• 제목/요약/키워드: Physical Oceanography

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초저온 냉각 트랩을 결합한 비활성기체 동위원소 희석 질량분석 시스템의 제작 (Development of a Noble Gas Isotope Dilution Mass Spectrometric System Combined with a Cryogenic Cold Trap)

  • 홍봉재;신동엽;박기홍;함도식
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제27권3호
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    • pp.144-157
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    • 2022
  • 비활성기체는 화학적, 생물학적 반응을 하지 않는 보존적인 특성을 가지고 있어 해양에서 수온과 염분 변화, 기체 주입, 해수의 혼합과 빙하 융해수의 분포와 같은 물리적인 변화의 추적자로 활용되고 있다. Ne, Ar과 Kr을 정밀하게 분석하기 위해 사중극자 질량 분석기, 고진공 전처리 라인, 초저온 냉각 트랩과 동위원소 표준기체로 구성된 분석 시스템을 제작했다. 고진공 라인은 시료의 용존 기체를 추출하여 동위원소 표준기체와 혼합하는 시료추출부, 합금 물질을 이용하여 반응성 기체를 제거하고 초저온 냉각 트랩으로 비활성기체를 기화점에 따라 분별 증류하는 기체 준비부, 비활성기체를 원소별로 측정하는 기체 측정부로 구성하였다. 기체준비부에 결합한 초저온 냉각 트랩은 질량분석기 내 Ar와 CO2의 부분압을 현저히 낮추어 Ne 동위원소 분석의 오차를 감소시켰다. 동위원소 표준기체는 22Ne, 36Ar과 86Kr를 혼합하여 제작하였고, 혼합 표준 기체의 원소별 양은 대기를 반복 측정하여 역동위원소 희석법으로 결정했다. 대기 평형수 반복 분석의 상대 오차는 Ne, Ar과 Kr에 대해 각각 0.7%, 0.7%, 0.4%이었다. 반복 측정한 대기 평형수의 농도와 포화 농도의 차이로 확인한 분석시스템의 정확도는 Ne, Ar, Kr에 대해 각각 0.5%, 1.0%, 1.7%이었다.

금강하구 연안역에서 HF radar로 측정한 유속의 정확도 (Accuracy of HF radar-derived surface current data in the coastal waters off the Keum River estuary)

  • 이상호;문홍배;백혜연;김창수;손영태;권효근;최병주
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제13권1호
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    • pp.42-55
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    • 2008
  • 금강하구 연안역에서 HF radar로 측정한 유속의 정확도를 평가하기 위해 HF radar의 마주보는 radial 유속들을 비교하고, HF radar로 측정한 유속을 현장측정 유속과 비교하였다. 비교 자료들에 대한 회귀선과 편차는 주성분 분석(Principal Component Analysis)으로 구하였다. HF radar site를 연결하는 선의 중간지점에서 마주보는 radial vector를 비교하였을 때 RMS 편차는 동계에 4.4 cm/s, 하계에 5.4 cm/s이었다. HF radar와 유속계로 측정한 유속성분을 비교하여 분석된 RMS 편차에서 GDOP(Geometric Dilution of Precision) 효과를 제거하였을 때 HF radar의 합성 속도 측정오차는 GDOP 값이 적절한 정점들에서 5.1 cm/s 이내였다. 서로 다른 두 방법에 의해 구해진 이 결과는 연구해역에서 HF radar로 측정된 유속의 정확도 하한이 5.4 cm/s임을 제시한다. 기존의 연구에서와 같이 RMS 편차는 섬 주변에 있는 관측점에서 크게 되고, 두 radar에서 평균거리가 멀어질수록 신호 대 잡음수준과 radial vector 교차각의 감소로 인해 증가하였다. GDOP 값을 이용한 오차분리 과정에서 속도성분별 GDOP 값이 유사하고 비교 유속의 성분별 RMS 편차도 비슷한 값을 보이는 경우 HF radar 유속의 오차가 불확실한 값으로 도출될 수도 있음이 밝혀졌다. GDOP가 정상적인 radar 관측 범위 내에 있는 정점에서 측정된 유속을 조류와 해류로 분리하였을 때 HF radar 유속에서 구해진 조류타원의 특성은 유속계로 측정된 타원특성과 잘 부합하였고, 해류의 시간적 변화는 바람과 밀도장의 외력에 의한 물리적 과정을 반영하는 반응을 보였다.

