• 한국토양비료학회지
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• 제40권1호
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• pp.85-94
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• 2007

염분 함량이 높은 음식물쓰레기 퇴비의 안전한 농업적 활용을 도모하고자, 음식물쓰레기 퇴비를 논에 시용하고 벼를 재배하면서 관행구 등과 비교하여 벼 생육 반응에 미치는 영향과 토양 환경에 미치는 영향 등을 조사하였다. 시험재료의 성분 함량은 돈분퇴비에서 인산 ($15g\;kg^{-1}$)과 칼리 ($23g\;kg^{-1}$)가 높은 반면 음식물 쓰레기 퇴비에서는 전질소 ($13g\;kg^{-1}$)와 염분 ($18.5g\;kg^{-1}$)이 높은 재료였다. 논 영향평가는 식양질과 사양질 토양에서 화학비료 처리를 대조로 돈분퇴비와 음식물 쓰레기 퇴비를 시용하고 추청벼를 재배하며 실시하였다. 벼 유수형성기까지의 생육은 식양질 논에서는 화학비료 시용구가, 사양질 논에서는 돈분퇴비 시용구가 생육이 양호하였다. 수량은 두 토양 모두 화학비료 시용구에서 가장 높았고 퇴비 시용구는 식양질 논과 사양질 논에서 각각 20~25 %, 17~19 % 감수하였다. 이와 같이 초기보다 후기에 생육이 부진한 것으로 보아 감수 원인은 퇴비의 무기화가 늦어져 작물에 이용되지 못한 데 있는 것으로 보인다. 시험 후 토양의 성분 함량은 화학비료 처리보다 음식물쓰레기 퇴비와 돈분퇴비를 시용했을 때 유기물 함량이 약간 증가하는 경향은 있으나, 다른 성분은 별 차이가 없어 이들 퇴비를 논 토양에 시용했을 때의 토양에 미치는 영향은 크지 않은 것을 알 수 있었다. 또한 음식물쓰레기 퇴비를 시용하고 논 표면수와 60 cm 깊이의 침투수 중 암모니아태 및 질산태 질소를 분석한 결과, 이앙 9일 째에 암모니아태 질소는 관개수 농도 수준, 질산태질소는 거의 불검출 수준에 가깝게 낮아져 2차 수질오염에 대한 영향도 크지 않은 것으로 나타났다. 이상을 종합하여 볼 때 음식물쓰레기 퇴비를 논에 시용할 경우, 수질 및 토양 등 환경에 미치는 영향은 적으나 퇴비로만 벼를 재배하면 수량이 감소하였다. 따라서 논에서의 안정적인 음식물 쓰레기 퇴비 시용을 위하여는 퇴비 자재의 선택과 시용량, 시용방법 등에 대해 좀 더 많은 연구가 필요할 것으로 판단되었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제24권3호
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• pp.375-388
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• 2019

지구의 탄소순환을 이해하고 미래 대기 $CO_2$의 농도와 기후 변화를 예측하기 위해서는 해양과 대기 사이 $CO_2$ 교환율(sea-to-air $CO_2$ flux)의 시공간 변화를 정확하게 추정하는 것이 필요하다. 연구선을 이용한 현장 관측이 갖고 있는 시공간 제약으로 인해 동해에는 매우 제한적인 표층 이산화탄소분압($fCO_2$) 자료만 존재한다. 이 연구에서는 위성 및 수치모형에서 얻은 수온, 염분, 엽록소, 혼합층 자료를 세 종류의 기계학습 모형에 입력하여 동해 남서부해역의 고해상도 표층 $fCO_2$ 시계열 자료를 산출하였다. 세 모형 중 현장 관측 자료를 가장 잘 재현하는 Random Forest (RF) 모형의 평균제곱근오차는 $7.1{\mu}atm$이었다. RF 모형을 이용한 $fCO_2$ 예측에 중요한 역할을 하는 변수는 수온, 염분과 시간 정보였으며, 엽록소와 혼합층 깊이는 $fCO_2$ 예측에 미미한 역할을 하였다. RF 모형에서 예측한 표층 $fCO_2$를 이용하여 계산한 동해 남서부해역의 $CO_2$ 교환율은 $-0.76{\pm}1.15mol\;m^{-2}yr^{-1}$로 이전 현장 관측 연구에서 제시한 교환율( $-0.66{\sim}-2.47mol\;m^{-2}yr^{-1}$) 범위 중 작은 값에 해당한다. RF 모형의 표층 $fCO_2$ 시계열 자료는 1주일 내외의 짧은 시간 사이에도 $CO_2$ 교환율이 상당히 변할 수 있음을 보여주었다. 앞으로 보다 정확한 $CO_2$ 교환율 산출을 위해서는 $fCO_2$가 급격하게 변화하는 봄철에 높은 해상도의 현장 관측을 수행할 필요가 있다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제24권2호
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• pp.298-317
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• 2019

