• Ocean and Polar Research
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• 제28권2호
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• pp.119-127
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• 2006

We measured oxygen microprofiles using an oxygen microelectrode in Ganghwa intertidal flat in April and September. Oxygen consumption rate was calculated by using three different methods based on the oxygen microprofiles. The method using the PROFILE software was thought to be the most reliable among the three methods. The oxygen consumption rates calculated at station D1 by using the PROFILE software were 10.5 and 6.27mmol $m^{-2}d^{-1}$ in April and September, respectively. At station D2, they were 10.9mmol $m^{-2}d^{-1}$ in April and 5.39 mmol $m^{-2}d^{-1}$ in September. There was little spatial variation, but large seasonal variation, with almost two times larger values in April than in September. The higher rate in April is ascribed to higher oxygen concentration in the seawater and higher organic carbon content in the surface sediments, which probably accelerate oxygen consumption for organic matter decomposition in the sediments. Aerobic remineralization rates estimated from the oxygen consumption rates ranged from 4.14 to 8.07 mmol C $m^{-2}d^{-1}$ in Ganghwa intertidal flat, which were much lower than the anaerobic remineralization rate.

• 한국습지학회지
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• 제6권1호
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• pp.117-132
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• 2004

갯벌이나 연안습지의 생태구조 및 생지화학적 물질 순환을 이해하기 위해서는 유기물 분해기능 평가 및 분해경로에 대한 연구가 필수적으로 진행되어야 함에도 불구하고 국내에는 이에 대한 연구가 거의 없다. 본 논문에서는 하계 강화도 남단의 갯벌에서 미생물에 의한 혐기성 유기물 분해정도를 파악하고, 황산염 환원을 통한 유기물 분해경로의 정량적 중요성을 평가하고자 하였다. 유기물 분해율은 깊이 6 cm 이내에서 $41.9{\sim}89.4mmol\;m^{-2}d^{-1}$의 범위로 나타났으며, 이를 강화도 갯벌의 전체 면적(약 $300km^2$)으로 환산할 경우, 하루에 216 ton의 유기물이 혐기적 과정을 통해 분해되는 것으로 계산되었다. 이러한 결과는 하구갯벌인 강화도 갯벌의 유기물 분해능이 생산력이 높은 염습지의 유기물 분해능에 비해 결코 뒤지지 않음을 보여주는 결과이다. 한편, 인위적으로 유기물(acetate)을 공급하였을 경우 유기물 분해율이 약 2배~5배의 증가율을 나타냈다. 이러한 결과는 미생물의 유기물 분해가 이용 가능한 유기물의 공급 부족에 의해 제한되고 있음을 의미한다. 한편 깊이 6 cm 이내에서 적분한 황산염 환원율은 $20.7{\sim}45.1mmol\;SO{_4}^{2-}m^{-2}d^{-1}$의 범위로 나타났으며, 전체 혐기성 유기물 분해의 대부분을 차지하였다. 이러한 연구결과는 황산염 환원력의 과도한 증대가 향후 갯벌 주변 생태계의 생물 다양성 감소로 이어질 수 있음을 시사하는 것이다.

• 미생물학회지
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• 제40권3호
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• pp.189-198
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• 2004

강화도 장화리 갯벌 퇴적물 내의 두 층(0-1cm, 6-7cm 깊이)에 서식하는 미생물 군집구조 및 다양성을 비교하기 위해 16S rDNA의 서열에 기초한 말단제한절편 다형성(terminal-restriction fragment length polymorphism ; T-RFLP)분석과 클론의 염기서열 분석을 실시하였다. 제한 효소HhaI을 이용한 T-RFLP분석 결과표층(0-1cm)에서는 다양한 크기(($60{\pm}2$) bp-($667{\pm}2$)bp)의 말단제한절편(T-RF)들이 고른 분포로 나타났으며, 저층(6-7 cm)에서는 ($60{\pm}2$)bp와 ($93{\pm}2$) bp의 T-RF가 우세하게 나타나 표층에 비해 미생물 군집구조가 단순한 것으로 조사되었다. 총 172개의 클론의 16S rDNA부분 염기서열 분석 결과 98% 유사도 수준에서 98%의 클론이 GenBank에 등록된 염기서열 중 배양된 어떤 미생물과도 일치하지 않는 것으로 조사되었으며, 이 중 148개의 클론(86%)이 서로 다른 계통형(phylotype)으로 분류되어 다양한 미생물이 서식하고 있음을 알 수 있었다. 대부분의 클론들은 $\alpha$-, $\gamma$, $\delta$-Proteobacteria, Acidobacteria/Holophaga 그리고 green nonsulfur bacteria 그룹 내에 속하였고, 이 중 Proteobacteria 그룹이 표층에서는 전체의 69%, 저층에서는 46%의 높은 비율을 차지하였다. 또한 황원소의 산화와 환원에 관련된 $\gamma$-Proteobacteria와 $\delta$-Proteobacteria 그룹이 각각 21.5%와 15.7%로 우세하게 나타나 갯벌의 미생물 군집 구조가 혐기성 환경에서의 황환원에 의해 생성된 황의 거동과 밀접한 연관이 있음을 시사하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제10권1호
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• pp.38-46
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• 2005

