• 한국수산과학회지
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• 제41권2호
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• pp.134-139
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• 2008

To improve the oxygen-deficient water mass (ODW), the spatial and temporal variation in the water quality and characteristic of ODW occurrence were analyzed using yearly water quality data from 1989 to 2006 in Jinhae Bay, Korea. In addition, we estimated $ODW_{area},\;ODW_{vol.}$ and $ODW_R$ for Jinhae Bay. The overall water quality improved during the 2000s, based the annual variation in dissolved oxygen, chemical oxygen demand, etc. A cluster analysis classified Jinhae Bay into the southwestern, central, northern, and eastern regions. ODW occurred throughout the southwestern region in 1993 and 2002-2004, and the estimated $ODW_{vol.}$ was about $1.92km^3$. ODW did not occur in the eastern region because circulating seawater was exchanged in that part of Jinhae Bay. As ODW was generated every year in the southwestern region, this is the most polluted area in Jinhae Bay. The ODWR decreased in the northern region, showing that the water quality there has improved since a wastewater treatment plant began operating in 1994.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제9권4호
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• pp.216-224
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• 2006

하계 가막만에서 발생하는 빈산소 수괴의 형성과정과 그 특성을 규명하기 위하여 2005년 6월 17일부터 2005년 9월 12일까지 주 간격으로 조사하였다. 표층 수온은 내만에서 만 입구로 갈수록 낮았으나, 저층 수온은 만 입구와 내만보다 만 중앙에서 높게 나타났다. 수괴의 수직적인 성층은 매우 발달하였으며, 수온약층은 수심 3-5m에서 관측되었다. 저층의 빈산소 수괴는 7월초에 내만 안쪽에서 나타났으며, 8월초에는 만 중앙부까지 확산되었다. 수괴의 평균투명도와 광소멸 계수($K_d$)는 각각 4.0m와 0.47로 나타났다. 저층의 영양염과 클로로필 ${\alpha}$ 농도는 표층보다 유의하게 높았으며, 만 입구보다 내만에서 높게 나타났다. 빈산소 수괴의 저층에서 퇴적물의 산소투과 깊이는 지극히 낮았으며, 산소소모율은 빈산소가 소멸된 수괴에서 보다 낮았다. 빈산소 수괴가 발생하는 기간동안 용존 산소 농도는 저층의 영양염 농도와 유의한 역 상관관계를 보였으나, 표층 영양염 농도와는 유의한 관계를 보이지 않았다. 저층에서 산소 감소의 촉진은 퇴적물에서 산소소모율 증가와 저층 부근에서 미생물에 의한 유기물 분해 때문인 것으로 판단되었다.

• 한국수산과학회지
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• 제27권4호
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• pp.413-433
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• 1994

진해만은 빈산소로 인한 수산생물의 생산성 저하가 현저하다. 본 연구에서는 진해만의 수질환경개선 및 회복을 위해서 빈산소 수괴의 형성방지가 무엇보다도 중요하다고 생각되어 해수유동 및 물질순환 모델을 이용하여 빈산소 수괴 형성상태를 재현하였고, 주요 오염부하가 용존산소에 미치는 영향의 정도를 예측하여 어장환경 관리방안을 도출한 결과는 다음과 같다. 저층의 용존산소 농도분포는 수온 및 밀도성층과 밀접한 관계를 가지고 변동하였고 수온성층이 가장 강했던 $6{\sim}7$월에 양식어장이 밀집된 진해만 서부해역과 마산만 해역에서 2.0mg/l이하의 빈산소 수괴가 형성되었다. 해수유동 모델에 의한 $M_2$분조 계산결과 창조시 유향의 주류는 가덕수로를 통하여 서쪽으로 이동하였고 일부는 마산만으로 유입되었으며, 낙조시는 반대방향이었다. 최강유속은 가덕수로 부근에서 발생하였고 진동만, 고현성만, 원문만등의 진해만 서부해역과 마산만에서는 5cm/sec이하로 미약하였다. 항유는 만 중앙부와 칠천도 사이에서 반시계방향의 환유가 형성되는 것이 특징적이었으며, 마산만이나 당황만 입구 부근에서는 표층의 경우 남향의 흐름이 나타났고, 저층에서는 북향의 흐름이 형성 되었다. 물질순환 모델의 보정결과 상관성은 0.85이상을 보였고 상대오차는 $28\%$이하의 범위내에서 여름철의 빈산소 수괴를 재현하였다. 각종 오염부하가 용존산소에 미치는 영향의 정도와 범위를 시뮬레이션을 통하여 예측한 결과 SOD가 전지역에 걸쳐 가장 큰 영향을 나타내었고 ,마산만의 유입부하도 용존산소 분포에 큰 영향을 미쳤으나 마산만내 국한되어 나타났으며, 양식생물에 의한 부하는 영향도 적었고 진해만 서부해역에 국한되었다. 빈산소 수괴가 강하게 형성되는 마산만과 진해만 서부해역의 빈산소 수괴 형성방지를 위해 효율적인 오염저감 대책으로서 마산만의 경우 유입 COD부하와 SOD를 저감해야하며, 진해만 서부해역의 경우 SOD가 주가 되어야 함을 알 수 있었다. 회복시켜야 할 용존산소 농도를 해역II등급인 5.0mg/l의 농도를 유지시키기 위해서는 마산만의 경우 유입되는 COD 부하를 $50\%$, SOD를 $70\%$로 저감해야 하며, 진해만 서부해역의 경우 SOD를 $95\%$, 양식생물 오염부하를 $90\%$까지 저감해야 되는 것으로 나타났다.