울릉 난수성 소용돌이의 물리적 특성 및 동한난류와의 관계를 울릉분지 주변 해역에서 1993년부터 2017년까지의 CMEMS (Copernicus Marine Environment Monitoring Service) 위성 고도계 자료 및 국립수산과학원(NIFS)의 CTD 자료를 사용하여 분석하였다. 울릉 난수성 소용돌이가 동한난류와 연결되어 있는 분포는 전체 소용돌이 숫자의 81%를 차지하며, 울릉 난수성 소용돌이가 동한난류로부터 완전히 분리되어 있는 형태는 7%에 불과하다. 울릉 난수성 소용돌이는 동한난류로부터 형성될 당시에는 그 내부에 고온, 고염의 대마난류의 해수특성을 보유하지만, 월동을 하는 경우에는 내부구조가 크게 변한다. 겨울에는 해수면 냉각에 의한 수직 대류에 의해 소용돌이의 내부에 $10^{\circ}C$, 34.2 psu의 표층 균질층이 만들어지며, 초봄에 최대 약 250 m 수심까지 깊어진다. 여름에는 소용돌이는 수심 100 m 이내의 상층에 성층구조, 하층에는 겨울철에 만들어진 균질층이 남아있는 구조로 변화한다. 1993년부터 25년 동안 62개의 울릉 난수성 소용돌이가 생성되었다. 매년 평균 2.5개의 울릉 난수성 소용돌이가 발생하였고, 평균 수명은 259일(약 8.6개월) 이었다. 울릉 난수성 소용돌이의 평균 크기는 동서방향으로 약 97 km, 남북방향으로 약 109 km 이다. 위성 고도계 자료를 사용한 경우의 울릉 난수성 소용돌이의 평균 크기가 CTD 수온 단면 자료를 사용한 경우보다 1~25 km 작게 산정된다.

• 환경생물
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• 제39권2호
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• pp.184-194
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• 2021

부남호는 하굿둑 건설 이후 수질이 급격히 악화되어 농업용수로 사용이 불가할 만큼 본래의 기능을 상실하였다. 따라서 해수 교환이나 유통의 필요성이 있으나, 극히 오염된 부남호의 물을 대량 방류할 시 문제가 야기될 수 있기 때문에 시기에 따른 환경 조사가 중요하다. 따라서 본 연구에서는 갈수기(4월)와 강우기(7월)에 천수만과 부남호의 수질 및 식물플랑크톤 분포 특성을 조사하였다. 갈수기에는 부유 생물이 정체되어 부남호 내에서 남조류 Oscillatoria spp. 세포수가 8.92×10⁷ cells L^-1로 대증식하였고, Nitrate+Nitrite을 제외한 영양염 대부분이 소비되었다. 강우기에는 담수 유입의 영향으로 부남호에서 용존 영양염이 크게 증가하였고 부남호에서 식물플랑크톤이 대증식하였다. 강우기 방류의 영향으로 천수만 내측 역시 높은 농도의 생물량을 보였다. 강우기 부남호에서 우점했던 남조류 Oscillatoria spp.와 Microcystis spp.가 천수만 내측에서도 다수 출현하였으며, 해수에서는 Cheatoceros spp., Eucampia zodiacus와 같은 규조류가 빠르게 증식하였다. 부영양화 지수는 부남호 내측에서 1을 초과하여 부영양 해역으로 평가되었다. 천수만은 강우기에 담수 방류의 영향을 받을 경우 부영양화 해역으로 평가되었다. 특히 부남호 내 방조제에 인접한 B3 정점의 8 m 이상 수심에서 정체된 해수 기원의 강한 빈산소 수괴가 관찰되었고, Nitrate+Nitrite를 제외한 영양염 농도가 극단적으로 높았다. 특히 COD 농도가 206 mg L^-1로 심하게 오염된 상태임을 확인하였다. 따라서 부남호는 지속적으로 육상기원의 영양염이 누적되며, 식물플랑크톤의 대발생과 침강으로 수질이 더욱 악화될 가능성이 높은 수역으로 판단되었고, 이를 근본적으로 해결하기 위해서는 해수유통을 통한 생태계 복원이 필수적이다.

