• 한국지구과학회지
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• 제34권7호
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• pp.681-692
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• 2013

본 연구에서 인공 분기공을 이용해 Giggenbach bottle 법의 적정성을 평가하고, 관련된 전처리 및 분석기술을 확립했다. 인공 분기공은 $CO_2$, CO, $H_2S$, $SO_2$, $H_2$, $CH_4$, HCl, HF, $N_2$의 조합으로 이루어졌고, 각 성분의 유속을 조절해 다양한 조성을 지닌 분기공 가스를 만들었다. 분기공 가스는 NaOH 포집용액이 담긴 병을 사용해 채취했다. CO, $H_2$, $CH_4$의 비용존 가스는 채취병의 빈 공간에 축적되고, $CO_2$, $SO_2$, HCl, HF의 산성가스는 포집용액에 용해된다. $H_2S$ 는 다른 산성가스처럼 포집용액에 용해되나, 카드뮴 아세테이트를 첨가한 경우 $Cd^{2+}$와 반응해 CdS로 침전된다. 비용존 가스는 가스 크로마토그래피를 사용해 분석했다. 한편 포집용액에 생긴 CdS 침전물은 여과장치를 사용해 수용액과 분리시킨 후, $H_2O_2$ 수용액과 반응시켜 CdS 침전물에 결합되어 있는 황화염을 황산염으로 산화시켰다. 또한 침전물이 분리된 포집용액에 $H_2O_2$ 용액을 넣어 아황산염을 황산염으로 산화시켰다. 이런 전처리를 거친 시료는 이온 크로마토그래피를 사용해 분석했다. 포집용액에 용존된 $CO_2$는 전처리 없이 총유기-무기탄소분석기를 사용해 측정했다. 측정된 화산가스의 농도는 인공 분기공에서 설정된 유속과 비례했고, 이는 Giggenbach bottle 법이 화산가스 관측에 유용하게 적용될 수 있음을 나타낸다. 또한 본 연구에서 제시된 전처리 및 분석법은 화산가스 측정의 정확도 및 재현성을 향상시킬 것으로 기대된다.

• 유기물자원화
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• 제30권1호
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• pp.5-11
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• 2022

본 연구는 벼 재배 장기연용 시험포장에서 다른 특성의 토양개량제 사용이 벼(Oryza sativa) 생산량, 토양 가용성 탄소, 질소함량 및 탄소 저장량 변화에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 본 시험에 사용된 처리구는 NPK 처리구, NPKS 처리구(NPK+규산), NPKL 처리구(NPK+생석회), NPKC 처리구(NPK+볏짚퇴비)를 장기연용 포장에서 선별하여 실험을 진행하였다. 1995년 처리구 간의 유의한 벼 수량 차이 없었으나, 2019년 NPKL, NPKC 처리구 벼 수량은 NPK 처리구보다 각각 4.3%와 14.3%씩 증수되었다. 2019년 NPKS와 NPKL 처리구의 토양 pH는 각각 6.7과 6.4였고, 시험 전 토양 pH (5.2)보다 증가하였다. 시험 전과 비교할 때, NPK, NPKS 및 NPKL 처리구의 토양 유기물 함량은 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않았으나 NPKC는 1995년과 2019년에 각각 34 g/kg, 27 g/kg으로 증가하였다. 토양의 가용성 탄소 및 질소 함량은 2019년의 NPKS 및 NPKL 처리구에서 1.1에서 1.9배 가량 증가하였다. 이러한 결과를 종합하여 벼 재배시 토양개량제 사용은 재배전 토양검정을 통해 토양의 특성을 파악하여 사용하는 것이 생산량 증대와 더불어 농업환경을 고려한 토양관리방법이라고 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제22권1호
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• pp.49-58
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• 2017

Biotic ligand model (BLM) and species sensitivity distribution (SSD) were used to determine the site-specific Cu threshold concentration (5% hazardous concentration; HC5) in soil pore water. Model parameters for Cu-BLM were collected for six plants, one collembola, and two earthworms from published literatures. Half maximal effective concentration ($EC_{50}\{Cu^{2+}\}$), expressed as $Cu^{2+}$ activity, was calculated based on activities of major cations and the collected Cu-BLM parameters. The $EC_{50}\{Cu^{2+}\}$ varied from 2 nM to $251{\mu}M$ according to the variation in environmental factors of soil pore water (pH, major cation/anion concentrations) and the type of species. Hazardous activity for 5% (HA5) and HC5 calculated from SSD varied from 0.076 to $0.4{\mu}g/L$ and 0.4 to $83.4{\mu}g/L$, respectively. HA5 and HC5 significantly decreased with the increase in pH in the region with pH less than 7 due to the decrease in competition with $H^+$ and $Cu^{2+}$. In the region with pH more than 7, HC5 increased with the increase in pH due to the formation of complexes of Cu with inorganic ligands. In the presence of dissolved organic carbon (DOC), Cu and DOC form a complex, which decreases $Cu^{2+}$ activity in soil pore water, resulting in up to 292-fold increase in HC5 from 0.48 to $140{\mu}g/L$.

