• Ocean and Polar Research
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• 제36권4호
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• pp.447-454
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• 2014

In August, 2013, we collected epifaunal megabenthos using a deep sea camera (DSC) around a benthic impact study (BIS) site. This was located in the KR5 block of the Korea Deep Ocean Study (KODOS) area in the Northeastern Pacific. The DSC was positioned at $6.8{\pm}2.9m$ (SD) from the sea bottom and was operated from a position at $131^{\circ}56.85^{\prime}-131^{\circ}55.02^{\prime}W$ for 2.3 h at a speed of 1-2 knot. The geographical features of the study area consisted of two structures; a trough in the middle and hills at the east and west sides. Sediment conditions were consistent within six blocks and were affected by slope and polymetallic nodule deposits. We analyzed 226 megafaunal species. Sipunculida comprised the highest percentage of individuals (39%), and the dominant epifaunal megabenthos were Hormathiidae sp., Primnoidae sp., Hexactinellida sp., Hyphalaster inermis, Freyella benthophila, Paelopatides confundens, Psychropotes longicauda, and Peniagone leander. More than 80% of the total density of megafauna occurred on sea plain (D- and E-blocks). We found two distinct groups in the community, one located on sea plains and the other along both sides of the sea slop. Our results suggest that geographical features such as slope and polymetalic nodule deposits are important in controlling the distribution of the epifaunal megabenthos around the KODOS area.

• Ocean and Polar Research
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• 제26권2호
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• pp.341-349
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• 2004

Hyrdography and deep currents were measured from 1997 to 1999 to investigate deep-sea environments in the KODOS (Korea Deep Ocean Study) area of the northeastern tropical Pacific. KODOS area is located meridionally from the North Equatorial Current to the boundary between the North Equatorial Current and the Equatorial Counter Current. Strong thermocline exists between 10 m and 120 m depths at the study area. Since that strong thermocline does hardly allow vertical mixing between surface and lower layer waters, vertical distributions of temperature, salinity, dissolved oxygen and nutrients drastically change near the thermocline. Salinity-minimum layer, which indicate the North Pacific Intermediate Water (NPIW) and the Antartic Intermediate Water (AAIW), vertically occupies vertically at the depths from 500 m down to 1400 m. The NPIW and the AAIW horizontally occur to the north and to the south of $7^{\circ}N$, respectively. The near-bottom water shows the physical characteristics of $1.05^{\circ}C$ and 34.70 psu at the depths of 10 m to 110 m above the bottom (approximately 4000-5000 m), which was originated from the Antarctic Circumpolar Water. It flows northeastwards for 2 to 4 months at the study area, and its mean velocity was 3.1-3.7 cm/s. Meanwhile, reverse (southwestward) currents appear for about 15 days with the average of 1.0-6.1 cm/s every 1 to 6 months. Dominant direction of the bottom currents obtained from the data for more than 6 months is northeastward with the average speeds of 1.7-2.1 cm/s. Therefore, it seems that deep waters from the Antarctica flow northwards passing through the KODOS area in the northeastern tropical Pacific.

• 한국해양학회지
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• 제25권4호
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• pp.189-204
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• 1990

태평양 클라리온-클리퍼톤 균열대 서부의 KODOS(Korea Deep Ocean Study)지역에 분포하는 망간단괴의 성인과 분포, 그리고 분포 원인을 규명하기 위하여 망간단괴와 퇴적물을 채취하여 화학 및 광물학적 분석을 하였다. 이 지역의 망간단괴는 Mn/Fe 비 가 크고 구리, 니켈, 아연, 마그네슘, 토도로카이트 함량이 높으며 표면조직이 거친 속성기원의 망간단괴(S-형 망간단괴)와 철, 코발트, 버나다이트 함량이 높고 표면조직 이 매끈한 수성기원의 망간단괴(S-형 망간단괴) 그리고 화학 및 광물조성과 표면조직 이 두 기원의 중간성격을 띄는 망간단괴(R-S-형 망간단괴)로 구분된다. 성인 및 부존 밀도 등의 특성에 따라 KODOS-89 지역은 크게 4지역으로 구분된다. 즉, 부존밀도가 10 kg/m$^2$이하이고 수성기원의 망간단괴가 분포하는 최북단지역, 부존밀도가 1 kg/m$^2$ 내 외이고 속성기원의 망간단괴가 분포하는 남부 지역, 그리고 부존밀도가 10 kg/m$^2$ 이 상으로 높고 수성기원의 망간단괴가 분포하는 해저산지역으로 구분된다. 이러한 망간 단괴의 분포특성은 주로 위도에 따른 수층의 생산성 및 해저지형의 차이에 의해 기인 되었다고 생각된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제4권1호
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• pp.50-62
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• 1999

