• 한국해양학회지:바다
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• 제24권4호
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• pp.519-534
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• 2019

여름철 인공호수(간월호, 부남호)로 부터의 담수방류시 천수만 수질(영양염, 유기물, 미량금속)에 미치는 영향을 평가하기 위해 2011년 6, 7, 8, 10월에 평상시와 담수방류 시기 각 2회씩의 해수를 채취하였다. 담수가 방류되면 용존 무기 질소(DIN)의 농도가 만내의 모든 수층에서 약 3-4배 증가하였고, 평상시 암모니아성 질소(NH₄⁺-N)가 우세하다가 담수방류시 질산성 질소(NO₃^--N)가 우세하였다. 용존 무기인(DIP)의 경우 내만 표층에서 절반으로 감소하였고 저층에서는 1.5배 증가하였으며 규산염(Si(OH)₄)은 내만 저층에서 2배 증가하는 모습을 보였다. Redfield ratio는 담수 방류시 인 제한 환경으로 바뀌었다. 용존 유기 탄소(DOC) 및 질소(DON)는 약 2배 증가하였고, 입자상 유기 탄소(POC), 질소(PON), 인(POP) 및 생물기원 규소(Bio-SiO₂)는 내만 표층에서 약 2배 이상 증가했다. 용존 금속(Fe, Co, Ni, Cu)은 내만의 표층에서 증가하였으나, 용존 Cd의 경우 만의 표층에서 절반으로 감소하였다. 이와 같은 결과로 미루어 볼 때 영양염, 유기물 및 금속 농도가 높은 인공호수의 물이 만으로 유입되면, 천수만 내의 영양염 및 용존 유기물, 금속농도가 증가하고, 식물플랑크톤 대증식이 발생하여 표층에서 산소 과포화, 저층에서 빈산소를 발생시킨다. 빈산소와 함께 내만의 저층에서는 매우 높은 농도의 영양염(DIN, DIP, Si(OH)₄) 농도가 존재하였다. 수질 평가 지수값을 통해 천수만의 부영양화 정도를 평가한 결과, 평상시에는 3등급 이하로 나타나다가 방류시 5등급으로 바뀌게 됨을 알 수 있었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제19권2호
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• pp.109-124
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• 2014

남극 아문젠해의 탄소순환을 이해하기 위해서 표층에서 심층으로의 입자상 유기탄소 침강플럭스를 ${\psi}$/${\psi}$ 비평형법을 이용하여 추정하였다. 2012년 2월과 3월에 걸쳐 남극 아문젠해의 총 14개 정점에서 깊이별로 해수시료를 채취하였고, 총 ${\psi}$, 용존 ${\psi}$ 및 입자상 유기탄소를 분석하였다. 수심에 따라 총 ${\psi}$의 활동도 농도는 ${\psi}$에 비하여 결핍과 과잉을 나타내었다. 유광대에서 총 ${\psi}$의 결핍 정도는 엽록소 및 형광도와 거울상을 나타내고, 질산염 제거와 수반되어 나타나므로 생물 활동의 영향으로 파악되었다. 심층에서 일어나는 총 ${\psi}$ 결핍은 Fe/Mn 산화물에 의해 이루어지는 것으로 해석되었다. 유광대 바로 아래의 수층에서 나타나는 총 ${\psi}$ 과잉은 재광물화 작용보다는 이 깊이에 집적된 입자상 ${\psi}$에 기인하였다. 정상상태 모델로 추정한 ${\psi}$의 침강플럭스는 평균 $867{\pm}246dpmm^{-2}day^{-1}$이었으며, 유광대에서 질소와 인의 결핍 총량과 밀접한 관련성을 보였다. 입자상 유기탄소와 ${\psi}$의 비율($7.08{\pm}4.27{\mu}molCdpm^{-1}$)을 이용하여 추정한 입자상 유기탄소의 침강플럭스는 평균 $5.9{\pm}3.9mmolCm^{-2}day^{-1}$으로 나타났는데 이 값은 2-3월의 웨델해와 유사한 수준이었다. 입자상 유기탄소 플럭스와 일차생산력의 비율로 나타낸 생물 펌프의 효율(ThE)은 3-54%(평균 28%) 범위였다.

