• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제3권2호
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• pp.3-10
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• 2000

1999년 4월, 8월과 11월에 금강 하구역 갯벌 세 지점에서 채니된 퇴적물 표층 5 cm을 입도 조성 분석한 결과 모래와 자갈 성분이 1.18 %, 모래 성분이 29.34 %, 점토 성분이 69.49 %였다. 퇴적물의 IL은 6.7 %, ORP는 -12 mV으로 약간의 환원상태를 보이고 있었다. 퇴적물 중 H₂S 농도는 평균 0.25 mg/gㆍdry으로 측정되었다 금강 하구 갯벌 퇴적물에서의 탈질산화는 4월에 0.186 m mole N₂/m²ㆍday, 8월에 0.192 m mole N₂/m²ㆍday, 11월에 91.3 m mol N₂/m²ㆍday으로 3회 평균 30.6 m mole N²/m²ㆍday였다. 퇴적물과 수층간의 NH₄/sup +/-N의 플럭스는 4월에 -0.37 m mole N/m²ㆍday, 8월에 34.0 m mole N/m²ㆍday, 11월에 0.10 m mole N/m²ㆍday으로 평가되어 평균적으로 11.2 m mole N/m²ㆍday였다. 한편, 퇴적물과 수층간의 NO²/sup -/-N+ NO₃/sup -/-N의 플럭스는 4월에 0.314 m mole N/m²ㆍday, 8월에 0.524 m mole N/m²ㆍday, 11월에 -4.12 m mole N/m²ㆍday으로 측정되어 평균 -1.09 m mole N/m²ㆍday으로 측정되어졌다. 암모니아질소와 아질산질소 및 질산질소의 플럭스로부터 계산한 용존무기질소 (DIN)의 플럭스는 10.2 m mole N/m²ㆍday으로 평가되었다. 이와 같은 금강하구역 갯벌에서의 용존성무기질소의 플럭스와 탈질산화는 이 해역의 질소수지와 1차 생산에 중요한 영향을 끼칠 것으로 추정되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제48권1호
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• pp.9-21
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• 2015

본 연구는 소옥천 호소화 수역의 퇴적물 깊이별 오염도를 조사하고, 표층 퇴적토양을 대상으로 인 용출특성을 실험한 것이다. 퇴적물의 총인 농도는 전 구간에서 대청호 준설 환경기준 1.5mg/g을 초과하였고, T-N은 팔당호 준설기준 1.1 mg/g은 초과하였으나 대청호 준설기준 3.0mg/g보다는 낮게 나타났다. 준설구역은 소옥천 추소수역(WS-6~WS-12)이 적절하다고 판단하였다. 퇴적물 깊이별 오염도 조사 결과 강열감량은 깊이에 따라 낮아지는 경향을 보였고, 총질소는 깊이에 따른 농도 분포 패턴은 나타나지 않았다. 총인 역시 지점과 깊이별로 농도 변이가 적고 특별한 경향성을 보이지 않았다. 소옥천 호저 퇴적물에서 총인의 용출률은 혐기성 조건에서 $7.2{\sim}15.4mg/m^2/d$, 호기성 조건에서는 $0.5{\sim}2.0mg/m^2/d$, 통기성 조건에서는 $2.0{\sim}4.1mg/m^2/d$의 범위로 산정되었다. 혐기성 조건에서 퇴적 표토층의 총인 농도와 용출률의 관계는 결정계수($R^2$)가 0.7871로 나타나 정상관성을 보이고 있다. 또 반응조의 용존산소 농도와 총인 용출률의 관계는 결정계수($R^2$)가 0.8824인 높은 역상관성을 보였다. 퇴적물의 오염도와 반응조건에 따라 용출률이 크게 다르다는 것을 알 수 있었으며, 추소수역에 대한 수중 용존산소 농도 및 퇴적 표토층의 총인 함량과 총인 용출률과의 관계를 해석하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제13권12호
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• pp.1089-1102
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• 2004

Seasonal variation of biogeochemical characteristics was determined in Lake Shihwa from October 2002 to August 2003. When the lake was artificially constructed for the freshwater reservoir in 1988, the development of the strong haline density stratification resulted in two-layered system in water column and hypoxic/anoxic environment prevailed in the bottom layer due to oxidation of accumulated organic matters in the lake. Recently, seawater flux to the lake through the sluice has been increased to improve water quality in the lake since 2000, but seasonal stratification and hypoxic bottom layer of the lake still developed in the summer due to the nature of artificially enclosed lake system. As the lake is still receiving tremendous amount of organic matters and other pollutants from neighboring streams during the rainy summer season, limited seawater flux sluicing into the lake may not be enough for the physical and biogeochemical mass balance especially in the summer. The excess of accumulated organic matters in the bottom layer apparently exhausted dissolved oxygen and affected biogeochemical distributions and processes of organic and inorganic compounds in the stratified two-layered environment in the summer. During the summer, ammonia and dissolved organic carbon remarkably increased in the bottom layer due to the hypoxic/anoxic condition in the bottom layer. Phosphate also increased as the result of benthic flux from the bottom sediment. Meanwhile, dissolved organic carbon showed the highest value at the upstream area and decreased along the salinity gradient in the lake. In addition to the sources from the upstream, autochthonous origin of particulate organic carbon from algal bloom in the lake might be more important for sustaining aggravated water quality and development of deteriorated bottom environment in the summer. The removal of trace metals could be attributed to scavenging by strong insoluble metal-sulfide compounds in the hypoxic/anoxic bottom layer in the summer.

