• 한국해양학회지:바다
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• 제26권2호
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• pp.110-123
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• 2021

시화호 인근 연안 퇴적물에서 유기물 분해 특성, 퇴적물로부터의 영양염 용출 및 주요 조절요인을 파악하기 위해 공극수와 퇴적물 내 지화학 성분, 혐기성 유기물 분해율, 황산염 환원율 및 저층 영양염 용출률을 측정하였다. 연구정점은 소래포구 인근 정점(E0), 송도갯벌 정점(E1), 오이도 선착장 부근 정점(E3), 시화 조력발전소 수문 앞 정점(E5)으로 선정하였다. 유기탄소와 공극수 내 암모니아, 인산염 농도는 정점 E0에서 가장 높게 나타났으며, 외측 해역(정점 E1, E3, E5)으로 갈수록 점진적으로 감소하였다. 혐기성 유기물 분해율과 황산염 환원율은 정점 E0에서 각각 260.6 mmol C m^-2 d^-1와 91.4 mmol S m^-2 d^-1로 외측 정점들보다 각각 4-9배, 6-54배 높게 나타났다. 혐기성 유기물 분해에서 황산염 환원이 차지하는 비율은 정점 E3, E5에서 11-23%로 미미한 것으로 나타났으나, 정점 E0, E1에서는 47-70%로 황산염 환원에 의해 혐기성 유기물 분해가 주도되는 것으로 나타났다. 또한, 혐기성 유기물 분해율과 황산염 환원율은 용존 유기탄소와 상관성이 매우 높은 것으로 나타났다(r² = 0.795, 0.777). 한편, 정점 E0, E1, E3에서 퇴적물로부터 용출된 무기질소와 무기인은 각각 일차생산자가 요구하는 무기질소와 무기인의 120-510%와 26-178%를 공급하는 것으로 나타났다. 이상의 결과들은, 시화호 인근 연안 퇴적물 내 유기물 분해는 이용 가능한 용존 유기탄소의 공급에 의해 조절되고 있으며, 과도한 유기물 분해는 저층 영양염 용출을 촉진시켜 부영양화를 야기할 수 있음을 의미한다.

• 생태와환경
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• 제37권1호통권106호
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• pp.36-46
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• 2004

소규모 부영양 저수지에서 식물플랑크톤 성장에 대한 제한영양염과 N/P무게비의 영향을 평가하기 위해 2002년 11월부터 2003년 12월까지 이루어졌다. 조사기간 동안 수체 내 DIN/DTP과 TN/TP 무게비는 각각 17${\sim}$187,33${\sim}$60의 범위로 나타났다. 용존무기질소의 대부분은 질산성 질소($NO_3$-N)형태로 존재했으며, 봄에 일시적인 암모니아 농도의 증가가 나타났다. 반면에 무기인은 8.8${\sim}$0.6 ${\mu}g\;P\;L^{-1}$의 범위로 계절에 따른 변화는 적었으며, 용존총인은 26.5 ${\sim}$ 10.1 ${\mu}g\;P\;L^{-1}$로 8월에 가장 높았고 12월에 가장 낮은 농도를 나타냈다. 엽록소 a 농도는 28.8${\sim}$109.7 ${\mu}g\;L^{-1}$의 범위였고, 식물플랑크톤 세포밀도 변화와 유사한 계절적인 변화를 보였다. 봄에는 주로 규조류(Melosira varians)와 녹조류 (Dictyosphaerium puchellum)가 우점종으로 나타난 반면 5월부터 결빙 전까지는 Osillatoria SPP., Microcystis SPP., Aphanizomenon SP. 와 같은 남조류가 우점하였다. 남조류 군집 중 Microcystis SPP.가 우점한 6월부터 12월까지 수체 내 TN/TP비는 46${\sim}$13의 범위 (평균 27${\pm}$5)였다. 영양염 첨가실험의모든 경우(17번)에서 인에 의한 제한이 나타났으며, 질소제한은 8번에 걸쳐 나타났다. 식물플랑크톤 성장률은DIN/DTP비 30이하에서 가장 크게 나타났고, 인 농도50 ${\mu}g\;P\;L^{-1}$까지는 지속적으로 증가하였다. 절대 농도에 있어서 차이가 있으나, N/P비가 동일한 상태에서의 남조류 성장은 질소 농도가 3.5 mg N $L^{-1}$인 경우 N/P 비가 1인 상태에서 성장량이 가장 컸다. 인 첨가에 따른 성장은 질소농도가 높을수록 현저히 높게 나타났다. 이러한 결과들은 수체 내 질소농도가 높은 환경에서는 식물플랑크톤성장에 대한 강한 인 제한이 나타나기 쉬운 반면, 질소제한 가능성 이 상대적으로 적음을 의미한다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2008년도 춘계학술발표회
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• pp.129-132
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• 2008