• 한국수산과학회지
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• 제32권4호
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• pp.409-415
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• 1999

우리나라 갯벌의 오염물질 정화능력을 알아보기 위해 물리, 화학적 특성이 서로 다른 충남 서천군 춘장대 갯벌, 전북 옥구군 어은리 갯벌 그리고 전북 계화도 갯벌을 채취하였다. 실험은 갯벌의 물리화학적 성분분석을 행하고, 갯벌을 채운 반응기를 이용해 유기물, 영양염류 및 중금속의 정화능력을 평가해 보았다. 1. 3개 갯벌의 입도분석 결과 어은리 갯벌이 니질의 함량이 $98.8\%$로 가장 높고, 춘장대 갯벌은 모래성분이 $97.84\%$로 가장 높았다. 유기물함량 (IL, COD, POC)는 니질 함량이 높은 어은리 갯벌에서 다른 두 갯벌 보다 2$\~$8배 이상 높았다. 2. 갯벌의 유기물 정화능력을 COD로 계산한 결과, 어은리 갯벌 0.75kg/ha/12hr, 계화도 갯벌 0.60kg/ha/12hr 그리고 춘장대갯벌 0.55 kg/ha/12hr 이었고, 3개 갯벌의 1일 평균 COD 정화능력은 1.27kg/ha/day이었다. 앞의 결과를 새만금 간척사업으로 소멸될 면적 (20000ha)에서 제거될 수 있는 유기물량으로 환산하면 25.4 ton/day로 계산되었다. 3. 갯벌의 영양염류 정화능력은 인산 인의 경우, 계화도에서 0.21 kg/ha/12hr, 어은리에서 0.39kg/ha/12hr, 그리고 춘장대에서 0.22kg/ha/12hr였고, 질산질소는 계화도에서 0.53kg/ha/12hr, 어은리에서 0.74kg/ha/12hr 그리고 춘장대에서 0.43kg/ha/12hr 이었다. 4. 갯벌의 중금속 정화능력은 Cu의 경우, 계화도 갯벌 88.9g/ha/12hr, 어은리 갯벌 89.1 g/ha/12hr 그리고 춘장대 갯벌 55.3g/ha/12hr이고 Pb은 계화도 갯벌 11.0g/ha/12hr, 어은리 갯벌 18.0g/ha/12hr 그리고 춘장대 갯벌 13.1g/ha/12hr그리고 Cd은 계화도 갯벌 1.7 g/ha/12 hr, 어은리 갯벌 2.6 g/ha/12 hr 그리고 2.1 g/ha/12 hr 이었다. 이상의 결과에서 갯벌의 정화능력은 니질의 함량이 많은 어은리 갯벌이 모래로 이루어진 춘장대 갯벌보다 상대적으로 높은 정화능력을 나타내어, 갯벌의 물리, 화학적 성상이 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_3호
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• pp.1043-1060
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• 2023

최근 기후변화의 가속화로 바다에 의한 탄소의 흡수 작용을 칭하는 '블루 카본(blue carbon)'에 대한 관심이 많아지고 있지만, 탄소 순환의 핵심이 되는 해양 생태계에 대한 우리의 이해는 아직 부족한 실정이다. 본 연구는 탄소 순환을 고려한 글로벌 해양 생태 권역(marine eco-province)을 k-means clustering 기법을 활용하여 분류·분석하였다. 지난 20년 간(2001-2020) 위성을 활용하여 생산된 Carbon-based Productivity Model (CbPM) 순 일차 생산량(Net primary production, NPP), particulate inorganic and organic carbon (PIC and POC), 위성 관측과 재분석모델을 결합하여 생산한 해수면 염분(sea surface salinity, SSS) 및 온도(sea surface temperature, SST) 총 다섯가지 자료를 활용하였다. 최적화 과정을 거쳐 총 9개의 생태권역을 도출하였으며, 각 권역의 공간분포와 특성을 분석하였다. 이 중 5개의 권역은 주로 대양의 특성을 반영하고, 4개의 권역은 연안 및 고위도 해역의 특성을 반영하는 것으로 나타났다. 또한, 기존에 알려진 해양 생태 권역과의 정성적 비교를 통하여 탄소순환을 고려한 해양 생태권역의 특징을 상세히 분석하였다. 마지막으로 과거 5년 단위(2001-2005, 2006-2010, 2011-2015, 2016-2020)로 생태 권역의 변화를 분석하였으며, 연안생태계의 빠른 변화와 특히 담수유입으로 인해 생산량이 높고 생태적으로 중요한 권역의 감소를 확인하였다. 이러한 연구 결과는 탄소 순환 및 기후변화를 고려한 해양 생태 권역 분류 및 연안 관리에 대한 중요한 참고자료로 활용 될 수 있으며, 기후 변화에 취약한 지역에 대한 체계적인 관리 지침 개발에 활용될 수 있다.