• 한국식품과학회지
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• 제54권4호
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• pp.437-444
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• 2022

본 연구에서는 국내산 양배추에 0.5, 1.0, 1.5, 2.0와 2.5% (w/w)의 천일염을 첨가하여 제조한 sauerkraut의 발효기간(0-7 days)에 따른 품질특성을 연구한 선행연구(Ji와 Kim, 2022) 결과, 가장 적숙기인 발효 4일째의 sauerkraut를 4℃ incubator에 저장하여 소금 농도 및 저장기간(0-28 days)에 따른 품질특성과 미생물 군집을 조사하였다. 연구 결과, 저장기간 동안 0.5-2.5% sauerkraut의 pH 및 염도는 감소하고 총 산도는 증가하는 경향을 보이며 적숙기 범위를 유지하였다(p<0.001). 0.5-2.5%의 sauerkraut 색도 측정 결과, 명도를 나타내는 L값은 저장 20일 이후 유의적으로 감소하였고(p<0.001), 황색도를 나타내는 b값이 저장 20일 이후 유의적으로 증가하여(p<0.001) 외관의 상태가 저장 20일까지 유지되었음을 알 수 있다. 0.5-2.5%의 sauerkraut 경도는 색도와 마찬가지로 저장 20일 이후 유의적으로 감소하여(p<0.001) 식감이 저장 20일 이후 크게 감소하였음을 알 수 있다. 저장 20일 이후의 소금 농도에 따른 색도 및 경도의 차이를 보았을 때, 1.5% 이하 sauerkraut가 낮은 황색도와 높은 명도 및 경도를 보여 외관 및 조직감의 선호도가 높을 것으로 예상한다. 0.5-2.5%의 sauerkraut의 유산균은 저장 24일 이후 유의적으로 감소하였으나(p<0.001), 저장 28일까지 7.06 log CFU/mL 이상을 유지하고 있었다. 또한 소금 농도가 낮을수록 유산균이 높게 유지되었다. 효모는 저장 0일부터 28일까지 유산균과 비슷한 경향으로 감소하였음을 알 수 있다. 대장균군은 0.5-2.5%의 sauerkaut가 저장 0일에 각각 0.17, 0.13, 0.08, 0.08, 0.04 log CFU/mL로 측정되어 검출되었지만 저장 4일 이후 검출되지 않아 본 연구의 sauerkraut는 저장기간 동안 안전성이 높다고 판단된다. 따라서 본 연구의 이화학적 품질 특성과 미생물 군집 결과, 4℃에서 저장한 sauerkraut가 저장 20일까지 품질특성이 우수하였으므로 sauerkraut 발효 후 저장 20일까지 냉장 보관하는 것이 가장 적절하다고 판단된다. 또한 외관의 품질, 식감과 유산균을 고려할 때, 소금 농도 1.5% 이하의 sauerkraut가 더 우수한 저장 능력을 보여주었음을 알 수 있다. 이상의 결과로 안전하고 우수한 품질의 저염 sauerkraut 제조 및 연구의 기초자료를 제공하는데 의미가 있을 것으로 사료된다. 그러나 향후 sauerkraut의 저장성 향상을 위한 바이오제닉아민 함량 분석과 관능적 특성을 향상시키기 위한 추가적인 연구도 필요할 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권5호
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• pp.417-426
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• 2023