가막만 해양수질 및 저질의 계절적 변동에 관한 조사를 위해 2007년 5월부터 2008년 2월까지 가막만의 20개 정점을 선정하여 계절별로 관측하였다. 용존산소(DO)는 표층에서$4.83\sim11.07mg/L$와 저층에서 $4.70\sim11.19mg/L$, 화학적 산소요구량은(COD)은 표층에서 $0.16\sim2.03mg/L$와 저층에서 $0.10\sim1.55mg/L$, 용존무기질소는 표층에서 $0.01\sim22.06{\mu}g$-at/L와 저층에서 $0\sim15.21{\mu}g$-at/L, 용존무기인(DIP)은 표층에서 $0\sim3.04{\mu}g$-at/L와 저층에서 $0\sim2.01{\mu}g$-at/L의 농도를 보였다. 퇴적물에서의 강열감량은(IL)은 $3.80\sim9.78%$, 산 휘발성 황화물은(AVS)은 $0\sim5.37mg/g$-dry 그리고 화학적 산소요구량(COD)은 $3.09\sim41.01mg/g$-dry의 농도분포를 보였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제27권2호
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• pp.71-86
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• 2022

해양환경을 정량적으로 평가하기 위해 수질평가지수(water quality index, WQI)가 사용되고 있다. 우리나라는 해양수산부고시 해양환경기준에 따라 WQI를 5개 등급으로 구분하여 수질을 평가한다. 하지만, 방대한 수질 조사 자료에 대한 WQI 계산은 복잡하고 많은 시간이 요구된다. 이 연구는 기존의 조사된 수질 자료를 활용하여 WQI 등급을 예측할 수 있는 기계학습(machine learning, ML) 기반의 모델을 제안하고자 한다. 특별관리해역인 시화호를 모델링 지역으로 선정하였다. AdaBoost와 TPOT 알고리즘을 모델 훈련을 위해 사용하였으며, 분류 모델 평가 지표(정확도, 정밀도, F1, Log loss)로 모델 성능을 평가하였다. 훈련하기 전, 각 알고리즘 모델의 최적 입력자료 조합을 탐색하기 위해 변수 중요도와 민감도 분석을 수행하였다. 그 결과 저층 용존산소(dissolved oxygen, DO)는 모델의 성능에서 가장 중요한 인자였다. 반면, 표층 용존무기질소(dissolved inorganic nitrogen, DIN)와 표층 용존무기인(dissolved inorganic phosphorus, DIP)은 상대적으로 영향이 적었다. 한편, 최적 모델의 시공간적 민감도와 WQI 등급 별 민감도를 비교한 결과 각 조사 정점 및 시기, 등급 별 모델의 예측 성능이 상이하였다. 결론적으로 TPOT 알고리즘이 모든 입력자료 조합에서 성능이 더 우수하여 충분한 자료로 훈련된 최적 모델은 새로운 수질 조사 자료의 WQI 등급을 정확하게 분류할 수 있을 거라 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제15권4호
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• pp.315-328
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• 2009