• Ocean and Polar Research
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• 제33권4호
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• pp.447-455
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• 2011

Using results from an earth system model, the distribution of partial pressure of $CO_2$ ($pCO_2$) in surface seawater over the East China Sea is investigated. In this area $pCO_2$ shows minimum along the edge of the continental break along the path of the Taiwan-Tsushima Current System. Apparently modelled chlorophyll is also great along the current but the maximum of the chlorophyll and the minimum of $pCO_2$ do not coincide suggesting that the primary production is not the main cause of the $pCO_2$ minimum. As we move toward the Yellow Sea from the Kuroshio area the temperature decreases so that the $pCO_2$ becomes smaller. If we move further toward the Yellow Sea beyond the Taiwan-Tsushima Current System, alkalinity starts to drop substantially to intensify $pCO_2$ while overcoming the effect of decreasing temperature and salinity. Thus $pCO_2$ minimum occurs along the Taiwan-Tsushima Current System. Of course, the primary production lower $pCO_2$ during spring when it is high but the effect is local. Near the Yangtze river mouth and northeastern corner of the Yellow Sea the fresh water input is large enough and dissolved inorganic carbon (DIC) becomes low enough so that $pCO_2$ becomes lower again.

• Ocean and Polar Research
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• 제30권3호
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• pp.335-345
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• 2008

In order to study spatial variabilities and major controlling factors, we measured fugacity of $CO_2(fCO_2)$, temperature, salinity and nutrients in surface waters of the North Pacific($7^{\circ}30'{\sim}33^{\circ}15'N$, $123^{\circ}56'E{\sim}164^{\circ}24'W$) between September$\sim$October 2007. The North Pacific and the marginal sea were distinguished by $fCO_2$ distribution as well as unique characteristics of temperature and salinity. There was a distinct diurnal SST variation in the tropical North Pacific area, and surface $fCO_2$ coincidently showed diurnal variation. In the North Pacific area, surface $fCO_2$ was mainly controlled by temperature, while in the marginal sea area it was primarily dependent on alkalinity and dissolved inorganic carbon concentrations. Air-sea $CO_2$ flux showed a large spatial variation, with a range of $-6.10{\sim}5.06\;mmol\;m^{-2}day^{-1}$. The center of subtropical gyre of North Pacific acted as a source of $CO_2(3.09{\pm}0.95\;mmol\;m^{-2}day^{-1})$. Tropical western North Pacific (i.e. the 'warm pool' area and the subtropical western North Pacific) acted as weak sources of $CO_2$($1.07{\pm}1.20\;mmol\;m^{-2}day^{-1}$ and $0.50{\pm}0.53\;mmol\;m^{-2}day^{-1}$, respectively). In the marginal sea, however, the flux was estimated to be $-0.68{\pm}1.17\;mmol\;m^{-2}day^{-1}$, indicating that this area acted as a sink for $CO_2$.

• 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.

• ALGAE
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• 제27권3호
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• pp.215-224
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• 2012

Growth dynamics of the seagrass, Zostera marina were examined at the two stations (Myungju and Dagu) in Jindong Bay on the southern coast of Korea. Eelgrass leaf productivities, underwater irradiance, water temperature, dissolved inorganic nitrogen (DIN) in water column and sediments, and tissue carbon (C) and nitrogen (N) content were monitored monthly from March 2002 to January 2004. Underwater irradiance fluctuated highly without a clear seasonal trend, whereas water temperature showed a distinct seasonal trend at both study stations. Water column DIN concentrations were usually less than $5{\mu}M$ at both study sites. Sediment pore water $NH_4{^+}$ and $NO_3{^-}+NO_2{^-}$ concentrations were higher at the Myungju site than at the Dagu site. Eelgrass leaf productivity at both study sites exhibited a distinct seasonality, increasing during spring and decreasing during summer. Seasonal variation of eelgrass productivity was not consistent with seasonal patterns of underwater irradiance, or water temperature. Eelgrass tissue C and N content at both study sites also showed significant seasonal variations. Relationships between tissue C and N content and leaf productivities exhibited usually negative correlations at both study sites. These negative correlations implied that the growth of Z. marina at the study sites was probably limited by C and N supplies during the high growth periods.