• 한국수산과학회지
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• 제26권4호
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• pp.392-400
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• 1993

원문만에 대하여 저산소수괴의 출현 및 계절적 변동특성을 구명하고, 하계 저층용존산소를 일정수준 이상으로 유지하기 위한 적정오염부하량 산정을 위하여 1989년 7월부터 1991년 12월까지 약 2년 6개월 동안 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 저산소수괴의 계절적 변동은 매년 그해의 해황변동에 따라 크게 다르며, 1990년과 1991년은 하계 성층의 형성과 더불어 저층에서의 용존산소 저하현상이 나타났으며, 특히 1990년 원문만에서는 대체적으로 봄부터 용존산소의 저하가 시작되어 여름에는 강한 저산소 또는 무산소수괴가 형성되었다가 가을에 회복되는 양상을 나타내고 있다. 2. 저산소수괴의 시공간적 변동은 기온, 일조시간, 강우량, 바람 등에 의한 수직성층의 변동과 밀접한 관계를 나타내며, 그 해역에서의 적조발생은 저산소수괴 형성을 촉진시키는 것으로 생각된다. 3. 저층 용존산소 농도가 낮은 시기에는 영양염 농도가 표층에 비하여 저층에서 높은 분포였으며, 저층 산소가 정상적으로 회복된 시기에는 표${\cdot}$저층 영양염 농도가 비슷하거나 오히려 표층에서 높은 농도를 나타냈다. 또한, AOU와 인산인과의 상관성으로부터 AOU $4{\sim}5mg/l$ 이하에서의 직선과 AOU $4{\sim}5mg/l$ 이상에서의 급격한 기울기를 가진 2개의 직선으로 나타났다. 4. 1990년 원문만의 시간에 따른 용존산소 변화 곡선은 $DO(ml/l)=9.99-0.21{\times}(day)+0.0015{\times}(day)^2-0.0000023{\times}(day)^3+{\cdots}{\cdots}$와 같이 나타낼 수 있었고, 산소소비계수 0.0458/day, 산소공급계수 0.0157ml/l/day로서 임계점의 산소농도를 3.52ml/l 이상으로 유지시키기 위해 공급되어야 할 산소량은 0.141ml/l/day였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제8권2호
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• pp.177-186
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• 2003

