• 대한원격탐사학회지
• /
• 제38권6_1호
• /
• pp.1541-1555
• /
• 2022

적조는 식물성 플랑크톤의 번성현상으로써, 해양생태 및 양식업에 유해한 영향을 끼칠 수 있는 현상이다. 다양한 광학원격센서를 이용한 적조탐지 연구가 수행되어왔지만, 기개발된 적조 탐지 알고리즘들은 수심이 얕고, 부유퇴적물이 많은 연안해역에 적용하기에는 한계가 있다. 적조 해수의 광학적특성에 대한 이해를 높이기 위해서 원격탐사반사도 및 수중구성성분에 대한 분석의 중요성이 높아지고 있다. 본 연구는 선박현장조사를 통하여 적조해수의 광학변수(원격탐사반사도)와 수질변수(Chl-a_(Spec), 총부유물농도, a_ph, a_d, 종 동정, Chl-a_(HPLC))를 취득하고 광학변수와 수질변수간의 관계를 분석하였다. 메조디니움과 코클로디니움 두가지 적조 종 및 엽록소농도에 따른 원격탐사반사도와 식물성플랑크톤 흡광계수에 대한 분석을 수행하였고, 원격탐사반사도의 특정 파장대를 이용한 적조 엽록소농도의 추정 가능성을 제시하였다. 분석 결과, 적조의 엽록소농도와 식물성플랑크톤 흡광계수는 결정계수 0.9의 상관도를 나타냈으며, RE_diff를 이용한 기법이 B-G ratio를 이용한 기법보다 적조농도를 더욱 정확하게 추정하는 것으로 나타났다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제8권4호
• /
• pp.357-368
• /
• 2003

남극 세종기지 앞에 위치한 마리안 소만의 여름 수층 구조과 부유물질 분산기작을 이해하기 위해 빙벽 앞에서 CTDT 연속측정을 하였으며, 측정기간 동안의 조석, 부유물질농도, 유속, 그리고 기상요인도 함께 분석되었다. 45 시간동안 1시간 간격으로 측정된 연속 수층 특성 분포에 의하면, 수심 0∼20 m에는 저온$.$저염$.$고탁도의 혼합 표층수가 존재하였고, 수심 20∼40 m에 고온$.$고염$.$저탁도의 최대수온층인 맥스웰 만 유입수가 나타난다. 그 아래의 수심 40∼70 m에는 주변 해수에 비해 저온$.$고탁도의 아빙하성 유출수인 중층 플름(빙하기저부)이 위치한다. 마지막으로 수심 70 m 이하에 나타나는 저층수는 저온$.$고염$.$저탁도의 특성을 보였다. 늦여름 (2 월초)에 연안의 높아진 설선에서 녹아 소만으로 유입하는 담수의 특성은 유입지역의 특성(지형, 빙하조건, 퇴적물의 구성 등)에 따라 수온과 부유물질농도에서 차이를 보였으며, 바람이 거의 불지 않는 측정시기 동안에는 저염$.$고탁도의 표층 플름이 유입지역에 제한적으로 나타났다. 지속적으로 강한 바람이 불 경우, 빙벽 앞에서 육성기원의 혼탁한 담수성 플름, 저온의 중빙하성 용승수/조수빙하 융빙수 그리고 맥스웰 만 유입수가 혼합되면서 표층에 혼합층(저온$.$저염$.$고탁도)이 발달하였다. 소만의 강수는 단기간 빙하성 유출 증가의 가장 큰 요인이며, 중빙하성 용승수의 발생은 조수빙하의 상태와 강수량이 크게 좌우하였다. 특히 많은 양의 강수로 인해 아빙하성 중층 플름의 유출량이 커지면서 중층 이하의 수심에 저염화를 초래하였다. 그러나 입자가 거의 없을 정도로 깨끗한 중앙 빙벽에서 나오는 중빙하성 용승수와 중층 플름의 유입량이 클지라도, 낮은 부유물질농도로 인해 육성기원 입자의 소만 퇴적율은 작을 것이다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제29권7호
• /
• pp.779-793
• /
• 2023