1997년부터 2008년까지 12년 동안 가로림연안 수질환경의 특성과 장기변동 경향을 조사하였다. 3개 조사정점에서 수층(표층, 저층)별 및 계절별로 년 4회 수온, 염분, 부유물질, 화학적산소요구량, 용존산소, 영양염류, 클로로필 a에 대해 조사한 결과, 표층수와 저층수 간에 수온을 제외한 진조사항목에서 표 저층간의 차이가 없었다. 공간적 분포특성은 모든 조사항목에서 정점간 유의적인 차이가 없어 가로림만 중간부터 외측으로 원활한 해수교환이 이루어지고 있었다. 계절별로는 수소이온농도와 암모니아질소을 제외한 조사 항목에서는 유의성이 입증되었고, 정점별로 대체로 비슷한 변화폭을 나타내었다. 12년 동안 수질의 장기 변동은 네 그룹으로 구분되어 항목에 따라 부분적으로 차이가 있으나 전반적 장기 변동을 조사한 결과 근래에 들어 염분은 높아진 반면, 용존무기질소, 질산질소 및 화학적산소요구량 등이 감소하고 있어 담수의 유입이 거의 없는 대체로 양호한 수질상태를 유지하고 있으며 수산학적으로 매우 중요한 연안으로 앞으로 지속적인 보전이 요구된다.

• 한국양식학회지
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• 제10권2호
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• pp.105-112
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• 1997

동해안에서 고품질의 굴 양식 생산과 어업인의 안정적인 소득 향상을 도모하고저 경남 하동에서 채묘한 굴을 강원도 주문진 연안에 연승수하식으로 이식한 후 1994년 8월부터 1995년 7월까지 어장환경과 수층별 성장시험을 실시하였다. 환경요인 조사결과 수온은 8.33-$25.62^{\circ}C,\;염분\;32.84-34.28\textperthousand,\;영양염류인\;인산염은\;0.09-0.40\mug$-at/l, 용존성 무기질소(DIN)는 0.32-3.12$\mu$g-at/l로 나타났다. 굴의 성장은 상층이 각고 88.7 mm, 중층 84.9 mm, 하층 78.0 mm로 하층에 비해 상층의 성장이 더 빨랐다. 수층별 각고(SH)에 대한 각장(SL)의 상대성장식은 상층 SL=0.5403 SH+8.5486 (r=0.9959), 중층 SL=0.5813 SH+3.7775 (r=0.9869), 하층 SL=0.5159 SH+6.8736 (r=0.9961) 이였다. 육질은 상층 13.24 g, 중층 12.68 g, 하층 10.96 g으로 상층에서 높게 나타났으며, 수층별 전중량(TW)에 대한 육중량(MW)의 상대성장식은 상층 MW=0.1933 TW+0.1051 (r=0.9973), 중층 MW=0.1915 TW+0.1894 (r=0.9984), 하층 MW=0.1650 TW+0.0558 (r=0.9983)으로 나타났다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제16권3호
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• pp.189-201
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• 2013

한산거제만 해역의 장기수질 특성을 알기 위해 1987년부터 2010년까지 만내 2개 정점에 대한 표 저층 수질에 대한 장기관측 자료를 분석하였다. 한산거제만 해역의 수질 영양수준은 중영양(Mesotrophic) 단계이고, 영양염은 대체로 하계인 8월부터 꾸준히 증가하여 갈수기인 11월에 최대 농도를 보인 후, 동계를 지나 이듬해의 춘계인 5월에 최저 농도가 되는 계절적 변동 특성을 보였다. 요인분석 결과 한산거제만은 영양염, 계절, 담수유입, 오염 및 내부생산 등의 5개 요인이 해역 수질 특성의 76.82%를 설명할 수 있는 것으로 나타났다. 시계열분석 결과 수온, DO 및 저층 DIP는 증가, pH 및 COD는 감소하는 경향을 보였다. 특히 N/P비를 기준으로 DIN의 변동 추세는 1990년대를 전 후하여 과잉에서 부족으로 전환되었다. 또한 한산거제만은 전형적인 폐쇄성 내만이며 대규모 양식이 이루어지고 있음에도 1987년 이후 DIP를 제외하곤 수질이 대체로 개선되고 있는 것으로 나타났다. 한산거제만 해역의 지속적 이용과 보존을 위해서는 DIP 증가 또는 축적의 원인 파악이 필요하며, 이를 위해 한산거제만의 주요 양식생물과 환경과의 상호관계 등에 대한 연구가 필요하다.