하계 진동만 저층수의 저산소화에 미치는 성층 및 바람의 효과를 고려한 수평 및연직 유동성분의 영향을 조사하여 내만역에서의 빈산소수괴 형성기구를 밝혔다. 진동만에서 수온, 염분, 용존산소 및 풍향, 풍속은 1998년 3월부터 1999년 2월 사이에 조사하였다 저층수에서 5 이하의 낮은 용존산소농도가 5월에서 9월에 걸쳐 존재하였으며, 표층수의 고온·저염화에 따라 강한 약층이 형성되어 연직기울기는 매우 크게 나타난 하계(7∼8월)에 3 이하의 극히 낮은 용존산소농도가 출현하였다. 이와 같은 저농도의 용존산소는 특히 만 안쪽 정점에서 춘계(5∼6월)에도 관찰되었다. 또한, 하계(8∼9월)에 5 이하의 낮은 용존산소농도를 가지는 저층수가 약 4∼6 m 수층까지 표층쪽으로 부상하는 특징적인 현상이 나타났다 여름철 진동만에서 바람의 효과를 고려한 잔차류의 연직성분을 살펴보면, 이 지역에서 우세한 북풍이나 서풍계열의 바람에 의해서 만 바깥쪽을 하강류역이, 만 안쪽은 상승류역이 발생한다. 또한, 하강류역인 만 바깥쪽에서 만 안쪽으로 향하는 저층류가 발달하였는데, 이것은 표층으로부터 침강된 유기물질의 만 안쪽으로의 유입을 초래할 수 있을 것으로 기대된다. 한편 말 안쪽에서 나타나는 상승류의 존재가 만 안쪽에서 형성된 저층의 빈산소수를 표층 근처까지 부상하게 하는 역할을 하는 것으로 보인다.

• 한국해양공학회지
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• 제22권5호
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• pp.75-82
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• 2008

As a basic study for establishing a countermeasure for an oxygen deficient water mass (ODW), we investigated the variation of ODW volume according to the enforced total pollution load management in Jinhae Bay. This study estimated the inflowing pollutant loads into Jinhae Bay and predicted the reduction in ODW by using a sediment-water ecological model (SWEM). The result obtained in this study are summarized as follows: 1) The daily average pollutant loads of COD, SS, TN, TP, DIN, and DIP inflowing into Jinhae bay in 2005 were estimated to be about 12,218 kg-COD/day, 91,884 kg-SS/day, 5,292 kg-TN/day, 182 kg-TP/day, 4,236 kg-DIN/day, and 130 kg-DIP/day. 2) The calculated results of the tidal current by the hydrodynamic model showed good agreement with the observed currents. Also, an ecological model well reproduced the spatial distribution of the water quality in the bay. 3) This study defined the ODWDI (ODW decreasing index) in order to estimate the ODW decreasing volume caused by a reduction in the inflowing pollutant loads. As a result, the ODWDI was predicted to be about 0.91 (COD 30% reduction), 0.87 (COD 50% reduction), 0.79 (COD 70% reduction), 0.85 (ALL 30% reduction), 0.66 (ALL 50% reduction), and 0.45 (ALL 70% reduction). The ODW volume was decreased 1.5 $\sim$ 2.6 times with a reduction in the COD, TN, and TP inflowing pollutant loads compared to a reduction in just the COD inflowing pollutant load. Therefore, it is necessary to enforce total pollution load management, not only for COD, but also fm TN and TP.

• 한국해양공학회지
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• 제24권6호
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• pp.41-50
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• 2010

This study established a 3D ecosystem model composed of stratification considering the topographic heat accumulation effect and river outflow, and then applied this model to Jinhae, Masan Bay. Specifically, it reenacted the formation and developmental process of ODW according to the stratification by calculating the kinematic eddy viscosity and eddy diffusion coefficient of the stratification model. The results were used as input data for the ecosystem model and compared with DO, COD, I-N, and I-P, which is the standard index of ocean water quality. As a result, it was determined that COD and T-N are third grade and T-P is second grade standards for a natural environment.

• 한국환경과학회지
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• 제8권5호
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• pp.575-586
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• 1999