• 환경생물
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• 제23권2호
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• pp.163-172
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• 2005

남해 중앙부해역의 해양환경특성을 파악하기 위해 표층 퇴적물중의 와편모. 조류 시스트와 유기물 분포에 대한 조사를 2002년 4월부터 2003년 1월가지 총 6회 실시하였다. 분석 항목 중 함수율, 강열감량, 화학적 산소요구량, 입자성 유기탄소, 입자성 유기질소, 식물색소량은 각각 $38.7\~68.9\%\;3.9\~\;12.5\%,\;9.60\~44.05\;m9O_2\;gdry^{-1},\;3.12\~13.14mgC\; gdry^{-1},\;0.49\~2.01mgN\;gdry^{-1}$ 및 $1.61\~29.51{\mu}g\;gdry^{-1}$ 범위로 나타났다. 시스트는 18속, 31종 2미동정으로 총 33종이 동정되었으며, 우점종은 주로 독립영양종인 Spiniferites bulloideus와 Scrippsiella trocho-idea가 나타났으며 현존량은 $42\~2,880\;cysts\;gdry{-1}$ 범위로 출현하였다. 유기물 농도와 시스트 현존량은 연안해역보다 육상에서 멀리 떨어진 외해역에서 높게 나타났으며, 유기물 기원은 육상기원보다는 해역자체 생산에 의해 지배되고 있는 것으로 나타났다. 주성분분석결과 4월과 7월 모두 제1주성분은 "외해 유기물 집적"을, 제2주성분은 "시스트 출현량"에 의해 집약되는 특성으로 판단 할 수 있었으며, 득점분포도에 의해 남해 중앙부 해역은 3개의 해역으로 나누어졌다.

• 생태와환경
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• 제51권2호
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• pp.160-167
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• 2018

본 연구에서는 몬순 기후지역에 위치한 대형 인공호(소양호)로 유입하는 유기탄소의 양의 시간적 변화와 호수로 유입 후의 침강하는 탄소의 양을 계산하였다. 또한 이렇게 침강한 유기물이 심층 혐기성 분해 후 발생하는 메탄의 양을 측정하였다. 조사 결과 몬순 강우의 영향으로 여름철 많은 양의 유기탄소가 유입수를 통해 호수로 유입하는 사실을 확인하였고, 침강하는 유기탄소 양 또한 상당함을 확인할 수 있었다. 또한 유기탄소의 순환 및 온실가스 방출연구에 중요한 부분인 메탄 방출량을 측정한 결과 그 양이 이미 조사된 다른 호수와 비교했을 때 더 많은 양의 탄소가 메탄의 형태로 배출됨을 알 수 있었다. 향후 온실가스 저장소(inventory) 대상 선정에 있어서도 인공호의 중요성을 무시할 수 없음을 확인했다. 그러나 호수의 메탄 발생량을 정량하기 위해 메탄 기포 발생의 산발적인 특성을 고려하고 시공간적 발생의 특징을 연구하는 것은 향후 필수적이다. 더욱이 현재 우리나라 호수를 대상으로 한 메탄가스 발생의 연구는 극히 드물기 때문에 더 많은 관심이 필요하다.