집약적이고 장기적인 양식어업 활동은 많은 양의 유기물을 발생시켜 퇴적환경과 생태계를 악화시켜왔다. 정부에서는 양식어장의 환경 보전과 관리를 위해서 어장관리법을 제정하였고 이를 근거로 2014년부터 어류 가두리 양식장에 대한 어장환경평가가 실시되었다. 따라서 어장환경평가를 위해 국내 환경에 적합한 과학적이고 객관적인 평가방법의 개발이 필요하였다. 이를 위해 저서다모류 군집과 양식장의 주 오염원인 유기물의 관계를 이용한 저서생태계 건강도지수(BHI)를 개발하였고, 본 연구에서는 저서생태계 건강도지수의 개발과정과 계산방법을 소개하고자 한다. 저서생태계 건강도지수는 국내 연안역과 양식장에서 출현한 225종의 다모류를 대상으로 퇴적물 내 총유기탄소량의 농도 구배와 종별 분포특성을 연관지어 4개의 그룹을 나누고, 각 그룹에 가중치를 부여하는 방식으로 계산된다. 저서생태계 건강도지수를 이용하여 저서동물군집을 4개의 생태등급(Grade 1: Nomal, Grade 2: Slightly polluted, Grade 3: Moderately polluted, Grade 4: Heavily polluted)으로 나누었다. 개발된 지수를 현장에 적용한 결과, 기존의 평가방법인 다양도 지수나 국외에서 개발된 AMBI와 비교해 보다 정확하고 계절의 영향을 적게 받아 우리나라 환경을 평가하기에 효과적인 것으로 판단된다. 또한 저서생태계 건강도지수를 사용하면 어장환경을 정량화된 수치에 따라 등급화 할 수 있어 양식장 환경관리에 효율적으로 활용할 수 있을 것이다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제8권2호
• /
• pp.210-224
• /
• 2003

황산염 환원은 혐기성 해양환경에서 황산염 환원 박테리아가 진행시키는 미생물 반응이다. 황산염 환원 반응은 저층으로 공급되는 유기물 분해의 상당 부분을 담당하며, 이때 발생되는 황화가스의 독성 및 주변 금속과의 높은 반응성, 그리고 유기물 분해시 유리되는 무기 영양염들의 수층 용출 등으로 인해 연안생태계 내의 생물 다양성 및 생지화학적 물질의 순환경로에서 중요한 역할을 한다 여러 해양환경의 퇴적토에서 보고 된 황산염 환원율과 이에 영향을 미치는 주요한 환경요인들에 대해 정리한 결과, 공급되는 유기물과 여러 전자수용체들(산소, 질산염, 산화 철, 망간 등)의 분포가 황산염 환원율 및 유기물 분해시 황산염 환원의 상대적 중요성에 직접 영향을 미치는 것으로 나타났다 아울러 전자수용체의 분포와 유기물의 양과 질을 조절하는 요인으로서 온도, 식생의 유무, 생물교란의 영향에 대해 토의하였다. 끝으로, 우리나라와 같이 갯벌이 발달되고, 유기물 부하가 높은 인공양식장의 가동, 부영양화 등으로 인해 혐기성 환경과 적조의 발생빈도가 점증하는 상황에서 유기(오염)물 분해과정과 영양염 순환 경로를 보다 잘 이해하기 위해서 황산염 환원을 중심으로 한 다양한 혐기성 미생물 생태연구가 중요함을 제안한다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제56권spc1호
• /
• pp.1027-1036
• /
• 2023

해안 환경에서 정확한 지형 조사는 필수적이나 지점식 조사 기법이 일반적이며, 이마저도 육상과 해저면을 독립적으로 계측한다. 본 연구에서는 단일 UAV만을 이용해 육상 및 해저 지형을 측량하는 방법을 소개한다. 세부적으로, UAV 영상을 활용해 지형 및 수심을 계측하는 두 알고리즘을 각각 적용한 뒤 결과물을 정합하여 수행된다. 해빈 지형의 취득은 공간 스캔 영상을 이용하는 Structure-from-Motion Multi-View Stereo 기술이 적용된다. 해저 지형 측량을 위해서는 고정비행으로 취득된 시계열 파랑 영상을 이용하는 분산관계식 기반 수심 역산 기법이 적용된다. 두 요소기술로 산정한 수치 표고모형을 좌표에 따라 정합한 후, 쇄파대 및 포말대와 같이 두 요소기술 적용이 불가능한 부분을 내삽하여 최종적으로 연속된 근해역 지형을 취득할 수 있다. 본 UAV 기반 지형 측량 기법을 경상북도 포항시의 장사해수욕장에 적용한 결과 세부적인 지형적 특징을 재현해낼 수 있었다. 본 연구에서 제안되는 통합 모니터링 방법은 기존 방법들에 비해 시간, 비용, 안전 측면에서 이점이 있어 해안지역의 침퇴적 분석에 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 자원환경지질
• /
• 제52권6호
• /
• pp.561-571
• /
• 2019

