• 한국지구과학회지
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• 제42권4호
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• pp.390-400
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• 2021

Ocean biogeochemistry plays a crucial role in sustaining the marine ecosystem and global carbon cycle. To investigate the oceanic biogeochemical responses to iron parameters in the tropical Pacific, we conducted sensitivity experiments using the Nucleus for European Modelling of the Ocean-Tracers of Ocean Phytoplankton with Allometric Zooplankton (NEMO-TOPAZ) model. Compared to observations, the NEMO-TOPAZ model overestimated the concentrations of chlorophyll and dissolved iron (DFe). The sensitivity tests showed that with increasing (+50%) iron scavenging rates, chlorophyll concentrations in the tropical Pacific were reduced by approximately 16%. The bias in DFe also decreased by approximately 7%; however, the sea surface temperature was not affected. As such, these results can facilitate the development of the model tuning strategy to improve ocean biogeochemical performance using the NEMO-TOPAZ model.

• 대한환경공학회지
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• 제30권9호
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• pp.918-924
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• 2008

이 연구는 습지의 수생 식물이 퇴적물에 유발하는 생지화학적 변화들을 식물이 존재하는 퇴적물과 존재하지 않는 퇴적물의 공극수 및 퇴적물을 비교 분석함으로써 살펴보았다. 현장 실험을 통하여 식물의 생장기간 동안 rhizosphere에서 높은 SO$_4{^{2-}}$ 농도가 관찰되었고, 이는 식물의 뿌리에서 방출된 산소가 주변 퇴적물에 존재하고 있는 sulfide를 산화시킨 결과라 판단된다. 측정된 AVS의 농도는 SO$_4{^{2-}}$ 농도 증가를 보여주기에 충분한 양이 존재하였고, 관찰된 SO$_4{^{2-}}$ 농도를 발생시키기 위해 AVS 산화에 요구되는 산소량은 0.85 g/m$^2$ day로 다른 연구자들의 연구결과와 부합되는 결과를 도출하였다. 식물이 존재하지 않는 퇴적물의 경우 대부분의 AVS가 지표면에 존재하고 있는데 비해 식물이 존재하는 경우 rhizosphere에서 가장 높은 농도의 AVS가 존재하고 있는 것으로 보아 식물의 evapotranspiration에 의해 지표수내 SO$_4{^{2-}}$가 혐기성 상태인 퇴적물 내부로 활발히 이동되어 졌음을 알 수 있다. 그 외에도, 식물에 의해 증가된 유기물은 퇴적물에서 탄소 순환에 중요한 역할을 하는 $\beta$-glucosidase 효소의 활성도를 증가시켰다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2004년도 학술대회지
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• pp.35-45
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• 2004

This paper reviewed effects of global climatic changes on wetland biogeochemistry, Wetlands play key roles in global as well as local material cycle, which includes carbon sequestration, $CH_4$ emission and DOC leaching, Increased air temperature, elevated $CO_2$ levels and changed precipitation patterns are believed to affect those processes substantially by modifying oxygen supply, carbon sources, and decomposition rates. For example, elevated $CO_2$ may increase $CH_4$ emission as well as DOC leaching from wetlands. In addition, interactions of multiple effects warrant further investigation.

• 한국환경농학회:학술대회논문집
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• 한국환경농학회 2009년도 정기총회 및 국제심포지엄
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• pp.349-349
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• 2009

• Ocean Science Journal
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• 제42권4호
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• pp.223-230
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• 2007

To understand the origin and biogeochemistry of the organic matter in surface sediments of Lake Shihwa and Lake Hwaong, organic nitrogen, inorganic nitrogen, labile organic carbon, and residual organic carbon contents as well as stable isotope ratios for carbon and nitrogen were determined by KOBr-KOH treatment. Ratios of organic carbon to organic nitrogen $(C_{org}/N_{org})$ (mean = 24) were much higher than ratios of organic carbon to total nitrogen $(C_{org}/N_{tot})$ (mean= 12), indicating the presence of significant amounts of inorganic nitrogen in the surface sediments of both lakes. Stable isotope ratios for organic nitrogen were, on average, $5.2\%_{\circ}$ heavier than ratios of inorganic nitrogen in Lake Shihwa, but those same ratios were comparable in Lake Hwaong. This might be due to differences in the origin or the degree of degradation of sedimentary organic matter between the two lakes. In addition, stable isotope ratios for labile organic carbon were, on average, $1.4\%_{\circ}$ heavier than those for residual organic carbon, reflecting the preferential oxidation of $^{13}C$-enriched organic matter. The present study demonstrates that KOBr-KOH treatment of sedimentary organic matter can provide valuable information for understanding the origin and degradation state of organic matter in marine and brackish sediments. This also suggests that the ratio of $(C_{org}/N_{org})$ and stable isotope ratios for organic nitrogen can be used as indexes of the degree of degradation of organic matter.