한국심해연구지역 (KODOS)-97 퇴적물은 색깔, 화학적 특성, 물리적 특성 등에 의해 깊이에 따라 상부로부터 Unit I, II, III로 구분된다. 깊이별로 산출되는 방산충 군집의 변화와 방사성 동위원소인 $^{10}Be$와의 대비를 통하여 연구지역의 층서를 확립하고 이를 토대로 이 지역의 고해양환경을 분석하였다. 중기 에오세에서 제 4기까지의 시대범위를 가지는 방산충들이 산출되었으며 대부분의 깊이에서 제 3기와 제 4기 종들이 섞여 나와 방산충을 포함한 퇴적물의 재동작용이 활발한 지역임을 나타낸다. 방산충들은 퇴적물 상부에서 하부로 갈수록 점점 용해의 정도가 심해지며 Unit III에서는 대부분의 방산층이 용해되어 산출되지 않는다. 정점에 따라 일정하지는 않지만 Unit I의 중간정도의 퇴적구간이 Collosphaera tuberosa Zone에 속하는 총으로 약 0.21 Ma의 연령을 가진다. Unit II는 Stylatractus universus가 절멸하는 시기인 0.42 Ma보다 젊은 층으로 Collosphaera tuberosa Zone에 속한다. Unit III는 후기 에오세보다 오래되지 않는 제 371 층으로 Unit III와 그 상부 퇴적층 사이에는 최소한 300만년 이상의 퇴적결층이 존재한다. 퇴적결층의 시기는 중기마이오세 말기와 플라이오세 기간이며 그 기간 중 강화된 남극저층해류가 퇴적결층의 원인으로 작용한다. 방산충을 이용한 연령추정과 방사성 동위원소 $^{10}Be$을 이용하여 추정한 퇴적물의 연령대비가 잘 된다. 본 연구지역의 제 4기 동안의 퇴적율은 약 0.15~0.5 mm/kyr로 아주 낮은 퇴적율을 나타내고 지역에 따른 퇴적작용의 변화가 다양하다. 전 코어를 통해 산출되는 방산충들은 대부분 난류종들로 기후에 따른 종조성의 변화를 보이지 않았다.

• 한국환경과학회지
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• 제6권6호
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• pp.595-604
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• 1997

To investigate characteristics of biogeochemical environment of the Korea Deep Ocean Study(KODOSI area in the northeast Pacific Ocean, we preferentially measured Inorganic nutrients and fluorescent organic matters. Typically. the permanent thermocline was well developed at the depth of 200~1000m In the study area. Nitrate. phosphate and silicate were low In the surface mixed layer and Increased with depth. N/P and N/Si showed 15 and 0.2 respectively In the deeper layer. Two fluorophores, biomacromolecule(protein-like) and geomacromolecule (humid-like) , were observed by three dimensional fluorescence excltatlon/ emission spectra matrix. Biomacromolecule(maximum fluorescence at $Ex_{280m}/Em_{330nm}$) ranged from 41.9 to 147.0 TU with its maximum In the surface mixed layer and minimum in deeper water, This is a same trend that has been reported for DOC in the equatorial Pacific. This suggests that biomacromolecule might be labile and converted to refractory humic substance after bacterial degradation In the deeper layer. On the contrary, geomacromolecule(maximum fluorescence at $Ex_{330m}/Em_{430m}$), ranged from 7.6 to 46.5 QSU, showed minimum in the surface nixed layer(euphotic zone) Implying photodegradation and then increased with depth at all stations. In the characteristics of vertical profiles, the relationship between biomacromolecule and geomacromolecule showed negative correlation. Such trend can be attributed to biochemical regeneration or formation of fluorescent materials accompanying oxidation and rennnerallzation of settling organic matter.