세종기지가 위치한 마리안 소만은 기후 변화로 인한 빙하후퇴로 다량의 융빙수가 유입되고 있다. 이러한 빙하후퇴에 따른 생태계 반응을 예측하기 위해, 해양 환경 변화의 지시자인 식물플랑크톤 생체량 및 크기 구조와 물리, 화학적 매개변수에 대한 현장 조사를 2021년 12월, 2022년 1월 두 차례 수행하였다. 2022년 1월의 수온과 염분은 평균 1.41 ± 0.13 ℃, 33.9 ± 0.10 psu로 2021년 1월의 수온과 염분인 0.87 ± 0.17 ℃, 34.1 ± 0.12 psu보다 상대적으로 고온, 저염의 양상을 보였다. 조사시기 동안 영양염류는 대체로 높은 농도를 보여 식물 플랑크톤의 제한요소로 작용하지 않은 것으로 판단된다. 식물플랑크톤 생체량의 지표인 엽록소는 2021년 12월, 2022년 1월에 각각 1.03 ± 0.64 ㎍ L^-1, 0.66 ± 0.15 ㎍ L^-1로 나타났으며 부유물질은 전체 조사기간 평균 24.9 ± 3.54 mg L^-1로 나타났다. 부유물질의 농도가 높은 소만내측에서 엽록소는 낮은 농도를 보였는데 이는 융빙수로부터 유입되는 고농도의 부유물질로 인해 수층 내 빛이 강하게 제한되어 식물플랑크톤의 성장이 저해된 것으로 판단된다. 또한, 빙벽 주변 정점에서 크기가 작은 미소 식물플랑크톤이 전체 식물플랑크톤 생체량에서 70% 이상 차지하는 것으로 나타났으며 이는 융빙수 유입으로 유발된 저조도 환경에서 미소 식물플랑크톤의 기여도가 증가할 수 있음을 시사한다. 따라서 본 연구는 빙하후퇴 지역에서 유입되는 담수와 부유물질이 식물플랑크톤의 생체량 및 군집구조 조절 요인이 될 수 있음을 시사하며, 결과 자료는 추후 마리안 소만의 탄소순환 변동을 파악하는 기초자료로 활용될 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권12호
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• pp.19-30
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• 2010

벤토나이트는 팽윤성이 좋고 투수계수가 낮아 수직 밀폐형 지중 열교환기 시공 시 보어홀(borehole)의 뒤채움재로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 국내에서 사용되는 3가지 벤토나이트를 선정하여 배합비에 따른 점도와 열전도도를 평가하였다. 시공 조건에 따라 다양한 벤토나이트 뒤채움재의 함수비를 고려하여 점도와 열전도도 특성을 규명하기 위해 벤토나이트를 배합비(벤토나이트 무게/(벤토나이트+물) 무게) 5%, 10%, 15%, 20%, 25%로 배합하고 시간에 따른 점도와 열전도도를 측정하였다. 그리고 벤토나이트 뒤채움재가 해안지역에서 시공될 경우 지하수의 염도에 의한 영향을 검토하기 위해 배합수의 NaCl 농도가 0.1M, 0.25M, 0.5M일 때 벤토나이트 뒤채움재의 침강 특성을 관찰하였다. 벤토나이트 뒤채움재의 낮은 점도로 인해 천연규사와 같은 첨가재가 지중 열교환기 바닥에 침전될 경우 발생할 수 있는 재료분리 현상을 저점도 벤토나이트 뒤채움재를 사용하여 실험을 통해 규명하였으며 그 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. (1) 벤토나이트 뒤채움재의 점도는 시간이 지남에 따라 또는 배합비가 증가함에 따라 상승하는 경향을 나타내며 벤토나이트 뒤채움재의 열전도도는 배합비가 증가하면 상승하지만 통일한 배합비에서는 시간에 따른 변화가 미미하다. (2) 벤토나이트 뒤채움재의 팽창지수가 높을수록 배합수의 NaCl 농도에 따른 침강율은 상대적으로 낮게 나타난다. (3) 저점도 벤토나이트 뒤채움재는 첨가재의 재료분리로 인해 보어홀 내의 깊이별 첨가재 분포를 비균질하게 하므로 보어홀 상부의 열전도도가 하부에 비해 작게 나타날 수 있는 가능성이 있다.