• Ocean and Polar Research
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• 제44권1호
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• pp.83-97
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• 2022

The Amundsen Sea in West Antarctica is one of the most affected regions by climate change, but it is one of the least studied realms due to difficulties in access. Korea Polar Research Institute (KOPRI) launched a research project in the Amundsen Sea in 2010 using the icebreaker research vessel (IBRV) Araon and has been conducting various research initiatives. In this paper, previous researches derived from the Amundsen Sea Embayment by Korean researchers are introduced. Through previous studies, researchers have been able to interpret the environmental and biogeochemical changes according to the inflow Circumpolar Deep Water (CDW) and provide information for climate models. In particular, researches using radiocarbon isotopes (¹⁴C) were introduced to understand the physical and biogeochemical mechanisms of the carbon cycle in the Amundsen Sea. Opportunely, with the construction of a second icebreaker research vessel, the direction for systematic and long-term polar data acquisition can be presented.

• 환경생물
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• 제41권4호
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• pp.400-412
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• 2023

본 연구에서는 과정기반 생지화학모형 중 하나인 BGC-MAN (Biogeochemistry Management) 모형을 남북한에 적용하여 산림생태계의 생산성을 나타내는 지표인 순일차생산성(Net Primary Productivity, NPP)을 평가하였다. 기상자료의 경우에는 우리나라 기상청 기후정보포털의 실측 및 동아시아 시나리오 자료를 병행하여 활용하였다. 식생정보로는 소나무(Pinus densiflora) 및 참나무(Quercus spp.) 임분을 대상으로 우리나라의 광릉 및 설마천 유역과 북한 내 양묘장이 있는 것으로 알려져 있는 사리원, 서흥, 해주, 정주, 원산을 대상지로 선정하였다. 생물리적 정보 중경위도, 고도, 사면 방향 등의 지형정보는 SRTM (Shuttle Radar Topography Mission)의 수치표고모델을 활용하였으며, 토양정보 등의 경우에는 HWSD (Harmonized World Soil Database)의 정보를 활용하였다. 관리 요인의 경우에는 1950년의 한국전쟁으로 인한 남북한 산림파괴와 이후 산림의 재조림 과정을 고려하였다. 1991년부터 2100년까지 모의된 NPP의 전체 평균 값은 5.17 Mg C ha^-1이었으며, 범위는 3.30~8.19Mg C ha^-1로 도출되었다. 또한 기후 시나리오의 변동성이 커짐에 따라서 산림 생산성의 교란이 커졌으며, 소나무 임분의 생장 둔화가 두드러지게 나타났다. 기후변화에 따라 생태계 과정기반 모형의 중요성이 커지는 시점에서 BGC-MAN 모형의 한반도 적용성이 검토되었다. 본 연구의 제한된 자료를 통해서 기후변화에 대한 교란이 산림생태계에 미치는 여러 요인들이 분석된 만큼, 향후 모델링 방법의 보완을 통해 보다 한반도 전역의 정밀한 생태계 변화를 과정기반 모형을 통해 모의할 수 있도록 해야 할 것이다.

• 농업과학연구
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• 제9권2호
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• pp.507-518
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• 1982

