• 한국환경과학회지
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• 제16권5호
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• pp.571-581
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• 2007

본 연구는 생태계 모델을 이용하여 수질오염이 심각한 시화호의 수질을 재현하고, 시화호 내로 유입하는 육상기원 오염부하량의 변동에 따른 시화호의 수질변화를 살펴보았다. 모델에 의해 계산된 화학적 산소요구량 결과는 관측치와의 상관성이 양호하였으며, 하천이 밀집한 호의 내측 수역에서 $8{\sim}9mg/L$의 높은 농도분포를 나타내었고, 방조제 수문이 위치한 남서쪽 수역에서 5 mg/L 내외의 가장 낮은 농도분포 특성을 보였다. 시화호로 유입하는 육상오염부하가 시화호의 수질에 미치는 영향을 살펴보았는데, 육상오염부하량을 95% 삭감시켜도 시화호의 화학적산소요구량 농도는 3 mg/L 내외로 계산되었으며, 이것은 해역생활환경 II등급 기준인 2mg/L를 초과하는 것으로써 육상으로부터 유입되는 오염부하의 삭감만으로는 수질개선에 한계가 있는 것으로 예측되었다. 한편, 퇴적물을 인위적으로 개선하여 퇴적물로부터 인과 질소의 용출량과 저층 산소소비율을 삭감시켰을 경우에 시화호 수질의 개선효과가 나타났다. 특히, 육상으로부터 유입하는 유기물 및 영양염류 부하와 퇴적물에 의한 영양염류 용출부하 및 산소소비율을 동시에 삭감하였을 경우에 시화호 내 대부분의 수역에서 $1.5{\sim}2.0mg/L$ 이내로 수질이 크게 개선되는 것으로 나타났다. 따라서, 시화호는 육상기원 오염부하량을 상당량 삭감하여도 목표수질 기준을 만족하기가 상당히 어려울 것으로 예측되었고, 퇴적물을 인위적으로 개선시키면 보다 뚜렷한 수질 개선의 효과를 얻을 수 있는 것으로 나타났다. 시화호 내측과 외측수역과의 해수 교환량이 적고 퇴적물의 오염이 심한 현 상태의 환경조건에서 해역생활환경 III등급 기준인 4 mg/L 이하를 달성하기 위한 시화호의 환경용량은 화학적산소요구량 기준으로 5 톤/일로 산정되었다. 향후 시화호의 수질관리를 위해서는 시화호를 포함한 유역별로 뚜렷한 개선목표를 설정하고 배출원별 할당부하량을 산정하여 오염물질 총량관리를 통해 시화호 주변 유역의 점원, 비점원 및 시화호 내퇴적물 등을 종합적으로 고려하여 관리해 나가야 할 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제7권1호
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• pp.8-19
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• 2002

서남해역에 위치한 법성포항 인근의 와탄천 하구역에 서식하는 저서동물의 공간 분포 특성을 파악하기 위하여 하구역 입구에서부터 염분 구배에 따라 10개 정점을 설정하였다. 저서동물의 채집을 위해 1998년 6월부터 1999년 1월까지 van Veen grab(0.1m$^{2}$)을 사용하여 각 정점당 3회씩 퇴적물을 채집하였다. 조사 기간 동안 총 114종이 출현하였으며, 이 가운데 다모류가 44종(전체 출현종수의 39%), 갑각류가 34종(30%), 그리고 연체동물이 24종$(21%)을 차지하였다. 평균 밀도는 3,053개체/m$^{2}$로서, 다모류가 2,536개체/m$^{2}$(83%), 갑각류는 439개체/m$^{2}$(14%)였다. 생체량은 58.23g/m$^{2}$로서 다모류와 연체동물이 각각 29.56g/m$^{2}$ 및 23.38g/m$^{2}$로서 전체 생체량의 51% 및 40%를 차지하였다. 기수성 다모류인 Minuspio japonica, 옆새우류인 Corophium sinense, Grandidierella japonica, 이매패류인 Potamocorbula amurensis가 우점적으로 출현하였는데, 이들은 담수가 유입되어 염분이 상대적으로 낮은 정점들에서 집중적으로 출현하는 특징을 보였다. M. japonica는 염분과 G. japonica는 퇴적상과 유의한 상관관계를 보였으나, C. sinense및 P. amurensis는 상관관계를 보이지 않았다. 또한 저층 염분이 낮은 배수갑문 근처의 정점에서는 다모류인 Hediste japonica가 집중적으로 출현하였으며 염분과 음의 상관관계를 나타내었다. 종 다양도는 하구역 입구에서 상대적으로 높았으나 하구역 내로 들어올수록 감소하는 양상이었다. 특히 담수의 영향을 받으며 모래질 퇴적상으로서 입도가 조립한 배수갑문 인접 정점들에서는 빈약한 생물상을 나타내었다. 집괴분석 결과 저서동물 군집은 외해역으로부터 수로를 따라 순차적으로 배열되는 정점군으로 대별되었으며, 각 정점간에는 출현종수와 밀도의 차이가 뚜렷하였다. 이러한 정점군의 배치는 수로를 통해 유입되는 담수로 인한 염분 구배 및 퇴적상에 따라 구획되는 특징을 나타내었다. 결론적으로 하구역에 서식하는 저서동물의 공간분포는 다양한 무기 환경 요소들 가운데 일차적으로 저층수의 염분에 의해 영향을 받으며, 이차적으로 퇴적상에 의해 영향을 받고 있음을 알 수 있다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제11권1호
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• pp.41-49
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• 1999

