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한반도 미세먼지 발생과 연관된 대기패턴 그리고 미래 전망 (Atmospheric Circulation Patterns Associated with Particulate Matter over South Korea and Their Future Projection)

  • 이현주;정여민;김선태;이우섭
    • 한국기후변화학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.423-433
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    • 2018
  • 본 연구에서는 고농도 미세먼지의 발생과 연관된 대기패턴을 조사하고, 이를 바탕으로 한반도의 고농도 미세먼지의 발생을 예측할 수 있는 지수를 개발하였다. 또한 개발된 지수를 이용하여 미래의 한반도 고농도 미세먼지 발생과 연관된 대기 패턴의 변화를 살펴보았다. 서울지역 미세먼지 농도의 변동성을 조사하기 위해, 황사 발생 사례일을 제외한 미세먼지 고농도 사례일은 대기환경기준에 따라 24시간 평균 $PM_{10}$ 농도가 $100{\mu}g/m^3$ 이상일 경우로 정의하였다. 미세먼지 연평균 농도는 2001년부터 꾸준히 감소하는 경향을 보이며, 2012년 이후에 감소 추세가 주춤하였으며, $PM_{10}$ 고농도 사례일수도 2003년부터 2016년까지 대체로 감소하였다. 그러나 4일 이상 지속되었던 고농도 사례만을 살펴보면 2001년과 2003년을 제외하고 뚜렷한 감소 경향을 찾아보기 어렵고 전반적인 대기질 향상에도 불구하고 지속적으로 발생하는 것을 알 수 있다. 4일이상 지속되는 고농도 사례는 최근 들어 뚜렷한 경향을 보이지 않고, 기상조건 등의 다른 발생원이 있음을 알 수 있다. 그러므로 고농도 사례에 대한 대기 순환장의 특징을 살펴보기 위해 한반도의 고농도 사례일에 대한 대기패턴의 합성장을 분석하였다. 고농도 사례가 발생하였을 경우, 한반도 상공에 고기압에 위치하면서, 극의 찬 공기의 유입을 차단하며, 상층 동서 방향 바람은 한반도 북쪽으로 흐르게 된다. 따라서 한반도 지역은 차고 건조한 북서풍이 약화되고, 풍속이 감소된다. 이러한 한반도 미세먼지 고농도 사례와 연관된 대기패턴을 바탕으로 겨울철 한반도 $PM_{10}$ 농도를 전망하기 위한 미세먼지 고농도 지수를 정의하여 사용하였다. 먼저 500 hPa 지위고도, 500 hPa 동서 방향 바람 성분, 850 hPa 남북 방향 바람 성분과 $PM_{10}$과의 상관성이 높은 지역에서 각 변수를 영역 평균하고 표준화 과정을 거친 후 각 변수에 대한 지수를 계산하고, 각 지수의 합으로 한반도 미세먼지 고농도 지수 (KPI)를 정의하였다. 한반도 미세먼지 고농도 지수를 CMIP5에 참여하는 10개의 기후모형에 적용하여 미래 한반도의 고농도 미세먼지를 발생시킬 수 있는 대기패턴의 변동성을 살펴보았다. 겨울철 한반도에서 대기의 정체를 유발하여 심한 대기오염을 발생시킬 수 있는 기상 조건의 빈도가 기후변화에 따라 크게 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 증가는 한반도 주변의 평균 대기 상태의 변화와 일치한다 (Cai et al, 2017). 이 연구는 $PM_{10}$ 관측자료 기간이 2001년부터 2016년까지의 총 16년 동안의 자료 만을 이용하여 한반도 고농도 미세먼지 발생과 관련된 대기패턴을 분석하였기에 대기오염과 연관된 기상조건을 완벽하게 식별하지는 못하였을 것이다. 향후 연구를 통해서 $PM_{10}$과 더불어 $PM_{2.5}$의 자료를 활용하여 상세한 분석이 필요할 것으로 보인다. 그럼에도 불구하고, 본 연구의 결과는 지구 온실가스 배출로 인한 대기 순환의 변화가 한반도 고농도 미세먼지 발생 사례를 증가시키는 중요한 역할을 할 수 있음을 시사한다. 지구 온난화가 심해진다면, 작은 대기 오염 배출이라도 축적이 되어 고농도 미세먼지 현상이 발생 할 수 있다. 따라서 대기 오염 배출 저감 노력뿐만 아니라, 온실가스 배출량을 줄이기 위한 노력이 동시에 필요할 것으로 사료된다.