Typic Udipsamment 토양(土壤)에 생장하고 있는 red pine (Pinus radiata) 조림지의 biogeochemistry가 Wisconsin의 central sand plains에서 조사(調査)되었다. Biomass와 net primary production은 각각 106Mg/ha 및 110Mg/ha/yr이었다. 식생(植生) 내(內)의 양료 농도는 2-3년생(年生) 침엽(針葉)에서 가장 많았고 그 다음은 당년생(當年生) 침엽(針葉), 당년생(當年生) 초지(梢枝), 수피, 생지(生枝), 고사지(枯死枝), 수간생성물, 수간 순(順)이었다. 조사된 수체(樹體) 성분에 있어서 당년생(當年生) 초지(梢枝)를 제외하고는 양료의 농도가 상부 3분지 1 부위(部位)에서 가장 높았고, 하부(下部) 3분지 1 부위(部位)에서 가장 낮았다. 식위(植位) 내(內)의 전체 양료는 N($222kg\;ha^{-1}$), Ca(217), K(85), Mg(38), S(31), P 순(順)이었다. 생태계 내(內)의 토양은 가용(可溶) P.K, Ca, Mg, S의 60-80%를 함유하고 있었다. N과 S의 약간의 급원(給源)이 강수(降水)인 반면에 Ca, Mg, P, K의 대부분은 토양풍화(土壤風化)로서 공급되었다. 조사양료의 용탈량(溶脫量)은 7 kg ha/yr미만이지만 S의 경우는 12kg ha/yr 이었다. Throughfal에 의(依)해서 N, K, S는 대부분 임상(林床)으로 순환되지만 Ca, Mg, P의 대부분은 litterfall에 의(依)해 돌아오는 것으로 사료된다. 엽(葉)의 양분용탈 때문에 throughfall의 양료의 함량은 강수의 함량보다 많았다. 강수(降水) 내(內)의 ammonium량(量)은 세근(細根)에 위한 흡수(吸水)때문에 토양상부(土壤上部) 7.5cm내(內)에서 3 가지 요인에 의하여 감소되었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제18권2호
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• pp.67-83
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• 2012

양식활동이 활발한 반폐쇄적인 내만에서 퇴적물의 지화학적 특성을 파악하기 위하여 2010년 4월 가막만 전역의 19개 정점에서 표층 퇴적물을 채취하여 퇴적물 중의 금속(V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Cd, Hg, Pb, As), 비금속(P, Se) 및 악티늄족 중 U원소의 분포특성을 파악하였다. 또한, 퇴적물기준 및 농축계수를 이용하여 금속원소의 오염도를 평가하였다. V, Cr, Fe, Co 및 Ni 등은 석영희석 효과, Cd 및 U은 유기물 희석효과, Mn, Ag, As 및 Se는 만의 북부 및 남부해역 정점들에서 표층퇴적물의 강한 환원환경경하에서 이산화망간 및 황산염이 유기물 분해의 산화제로 이용되면서 화학적 재분배에 의해 농도분포가 결정되어지는 것으로 보여진다. 미국 퇴적물 오염 기준(SQGs)에 의한 오염평가는 As의 경우 만의 중앙부를 제외한 대부분의 정점, Ni은 전 조사정점에서 ERL을 초과하였다. 농축계수(EF)를 이용한 평가는 Ni, Ag, Cd 및 As가 평균 EF가 1을 약간 초과하는 단계를 보였으며, 이외의 성분은 1과 유사하거나 혹은 그 이하 양호한 수준을 나타내었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제18권1호
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• pp.1-13
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• 2012

2010년 4월 가막만 전역의 19개 정점에서 표층퇴적물을 채취하여 퇴적물의 입도 분포, 유기물의 기원, 알칼리 원소(Li, Na, K, Rb) 및 알칼리 토금속(Be, Mg, Ca, Sr, Ba)원소의 분포특성을 파악하였다. 조사해역의 퇴적물 유형은 대부분 Mud로 나타났다. Chlorophyll $a$, TOC, TN, TS 및 LOI의 경우 만의 북부해역과 어류양식장이 산재되어 있는 남측해역에서 높은 농도분포를 보였으며, 만의 중앙부에서 낮은 농도를 보였다. 이들 성분과는 반대로 산화환원전위의 경우 만의 중앙부에서 대체로 (+)값으로 산화상태를 나타내었으며, 만의 북부해역과 남측해역에서 (-)상태로 환원환경 특성을 보였다. 유기물의 기원은 대부분 자생기원 유기물질 이였으나, 일부 정점에서 육상 및 박테리아성 유기물 기원 특성을 보였다. 알칼리 및 알카리 토금속 원소 중 Li, Na, K, Rb, Be, Mg, Ca 및 Sr의 경우 대부분의 정점에서 석영희석 효과에 의해 일차적으로 농도 분포가 결정된다. Ba의 경우 본 조사해역에서 중정석(Barite)가 존재하는 것으로 생각되며, Sr 및 Ba의 경우 이차적으로 탄산염 희석과 산화환원전위에 의한 생지화학적 영향을 직간접적으로 받는 것으로 보인다.