진해·마산만의 장기 수질변동을 예측할 수 있는 평면 2차원 수질계산 모형을 구성하였다. 유역내 22개 하천의 오염부하량 및 해역내 16개 정점의 수질을 월별, 계절별로 관측 (1995.5~1996.4)하여 모형의 보정·검증자료로 이용하였으며 저면퇴적물로부터의 오염물질 용출률을 측정하여 저층에서의 지역적 오염편차를 반영하였다. 구성된 모형을 적용하여 하계의 농도분포를 모의한 결과는 다음과 같다. 하천을 통한 오염물질 유입지점의 오염도가 매우 높으며, 외해방향으로 급격하게 농도가 감소하는 경향을 보이고 있다. 특히 마산만으로 유입되는 다량의 오염물질은 해역의 정체성으로 대부분이 침전되어 저질의 오염을 가중시키고 있다. 방류수역에서는 질소 및 인이 미처리상태로 방류되기 때문에, 해역의 부영양화가 진행되고 있는 것으로 파악되었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제2권2호
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• pp.151-159
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• 1997

1995년 6월, 남해안 통영지역 가두리양식장 해수-퇴적물 경계면에서 입자상유기물의 수직유입량과 용존산소의 소모량, 영양염류의 용출량을 관측하였다. 입자상유기물의 수직유입량은 저층고정식 sediment trap을 이용하였으며, 용존산소의 소모량과 영양염류의 용출량은 benthic chamber method로 측정하였다. 가두리양식이 연안부영양화에 미치는 영향과 가두리에서 유출된 입자상유기물의 확산강도를 정량하기 위해, 가두리 아래(수심 약 18 m, Cage Site)와 가두리에서 수평으로 약 100 m 가량 떨어진 곳(수심 약 32 m, Control Site)의 해수-퇴적물 경계면에서, 암모니아와 인산염, 규산염의 용출량을 비교하고, 탄소와 질소와 인의 mass balances를 추정하였다. 관측결과, 가두리정점(Cage Site)으로는 6400 mg C $m^{-2}d^{-1}$의 입자상유기물이 유입되었고, 동시에 230 mmol $O_2\;m^{-2}d^{-1}$ 이상의 용존산소가 소모되었다. 따라서 탄소의 경우, 가두리 아래 해저면으로 공급되는 유기 입자의 약 40%에 달하는 양이 해수-퇴적물 경계면에서 분해되며 (ca. 2400 mg C $m^{-2}d^{-1}$), 나머지 약 60%는 퇴적되어 매몰되는 것으로 보인다. (ca. 4000 mg C $m^{-2}d^{-1}$) 그러나 대비정점(Control Site)에서는 가두리정점에 비해 상대적으로 적은 양의 유기물유입과(ca. 4000 mg C $m^{-2}d^{-1}$), 낮은 용존산소소모율이 관측되었다(75 mmol $O_2\;m^{-2}d^{-1}$). 관측결과는 가두리에서 투기되는 대부분의 입자상유기물이 가두리 아래 해저면에 집중적으로 퇴적되고 있음을 보여주며, 가두리 부근 해저면으로 확산되는 입자상유기물의 양은 가두리에서 멀어질수록 급속히 감소함을 시사한다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제9권4호
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• pp.203-215
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• 2006