• 생태와환경
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• 제39권1호통권115호
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• pp.93-99
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• 2006

본 연구는 시화호 상류역의 한 정점에서 식물플랑크톤을 크기별로 구분하여 $^{13}C$추적자를 이용한 현장 배양실험을 통해 각각의 1차생산성을 측정하였다. 연구정점에서 평균 엽록소 a의 농도는 약 14 ${\mu}g\;L^{-1}$로 부영양 해역의 분류기준인 10 ${\mu}g\;L^{-1}$ 보다 높은 값을 보이므로, 이 해역은 부영양화 상태라고 판단한 수 있다. 배양 후의 입자성유기탄소와 엽록소 a의 농도비는 30이하로 유기탄소의 주요 기원은 식물플랑크톤이었다. 표층에서는 총 1차생산량이 가장 크지만, 저층에서는 20 ${\mu}m$보다 작은 식물플랑크톤의 1차생산량이 가장 크게 나타났는데 이는 동물플랑크톤의 제거에 의한 결과로 추측된다. 이번 일구정점에서의 기초생산 속도는 93.9 mgC m^{-2}\;d^{-1}$로 1997년 배수갑문 개방 전에 측정된 평균값 (3,972 mgC m^{-2}\;d^{-1}$)의 1/40수준이었으나 1993년 물막이 공사 이전에 측정된 평균값 (3.48 mgC m^{-2}\;d^{-1}$)보다는 높았다. 20 ${\sim}$ 53 ${\mu}m$ 크기의 식물플랑크톤이 1차생산에 51%의 기여를 하는 것으로 나타났으며, 동화계수가 가장 높게 나타나 이들의 생장속도가 가장 빠르다고 볼 수 있다. 본 연구를 통해서 시화호에서 처음으로 식물플랑크톤 크기에 따른 1차생산성을 $^{13}C$추적자를 사용하여 살펴보았다. 이 연구방법은 방사성 동위원소인 $^{14}C$에 비해 안전하며, 분자준수의 생산 유기물 조성을 규명한 수 있는 장점이 있어 향후 수권 생태계 물질순환 및 에너지흐름에 관한 연구에 다양하게 응용될 수 있을 것이다.

• Ocean and Polar Research
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• 제30권4호
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• pp.379-399
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• 2008

Spatial-temporal variations in physiochemical water qualities (temperature, salinity, DO, SPM, POC and nutrients) of surface and bottom waters were investigated along the mid-western coastal area (Taean Peninsula to Gomso Bay) of Korea. Spatial distribution patterns of temperature and salinity were mostly controlled by the physical mixing process of freshwater from Geum River and/or Gyunggi Bay with nearby coastal water. A strong tidal front is formed off Taean Peninsula during spring and summer. Seasonal variations in nutrient concentrations, lower in spring and summer and higher in fall and winter, are primarily regulated by magnitude of phytoplankton occurrence rather than freshwater loadings into the bay. Based on seasonal and spatial variability of physicochemical parameters, water quality of the study area can be divided into four water masses; Gyunggi Bay-influenced Water Mass (GBWM), Geum River-influenced Water Mass (GRWM), Yellow Sea Bottom Cold Water Mass (YSBCWM) and Cheonsu Bay Water Mass (CBWM). Water quality of the GBWM (Taean Peninsula coastal area), which has relatively low salinity and high concentrations of nutrients, is strongly controlled by the Gyunggi Bay coastal water, which is under influence of the Han River freshwater. In this water mass, the mixed layer is always developed by strong tidal mixing. As a result, a tidal front is formed along the offshore boundary of the mixed layer. Such tidal fronts probably play an important role in the distribution of phytoplankton communities, SPM and nutrients. The GRWM, with low salinity and high nutrients, especially during the flood summer season, is closely related to physiochemical properties of the Geum River. During the flood season, nutrient-enriched Geum River water mass extends up to 60 km away from the river mouth, potentially causing serious environmental problems such as eutrophication and unusual and/or noxious algal blooms. Offshore (<$30{\sim}40m$ in water depth) of the study area, YSBCWM coupled with a strong thermocline can be identified in spring-summer periods, exhibiting abundant nutrients in association with low temperature and limited biological activity. During spring and summer, a tidal front is formed in a transition zone between the coastal water mass and bottom cold water mass in the Yellow Sea, resulting in intensified upwelling and thereby supplying abundant nutrients to the GBWM and GRWM. Such cold bottom water mass and tidal front formation seems to play an important role in controlling water quality and further regulating physical ecosystem processes along mid-western Korean coastal area.