인구잠재력을 이용한 광역도시 개편에 따른 공간구조변화 분석 : 부산광역시를 중심으로 (An Analysis of the Spatial Structure Changes according to the Reorganization of Metropolitan City Using Population Potential : Focused on Busan Metropolitan City)

  • 김호용;배은솔
    • 한국지리정보학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.83-94
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    • 2020
  • 연구대상지인 부산광역시는 1995년 본격적인 지방 자치 제도의 시행과 함께 광역시로 승격하게 됨에 따라 인구와 공간 부족 문제를 해결하고자 주변지역을 흡수하면서 전체적인 변화를 맞이하였다. 현재는 광역도시로 개편된 지 25년이 지난 시점으로 공간구조차원에서 도시전체의 균형 있는 발전이 이루어지고 있는지 진단해볼 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 미래 공간상호작용을 위한 잠재력의 의미인 인구잠재력을 시공간적으로 적용함으로써 공간구조 변화와 권역별 특징을 분석하였다. 분석 결과, 도시기본계획에서 도심 및 부도심으로 설정된 지역을 중심으로 발전은 이루어지고 있었으나, 광역도시 개편에 의해 편입된 강서구와 기장군은 정체된 것으로 나타났다. 따라서 도시전체의 균형발전을 위하여 상대적으로 낙후된 지역에 대한 지역혁신성장 방안이 마련되어야 할 것이다. 추가적으로 도시외곽에 존재하는 개발제한구역에 의해 공간의 발전축이 억제되는 것으로 나타났지만, 연구대상지 내에 개발제한구역이 존재하는 다른 권역은 편입된 지역과 다르게 성장하는 패턴이 나타났다. 따라서 편입지역의 정체 원인을 토지이용규제에 국한할 것이 아니라 지역 특성을 고려한 지속적인 성장 관리방안 수립을 통하여 계획해야 할 것으로 사료된다.

EFDC 모델을 활용한 홍수조절용 댐의 부유쓰레기 유동 모의 (A Study on Floating Waste Trace in Flood Control Dam Using the EFDC Model)

