora가 주요 생물군으로 이 5개의 주요 동물군이 전 정점의 중형저서동물 전체의 약 90%를 차지하였다. 총 개체 수는 정점 4(수섬 4960 m)에서 가장 높은 196 inds./10 $cm^2$을 보였고 정점 1(수심 4969 m)에서 가장 낮은 85 inds./10 $cm^2$을 보였다. 각 정점의 평균 개체 수는 $1.34{\times}10^5\;inds./m^2$ 이였다. 수평분포는 수심의 증가에 따라 서서히 감소하는 경향을 보였고, 수직분포는 표층 0~1 cm에서 집중적으로 분포하고 퇴적물내의 심도의 증가에 따라 서서히 감소하는 경향을 보였다.