동해 후포분지는 동해안의 울진군과 영덕군에 걸쳐 있는 대륙주변부의 분지이고 후포분지 동쪽 경계부에는 주변 해저지형보다 높은 지형인 후포퇴(Hupo Bank)가 위치하고 있다. 한국해양과학기술원에서는 2011년부터 2013년까지 후포분지 북부해역, 왕돌초가 위치한 중부해역과 남부해역의 세 지역에 대하여 정밀 해저지형 조사를 실시하였다. 이 후포분지는 서쪽 연안부터 동쪽으로 가면서 점점 깊어져 최대 수심은 약 250 m에 이르며 후포퇴 급경사면을 만나면서 분지경계가 나타난다. 후포분지의 북부, 중부, 남부 세지역 모두에서 좁은 수로가 나타나며 그 수로에서 가장 깊은 수심대를 보인다. 후포분지 정밀 해저지형 자료에서 약 150 ~ 250 m 수심의 범위 해저에 수많은 pockmark들이 나타나고 있다. 이 pockmark들은 전반적으로 지름이 약 20 ~ 50 m이고 그 깊이는 약 4 ~ 6 m로 다양한 크기의 원형 화구형태(crater-like)의 해저지형구조를 보인다. Pockmark 지역의 표층 퇴적물은 세립한 실트로 구성되어 있다. 후포분지 pockmark의 형태와 크기를 해외 다른 지역들의 pockmark와 비교해보면 정상(normal) pockmark로 분류되는 것으로 판단된다. 후포분지 북쪽지역은 pockmark가 약 7개/1 ㎢ 있으며, 중앙부는 pockmark가 약 8개/1 ㎢ 나타난다. 남쪽의 조사구역은 pockmark가 약 5개/1 ㎢ 분포하는 것으로 파악된다. Pockmark 존재 가능성이 있는 구역을 후포분지 전체 약 150 ~ 250 m 수심지역으로 확대하면 그 pockmark 수가 약 4800개 이상일 것으로 판단된다. 후포분지의 pockmark는 가스보다는 액체와 같은 유체에 의해 생성되었을 가능성이 많은 것으로 생각되지만 생성원인에 대한 정밀 조사와 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제21권1호
• /
• pp.11-23
• /
• 2016