  • 장석환;오경두;오지환;한수희
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.336-336
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    • 2015
  • 일반적인 다목적댐은 홍수 발생 시 본댐으로 유입되는 부유쓰레기 및 잡목 등을 차단하기 위하여 댐 상류에 차단망을 설치하여 1차적으로 사전 방지하고, 홍수기 이후 선박으로 부유물을 수거하여 재활용, 소각 등으로 처리하는 시스템이다. 그러나 본 연구의 대상인 한탄강댐은 홍수조절용 댐으로서 수위 변화 폭이 매우 크고 정상 조건(비 홍수기)시는 대규모 홍수터가 드러나기 때문에 댐 유지관리 방법이 상이하며 한탄강 본류 구간은 하폭과 수심 등 하도의 불규칙성과 만곡부에서 유수의 흐름이 한쪽으로 쏠리는 편기 현상이 발생하는 등 복잡한 수리현상으로 인하여 부유쓰레기의 분포를 판단하기 어려운 지역이다. 따라서 본 연구에서는 부유쓰레기의 유동을 모의하기 위하여 HEC-HMS 모형과 $Vflo^{TM}$ 모형을 활용하여 본류와 지류의 빈도별 홍수량 분석을 실시하고, EFDC 3차원 동수역학 모형을 적용하여 홍수조절용지 내 부유쓰레기의 유입 경로 및 정체 구역을 분석하여 효과적인 쓰레기 처리 방안을 제시하고자 하였다. 분석 결과, 소규모 빈도 홍수(2년, 5년)의 경우 중 상류 지류의 부유쓰레기는 거의 유동하지 못하고 하도의 만곡의 영향을 받아 부분적으로 높은 밀도로 고착될 것으로 모의되며, 특히 본류와의 합류점 부근에 도달한 부유쓰레기는 유로 폭이 급확대되어 유속이 거의 없는 사수역 구간으로 변함에 따라 본류 배수위 영향으로 불규칙하게 맴돌다가 고착되는 것으로 모의되었다. 중규모 홍수(25년, 50년)의 경우, 상류부의 부유쓰레기의 분포는 소규모 홍수 시와 유사한 패턴을 보였으나 중류부에서 홍수파가 본류 하도를 월류하여 홍수터로 넓게 범람하는 지역에서는 소규모 홍수 시 본류 하도 양안에 분포하던 부유쓰레기가 홍수터 쪽으로 밀려가서 고착되는 경향을 보였다. 대규모 홍수(100년, 200년)의 경우, 댐과 인접한 분석 구간 하류부는 댐 배수위의 영향을 가장 크게 받으며 수심이 깊어 흐름이 가장 정체되는 구간으로 본류와 지류 모두 다량의 부유쓰레기가 분포할 것으로 분석되었다. 분석 구간 중류부는 홍수 규모가 증가함에 따라 넓은 홍수터로 침수범위가 급격하게 증가하며 이에 따라 부유쓰레기가 분포할 수 있는 면적이 크게 증가할 것으로 분석되었다. 또한 분석 구간 상류부는 협곡을 이루고 있어 홍수규모가 증가하더라도 침수범위와 부유쓰레기의 분포면적에 큰 변화가 없을 것으로 분석되었다. 본 연구 결과를 바탕으로 댐의 치수 문제가 발생하지 않도록 효과적으로 수거 처리 할 수 있는 부유쓰레기 적치장 및 차단 시설의 적정 설치 위치를 파악하였다.

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개인의 정치성향이 뉴스 댓글에 대한 신뢰성과 사회적 영향력의 인식에 미치는 영향 (The Impact of Individuals' Political Tendency on the Perception of Reliability and Social Impact of Online Newspaper Comments)

  • 이준기;한미애
    • 한국전자거래학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.173-187
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    • 2012
  • 뉴스 이용 경로가 오프라인 신문에서 온라인 뉴스 매체로 이동하면서, 새로운 여론 형성의 기제로 대두된 댓글에 대한 연구가 많이 이루어져왔다. 댓글에 대한 연구는 주로 댓글의 품질이나 영향력 유무, 여론 형성 기능 등을 중심으로 이루어져왔다. 그런데, 댓글의 여론 형성 기능에 대한 연구 외에, 정치적 민감도가 높은 이슈에 대한 매체별 논조와 개인의 정치성향에 따른 연구는 찾아보기 힘들다. 특히, 이용자의 사회정체성과 정치성향이 그들의 매체선택과 해당 매체에서 접하는 댓글에 대한 인식에 어떠한 영향을 미치는지에 관한 연구는 거의 없었던 것으로 보인다. 이에 본 연구는, 이용자들이 온라인 뉴스 매체와 자신의 정치성향이 유사한 정도에 따라 해당 댓글의 신뢰도, 영향도 등을 다르게 평가하는지에 대해 사회 정체성 이론의 관점에서 살펴보았다. 이를 위해 '개인과 온라인 뉴스 매체 간 정치성향의 유사성'을 독립 변수로 놓고 '댓글에 대한 일반적인 인식'과 '정치성향이 각기 다른 매체의 댓글에 대한 인식'을 종속 변수로 하여 양 변수의 관계를 분석하였다. 동 연구는 댓글 읽기에 초점을 두고 처음으로 정치성향에 따른 매체 이용 패턴과 댓글에 대한 인식을 연구하여 분석했다는 데 학문적 의미를 찾을 수 있을 것이다. 또한, 온라인 뉴스 매체별 댓글 인식의 차이는 댓글 읽기의 중요성과 공론장으로서의 댓글이 유효함을 증명한데 그 의미가 있다.