본 연구에서는 강화도 남단 갯벌에서 혐기성 유기물 분해능과 황산염 환원력을 정량화하고 유기물 분해에 있어 황산염 환원의 상대적 중요성에 미치는 저서 동물의 잠재적 영향에 대해 토의하고자 하였다. 혐기성 유기물 분해능은 $26{\sim}85\;mmol\;C\;m^{-2}\;d^{-1}$비 범위로 조사되었고, 이를 강화도 남단의 갯벌 면적 (약 90 $km^2$)으로 환산하면 하루 동안 약 46 ton의 유기물이 분해되는 것이라 할 수 있다. 황산염 환원력은 $22.6{\sim}533.4\;nmol\;cm^{-3}\;d^{-1}$의 범위로 조사되었으며, 전체 혐기성 유기물 분해의 $31{\sim}129%$를 차지하는 것으로 나타났다. 이는 연구지역에서의 혐기성 유기물 분해가 황산염 환원에 의해 주도되고 있음을 의미한다. 한편, 10월에 혐기성 유기물 분해에서 황산염 환원이 차지하는 비중이 상대적으로 낮게 나타난 반면, 공극수 내 Fe(II)의 농도가 증가한 것으로 나타났다. 이러한 결과들은 대형 저서 동물 활동에 의해 Fe(II)의 재산화가 촉진됨으로써 공극수 내 Fe(III)의 공급이 원활해졌고, 그로 인해 유기물 분해과정에서 철 환원 작용이 황산염 환원 작용을 약화시켰음을 의미한다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제10권1호
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• pp.31-37
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• 2005

갯벌에서 순 광합성률의 시기적 변화를 살펴보기 위해 강화군의 서남단과 남단에 각각 위치한 장화리와 동막리의 조간대 갯벌과, 유기물 함량이 상대적으로 높은 인천 북항 조간대 갯벌을 대상으로 2003년 12월부터 2004년 6월까지 4회에 걸쳐 산소 미세전극을 이용하여 퇴적물 내 산소 농도의 수직 분포를 측정하였다. 조사 기간 동안 장화리와 동막리 갯벌에서 산소의 퇴적물 투과 깊이는 12월에 가장 컸으며(평균 $4.0{\sim}4.1\;mm)$),이후 조사에서는 각각 평균 $2.2{\sim}2.8\;mm$와 $1.6{\sim}l.8\;mm$의 값으로 작아지는 경향을 보였다. 흥미롭게도 인천 북항 갯벌의 산소 투과 깊이는 시기에 관계없이 $0.8{\pm}0.3\;mm$(평균${\pm}ISD$)의 작은 값을 나타냈다. 순 광합성률은 동막리 갯벌에서 3월에 최대값$(11.1{\pm}2.8\;mmol\;O_2\;m^{-2}\;h^{-1})$을 보였으며 장화리와 인천 북항 갯벌에서는 5월에 각각 $6.1{\pm}4.1\;mmol\;O_2\;m^{-2}\;h^{-1}$와 $6.4{\pm}1.4\;mmol\;O_2\;m^{-2}\;h^{-1}$의 최대값을 보였다. 순 광합성률이 최대값을 보인 시기에, 퇴적물 내 공극수의 용존 산소 농도의 최대값은 깊이 $0.1{\sim}0.5\;mm$구간에서 관찰되었으며, 대기로 포화된 표층 해수의 용존 산소 농도에 비해 평균적으로 $1.8{\sim}3.2$배 높았다. 6월 조사 당일에 현장의 광량(400 ${\mu}Einst\;m^{-2}\;s^{-1}$)이 다른 조사 시기에 비해 낮았지만, 이를 감안하더라도 세 지역의 순 광합성률은 크게 감소하여 $0.2\;mmol\;O_2\;m^{-2}\;h^{-1}$이하의 값을 나타냈다. 결론적으로, 순 광합성률의 시기적인 변화 양상은 연구 지역에 따라 다소 차이가 있었지만, 대개 봄철에 표층 0.5mm이내에 분포하는 저서 일차 생산자에 의해 광합성이 가장 활발하게 일어나는 것으로 나타났다. 본 연구는 산소 미세전극을 이용한 갯벌의 광합성 연구에 대한 국내에서의 첫 보고이며, 이 기술은 갯벌의 일차 생산력이나 표층 퇴적물의 산소 소모율 등을 추정하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 여겨진다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제15권4호
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• pp.166-175
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• 2010