남해도 남측 해역의 연성기질 조하대 대형저서동물 군집구조 파악을 위해 2012년 7월부터 2013년 4월까지의 4계절 동안 정점당 2회씩의 grab(표면적 $0.1m^2$) 채집이 수행되었다. 조사결과 총 247종의 대형저서동물이 출현하였으며, 평균 밀도는 1,027개체/$m^2$, 평균 생체량은 $148.7g/m^2$이었다. 다모류가 출현종수 및 서식밀도에서 우점한 분류군이었으며, 각각 37%를 점유하였다. 반면 생체량 우점 분류군은 극피동물로서 전체 생물량의 44%를 점유하였다. 출현종수는 봄철에 가장 적었으며 겨울철에 가장 많았다. 서식밀도는 가을철이 가장 낮았으나 봄철에 가장 높았다. 육지에 인접한 정점들에서 상대적으로 높은 밀도를 보였으며 외해역으로 나가면서 밀도가 감소하는 양상을 보였다. 최우점종은 소형 옆새우류인 Eriopisella sechellensis였으며, 봄철에 네 번째 우점종으로 출현한 것을 제외하고 가장 밀도가 높았다. 이 종은 주로 남해도 앞 외해역에 높은 밀도로 출현하였으나 광양만 입구역이나 사량만 입구역에서는 출현하지 않았다. 이들 내만 해역의 입구에서는 이매패류인 Theora fragilis와 다모류인 Lumbrineris longifolia가 높은 밀도로 출현하여 우점종의 차이를 보였다. 반면에 시프린스호 유류사고 이후 광양만 입구부터 외측까지 높은 밀도로 출현한 Tharyx sp.는 이번 조사에서는 4계절 중 어느 계절에서도 해당 정점 주변에서 출현하지 않았다. Bio-Env 분석결과 저서동물의 분포에 영향을 미치는 환경요소는 퇴적물의 분급과 저층수온의 조합이었으며, 집괴분석 결과 내만해역, 외해역, 중간해역 등의 5개 정점군으로 구분되었다. SIMPER 분석 결과 각 정점군에는 유기오염 지표종인 T. fragilis가 공통적으로 기여하였으며, Magelona japonica, E. sechellensis, L. longifolia, Paraprionospio cordifolia 등의 기여도가 높게 나타났다. 저서오염지수(BPI) 값에 의한 저서군집 건강도 평가 결과 광양만 입구 및 사량만 인접 정점에서는 약간오염 상태였으나 남해도 외해역의 정점에서는 정상상태였다. 따라서 남해도 남측 해역은 유기물 오염영향을 다소 받는 연안역과 상대적으로 양호한 외해역으로 구분되며 지속적인 저서생태계 감시가 요구된다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제16권2호
• /
• pp.70-80
• /
• 2011

연안 하구는 인위적인 개발압력이 상존하며 자연적인 변화에도 민감하게 반응하는 지역이다. 따라서 보존과 지속 가능한 이용을 위해서는 하구 생태계의 구조와 기능에 대한 이해가 필요하며, 인위적 혹은 자연적 변화에 어떻게 반응할 것인지를 아는 것이 필요하다. 하구 생태계 변화의 방향과 현 상태를 용이하게 판단하기 위한 노력의 하나로서 비오톱(biotope)과 하구 타입 분류(typology)를 이용하여 "생태 구역"을 정의하였다. 하구댐의 유무, 염분특성, 식생유무에 따라 16개의 생태 구역을 정의하였고, 고성만에 위치한 고성천 인근 4개 하구(배둔, 구만, 마암, 고성) 생태계에서 지형, 하상경사, 퇴적물 특성, 염분 구조, 식생 면적 등을 통해 생태구역 구분을 시도하였다. 고성천 인근 하구에는 총 16개 생태구역 중 7개가 구분되었다. 자연형 하천인 구만천, 마암천, 배둔천의 상류에는 NFB(natural, fresh, bare)가 나타나고 있으며, 기수 지역에는 NLV(natural, low salinity, vegetated)가 그리고 갯벌에는 NHB(natural, high salinity, bare)가 나타났다. 폐쇄형인 고성천의 경우 담수지역에는 CFB(closed, fresh, bare), 이후 하구쪽으로 CFV(closed, fresh vegetated)가 나타났다. 갈대가 넓게 서식하는 하구댐 안쪽지역은 CLV(closed, low salinity, vegetated)가 나타나며, 거산방조제 바깥쪽은 CHB(closed, high salinity, bare)가 나타났다. 고성천의 CHB와 CLV 지역은 방조제가 하구 생태계에 미치는 영향을 잘 보여주고 있다. 염분이 비교적 높고, 수심이 갚은 수로나 갯벌이 존재하던 CHB 지역이 하구둑에 의해 고염분 지역과 단절되면서 염분이 감소하고, 조석의 영향이 줄어들면서 침수가 줄고, 결국 갈대가 서식하기에 적합한 환경으로 바뀌게 되며, CLV로 바뀐 것으로 여겨진다. 국내의 여러 하구에 나타나는 생태구역을 데이터베이스화하여 각 생태구역의 출현 분포를 파악하는 것이 필요하며, 이러한 자료는 인위적, 자연적 변화에 의한 하구 생태계 변동을 예측하고 관리/대응 방안을 마련하는데 이용될 것이다. 생태구역 변화는 생태구조와 가능의 변화를 가져오기 때문에 생태계 역할 및 가치의 변화를 수반하며, 생태 구역 변화를 야기하는 사업의 타당성을 판단하는 근거자료로 이용될 수 있다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.199-213
• /
• 2008