• 한국해양학회지:바다
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• 제4권1호
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• pp.71-79
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• 1999

금강에서 외해역으로 전달되는 물질의 수지를 이해하기 위한 연구의 일환으로 금강하구의 영양염의 계절적인 분포를 조사하였다. 1997년에서 1998년간 금강하구의 6개 정점에서 13~24시간동안 연속관측을 통하여 영양염, 부유현탁물질(SPM; Suspended Particulate Matter), 엽록소와 염분을 분석하였으며, 조석자료, 기상자료와 금강 하구언의 담수 방출량 자료도 보조자료로서 사용하였다. 이 연구를 통하여 하구내 영양염의 계절적인 분포의 차이와 이런 현상을 주도하는 요인을 밝히는데 주목적이 있고, 부차적으로 금강하구언 조성 이전과 이후 영양염 분포의 차이를 조사하였다. 금강 배출수내 영양염들의 농도는 계절에 따라 확연히 구별된다. 인산염과 암모니움염은 갈수기에 농도가 높게 나타나는 반면, 풍수기에는 규산염이 높게 나타났고 이때 SPM의 농도도 높게 출현하였다. 그러나 질산염은 연중 일정한 농도를 유지하였다. 이러한 계절적인 차이를 결정하는 주원인은 일차적으로 담수의 유입량이다. 강우에 의한 담수의 희석효과가 이러한 영양염과 SPM의 계절적인 변화를 야기하는 것으로 생각된다. 이러한 과정을 통하여 증가하는 SPM의 농도가 2차적으로 영양염의 분포에 영향을 주는 것으로 생각된다. 조사된 모든 영양염의 주 공급원은 금강에서 유입하는 담수이며 조사된 영양염의 기본적인 분포는 이들이 보존적임을 보인다. 조사를 총괄하여 보면 질산염, 아질산염 그리고 규산염은 계절에 상관없이 거의 보존적인 성격을 나타냈다. 그러나 다른 영양염(인산염, 암모니움염)과 SPM은 계절에 따른 차이가 나타났다. 인산염과 암모니움염은 6월과 10월의 갈수기동안에는 거의 보존적인 성향을 보인 반면, 풍수기와 5월의 조사에서 첨가현상을 보였다. 이러한 첨가현상에 영향을 주는 주 요인은 봄철 대량 번식된 담수성 플랑크톤이 해수와 접촉함에 따라 사멸하고, 이와 동시에 유입된 유기물의 분해와 SPM에 흡착되어잇던 인산염이 용출되는 것으로 생각되며, 저층 플럭스(benthic flux)도 기여하는 것으로 보인다. 하구언 조성 이전과의 비교에서 SPM의 농도가 감소함에 따라 SPM이 하구내 영양염의 재생과정에 미치는 중요성은 현저히 약화되었다. 또한 하구내 영양염의 분포를 결정하는 염분의 분포가 갈수기에는 하구언에서 1~2 km 정도로 근접한 곳에서 염분의 구성이 5~15 psu로 나타나 영양염의 첨가현상등 화학적 변화가 이곳에 집중되고, 풍수기 동안에는 하구 전역에서 이러한 염분분포가 나타난다. 따라서 하구언 조성 이후에 갈수기 동안 하구언에 근접한 일부만이 진정한 하구의 역할을 하고 나머지는 만과 같은 특성을 보이고 있다. 하구언 갑문 폐쇄 이전과 이후의 비교 결과 조석의 차단으로 인한 조류속도의 감소로 인하여 부유현탁물질의 농도가 감소하였으며 영양염류의 농도가 증가하였고, 따라서 식물플랑크톤의 대량번식이 발생할 가능성이 있다.