• 한국해양학회지:바다
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• 제3권3호
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• pp.142-148
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• 1998

심해저 망간단괴 채광에 따른 저층생태환경의 변화를 평가하기 위한 기초환경연구의 일환으로 북동적도 태평양 심해저 퇴적물 내의 총 ATP(T-ATP), 용존 ATP(D-ATP) 그리고 입자성 ATP(P-ATP)의 농도 및 수직분포양상을 연구하였다. T-ATP는 퇴적물 6 cm 깊이 내에서 4.4~40.6, D-ATP는 0.6~16.1, 그리고 P-ATP는 3.0~29.2 ng/g dry sediment의 범위로 변했다. T-ATP의 약 84%, D-ATP의 약 81% 그리고 P-ATP의 약 74%가 표층 퇴적물 2 cm 이내에 분포하는 것으로 나타났으며, 분포양상이 퇴적물 내의 함수율과 높은 상관관계를 나타냈다. 이러한 결과는 심해저 퇴적물 내의 미생물(P-ATP) 분포가 수층으로부터 전달되는 유기탄소에 의해 결정됨을 의미한다. 다중주상 시료채집기를 사용해 획득한 퇴적물에서 P-ATP 최대층이 0~0.5 cm 깊이 내에 존재하는 것으로 나타나, 표층이 교란되는 상자형 퇴적물 채집기보다는 다중주상 시료채집기가 심해저 퇴적물내 ATP의 미세수직구조의 연구를 위해서 더욱 효과적인 것으로 판명되었다. 결론적으로 ATP 농도가 퇴적물 깊이 6cm 이내에서 뚜렷한 수직분포양상을 보이는 것으로 미루어, ATP 분포양상이 향후 심해저 광업에 따른 미생물 생체량 변화를 평가하기 위한 유용한 환경기초자료로 사용될 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제4권4호
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• pp.390-399
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• 1999

북동태평양 심해저 생물자원 퇴적물에서 서로 다른 두 종류의 측정기 그리고 선상 및 육상 실험실에서 획득한 베인전단강도(vane shear strength) 자료의 비교 연구를 위하여 다중주상시료 채취기(multiple corer)로 규질 및 탄산질 퇴적물 시료를 채취하였다. 전단강도는 $2.0{\times}2.0$ cm의 베인($90^{\circ}$ four blade vane)이 장착된 수동베인측정기(hand-held vane apparatus, 수동베인) 그리고 회전식 점도계 (rotational viscometer)에 $1.0{\times}0.88$ cm의 베인을 장착하여 구성한 전동베인 측정기(motorized shear vane system, 전동베인)로 측정되었다. 수동베인과 전동베인으로 측정된 전단강도 값들은 코어 깊이에 따라 증가하는 동일한 변화 양상을 보이며, 절대 값도 유의한 차이를 보이지 않는다. 그리고 선상에서 측정된 전단강도 값에 비하여 3개훨월후 실험실에서 동일 장비에 의해 측정한 값들 또한 큰 차를 나타내지 않는다. 한편, 실험실에서 전동베인으로 동일한 코어를 2~4회 반복 측정한 결과 동일한 깊이에서도 측정 지점(hole)에 따라 차이가 나타난다. 또한 한 정점 내에서 서로 다른 코어 시료중 전단강도 값은 상당한 차이를 보이는 경우도 있다. 이는 심해저 주상 퇴적물의 물리적 특성이 생물 교란 작용 등의 영향으로 국부적으로 다르기 때문에 나타난 결과로 판단된다. 즉 심해저 퇴적물의 전단강도는 선상에서 또는 3개월이 지난 후 실험실에서, 그리고 두 종류의 기기를 사용하여도 깊이에 따른 유의한 차이를 보이지 않고, 오히려 한 코어시료 내의 국부적 물성차이 또는 한 정점 내 지점별 물성차이에 의한 변화 폭이 더 크게 나타낸다.