Stable Oxygen and Carbon Isotope Profiles of the Bivalve Shells collected from Coastal Regions of Korea: Comparison of the Coastal Water Properties

  • Khim, Boo-Keun
    • Journal of the korean society of oceanography
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    • 제32권1호
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    • pp.28-37
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    • 1997
  • Two marine bivalve shells were collected from the eastern and western coastal regions of Korea, respectively. Stable oxygen and carbon isotope profiles are constructed using the incremental sampling along the axis of maximum growth to provide the continuous ${\delta}^{18}$O and ${\delta}^{13}$C records, which register the physical, biological and chemical properties of seawater where the organisms live. Cycles in the ${\delta}^{18}$O profiles are interpreted as annual along with the identification of annual growth bands; the maximum ${\delta}^{18}$O values correspond with the coldest temperature of seawater whereas the minimum ${\delta}^{18}$O values with the warmest temperature. The primary control on the amplitude of the ${\delta}^{18}$O profiles is seasonal variation of seawater temperature. The offset of the baseline between ${\delta}^{18}$O values of the two specimens is attributed to differences in both temperature and seawater ${\delta}^{18}$O values between two localities. The ${\delta}^{13}$C profiles show the similar seasonality of carbon cycling associated with phytoplankton productivity. The offset in the ${\delta}^{13}$C profiles between two specimens may be, as in the case of oxygen isotope profile, attributed to the different ${\delta}^{13}$C value of the seawater DIC (dissolved inorganic carbon) between the western coast and the eastern coast. Relationships between the shell isotopic composition and the coastal water properties of shell growth are readily interpreted from the ${\delta}^{18}$O-${\delta}^{13}$C pair diagram of the shell isotope data, similar to the use of salinity-${\delta}^{18}$O diagram for identifying water masses. The preliminary stable isotope results of this study suggest that mollusk shell isotope geochemistry may be useful to monitor the properties of water masses in the coastal and inner shelf setting around Korea and improve the interpretation of paleoceanography, provided the fossil mollusks are well preserved.

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東海 西南 海域의 플랑크톤 硏究(II) 식물플랑크톤-현존량, 미세플랑크톤 및 1차 생산- (Studies on the Plankton in the southwestern Waters of the East Sea (Sea of Japan) (II) Phytoplankton -Standing crop, nanofraction, and primary production-)

  • 심재형;이원호;박상윤
    • 한국해양학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.37-54
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    • 1985
  • 1984년 5월과 10월, 2회에 걸쳐 동해 서남 해역에서 조사한 수온, 클로로필-a, 영양염, 식물플랑크톤 및 일차생산에 관한 자료를 토대로 하여 대산 수역의 phytohydrography를 논의하였다. 식물플랑크톤의 종별 양적분포로 부터 특성 해수의 이전 환경을 추측할 수 있었는데, 이는 해양물리${\cdot}$화학적인 자료만으로는 기대하기 어려운 결과였다. 울기 및 감포 부근 해역의 상층부에서는, 그 하층에 근접한 냉수로 부터 영양염을 공급받아, 높은 일차생산력, 높은 클로로필-a 및 낮은 미세플랑크톤 비율 등의 특징이 나타났다. 반면에 대마난류수에는 매우 낮은 일차생산력, 빈약한 현존량 및 극히 높은 미세플랑크톤 비율 등의 특징이 나타나 좋은 대조를 이루었다. 연구해역에서 식물플랑크톤의 세포수 뿐만 아니라 클로로필-a 및 일차생산량에서도 미세플랑크톤이 압도적으로 우세함을 확인하였다. 이는 한반도 전해역 가운데 난류수가 예외적으로 강하게 유입되는 연구해역의 생물해양학적 특성을 잘 반영해 주는 현상이다.

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서해(西海) 경기만(京幾灣) 식물(植物) 플랑크톤에 대(對)한 생태학적(生態學的) 연구(硏究) -IV. 식물(植物)플랑크톤의 군집구조(群集構造)와 계절적 천이 기작 (The Ecological Study of Phytoplankton in Kyeonggi Bay, Yellow Sea -IV. The Successional Mechanism and the Structure of the Phytoplankton Community)