• 한국해양학회지
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• 제4권2호
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• pp.83-86
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• 1969

해양관측의 세계적인 공통성으로 해서 염분검정법이 이미 오래 전부터 통일화 되었지만 근래에 와서는 용존산소량 정량법도 국제적인 Intercalibration을 하는 등규격화에의 기운이 나고 있다. 다시 Kuroshio 합동조사에서는 영양염의 정량에 있어 공통된 표준용액을 사용하므로써 조작상의 편리와 측정치의 신뢰성을 더욱 향상시키자는 의도에서 일본이 국제적인 영양염 표준용액의 조제 및 배포에 관한 안을 내어 1965년 Manila 회의를 거쳐 일본 상모중앙화학연구소의 관원씨가 이를 맡아 1966년부터 시작하여 1967년까지에 요오드산칼리움, 아질산염, 인산염, 규산염의 표준용액을 만들어 1968년 봄부터 시험적으로 일본국내와 동남아 수개국에 나누어 사용해 왔던 것이다. 다시 1968년 9월의 SCOR 의 영양염에 관한 Working Group 회의에서 CSK Std. Solution을 사용하여 세계각국에서 현재 사용하고 있는 영양염 분석방법의 Intercalibration을 하자는 회의가 있었고, 이것을 권고사항으로 SCOR에 보고하여 1968년 11월에 ICES가 승인하므로써 Intercalibration에 관한 원칙이 정해졌다. 동시에 Finland의 Koroleff씨와 Palmork씨가 organizer로 정해졌던 것이다. 이 보다 약간 앞서 본인이 상모중연에 가 있을 때 Std. Solution으로서 아질산염용액 만으로 각종무기질소화합물의 표준용액으로 대용한다는 것은 비합리적이므로 질산염과 암모늄염의 표준용액이 있어야 한다고 주장하여 우선 질산염용액을 추가로 만들기로 하여 1968년 11월부터 표준물질의 정제부터 시작 되었다. 1969년 1월에 Intercalibration 에 관한 구체적인 회의를 위해 Scripps 해양연구소에 관원, Wooster Rakestraw, Cieskes씨등이 모여 우선 일본상모중연에서 만들고 있는 인산염, 질산염, 아질산염, 규산염의 CSK 표준용액을 표준시료로하여 SCOR 과 ICES의 해양화학분과에서 선정한 세계 100개처에 나누어 현재 각자가 사용하고 있는 방법의 정밀도와 정확도를 check하는 소위 International intercalibration을 1969년 9월부터 시작하기로 확정을 보았고, 동시에 구체적인 지시가 있었던 것이다. 이시료를 받는 사람에게는 다만 그것의 농도범위만 알려주고 정확한 농도는 Koreleff와 관원씨만이 알고 있기로 하여 측정에 분석자의 주관이 개입되지 못하도록 했고, 분석치는 SCOR가 모아 해석하되 번호제로 하여 어떤 나라의 누구가 했다는 것은 밝히지 않기로 되어 있다. 이같은 내력으로 CSK Std. Solution이 국제적인 Intercalibration용의 표준시료로서 시험적으로 사용되기 까지는 되었으나, CSK Std. Solution 그자체에 관해서는 아직도 해결해야 할 점, 개량을 요하는 점이 많다. 이하에서는 주로 개량을 요하는 점에 관해 몇가지 언급하고자 한다.

• 환경생물
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• 제31권1호
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• pp.19-36
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• 2013