• Ocean and Polar Research
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• 제36권4호
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• pp.423-435
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• 2014

Verifying the similarity of environmental characteristics between an artificial impact site and a preserved or reference site is necessary to quantitatively and qualitatively evaluate the environmental impact of mining activity. Although an impact site (BIS station) and a preserved site (called KOMO station) that have been selected in the Korea manganese nodule contract area may share similar environmental characteristics, similarities in terms of the water column environment between both sites has not been investigated. In this study, we compared the chemical properties of the water columns and sinking particle fluxes between BIS and KOMO stations through two observations (August 2011 and September 2012). Additionally, we observed particle fluxes at the KOMO station for five years (July 2003~July 2008) to understand long-term natural variability. Vertical distributions of water column properties such as dissolved oxygen, inorganic nutrients (N, P, Si), total organic carbon below surface layer (within the depth range of 200 m) were not considerably different between the two sites. Especially, values of water column parameters in the abyssopelagic zone from 4000 m to bottom layer (~5000 m) were very similar between the BIS and KOMO sites. Sinking particle fluxes from the two sites also showed similar seasonality. However, natural variation of particle flux at the KOMO site varied from 3.5 to $129.9mg\;m^{-2}day^{-1}$, with a distinct temporal variation originating from ENSO events (almost forty times higher than a minimum value). These results could provide valuable information to more exactly evaluate the environmental impact of mining activity on water columns.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제15권3호
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• pp.186-197
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• 2012

새만금호 내부개발에 따른 호 내측의 수리특성과 수질환경 영향을 분석하기 위해 EFDC 모형을 이용한 심층적인 수치모의가 수행되었다. 개발이 진행되면서 방수제 및 준설 영향으로 표 저층간의 흐름특성이 변화된다. 특히 관리수위 적용에 따른 제한적인 배수갑문 운영은 기존과 다르게 표 저층간 성층발달을 심화시켜 새만금호 내측의 수질환경을 악화시키는 주요 인자로 확인되었다. 무작위행보에 의한 입자추적방법을 이용한 내부 체류시간 분석을 통해 확인된 특성은 평수시와 홍수시 그 특성이 크게 다르지만, 만경호 북측구역은 일종의 사대로 변화되어 오염물질이 장기간 체류되면서 침적된 저니층의 용출로 인해 수질환경이 악화되는 주요 원인으로 작용할 것으로 추론되었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제21권2호
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• pp.58-66
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• 2016

해수 내 용존 암모늄이온의 농도 자료가 해양환경의 지표로서 가치가 있는지 평가하였다. 먼저 암모니아의 화학적인 특성을 정리하였고, 본론에서 해양환경의 대표성을 띠는 일반해역(원양, 연안, 자연하구역)과 집중비교해역(골재채취해역, 하구역)에서 암모늄 자료의 가치를 비교하였다. 암모늄은 일반해역에서 전반적으로 DO와 음의 상관관계를 갖고, COD와 양의 상관관계를 보임으로써 수질지표로서 광범위한 적용 가능성을 보였다. 특히 DO 또는 COD가 유사한 농도를 나타내는 해양환경조건의 경우, 보다 상세한 해석이 불가능하였으나 ODIN 비율 (산화성용존무기질소: ODIN/TDIN ratio) 혹은 RDIN 비율 (환원성용존무기질소: RDIN/TDIN ratio)를 적용하면, 비교대상 해역의 산화 및 환원 조건에 대한 보다 향상된 정보를 얻을 수 있었다. 집중비교해역에서는 저층퇴적물의 확산, 식물플랑크톤의 단기변화 등 주로 단주기 환경변화와 관련하여 암모늄의 지표로서 잠재력을 확인하였다. 암모늄은 기존의 몇 가지 단점을 보완한다면 해양환경에서 단주기로 변화하는 해양한경을 이해하는데 도움이 될 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제14권4호
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• pp.205-212
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• 2009

부착미세조류에 의한 생물적 환경정화의 가능성을 시험하기 위해서 Nitzschia sp.(진해만 클론원종)을 이용하여, 생장에 미치는 광도 및 파장의 영향과 인산염 생장 동력학 실험을 수행하였다. 파장은 발광다이오드를 이용하여 청색(450 nm), 황색(590 nm), 적색(650 nm)그리고 형광등을 이용한 복수파장이었다. 청색파장에서 Nitzschia sp.의 생장은 다른 파장보다 높았으나, $100\;{\mu}mol$ photons $m^{-2}\;s^{-1}$ 이상의 광량에서는 광저해현상을 보였다. 복수파장에서도 높은 광량($100\;{\mu}mol$ photons $m^{-2}\;s^{-1}$이상)에서 최대세포밀도가 감소하는 현상이 나타났다. 진해만에서 복수파장의 보상광량($I_0$)에 해당하는 수심은 4-10 m이며, 부유물질에 따라 하계에는 수심(약 4m)이 극히 낮았다. 따라서 최대생장을 보일 수 있는 수심은 제한될 것으로 보인다. 생장동력학 실험에 따라 유도된 파장별 최대생장속도는 달랐지만, 반포화상수($K_s$)는 큰 차이가 없었다. $K_s$는 다른 부유성 미세조류와 비교하여 높아, 높은 인산염 환경에 적응되어 있으며, 세포내 인의 축척효율이 높을 것으로 보인다. 따라서 저층에 특정파장(생장 촉진효과를 보인 청색파장 등)을 주사함으로써 Nitzschia sp.의 생장을 촉진시켜 부영양화 된 저질의 영양염을 효과적으로 제거할 수 있을 것으로 보이며, 이에 따라 빈산소 문제도 해소할 수 있어 생물적 환경정화에 유용한 대상 종으로 생각된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제7권1호
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• pp.13-21
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• 2004