한강 하구의 강화 갯벌 조간대에서 유영생물의 종조성을 파악하기 위히여 2009년 4월부터 12월까지 매월 1회 강화 석모수로 조간대에 설치된 건간망에 어획된 유영생물을 수집 분석하였다. 채집된 유영생물은 총 57종으로 그 중 어류가 34종으로 가장 많았고, 갑각류 20종, 두족류 2종 그리고 1종의 해파리가 출현하였다. 종조성은 봄과 가을에 다양한 종들이 출현하였으며, 양적으로는 가을에 많았다. 총 어획물중 꽃게 (Portunus trituberculatus)가 전체 개체수의 57.2%를 차지하여 가장 많았고, 다음으로 그라비새우(Palaemon gravieri) 7.1 %, 황강달이 (Collichthys lucidus) 7.0%, 무늬발게(Hemigrapsus sanguineus) 6.2%, 밀새우(Exopalaemon carinicauda) 4.7% 순으로 우점하였다. 우점종 중 가숭어(Chelon haematocheilus), 풀망둑(Synechogobius hasta), 웅어 (Coilia nasus), 그라비새우, 밀새우 등은 기수성 주거종이었으며, 꽃게, 황강달이, 숭어 (Mugil cephalus), 참서대(Cynoglossus joyneri) 등은 하구를 보육 및 성육장으로 이용하는 연안 회유종이었다. 그 외 양적으로는 적지만 황복(Takifugu obscurus), 참게(Eriocheir sinensis), 뱀장어 (Anguilla japonica) 등의 왕복 회유종과 붕어(Carassius auratus) 등의 담수종도 출현하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제10권1호
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• pp.8-18
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• 2005

강화도 장화리 펄 조간대 지역에서 2002년 5월-2004년 4월까지 저서미세조류의 계절분포를 조사하였으며, 저서미세조류의 일차생산력 측정과 HPLC를 이용한 색소분석 방법으로 저서미세조류의 생산능력 및 분류군별 분포를 파악하였다. 강화도 갯벌에서 저서미세조류는 조간대 중부에서 많은 현존량을 보였다 강화도 갯벌에서 저서미세조류의 계절별 현존량 변동은 $2.3-140.9{\times}10^5\;cells\;cm^{-2}$의 범위로 하계와 동계에 낮은 현존량을 보였고 2003년 2월에서 4월까지 저서미세조류의 대증식 헌상이 나타났다. 저서미세조류는 대부분 저서성 돌말류가 우점종으로 출현하였고, 특히 연중 Paralia sulcata가 전 정점에서 우점하여 출현하였다. 그외에 Cylindrotheca closterium과 Nitzschia sp.가 2월과춘계에 크게 우점하였다. HPLC 색소분석을 통한 저서미세조류 군집조성은 돌말류를 포함하여 유그레나류, 남조세균, 녹조류, 은편모조류, 황갈조류, 와편모조류 등 다양한 종류가 출현하고 있는 것으로 나타났다. Chl a의 함량은 1.18-34.25 mg $m^{-2}$의 범위로 평균 7.60 mg $m^{-2}$을 보였다. Fuco/Chl a는 평균 0.7로 나타나 연구기간동안 돌말류가 전체 저서미세조류 생물량의 대부분을 차지하고 있음을 보여주었으며 Chl b/Chl a는 평균 0.17로 유그레나류와 녹조류가 일정 시기에 서로 공존하여 서식하는 것으로 나타났다. 평균 일차생산력의 화는 4.2-113.0 mgC $m^{-2}\;hr^{-1}$비 범위로 평균 33.9 mgC $m^{-2}\;hr^{-1}$로 나타났고, 초기기울기 $(\alpha)$의 변화범위는 0.002-0.005$(mgC\;mgchl-a^{-1}\;hr^{-1}){\cdot}({\mu}E\;m^{-2}\;s^{-1})^{-1}$로 측정되었다. 동화계수(Pm)는 0.50-1.32 mgC $mgchl-a^{-1}\;hr^{-1}$의 변화범위를 보였고, 일일 일차생산력은 20.9-678.1 mgC $m^{-2}\;d^{-1}$ 범위로 평균 206.7 mgC $m^{-2}\;d^{-1}$을 보여 일반적인 갯벌에서의 생산력 범위를 보였다.