• 환경생물
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• 제28권3호
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• pp.125-132
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• 2010

하계 진해만 16개의 정점에서 해양생태계의 오염 정도를 평가하기 위해서 플랑크톤 건강 지수를 살펴보았다. 해양생태계 건강지수 산출은 부유성 플랑크톤 생물 엔테로박테리아 Escherichia coli, HB, ANF, HNF, HABs 그리고 섬모충류 등과 더불어 무기와 유기 오염원인 DOC, COD, 그리고 Chl.a 등을 각각 조사하였다. 그 중 플랑크톤 지수 산출은 오염압력의 반응에 민감한 Chl.a, HABs, HB, E. coli 등 4개의 지표를 시범적 선정하였다. 또한 점수산정기준은 과거자료를 바탕으로 통계학적 기법으로 해석하였으며, 그들 건강지수 등급도 4개로 나누었다. 그 결과 진해만 해역은 전반적으로 "좋음"의 B등급을 받았다. 본 연구에서 산출한 플랑크톤 건강지수는 진해만의 해양생태계 건강성 평가를 하기 위한 좋은 방법 중 하나로 고려하여도 될 것이다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제24권3호
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• pp.389-399
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• 2019

동해 울릉분지의 탄산칼슘 포화상태를 1999, 2014, 2017, 2018년도 해양 조사를 통해 수집된 pH, 용존무기탄소(DIC), 총알칼리도(TA) 자료를 이용하여 계산하였다. 1999년에 비해 2010년대에 전 수심에서 탄산염 포화상태는 유의하게 감소하였다. 2018년 현재 방해석과 선석의 포화면 수심은 각각 약 500 m와 200 m로 상승하였다. 탄산칼슘 포화상태를 결정하는 주된 화학종인 탄산이온은 상층과 심층에서 다른 분포를 보였다: 상층에서는 약 $175{\mu}mol\;kg^{-1}$로 비교적 높고, 심층에서는 $50{\mu}mol\;kg^{-1}$ 이하로 아주 낮게 나타났다. 그러나 탄산이온 농도의 감소 경향은 심층보다 상층에서 두드러졌는데, 이는 2000년대에 대기에서 이산화탄소의 침투가 주로 상층에서 일어나는 것이 반영된 결과로 해석된다.

• 환경생물
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• 제41권1호
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• pp.89-100
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• 2023

하계 동중국해 북부해역의 표층은 CDW와 HSW 해역으로 구분되며, CDW 해역은 DIN 농도, 총 Chl-a 농도 및 소형 Chl-a 비중이 높았고, 박테리아와 섬모충류 개체수도 높게 나타났다. 상대적으로 영양염 농도가 낮은 HSW 해역에서는 총 Chl-a 농도가 낮고, CDW 해역에 비해 소형 Chl-a 비중은 감소하고, 초미소 Chl-a 비중이 증가한 것으로 나타났다. 박테리아 개체수는 CDW 해역과 유의한 차이가 나타나지 않았지만, 섬모충류 개체수는 감소한 것으로 나타났다. CDW 해역에서는 박테리아가 식물플랑크톤 외에도 용존유기탄소로부터 유기물을 공급받을 것으로 생각되지만, HSW 해역에서는 박테리아가 초미소식물플랑크톤으로부터 배출되는 유기물에 의존하는 것으로 나타났다. 두 해역 모두에서 박테리아와 섬모충류 간의 유의한 상관성이 관찰되지 않아, 조사해역에서는 박테리아가 섬모충류의 주요 먹이원이 아닌것으로 여겨진다. Chl-a 농도가 감소할수록 박테리아 탄소량/식물플랑크톤 탄소량이 증가했으며, 이는 영양염이 풍부한 CDW 해역에 비해 빈영양 수괴의 영향을 받은 HSW 해역에서는 미생물 먹이망의 역할이 더욱 강하게 작용한다는 것을 가리킨다. 본 연구 결과는 CDW 및 빈영양 대마난류의 세기 변화가 식물플랑크톤의 크기 및 군집 분포에 영향을 미치며, 이에 따라 해양 먹이망 내 미생물 먹이망의 기여도가 다르게 나타난다는 것을 시사한다.