외부유동에 의한 캐버티 내의 비정상 유동에 대한 수치계산 (Numerical Computation of Unsteady Flow in a Cavity Induced by an Oscillatory External Flow)

  • Yong kweon Suh;Park, Yoon-Hwan;Park, Jun-Gwan;Moon, Jong-Ghoon
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.194-200
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    • 1997
  • 주기적으로 요동하는 외부유동에 의해 생성되는 캐버티 주위의 2차원 천수유동은 수치적으로 연구하였다. 실험결과와 비교하기 위해 T형의 용기모델을 수치적으로 계산하여 만들었다. 수치계산에서는 캐버티의 종횡비가 전체적인 유동패턴에 크게 영향을 끼치지 않고 종횡비 2에서는 캐버티의 깊은 부분에 정체된 유동형태가 생성되는 것을 제시한다. 높은 레이놀즈 수에서 유동을 가시화 시켰을 때 나다나지 않았던 많은 와류들이 유동장을 특성화 시키고 있다. 외부지역에서의 물질전달은 실험에서 나타난 입자궤적과 잘 일치한다. 캐버티의 외부지역에 위치한 두쌍의 와류가 규모가 큰 시계방향과 반시계방향의 순환유동을 발생시키는 원인이 되는 것이 증명된 셈이다.

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석유제품과 전력의 수요행태 변화에 대한 실증분석 (Changes in Elasticities of Demand for Oil Products and Electricity in Korea)

  • 김영덕;박민수
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제22권2호
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    • pp.251-279
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    • 2013
  • 석유제품은 1997년 이후 석유가격자유화가 시행됨에 따라 1990년대 중반을 기점으로 규제가격에서 시장가격으로 전환된 반면, 전력은 계속 규제가격으로 남아 있다. 이러한 가격규제제도의 차이는 최근에 관찰되고 있는 석유와 전력의 수요행태의 차이, 즉 전력수요의 지속적 증가와 석유소비 정체를 가져온 주요 요인으로 볼 수 있다. 이를 확인하기 위하여 본고에서는 석유제품과 전력의 수요추정식을 바탕으로 1981년부터 2011년 사이 월별 데이터를 10년의 표본기간으로 나누어 1년씩 이동시키는 이동회귀분석(rolling regression)을 통해 탄력성의 변화를 추적했고, 다음과 같은 결과를 확인할 수 있었다. 첫째, 1990년대 중반 이후 휘발유와 경유의 가격탄력성은 더 탄력적으로 변화한 반면, 가정용과 산업용 전력의 가격탄력성은 오히려 더 비탄력적으로 변화하였다. 둘째, 생산(소득)탄력성의 경우에는 석유제품과 전력에서 뚜렷한 패턴차이를 보이지 않고 있으며, 1990년대를 기준으로 나눈 시기별로도 특이한 변화가 나타나지도 않고 있다. 셋째, 휘발유와 경유 간에만 교차탄력성이 유의적으로 추정되었으며, 1990년대 중반 이전에는 휘발유의 교차탄력성이 의미를 가지는 반면, 1990년대 중반 이후에는 경유의 교차 탄력성이 의미를 가지는 것으로 나타났다.