남해 동부해역에서 해수는 계절에 따라 서로 다른 수질환경 특성의 수괴들에 의해 조절되는 것으로 밝혀졌다. 홍수기인 여름철 표층수는 북한한류 기원의 동해 냉수괴 특성의 수괴-A (East Sea Cold Water), 담수의 영향이 강한 연안성 수괴-B (river-dominated coastal water), 연안 염하구성 수괴-C (coastal pseudo-estuarine water)로 구분된다. 특징적으로 높은 영양염과 엽록소 농도를 갖는 저염의 염하구성 수괴-B는 홍수기인 여름철에 해안선에서 수 십 km 떨어진 해역까지 짧은 기간 일시적으로 형성되며, 집중호우 등 몬순(monsoon)기후 특성을 갖는 우리나라 연안역에서 육지-해양간 물질 순환에 상당한 역할을 할 것으로 사료된다. 여름철 저층수는 저온-고염의 냉수인 저층 냉수괴-D(bottom cold water)가 지배적이며, 표층수의 수괴들과 비교하여 전체적으로 수온, pH, 용존 산소량은 낮은 반면, 높은 영양염 농도 특성을 갖는다. 여름철 저층 냉수괴의 높은 영양염 농도는 강한 성층과 낮은 수온으로 인하여 식물플랑크톤 번식이 제한되어 보존-축적된 결과로, 갈수기인 겨울철 영양염의 주요 공급원으로 작용한다. 갈수기인 겨울철 연구해역의 해수환경은 여름철과 다르게 대마난류수 (수괴-E)가 광범위하게 분포하며, 해안선을 따라 연안역의 좁은 범위에 대마난류수가 약간 변질된 연안성 수괴-F가 분포한다. 특히 광양만, 마산만 등의 반폐쇄성 지형의 여러 만(bay)들에 위치하는 연안성 수괴-F에서는 갈수기인 겨울철에도 낮은 수심과 느린 유속 등에 의해 기초생산력이 높으며, 이로인한 겨울철 영양염 고갈(depletion) 현상이 뚜렷하게 나타난다. 또한 남해 연안성 수괴와 대마난류 수괴사이에 연안전선이 발달하며, 이러한 전선은 직간접적으로 남해의 기초생산력을 조절하는 중요 환경요소로 작용할 것으로 예상된다. 결론적으로 연구해역은 계절적으로 다른 특성의 수괴의 수괴가 복합적으로 분포하며, 여름철의 수질환경과 일차 생태계는 크게 연안 염하구성 수괴와 저층의 냉수괴 발달 정도에 따라 변화할 것으로 예상되며, 겨울철에는 외양에서 유입되는 대마난류 수괴의 특성에 따라 지배될 것으로 분석된다. 또한 용존무기인이 잠재적 제한영양염으로 작용하는 서해 연안역과 달리 남해 연안역은 대부분 용존무기질소가 잠재적 제한영양염으로 작용하는 것으로 밝혀졌다. 이러한 제한영양염의 차이는 서해와 남해 연안역이 서로 다른 환경과 다른 생태계 구조를 갖고 있음을 지시한다.

• 한국패류학회지
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• 제30권2호
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• pp.117-126
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• 2014

바지락 양식장의 해수 수온은 황도가 정산포에 비하여 높은 것으로 나타났지만 염분은 황도가 낮았으며 용존산소와 pH는 비슷한 값을 나타났다. 그리고 엽록소 a 와 규산염은 황도가 높았으며 무기질소와 무기인은 비슷한 농도로 나타났다. 퇴적물의 입도는 황도가 세립질이고 분급이 양호하며, 정산포는 조립질이고 분급이 불량하였고, 유기물은 황도에서 높게 나타났다. C/N 비는 황도와 정산포에서 10 이하의 값을 나타내어 외부에 의한 오염보다는 해양기원의 유기물에 의한 것으로 조사되었으며 C/S 비는 두 지역에서 2.8 이하로 정상적인 해양환경으로 조사되었다. 중금속에 대한 농축비 (Ef) 는 두 지역에서 1 보다 크게 나타나 중금속이 유입 또는 금속황화물 형성과 관련된 축적현상으로 퇴적물에 농축되어 있음을 의미한다. 또한 농집지수 (Igeo)의 결과는 연구지역이 Igeo class가 1에 집중되어 있어 약간 오염되었거나 오염되지 않은 수준 (practically unpolluted / moderately polluted) 으로 나타났다. 조석에 따른 1차 생산력에서 황도가 정산포에 비하여 높게 나타났으며, 황도에서는 2월과 8월에 높고 5월에 낮은 반면 정산포에서는 8월만 높게 나타났다. 생산성 평가를 위하여 채집한 바지락의 비만도는 황도가 높았지만 크기와 서식밀도는 정산포가 크게 나타났다. 서식밀도의 변화에 대한 조사결과를 보면 7월까지 어획, 8월부터 종패의 가입 그리고 9월에는 폐사 때문인 것으로 사료된다.