2006년 4월 새만금의 외곽 방조제가 완전히 체절됨에 따라 방조제 내부수역은 염수호수로 전환되었다. 방조제가 조성되는 과정 동안 호수의 수질 변화를 조사하기 위하여 1999년부터 2007년까지 4회의 고정 관측과 13회의 공간 관측이 이루어졌다. 조사 기간 동안 염분, 부유물질, 영양염(DIN, DIP, DISi), 엽록소-$\alpha$를 분석하여 방조제 조성 이후 초기의 수질 변화를 집중적으로 검토하였다. 방조제 체절로 인해 내측의 호수에서 조석의 약화는 저층 퇴적물의 재부유현상을 약화시켰고, 수중의 부유물질 농도를 감소시켰다. 이로서 태양광이 수층의 깊은 곳까지 침투할 수 있게 되었고, 자연히 식물플랑크톤의 광합성이 증가되었을 것이며, 이러한 현상은 엽록소-$\alpha$의 농도가 약 2배 정도 증가하는 결과로 나타났다. 식물플랑크톤의 급격한 성장과 수중의 부유물질의 농도 감소는 표층수의 DIP 농도를 더욱 감소시키는 결과로 나타났고, 이에 반해 표층수의 DIN과 DISi는 방조제 체절 이후 새만금호 내에서 확장된 담수의 영향과 저층에서의 공급으로 인하여 식물플랑크톤의 소비에도 불구하고 체절 이후에 증가한 것으로 평가되었다. 이에 따라 수중의 N/P 비율이 급격하게 증가하게 되었고, DIP가 일차생산의 제한인자로서 작용하게 되었다. 결과적으로 새만금호는 방조제의 체절로 인하여 과거에 전형적인 대조차 연안환경에서 DIP가 일차생산의 제한인자로 작용하는 기수환경으로 전환되었다. 금강 하구언 조설 이후 금강하구에서도 동일한 현상이 나타났으나, 새 만금호수의 경우 현재까지 해수 유통이 계속되고 있기 때문에 염수쐐기현상을 통해 저층으로 유입한 해수로 인해 염분 성층이 발생한다면 여름철에 저층에 국부적인 빈산소층이 발생할 가능성이 있으므로 이에 대비한 집중적인 감시가 필요하다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.143-156
• /
• 2014

본 연구에서는 우리나라의 주변 해역에서 바다모래 채취 시 발생되는 현탁류에 대해 5년간(2008년~2012년) 해양환경조사서 내 조사 현황을 검토하였다. 이 기간 동안 연 근해역 내 7곳(남해 EEZ, 서해 EEZ, 서해 EEZ 변경 단지, 태안군 관할 해역, 안산시 관할 해역, 옹진군 관할 해역 2곳)의 바다모래 채취구역 중 2곳(EEZs와 연안역 내 채취 구역 각각 1곳)에서 현탁류 내 부유토사의 확산과 이동에 관한 현장 관측이 수행되었다. 그러나 해역별 해양물리적, 지형적 특성과 기상 조건을 반영한 조사 정점 및 범위를 선정한 사례는 확인되지 않았다. 조류, 파랑, 바람장, 수심, 하계 성층화 등의 영향에 의해 부유토사는 바다모래 채취 구역을 넘어 훨씬 더 먼 거리까지 이동될 수 있다. 따라서 바다모래 채취 과정에서 해저층 퇴적물의 재부유, 그리고 준설선박의 여수토와 배사관에서 배출되는 월류수 등에서 기인한 부유토사의 확산에 대해 집중 모니터링 방안과 세부 조사 기법의 도입이 필요하다. 또한 현탁류의 확산 경로상에서 부유물질, 영양염, 중금속 등의 오염물질로 인해 주변 해양환경과 유용 수산생물이 포함된 해양생태계 등에 미치는 누적 영향을 추적하고, 환경 피해를 최소화하기 위한 통합 지침안을 마련해야 한다.