  • 최중기;심재형
    • 한국해양학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.1-12
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    • 1988
  • 경기만 식물 플랑크톤의 군집구조와 천이현상을 규명하기 위하여 군집의 다양성과 우정도, 군집사이의 유사도 및 종성분에 의한 주성분 분석등이 연구되었고 군집변화에 영향을 미치는 환경요인을 알기 위하여 주성분 분석이 이루어졌다. 다양성지수와 우정도 분석에 의하면 경기만내 식물 플랑크톤 군집은 큰 물리적 환경변화와 오염수의 유입으로 인하여 불안정한 환경하에 놓여있는 것으로 나타났다. 조사수역은 군집간의 유사도 분석에 의하면 강수유입에 영향을 받는 지역, 오염수의 영향을 받는 지역, 비교적 오염수의 영향을 덜 받으나 조석주기에 의해 변화가 큰 지역등으로 구분되었다. 전체 식물 플랑크톤 군집은 춘계형, 하계형, 추계형, 추 동계형의 4계절 양상으로 뚜렷하게 변화하며 천이하였다. 춘 하 추를 대표하는 하계군집들은 주로 일반적인 식물 플랑크톤들로 구성되었으며 온도와 광조건에 크게 영향을 받는 것으로 나타났고 늦가을 부터 초봄까지 많이 나타나는 동계군집들은 일시 부유성 저서 규조류로 주로 구성되어 있으며 부유퇴적물과 영양염의 높은 농도와 밀접한 관계를 보였다.

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한국 동해 대륙붕 및 대륙사면에서의 다모류 분포 (Distribution Pattern of Polychaete Worms on the Continental Shelf and Slope of the East Sea (Southwestern Sea of Japan), Korea)

  • 최진우;고철환
    • 한국해양학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.36-48
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    • 1990
  • 본 연구는 동해의 대륙붕 및 대륙사면에서의 다모류 군집의 종 조성과 분포을 알 기 위해 수행되었다. 다모류의 채집은 1985년 4월에 1987년 4월, 10월의 3회의 항해 동안 이루어졌다. 채집된 다모류는 총 36과 112 종이었으며, 우점다모류는 Chaetozone setosa, Aglaophanus malmgrent Ampharete arctica Lerchellules horikoshii, Tharyx sp., 와 Magelona pacifica 등이었다. 본 조사지역의 다모류 군집에 대한 주요 기여종 들은 복반부의 냉수종들이었다. 특히 우점종들은 대륙붕에서부터 대륙사면 상부 혹은 중부에서 주로 분포하며, 특정 서식 깊이를 보였다. 전반적인 평균서식밀도를 300개체 / m$^2$이며, 송풍부도는 15종/0.2 m$^2$ 정도이다. 평균서믹밀도와 종풍부도지수는 600 m 나 그 이상의 수심에서 뚜렷한 변화를 보였다. 우점종의 평균서식밀도와 밀접한 상관 관계를 보인 물리적 환경은 수심, 수온, 니질함량, 평균입도 등이었다.

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한국 서해 새만금 갯벌에서 저서미세조류의 생체량과 군집조성에 대한 HPLC 분석 (HPLC Analysis of Biomass and Community Composition of Microphytobenthos in the Saemankeum Tidal flat, West Coast of Korea)

  • 오승진;문창호;박미옥
    • 한국수산과학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.215-225
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    • 2004
  • Biomass and community composition of microphytobenthos in the Saemankeum tidal flat were studied by HPLC analysis of the photosynthetic pigments from November 2001 to November 2002. The environmental factors of sediment were also investigated to examine the relationship between microphytobenthos biomass and sedimentary environments. The detected photosynthetic pigments of microphytobenthos were chlorophyll a, b, c, fucoxanthin, 19'-hexanoyloxyfucoxanthin, violaxanthin, diadinoxanthin, alloxanthin, diatoxanthin, zeaxanthin+lutein, peridinin and beta-carotene. Pheophytin a, the degradation product of chlorophyll a, was also detected. The results of pigmen analysis suggest the presence of diatom (fucoxanthin), euglenophytes (chlorophyll b), chlorophytes (chlorophyll b + lutein), cyanobacteria (zeaxanthin), cryptophytes (alloxanthin), chrysophytes (fucoxanthin + violaxanthin), prymnesiophytes (19'-hexanoyloxyfucoxanthin) and dinoflagellates (peridinin). Chlorophyll a concentration in the top 0.5 cm of sediment was in the range of $0.24\;mg{\cdot}m\^{-2}\;-32.11\;mg{\cdot}m\^{-2}$ in the study area. The increase of chlorophyll a concentration in the spring indicates the occurrence of a microphytobenthic bloom. In the summer, there was a sharp decrease of the chlorophyll a concentration which was probably due to high grazing activity by macrobenthos. The annual mean chlorophyll a concentration in the study area was low compared to that in most of other tidal flat areas probably due to active resuspension of microphytobenthos and high grazing activity by macrobenthos. There was no clear relationship between microphytobenthos biomass and sedimentary environments because of a large variety of physical, chemical and biological factors, Pigment analysis indicated that while diatoms were dominated in the microphytobenthic community of the Geojon tidal flat, euglenophytes and/or chlorophytes coexisted with diatoms in the Mangyung River tidal flat.