'한국 남해 중앙부 해역의 표층퇴적물내 유기물의 시 공간적 분포특성을 파악하고자 2002년 4월부터 2003년 1월까지 15개 정점을 대상으로 격월간격으로 현장조사를 실시하였다. 저층해수(B-1m) 수온과 염분 그리고 표층퇴적물의 니질 함량과 함수율은 각각 $8.1{\sim}23.4^{\circ}C,\;29.2{\sim}34.5\;psu,\;71.2{\sim}99.9%$ 및 $38.7{\sim}68.9%$의 범위를 보였다. 강열감량(IL), 식물색소량(phaeopigment), 입자성 유기탄소(POC), 입자성 유기질소(PON) 및 화학적산소요구량(CODs)은 각각 $3.9{\sim}12.5%,\;1.58{\sim}29.51\;{\mu}g/g-dry,\;3.12{\sim}13.01\;mgC/g-dry,\;0.49{\sim}2.0\;mgN/g-dry$ 그리고 $9.6{\sim}44.05\;mgO_2/g-dry$의 범위를 보였다. 유기물의 공간적인 분포는 육지와 인접한 연안역보다 수심이 깊은 외양역에서 높은 유기물량을 나타내었다. 시간적으로는 저수온기보다 고수온기에 유기물량이 증가하였다. 유기물 기원은 C/N ratio가 평균 6.44(${\pm}0.51$)로 나타나 해양자체 생산에 의한 생물기원 유기물에 게 의존하고 있으나, 비교적 높은 POC/phaeopigment ratio로 부터 전체적으로 식물플랑크톤보다 쇄설성 유기물질에 의한 조성비가 높음을 알 수 있었다. 주성분분석 결과 누적 기여율 73.2%의 제 2주성분까지 도출되었다. 얻어진 인자부하량으로부터 제 1주성분은 '환경요인에 따른 표층퇴적물의 유기물 집적정도(57.3%)'를, 제 2주성분은 '해양의 생유기물에 의한 유기물 척도(15.9%)'로 판단되었다. 정점별 득점 분포로부터 남해 중앙부 해역의 표층퇴적물 환경은 유기물 함량과 퇴적물내 식물플랑크톤에 의한 유기물 조성 비율에 따라 4개의 해역으로 구분되었다.

• Ocean and Polar Research
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• 제31권3호
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• pp.247-255
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• 2009

We measured phosphate benthic fluxes and conducted phosphate adsorption experiments in order to find out the effects of adsorption on phosphate benthic fluxes in the intertidal sediments of Keunso Bay during summer and winter. Organic carbon contents showed little variation with season at St. S1, but noticeable changes were observed at St. S2, which were three times higher in winter than in summer. The higher organic carbon contents in winter resulted from the bloom of benthic algae in surface sediments. Pore water phosphate concentrations were much higher in summer than in winter. The higher phosphate concentration in summer was probably due to the faster remineralization rate of organic matter in summer. At St. S1, benthic fluxes of phosphate showed a negative value in summer and a positive value in winter. However, St. S2 had a negative benthic flux both in summer and winter. The negative benthic flux was ascribed to the phosphate adsorption on iron oxides in surface sediments. The equilibrium concentrations of phosphate obtained from the adsorption experiment were three times higher at St. S1 than at St. S2. The relatively high adsorption coefficient and low equilibrium concentration indicated that phosphate was strongly adsorbed on the surface sediments of Keunso Bay. The strong adsorption affinity significantly reduced benthic fluxes of phosphate in the intertidal sediments.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.57-66
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• 2019

국내 중소하천에 설치된 콘트리트 보에서 발생하는 많은 문제 중에서 상류로부터 유입되는 유사가 보 직상류에 퇴적되는 문제가 심각하다. 이로 인해 하류에 유사공급이 원활치 못하게 되며, 퇴적된 유사가 오염물과 흡착될 경우, 하상 오염뿐만 아니라 하천 생태계에 치명적인 피해를 유발할 수 있다. 보 직상류의 유사 퇴적문제를 해결하는 방안 중 하상에 배사관을 매설하여 퇴적되는 유사를 하류로 배출하고 있다. 그러나 배사관에 적정크기 이상의 사석 등이 유입될 경우, 배사효율은 현격하게 낮아지므로, 이에 대한 가이드라인 내지는 한계조건 제시가 필요하다. 본 연구에서는 상하류 수위차, 사석의 직경 등을 주요변수로 선정한 후, 3차원 수치모의 결과를 활용하여 사석 배제 능력에 대한 한계 조건을 도출하였다. 상류흐름은 정류된 상태로 가정하였고, 배사관을 포함하여 상 하류간 검사체적에서 에너지 개념을 적용하여 분석을 수행하였다. 그 결과 수위차와 사석지름의 비로 나타낸 무차원 변수가 약 1.2인 경우, 배사관 내 사석의 배출유뮤를 명확히 결정할 수 있었다. 본 연구결과는 향후 점성이 높은 유사나 흡착성 유사 등의 특성을 고려한다면 배사관이 있는 고정보의 운영관리방안에 활용될 수 있을 것이라 기대한다.