• 생태와환경
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• 제55권1호
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• pp.49-59
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• 2022

배수갑문의 설치가 하구 환경 및 어류군집에 미치는 영향을 파악하고 분석하기 위해 국내에 위치한 총 325개의 하구를 대상으로 2016년부터 2018년까지 조사를 실시하였다. 닫힌하구와 열린하구의 전반적인 어류군집은 차이가 있는 것으로 확인되었으며, 닫힌하구에서는 일차담수어류, 열린하구에서는 기수성 어류와 회유성 어류의 상대풍부도가 높게 나타났다. 해역별로 닫힌하구와 열린하구의 어류를 서식특성별로 구분한 결과에서 남해와 서해는 유사한 경향성을 나타냈으며, 닫힌하구에서 일차담수어류 비율이 가장 높고 열린하구에서는 기수성 어류의 비율이 가장 높으나, 동해에서는 닫힌하구와 열린하구 모두에서 기수성 어류와 회유성 어류의 비율이 높았다. 일차담수어류의 경우 염분에 대한 내성이 없거나 낮은 염분 내성 범위를 가지기 때문에 해수의 순환이 차단되어 염분농도가 낮아진 닫힌하구에서 높은 비율로 나타난다. 그러나, 동해의 경우 닫힌하구보다 열린하구에서 일차담수어류의 비율이 높았으며, 이는 동해안 지역의 특성(조차, 모래사주 등)이 반영된 결과로 판단된다. 또한, 하구어류평가지수(KEFAI)는 모든 해역별 열린하구에서 높은 것으로 확인되었으며(T-test, P<0.001), 닫힌하구는 남해, 열린하구는 동해에서 가장 높은 것으로 확인되었다. 해역별로 닫힌하구와 열린하구를 구성하는 어류군집은 모두 통계적으로 유의한 차이를 보였으며(PERMANOVA, East, Pseudo-F =3.0198, P =0.002; South, Pseudo-F =22.00, P=0.001; West, Pseudo-F=14.067, P=0.001), 해역별 어류군집 유사도에서도 동해, 남해, 서해의 닫힌하구와 열린하구의 어류군집이 뚜렷하게 차이남을 확인하였다(SIMPER, Group dissimilarity, 85.85%, 88.36%, 88.05%). 본 연구는 전국 하구의 유형에 따른 어류군집 특성 및 분포에 대한 정보를 제공하였다. 본 연구 결과는 향후 하구의 관리와 복원에 있어 해역 및 유형에 따라 적절한 관리방안을 수립하는 데에 활용될 수 있다.

• 한국어류학회지
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• 제34권3호
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• pp.186-200
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• 2022

동해 근해에 출현하는 어류 자치어의 분포특성을 밝히기 위해 2018년 2월부터 12월까지 격월로 RN80 네트를 이용하여 자치어를 채집하였고, 해양 환경과 자치어 분포의 관계를 파악하기 위하여 수온, 염분 등 물리적 요인과 영양염, 엽록소-a 및 동물플랑크톤 현존량과 같은 화확 및 생물학적 요인들을 조사하였다. 분석결과 2018년 동해 근해에 출현한 자치어는 49개과 104개 분류군, 총 7,644.3개체/1,000 m³가 출현하였다. 이중 멸치가 전체 출현량의 76.2% 우점하였고, 앨퉁이가 15.0%로 그 뒤를 이었다. 그 외 까나리, 악어치가 각각 0.8%와 0.5%로 비교적 많은 출현량을 보였고, 고등어와 날붕장어가 0.3% 이상으로 위 6개 분류군이 전체 출현량의 93.2%를 차지하였다. 조사 해역의 월별 자치어 출현양상을 보면, 출현분류군수는 2월에 10개로 가장 적었고, 10월에 33개로 가장 다양한 분류군이 출현하였다. 출현량은 4월에 76.3개체/1,000 m³가 출현하여 연중 가장 적었고, 8월에 4,585.8개체/1,000 m³로 가장 많은 출현량을 보였으며, 월별로 유의한 차이를 보였다. 출현 자치어의 월별 공간 분포는 저수온기보다 고수온기에 연안 가까이에서 많이 출현하는 경향을 보였으며, 이는 출현 분류군 중 전체 출현량의 91.3%를 차지한 멸치와 앨퉁이의 월별 공간 분포와 유사하였다. 한편 자치어 전체 출현량과 해양 환경과의 상관관계는 2월에 수온 및 염분과 양의 상관관계를 보였고, 용존무기질소와 음의 상관관계를 보였다. 6월에는 용존무기질소와 음의 상관관계, 12월에는 엽록소-a와 양의 상관관계를 보였다. 최우점종인 멸치는 4월에 염분, 6월에 엽록소-a 8월에 용존무기질소와 유의한 상관관계를 보였다. ANOSIM 분석 결과, 자치어의 월별 종조성은 유의한 차이를 보였으며, 각 월별 dissimilarity는 주로 멸치와 앨퉁이의 출현량 변동에 의해 결정되었으나, 그 외 우점 분류군들의 종조성과 출현량 변화가 조사 시기별로 유의한 차이에 영향을 미쳤다. 정준대응분석 결과 자치어 군집의 분포가 저수온기에는 주로 수온, 고수온기에는 염분, 동물플랑크톤 건중량 및 영양염류 농도 등 비교적 다양한 환경요인에 영향을 받고 있었다.