From the environmental aspects, primary productivity of phytoplankton plays the most improtant role in enhancement of marine culture oyster production. This study may be divided into two branches; one is estimation of maximum oyster meat production per unit facility(Carrying Capacity) under the present enviromental conditions in Kamak Bay, the other is improvement of carrying from increase of primary productivity by changing the environmental conditions that cause not ot form an unfavorable environment such as the formation of oxygen deficient water mass using the eco-hydrodynamic model. By simulation of three-dimensional hydrdynamic model and ecosystem model, the comparison between observed and computed data showed good agreement. The results of sensitivity analysis showed that phytoplankton maximum growth rate was the most important parameter for phytoplankton and dissolved oxygen. The estimation of mean primary productivity of Wonpo, Kamak, Pyongsa, and Kunnae culture grounds in Kamak Bay during culturing period were 3.73gC/$m^2$/d, 2.12gC/$m^2$/d, 1.98gC/$m^2$/d, and 1.26gC/$m^2$/d, respectively. Under condition not ot form the oxygen deficient water mass, four times increasing of pollutants loading as much as the present loading from river increased mean primary productivity of whole culture grounds to 4.02gC/$m^2$/d. Sediment N, P fluxes that allowed for 35% increasing from the present conditions increased mean primary productivity of whole culture grounds to 3.65gC/$m^2$/d. Finally, ten times increasing of boundary loadings from the present conditions increased mean primary productivity of whole culture grounds to 3.95gC/$m^2$/d. The maximum oyster meat production per year and that of unit facility in actual oyster culture grounds under the present conditions were 6,929ton and 0.93ton, respectively. This 0.93ton/unit facility is considered to be the carrying capacity in study area, and if the primary productivity is increased by changing the environmental conditions, oyster production can be increased.

• 한국수산과학회지
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• 제24권1호
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• pp.21-30
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• 1991

충무시 북서쪽에 위치한 폐쇄성 내만으로 만 외측에는 굴 양식을 하고 있는 북만의 부영양화현상을 구명하고 수질이 최악에 달하는 하계에 일정수준 이상의 용존산소를 유지하기 위한 적정오염부하량 산정을 위해 1988년 1월부터 동년 12월까지 평균 월 4회 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 전 조사 지점에서 총무기질소는 $0.10{\~}127.41$(평균: 10.71)$\{mu}g-at/l$, 인산 인은 ND-4.29(평균: 0.40) ${\mu}g-at/l$, Chlorophyll-a는 $0.35{\~}132.75$(평균; 11.90) $mg/m^3$이었고, 여름철 동안 평균농도는 각각 $11.06{\mu}g-at/l,\;0.80\mu g/l,\;11.11mg/m^3$로 이미 부영양상태에 있었다. 용존산소는 전 조사지점에서 $0.00{\~}13.42$(평균:6.45)ml/l 였고, 장마가 끝나고 일정한 기간이 경과한 시점인 7월에 전 지점의 저층에서 평균 2.08ml/l의 저산소수괴가 형성되었으며, 8월이후 증감을 되풀이하면서 점차 회복되는 경향을 보였다. 하계에 북만의 시간에 따른 용존산소 변화곡선은 $DO(ml/l)=15.57-1.40{\times}(day)+0.03{\times}(day)^2+0.0001{\times}(day)^3+......$와 같이 나타낼 수 있었고, 이와 같은 산소변화 특성으로부터 구한 산소소비계수 및 공급계수의 고유치는 각각 0.222/day, 0.018ml/l/day로 북만의 용존산소 수지 특성으로 볼 때 하계에 무산소 또는 저산소 상태를 막고 4ml/l이상의 용존산소를 유지하기 위해서는 이 일대의 해역에 수로의 변경이나 산소 공급장치를 이용 0.856ml/l/day 만큼의 산소를 공급하든지 또는 이 량에 해당되는 유입 BOD 부하를 폐수처리장 건설 등을 통하여 감소시켜야 할 것으로 생각된다.

• The Korean Journal of Ceramics
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• 제4권2호
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• pp.128-135
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• 1998

The paper gives a brief introduction to protonic defects and their chemistry, thermodynamics and transport in oxides. The temperature dependence of the equilibrium concentration of protons is illustrated and compared for different acceptor-doped oxides. The difficulties of saturating as well as emptying the oxides of protons are discussed. In order to illustrate the possibility of lattice relaxation of defects, a conceptual study is made of a case where the enthalpy of dissolution of protons(water) at the cost of oxygen vacancies is assumed dependent on the concentration of vacancies. It is shown how this changes the behavior of hydration curves vs temperature and water vapour pressure. finally, a discussion is given on the water uptake in heavily oxygen deficient oxides; how water uptake may affect order-disorder in the oxygen sublattice and eventually lead to defective, disordered or ordered oxyhydroxides or hydroxides of potential interest as intermediate temperature proton conductions.