• 한국수산과학회지
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• 제25권2호
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• pp.115-132
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• 1992

양식장이 밀집된 해역에 서식하는 저서동물의 분포양상을 알기 위하여, 진해만에서 1990년 10월에서부터 1991년 7월까지 계절별로 저서동물을 채집하였다. 조사기간 중 총 107종, 6,978개체의 저서동물이 채집되었으며, 이중 갯지렁이류가 52종$(48.6\%),$ 갑각류가 34종$(31.8\%)$, 연체동물이 14종$(13.1\%),$ 기타 동물군이 7종$(6.5\%)$이었다. 우점종은 갯지렁이류인 Lumbrinepis longtfolia, Capitella capitate, Mediomastus sp., Sigambra tentaulata와 단각류인 Erictonius pugnax였다. 본 해역은 여름철에 수온약층이 형성되고, 2ml/l 이하의 저층 빈산소 수괴의 발달로 인해 저서군집이 파괴되어 가을철에는 출현종과 개체수가 매우 빈약하였다. 그러나 겨울로 접어들면서 저층용존산소량의 증가와 함께 저서생태계는 다시 회복되는 것으로 나타났다. 또한 진해만 서부해역의 저서동물 군집은 계절별, 정점별로 생태학적 지수의 변동이 큰 반면, 진해만 중앙부해역에서는 변동이 크지 않았다. 출현종 조성에 근거하여 본 해역은 진해만 서부의 만 안쪽에 2개, 중앙부의 바깥쪽에 1개의 3개 정점군으로 나눌 수 있었는데, 표층퇴적물내의 유기물 함량 분포와 연관성을 보인다. 따라서 양식시설물이 있는 조사 해역의 저서동물 군집은 양식장으로부터 유입되는 유기물과 여름철 형성되는 저층 빈산소 수괴에 의해 크게 영향을 받고 있음을 알 수 있었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제4권2호
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• pp.25-34
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• 2001

마산만에서 Ra 동위원소의 농도를 결정하는 요인을 살펴보기 위해 1개 고정정점에서 1999년 5월에서 8월까지 총 4회에 걸쳐 해수 중의 /sup 226/Ra과 /sup 228/Ra을 수심별로 측정하였다. /sup 226/Ra과 /sup 228/Ra의 농도는 강수량이 많은 하계 (8월 1일)에 비교적 높으나, 그 외의 조사시기에는 비교적 낮다. 마산만 표층수의 /sup 226/Ra의 시계열 변화는 염분과 높은 부의 상관관계를 보여 표층수의 /sup 226/Ra 농도는 저염분의 높은 /sup 226/Ra 내만수와 고염분의 낮은 /sup 226/Ra의 외양수의 혼합에 지배적인 것으로 사료된다. /sup 228/Ra//sup 226/Ra의 방사능비는 표층수 보다 저층수에서 낮고, 이는 저층수에 과량의 /sup 226/Ra 공급원이 존재한다는 것을 의미한다. 그러나 해수의 Ra 동위원소의 주요 공급원인 퇴적물 및 간극수는 /sup 226/Ra에 비해 상대적으로 풍부한 /sup 228/Ra을 함유하기 때문에 저층수의 낮은 /sup 228/Ra/sup 226/Ra 비는 /sup 226/Ra이 풍부한 해저지하수의 누출 가능성을 의미한다. 따라서 마산만에서 해저지하수 누출은 /sup 226/Ra의 농도분포를 결정하는 또다른 중요한 기작으로 사료되며, 이에 대한 집중적인 연구가 요망된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제9권4호
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• pp.179-195
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• 2004

국립수산과학원에서 수행한 국가해양환경측정망 운영 결과 중 생지화학적 자료를 이용하여 (1997∼2002, 6년간) 한국 남해 연안의 영양상태를 평가하였다. 비행열 다차원 척도법 분석결과로 남해연안은 3개의 영양 상태로 구분되었다. 빈산소 수괴가 형성되며 용존성 무기질소와 인농도가 매우 높은 마산만은 과영양 상태였으며, 강한 점원 오염원이 있는 울산만, 온산만, 부산 연안, 진해만은 부영양 상태로 추정되었다. 그리고 그 외 여수, 통영 , 목포 주변 연안과 제주도 연안은 중영양 상태로 나타났다. 실측 용존무기질소와 Redfield 비로 보정된 이론적 용존무기질소의 차이인 과잉 질소의 6년간 평균은 오염된 하천이 유입되는 울산, 온산, 부산 연안에서 큰 양의 값을 보였고 행암, 광양, 여수 연안이 음의 값을 나타내어 기초생산자의 성장 제한 물질이 서로 다르게 작용할 수 있음을 시사하고 있다. 또한 과잉 용존무기질소는 시계열 분석 결과 과-부영양화된 해역에서 점차 감소하였으나 중영양 해역은 점차 증가하고 있어 해역의 영양상태에 따라 질소 대 인의 비가 변화하고 있었다. 과-부영양화의 진행에 따른 저층 퇴적물의 유기물 오염은 질소와 인의 생지화학적 순환을 교란시킬 것으로 예상되며, 향후 더욱 정확한 연안 환경영향을 파악하기 위해서는 저층 경계면의 연구가 반드시 포함되어야 할 것으로 판단된다.