• 한국석유지질학회지
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• 제12권1호
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• pp.34-42
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• 2006

생흔학이란 암석내의 생물들에 의해 만들어진 흔적에 대해 연구하는 학문으로 그들에 대한 설명, 분류 및 해석하는 것을 포함한다. 생흔의 형태, 생물의 행동 및 기질의 특성을 바탕으로 정리된 생흔구조의 조합인 생흔상은 정밀한 퇴적작용과 퇴적환경을 해석하는데 중요한 자료를 제시한다. 생흔학 연구는 퇴적학, 층서학, 석유탐사, 고생물학과 고생태학 등과 같은 퇴적환경학의 전반적인 분야를 연구하는데 다양하게 활용되어져 왔다. 퇴적학 분야에서는 퇴적환경의 물리적인 특성 이해, 퇴적양상에 대한 이해 및 사건층의 인지 등에 직접적인 증거가 될 수 있다. 층서학에서는 순차층서학에서 중요하게 다루어지는 주요 경계면의 인지 및 생층서학적 불연속면의 경계등을 인지하는데 활용된다. 또한 적은 양의 자료로 퇴적환경을 해석하는데에 중요한 정보를 제공함으로서 석유탐사분야에서 비용을 절감하는데 많은 도움이 된다. 이 외에도 화석학적 자료로 사용이 가능하며, 퇴적환경의 고생태를 복원하는 데도 중요한 자료로 활용될 수 있다. 강화도 조간대에서 시범적으로 적용된 생흔상 변화는 조간대의 위치에 따라 상이한 계절변화가 관찰되었다. 생흔상의 조간대의 위치에 따라 상이한 계절변화는 고기퇴적층에서의 계절적 특성, 정밀 퇴적환경, 보존잠재성 등을 파악할 수 있는 좋은 자료가 될 수 있을 것이다. 현생 연안환경에 해당되는 한반도 서해안 조간대에서의 생흔에 대한 연구결과는 퇴적학은 물론 석유지질학에의 활용 가능성이 높은 것으로 판단된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제25권4호
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• pp.383-389
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• 2009

TerraSAR-X자료를 이용하여 고해상 X-밴드 SAR시스템을 이용한 조간대 갯벌 관측에의 적용 가능성을 시험하였다. 연구대상지 역은 강화도 남단과 영종도를 잇는 조간대이며, 단일편파자료와 이중편파자료를 이용하였다. 연구내용은 다음과 같은 세 가지로 분류된다. 첫째, X-밴드 영상에서의 연안의 레이더 반사도 특성 연구 및 waterline 추출 정밀도를 평가하였다. 연안지역의 waterline은 HH 편광자료의 레이더 반사도 특성을 통하여 추출하였을 때 가장 신뢰도가 높았으며, TerraSAR-X 시스템의 짧은 파장과 높은 궤도정밀도로 인하여 정밀한 지리좌표로의 변환이 가능하였다. 연구지역의 조간대 지형 경사도는 평균적으로 수평방향으로 60 m당 20 cm의 고도변화를 가지므로, TerraSAR-X HH 편광자료를 이용한 waterline 추출은 정밀한 조간대 DEM 추출로 응용될 수 있다. 둘째, 이중편파자료의 편파특성을 이용한 조간대 영생식물의 산란특성을 관측하였다. 조간대 수륙경계부에서 잘 관측되는 칠면초와 같은 염생식물은 해수면변화에 따른 조간대의 육지화 모니터링에 좋은 표적이 된다. TerraSAR-X 이중편파자료의 산란특성을 이용한 염생식물 관측결과는 2007년에 현장에서 취득된 실측자료와 비교하여 3 dB 이내의 정밀도로 일치하였다. 셋째, 단일편파자료의 레이더 간섭기법을 이용한 조간대 DEM작성을 시도하였다. 조간대 내에서 육지화가 진행된 지역은 표면에 염생식물이 발달하였음에도 불구하고 높은 간섭긴밀도를 나타내었다. 레이더 간섭기법을 통한 DEM의 제작은 일반적인 조간대에서는 적용이 제한적이며, TanDEM-X의 적용이 필요하다.