인구 및 통근자 자료 분석을 통한 도시확산현상 및 지역 간 상호작용 검증 - 서울 대도시권을 중심으로 - (Investigation of Urban Sprawl and Interregional Interaction by Demographic and Commuting Data - The Case of Seoul Metropolitan Area -)

  • 박제인;최낙훈;장훈
    • 대한공간정보학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.77-88
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    • 2006
  • 서울시와 인천광역시, 그리고 경기도가 포함된 서울 대도시권에서는 1990년 이후 인구집중현상이 극심하게 나타나고 있으며, 특히 서울시의 인구억제정책에 따라 인천광역시 및 경기지역으로의 인구집중이 심화되고 있다. 본 연구에서는 세계의 대도시에서 공통적으로 나타나고 있는 도심공동현상의 확인을 위하여 서울 대도시권의 역사적인 인구자료를 분석하였고, 서울 대도시권의 확산패턴을 확인하기 위하여 인구자료로부터 산출한 순위변화지수(RMI: Rank Mobility Index)를 분석하였다. 또한 지역 간 상호작용 분석에 유용한 자료로서 최근 미국에서도 대도시를 정의하는 유일한 기준으로 사용될 만큼 그 중요도가 높아지고 있는 통근자 자료를 본 연구에서도 분석하였다. 인구 자료의 분석 결과, 서울시의 인구는 1990년 이래 정체현상을 보이고 있으나, 내부적으로는 외곽에 위치한 구 및 동으로의 편중현상을 나타냄이 확인되었다. 또한 순위변화지수의 분석으로 대규모 개발과 인프라 건설이 집중된 서울 이남지역을 위주로 서울 대도시권이 불균형적 확산을 지속하고 있음을 확인하였으며, 통근자 자료의 분석을 통하여 서울 주변지역의 자족성이 높아질수록 서울에 대한 의존도가 낮아짐을 확인하였다. 본 연구결과는 서울대도시권의 효율적인 계획 및 관리 정책 수립에 기여할 것으로 기대된다.

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IT Korea 성공을 위한 R&D방향

  • 김흥남
    • 정보와 통신
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    • 제28권1호
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    • pp.22-28
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    • 2010
  • 외환위기 이후 IT는 우리 경제의 견인차로 인식되어 왔으나 2000년대 초두의 IT 버블 붕괴 이후 극심한 성장정체를 겪으면서 일부 학자 및 정책입안자를 중심으로 IT 역할에 대한 회의론적 시각이 제기되어 왔다. 그러나, 지난 2~3년간의 각종 경제지표를 볼 때, IT는 여전히 우리 경제에서 중요한 역할을 하고 있음을 확인할 수 있을 뿐만 아니라 미래사회에의 대응을 위해서도 IT에 대한 관심 제고가 무엇보다도 절실한 시점이라 하겠다. 특히, 스마트폰의 등장에 따라 스마트폰 환경에 최적화된 다양한 애플리케이션의 등장과 이를 이용한 모바일 서비스의 보급 확산으로 IT 기기 및 서비스 산업의 경쟁구조에 근본적인 변화가 발생하면서 IT 강국이라는 국가적 브랜드마저 위협받고 있는 시점이어서 더욱 그렇다. 스마트폰의 등장으로 국가경쟁력 결정 패턴이 노동과 자본 등 전통적인 생산요소에 기반한 개별 산업분야의 경쟁우위를 기초로 결정되던 형태에서 감성과 창의성 등 소프트 파워의 보유 정도에 따라 결정되는 형태로 전환되었다는 점에서 R&D전략에 있어서도 중요한 전환점을 맞고 있다고 보여진다. 또한, 산업사회와 정보사회에 이어 급격한 기술혁신에 따른 기술간 및 산업간 융합의 정도가 산업 전반의 경쟁구도에 영향을 미칠 것으로 대부분의 전문가들이 예견하고 있으나, 산업현장이나 기술분야에서 실제적으로 발생되는 융합의 양상은 그다지 신속하지 못한 것으로 나타나고 있다. 따라서, 기술간 및 산업간 융합촉진을 통한 전산업 경쟁력 제고를 위한 R&D 방향 모색이 필요한 시점이다. 이에 따라 본고에서는 스마트폰의 등장에 따른 IT산업의 경쟁구도 변화와 글로벌 기업들의 전략, 대응방향 등을 살펴보는 한편 IT의 전반적인 활용도 증가에 따라 더욱 가속화될 것으로 전망되는 기술간 및 산업간 융합시대에 대응한 IT R&D 방향을 살펴본다. 이는 궁극적으로 IT 강국이라는 국가적 브랜드 이미지의 고착화 전략인 동시에 IT 기반의 융합을 촉진시킴으로써 스마트한 IT Korea라는 국가적 미래비전을 달성해 나가기 위한 방향이 될 것이다.