• 환경생물
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• 제41권3호
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• pp.179-192
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• 2023

인천 영흥도는 대한민국에서 가장 큰 하천인 한강의 담수가 유입되어 영양염의 변화가 예상되는 해역이다. 특히 해양의 영양염의 변화는 식물플랑크톤을 포함한 미소생태계의 변화를 야기시키고, 어패류와 같은 상위 단계의 현존량에도 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 인천 영흥도 연안은 국내의 주요 수산물 생산지임에도 불구하고 미소생태계의 기초자료조차 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 인천 영흥도의 기초자료 수집을 위해, 2014년부터 2018년까지 5년간 미소생태계를 조사하였다. 특히, 연안에서 유입되는 담수의 영향을 거리를 통해 비교하기 위해, 연안 정점(S1)과 연안으로부터 0.75, 1.5, 3 km 떨어진 대조구 정점을 설정하여 물리·화학·생물학적 요인의 변화를 모니터링했다. 그 결과 수온(15.7~26.7℃), 용존 산소(5.73~14.31 mg L^-1), 염분도(28.5~34.1) 및 pH(6.65~8.80)는 계절에 따른 변화만 관찰되었을 뿐, 정점에 따른 유의미한 차이는 관찰되지 않았다. 영양염의 경우, 용존무기질소는 4~6월에 평균 6.4 μM의 농도에서 7~11월 16.4 μM로 증가하였고, 인산 인 및 규산 규소 역시 4~6월 각각 0.4 μM, 2.5 μM에서 7~11월 1.1 μM, 12.0 μM로 그 농도가 증가하였다. 특히 인산 인은 2014~2015년 최대 0.2 μM로 2016~2018년(2.2 μM)에 비해 낮은 농도로 관찰되어, 해당 기간동안 인산 인 제한 현상이 나타나며 계절에 따른 차이는 보였으나, 서해의 뚜렷한 조석차에 의해 정점 간 차이는 나타나지 않았다(Table S1). 연간 댐 방류량이 낮았던 2014~2015년 조사 정점에서 인산 인 제한현상이 두드러졌고, 해당 시기 식물플랑크톤의 현존량은 최대 3,370 cells mL^-1으로 높게 관찰되었다. 그러나 해당 시기, 용존유기탄소 혹은 박테리아의 현존량 증가는 관찰되지 않았다. 생물학적 요인 역시 3 km의 거리에 따른 정점 간 차이는 관찰되지 않았으나, 계절 및 담수 유입에 따른 미소생태계 변화에 관한 기초자료를 축적할 수 있었다. 본 연구를 통해 미소생태계의 기초자료 수집을 통한 인천 연안의 생태계를 이해하였으며, 다양한 오염원으로부터의 교란을 방지하기 위해 인천 영흥도에서의 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 사료된다.