본 연구에서는 진해만 서부해역의 세 정점에서 2시간 간격으로 연속관측에 의해서 적조발생 전후의 수질변화를 모니터링하였다. 표ㆍ저층간에 수온차가 큰 시간에 저층의 용존산소가 최소를 나타내었고, 화학적 산소요구량은 세 정점 모두 표층에서 해역수질기준 II등급을 초과하였다. 용존무기질소 분포는 저층에서 유기물분해로 인한 재순환에 의해 고농도로 존재하였고, 표층에서는 상대적으로 낮았다. 존재형태별로는 표층에서는 암모니아가 대부분 차지하였고, 저층에서는 C2 정점에서는 질산질소가, C11과 C15 정점에서는 암모니아가 주종을 이루었다. 용존무기인은 C2정점의 표층에서 8월 12일 오후 4시에서 밤 8시 사이에 고농도를, 야간에 최소를 보여주었다. C11과 C15 정점에서는 표층과 저층의 차이가 컸으며, 아침이후 급격한 증가를 나타내었다. N/P 분석결과, 대부분의 시간대에서 질소가 생물성장의 제한인자가 될 가능성이 높았다. Chl-α 분포는 C2와 C11 정점에서는 극대층이 표층아래인 3∼5 m층에 형성되었고, 적조발생가능농도인 10mg/㎥을 초과하는 고농도를 나타냈다. C15정점의 극대층은 표층에서 나타났고 상대적으로 낮은 농도분포를 보였다. 이러한 Chl-α는 일사량이 강한 오후에 고농도를 형성해서 야간에도 높은 농도를 유지하다가 새벽에 최소분포를 나타냈고 아침이후 다시 증가하는 양상을 보였다. 적조가 관측된 C2 정점에서는 적조발생전에 영양염류가 증가했으며, 수온성층이 최대가 되는 시간대에 식물플랑크톤이 고농도로 집적하면서 용존무기질소를 특히, 질산질소를 급격히 소모하는 것으로 나타났다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제10권1호
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• pp.47-55
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• 2005

2001년 12월부터 2004년 4월까지 강화도 남서부에 위치한 동막 및 여차리 갯벌에서 계절별로 퇴적물의 산소요구량과 탈질소화를 측정하여 퇴적물의 유기물 분해와 질소 영양염의 제거과정을 살펴보았다. 퇴적물 산소 요구량 (SOD;sediment oxygen demand)은 니질 함량이 높은 동막이 평균 $683\;{\mu}mole\;m^{-2}h^{-1}$이었고, 사질 함량이 높은 여차리에서 평균 $457\;{\mu}mole\;m^{-2}h^{-1}$로 동막에서 높은 값을 보였다. SOD는 여름철에 높고, 겨울철에 낮은 경향을 보였는데, 2002년 4월에는 산소가 퇴적물에 의해 소비되기보다는 생산되어 저서성 규조류에 의한 광합성이 활발함을 알 수 있었다. 탈질소화도 동막이 높고 여차리가 낮았는데, 그 값은 각각 5.4와 $3.4\;{\mu}mole\;m^{-2}h^{-1}$이며, 유기물로는 $9.3\;mg-C\;m^{-2}d^{-1}$과 $5.9\;mg-C\;m^{-2}d^{-1}$에 해당하는 양이다. 염습지를 포함한 연안 퇴적물의 탈질소화율은 $0{\sim}200{\mu}mo1e\;m^{-2}h^{-1}$의 범위에 있는데, 본 조사의 값은 낮은 편에 속했다. 탈질소화가 낮은 것은 갯벌이 유기물 농도가 높은 환경임에도 불구하고 분해하기 쉬운 신선한 유기물은 부족하여 전반적인 유기물 분해율이 낮은 것으로 사료된다. 이는 평소에는 낮은 탈질소화를 보이나, 고농도의 유기물이 유입되면, 이를 효과적으로 제거할 잠재적 능력이 있음을 시사한다. 산소요구량과 무기탄소 용출량을 통해 살펴본 강화갯벌의 유기물 순분해율(net remineralization rate)은 동막이 평균 $196\;mg-C\;m^{-2}d^{-1}$이고 여차리가 평균 $132\;mg-C\;m^{-2}d^{-1}$이었다.