촉매 변환기의 내부 유동장 측정-CFD 해석과 비교 (Flow Field Measurement in Catalytic Converter-Comparison with Computational Fluid Dynamics Analyses)

  • 유성출;장성국
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권3호
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    • pp.197-202
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    • 2014
  • 촉매 변환기의 효율은 촉매 물질이 포함되어 있는 하니콤 브릭 입구의 유동장 분포와 밀접한 관계가 있다. 하니콤 브릭 표면의 유동장 분포가 균일하지 않으면 시스템의 전환 효율이 감소하고 균일한 유동장 분포를 갖는 촉매 변환기에 비해 크기가 커져 제작비용도 증가한다. 따라서 촉매 변환기의 내부유동 해석은 매우 중요하다. 본 연구에서는 변환기 내부 하니콤 브릭 사이부분과 2번째 하니콤 브릭 출구부분의 유동분포를 단축을 따라 37.8 l/s와 94.4 l/s 유동영역에서 측정하였다. 또한, 자동차 제작사에서 이루어진 전산해석 결과를 측정 결과와 비교하여 실험적으로 검증하였다. 하니콤 브릭 사이부분의 ${\upsilon}$-속도분포 측정은 다소 변화하는 유동패턴이 형성되는 것을 보여주지만 입구 반대쪽 벽 부근영역에서 음의 유동장이 형성되고 음의 속도는 감소하여 중심 부근에서는 정체현상을 보이고 계속 입구 쪽까지 지속되는 것을 보여준다. 대부분의 속도 값에서 전산해석 결과는 측정치에 비하여 크게 나타났다.

낙동강 하구의 용존 메탄 분포와 메탄 플럭스의 계절변화 (Seasonal Variation of Dissolved Methane Concentration and Flux in the Nakdong Estuary)

  • 류제희;안순모
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제21권3호
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    • pp.91-102
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    • 2016
  • 낙동강 하구역의 메탄 분포에 영향을 미치는 요인들을 알아보기 위하여, 2014년 1월, 9월, 11월 낙동강 하구에서 수층 메탄 농도의 시공간 분포를 살펴보고, 하구 내 메탄의 유입과 유출을 정량화하였다. 수층 메탄 농도는 21~874 nM의 범위를 보였으며, 수온과 유량의 영향으로 인해 겨울보다 여름에 더 높은 값을 보였다. 메탄은 주로 육상으로부터 강물을 통해 하구로 유입되기 때문에 상류에서 바다로 갈수록 감소하는 경향을 보였으며, 조간대나 둑 인근의 유기물이 풍부한 퇴적물 등 또 다른 메탄 유입원이 국지적으로 영향을 미친 결과, 계절에 따라 공간 분포 패턴이 다르게 나타났다. 다른 연안 지역과 비교하였을 때 낙동강 하구 수층 메탄 농도는 높은 편이었다. 이는 유역에 발달한 호소 환경과 둑의 정체 효과로 인해 강물 메탄 유입이 많기 때문으로 판단된다. 하굿둑 외측에서 메탄의 거동을 정량화한 결과 메탄은 주로 담수를 통해 유입되며 대기를 통해 유출되는 것으로 추정되었다. 낙동강 하구가 면적 당 높은 대기 방출을 보이는 이유는 울타리 섬이나 하굿둑 등에 의해 체류시간이 길어져 수층 메탄이 대기로 방출될 시간이 많아진 결과로 추정된다.