동해 남서대륙붕 표층퇴적물의 살아있는 저서성 유공충 분포 (Benthic Foraminiferal Communities of Surface Sediments in the Southwestern Continental Shelf of the East Sea, Korea)

  • 우한준;오재경;김효영;최동림;이치원
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제2권1호
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    • pp.14-20
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    • 1997
  • 동해 남서대륙붕은 부산에서 포항까지 내대륙붕에 니질퇴적물이 띠형태로 형성되어있다. 이 지역은 분급도가 대체적으로 불량한 니질퇴적물로 구성되어있다. 연구지역의 물리적, 지질적 그리고 지형학적인 차이는 아마도 살아있는 유공충의 분포에 영향을 미치리라 생각된다. 동해 남서니질퇴적물의 환경기준선을 설정하기 위하여 총 17개의 정점에서 45종의 살아있는 저서성유공충을 이용하여 검증을 해보았다. 살아있는 저서성유공충의 집괴분석은 5개의 서식지로 구분되었다. 이러한 서식지는 각 서식지의 모든 정점에서 나타나는 종에 의하여 각각이 뚜렷하게 구별되고 있다. 각 서식지를 구성하는 종들은 해류, 수심, 영양염 그리고 해저퇴적물의 특정이 서로 연관되어 형성된 것으로 보인다.

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SAR와 현장관측에 의한 황해 어청도 주변 해역에서의 내부파 특성 (The Characteristics of Internal Waves Observed by SAR and in-situ Measurement Data Near Ocheong-Do in the Yellow Sea)

  • 김태림;최현용
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제8권2호
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    • pp.132-137
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    • 2003
  • 서해 중부 연안에서의 내부파 관측을 위하여 현장 관측과 인공위성의 SAR(Synthetic Aperture Radar)센서를 이용한 관측을 함께 수행하였다. 2002년 5월 28일부터 30일까지 어청도 서쪽 10 km해상에서 thermistor chain, RCM 및 ADCP 유속계를 계류하여 관측하였으며 주변해역에 대한 CTD 관측도 수행하였다. 또한 29일 오전 6시 53분 SAR 영상을 획득하였다. 현장관측 결과 계류 지점을 통과하는 여러 개의 내부파가 관측되었고 SAR 영상에서도 관측지점 주변에서 다수의 내부파 군의 공간적인 분포를 확인할 수 있었다. SAR영상에서 관측된 내부파의 공간적인 특성과 현장 관측에서 계산된 시간적인 특성에 K-dv(Korteweg and de Vries)방정식을 적용하며 서해 중부 연안에서 발생한 내부파의 특성을 분석하였다. 이러한 내부파는 물리적으로, 군사적으로, 그리고 해양생물학적으로 매우 중요한 현상이며 서해의 중요한 여름철 특성으로 고려되어야 할 것이다.

2008년 남해동부해역의 Cochlodinium polykrikoides 적조발생 특성 (Characteristics of Cochlodinium polykrikoides Bloom in Southeast Coastal Waters of Korea, 2008)

  • 임월애;이영식;박종규
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제14권3호
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    • pp.155-162
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    • 2009
  • 2008년 한반도 남해동부해역에서 Cochlodinium polykrikoides 적조의 발생, 진행 및 소멸현상을 식물플랑크톤 종조성, 물리 화학적 환경요소와 기상자료를 이용하여 분석하였다. 2008년 C. polykrikoides 적조는 7월말에 조기 발생하여 저밀도로 장기간 연안해역에 집중되어 발생하였다. 7월 초부터 동해남부해역에서 발생한 냉수대의 영향으로 외해로부터 C. polykrikoides 가입이 어려웠으며, 연안 저층의 포자(cyst) 발아에 의한 적조발생 이후 약한 바람 및 가뭄으로 인한 낮은 영양염 농도로 적조가 확산 성장하지 못하고 연안해역에 제한되어 발생한 것으로 판단된다.