• Journal of the korean society of oceanography
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• 제39권1호
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• pp.57-71
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• 2004

Based on the data obtained under the China-Korea joint project (1997-2001) and historic observations, the distribution, transportation and sedimentation of sediment in the southern Yellow Sea (SYS) are discussed, and the controversial formation mechanism of muddy sediments is also explored. The sediment transport trend analysis indicates that the net transport direction of sediment in the central SYS (a fine-grained sediment deposited area) points to $123.4^{\circ}E,\;35.1^{\circ}N$, which is a possible sedimentation center in the central SYS. The sediment transport pattern is verified by the distribution of total suspended matter (TSM) concentration and ${\delta}^{13}C$ values of particulate organic carbon (POC), the latter indicates that the bottom water plays a more important role than the surface water in transporting the terrigenous material to the central deep-water area of the SYS, and the Yellow Sea circulation is an important control factor for the sediment transport pattern in the SYS. The carbon isotope signals of organic matter in sediments indicate that the Shandong subaqueous delta has high sedimentation rate and the deposited sediments originate mainly from the modern Yellow River. The terrigenous sediments in deep-water area of the SYS originate mainly from the old Yellow River and the modern Yellow River, and only a small portion originates from the modern Yangtze River. The analytical results of TSM and stable carbon isotopes are further confirmed by another independent tracer of sediment source, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). Five light mineral provinces in the SYS can be identified and they indicate inhomogeneity in sources and sedimentary environment. The modern shelf sedimentary processes in the SYS are controlled by shelf dynamic factors. The muddy depositional systems are produced in the shelf low-energy environments, which are controlled by some meso-scale cyclonic eddies (cold eddies) in the central SYS and the area southwest of the Cheju Island. On the contrary, an anticyclonic muddy depositional system (warm eddy sediment) appears in the southeast of the SYS (the area northwest of the Cheju Island). In this study, we give the cyclonic and anticyclonic eddy sedimentation patterns.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제7권4호
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• pp.164-173
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• 2004

가막만 주상 퇴적물중의 유기물농도와 와편모조류 시스트의 분포특성을 파악하기 위해 만내 6개 정점을 대상으로 2000년 6월부터 2001년 4월까지 격월간으로 총 6회 현장조사를 실시하였다. 유기물 농도중 강열감량은 3.21∼11.18％, 화학적산소요구량은 12.25∼99.26 mgO₂/g dry, 황화물량은 nd∼10.29 mgS/g dry, 입자성 유기탄소가 2.91∼116.18 mgC/g dry, 입자성 유기질소가 0.53∼2.82 mgN/g dry, 식물색소량이 2.49∼116.18 ㎍/g dry로 나타났다. 와편모조류 시스트는 21속, 36종, 2미동정 종 등 총 38종이 동정되었으며,출현세포수는 18∼3,836 cysts/g dry의 범위를 보였다. 만내 주상퇴적물중의 유기불과 와편모조류 시스트의 연직적인 분포특성은 대부분의 정점에서 표층퇴적층에서 아래로 갈수록 농도가 감소하였다. 와편모조류 시스트중 종속영양종의 시스트 분포가 유기물량과 밀접한 관련성을 나타내었으며, 퇴적물중 유기물 농도와 와편모조류 시스트의 분포특성 및 기타 해양환경변화 자료로부터 가막만 북서부 해역은 약 1980년대 이후부터 부영양화가 급속히 진행되고 있는 것으로 판단되었다.