• Ocean and Polar Research
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• 제27권1호
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• pp.1-13
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• 2005

The samples for organic carbon analysis were collected between $5^{\circ}\;and\;17^{\circ}N$ along $131.5^{\circ}W$ in the northeast Pacific KODOS (Korea Deep Ocean Study) area. The mean concentration of total organic carbon (TOC) in the surface mixed layer $({\sim}50 m)$ was $100.13{\pm}2.05{\mu}M-C$, while the mean concentration of TOC in the lower 500m of the water column was $50.19{\pm}4.23{\mu}M-C$. A strong linear regression between TOC and temperature $(r^2=0.70)$ showed that TOC distribution was controlled by physical process. Results from the linear regression between chlorophyll-a and TOC, and between chlorophyll-a and particulate organic carbon (POC), decreasing of dissolved organic carbon (DOC) in the surface layer caused by non-biological photo-oxidation process. Below the surface layer, biological production and consumption occurred. DOC accumulation dominated in the depth range of $30{\sim}50m$ and DOC consumption occurred in the depth range of $50{\sim}200m$. TOC was inversely correlated with apparent oxygen utilization (AOU) and TOC/AOU molar ratios ranged from -0.077 to -0.21. These ratios indicated that TOC oxidation was responsible fur $10.9{\sim}30.1%$ (mean 20.2%) of oxygen consumption in the NE Pacific KODOS area. In the euphotic zone, distributions of dissolved and particulate organic matter were controlled by photo-chemical, chemical, biological and physical processes.

• Ocean and Polar Research
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• 제25권4호
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• pp.529-543
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• 2003

Deep-sea surface sediments, acquired from 1997 to 2002 in the Clarion-Clipperton fracture zone of the northeast equatorial Pacific, were analyzed for index and geotechnical properties to provide background information for the design of manganese nodule minor. The sediments were classified into 16 types based on the measured properties and evaluated in terms of miner maneuverabillity and potential environmental impacts arising from mining activities. It was found that the middle part of the study area covered with coarse siliceous sediments is more favorable to the commercial production than the northern part of pelagic red clay. In particular, Area B2 in the middle part is considered the best mining site since it shows the highest abundance as well as it consists mostly of normally to over consolidated (types B, C, D) coarse siliceous sediments that are appropriate for effective minor movement and accompany weak environmental impacts. Taking account of all the analyzed core logs, the average shear-strength values are proposed as a practical guideline fur movements of a manganese nodule miner: 6.0 kPa at 10cm and 7.0kPa at 40cm below the seabed.

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권3호
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• pp.173-182
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• 2007

북동태평양 클라리온-클리퍼톤 균열대 지역의 해저평원에는 여러 유용 금속을 함유한 망간단괴가 다량 분포하는 것으로 알려져 있다. 심해저카메라(DSC)를 이용하여 지형과 단괴 부존량과의 상관관계를 제시하는 연구 결과마다 단괴 생산 유망 지역의 단괴부존량과 지형과의 관계를 다르게 설명하고 있다. 또한, 수중에 위치하는 DSC 위치추정 방법론에 대한 정확한 근거가 명확하게 제시되지 않았다. 북동태평양 대한민국 심해연구(KODOS) 지역에서 현장탐사를 수행하여 지형에 따른 단괴 채광조건의 변화를 관찰하였다. 이 연구에서는 망간단괴 분포 경향 및 채광가능지역을 분석하고자 할 때, DSC를 이용한 근접 해저면 영상관찰 방법의 활용가능성을 제시하고자 하였다. 이를 위해 해저산이 없는 심해평원지역인 KODOS 지역의 남쪽구역($132^{\circ}10'W$, $9^{\circ}45'N$ 부근)에서 DSC 영상으로부터 단괴 부존량을 추출하고 다중빔음향측심기를 사용하여 해저면 수심 변화를 동시에 측정하였다. 또한, DSC 수중 위치추정의 정확성을 제고하고자, DSC 위치 계산 방식에 적절한 가정을 도입하였고, DSC 측선의 교차점에서 측정한 부존량을 이용하여 간접적으로 위치 추정의 정확도를 검증하였다. DSC 영상을 관찰하면 단괴 및 퇴적물뿐만 아니라 해저면의 함몰지역인 균열대를 다수 발견할 수 있다. 또한, DSC 영상을 통해 관찰된 해저 균열대의 발견시간 자료로 부터 채광 장애지역으로 예상되는 균열대의 위치 추정을 시도하였다. 분석 결과 채광장비가 주행할 수 없는 채광 장애지역은 해저사면과 해저구릉지역임을 확인할 수 있었다.