• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2006년도 춘계학술발표회
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• pp.117-120
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• 2006

영양염과 식물성플랑크톤 그리고 식물성플랑크톤과 유기물의 관계를 평가하는 것을 목적으로 하였다. 그 결과 질소가 제한 영양염으로 나타나고 있으며 가장 제한이 되고 있는 계절은 여름으로 DIN/DIP의 비가 4.7로 나타났다. Chl.-a는 겨울철인 2 월에 비해 봄과 여름인 5월과 8월에 79%, 97%가 증가하는 것으로 나타났다. 유기물의 농도는 COD로 나타내었으며 2월에는 0.84 mg/l로서 가장 낮은 값을 나타내었으며 8월인 여름철에 가장 높은 1.12 mg/l를 나타내었다. 영양염과 Chl.-a 의 상관관계는 DIN과의 상관에서 $r^2$가 0.93, DIP과의 상관에서 $r^2$가 0.89로 매우 높게 나타났다. 이와 같은 결과는 식물성 플랑크톤의 증식이 영양염의 감소에 주요 원인이라고 할 수 있다. 또한 Chl.-a 와 COD 의 회귀분석에서 상관계수 $r^2$가 0.78 로서 상관관계가 있는 것으로 나타났으며 회귀식을 이용하여 분석한 결과 유기물의 생산량은 겨울철에는 25%, 여름철에는 40% 가 증가하는 것으로 나타났다.

• 생태와환경
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• 제41권3호
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• pp.412-421
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• 2008

동복호의 식물플랑크톤 성장을 제한하는 영양염을 파악하기 위하여 기존자료 분석과 계절별 영양염 첨가 배양 실험을 실시하였다. 장기간 자료를 분석한 결과, TN과 TP는 강우와 유의한 상관성을 보였지만 DIN, DIP는 강우와 유의한 상관성을 나타내지 않았다. TN/TP와 DIN/DIP는 16 이상의 결과를 나타냄으로서 인산염에 의하여 식물플랑크톤의 성장이 잠재적으로 제한될 수 있음을 확인하였다. 영양염 첨가 배양 실험을 수행한 결과, 모든 계절에서 클로로필 a가 인산염 첨가군에 반응을 나타내었지만 암모니아, 질산, 규산염과 같은 영양염에 대해서는 크게 반응하지 않았다. 또한 크기에 따른(net and nano size) 식물플랑크톤의 반응 역시 인산염에서 반응을 나타냄으로서 인산염이 식물플랑크톤의 성장을 제한하는 영양염임을 검정하였다. 가을철 배양실험에서 배양 전과 배양 후 인산염 첨가군의 우점종 변화를 보면, 배양 전에는 일부 유글레나류가 우점을 나타내었지만, 배양 후 인산염 첨가군에서는 규조류의 우점을 나타내었다.

• 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.

• 해양환경안전학회지
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• 제12권3호
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• pp.165-170
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• 2006

육상 오염원의 영향을 적게 받는 완도 해역에서 약 10년간의 월별 수질자료를 이용하여 식물성플랑크톤의 증가에 의한 유기물의 증가에 대하여 분석하였다. 그 결과 DIN의 경우 겨울철인 2월에는 상대적으로 높은 농도인 0.138mg/L를 나타내고 있으며 여름철인 8월에는 0.052mg/L로 매우 낮은 값을 나타내고 있다. DIP의 경우도 DIN과 비슷한 경향을 나타내고 있으며 겨울철인 2월의 농도가 가장 높은 0.015 mg/1이고 여름철인 8월이 가장 낮은 값인 0.011 mg/1를 나타내고 있다. 식물성플랑크톤의 제한영양염을 알아보기 위하여 Redfield ratio(N:P=16:1)를 이용하여 제한영양염을 평가하여 보면 완도해역은 질소가 제한 영양염으로 나타나고 있다. 가장 제한이 되고 있는 계절은 여름으로 N/P의 비가 10.5로 나타났다 Chl.-a는 겨울철인 2월에 비해 봄과 여름인 5월과 8월에 79%, 97%가 증가하는 것으로 나타났다. 유기물의 농도는 COD로 나타내었으며 2월에는 0.84 mg/1로서 가장 낮은 값을 나타내었으며 8월인 여름철에 가장 높은 1.10 mg/1를 나타내었다. 영양염과 Chl.-a의 상관관계는 DIN과의 상관에서 $r^2$M가 0.93, DIP과의 상관에서 $r^2$M가 0.89로 매우 높게 나타났다. 이와 같은 결과는 식물성플랑크톤의 증식이 영양염의 감소에 주요 원인이라고 할 수 있다. 또한 Chl.-a와 COD의 회귀분석에서 상관계수 $r^2$M가 0.78로서 상관관계가 있는 것으로 나타났으며 회귀식을 이용하여 분석한 결과 유기물의 생산량은 겨울철에는 17%, 여름철에는 37%가 증가하는 것으로 나타났다. 위의 결과를 종합하면 완도의 해역에서 수온이 증가하는 여름철에 용존성 영양염의 농도는 감소하고 있으나 식물성플랑크톤의 지표가 되는 Chl.-a와 유기물의 지표가 되는 COD는 증가하는 것으로 나타났다. 또한 이들을 회귀분석을 통하여 분석한 결과 상관성이 매우 높은 것으로 나타났다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제13권3호
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• pp.178-189
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• 2008

2003년 7월, 2005년 8월 그리고 2007년 7월에 북동태평양의 발산대 해역($7^{\circ}{\sim}10.5^{\circ}N$)에서 무기영양염 분포와 재무기질화 비율 연구를 위한 조사를 수행하였다. 북적도 반류와 북적도 해류의 경계에서 형성되는 발산대는 라니냐 현상이 있었던 2007년 7월에 북위 $10^{\circ}N$에 위치하였으며, 용승 현상이 강하게 일어났다. 빈영양 환경의 특성을 갖는 표면 혼합층의 깊이는 2003년에 평균 46 m, 2005년에 평균 61 m 그리고 2007년에 평균 30 m 이었고, 표면 혼합층 이하에서는 용존산소 소모와 더불어 무기영양염 농도가 급격하게 증가하는 영양염약층이 형성됐다. 상층(수심 $0{\sim}100m$)에서 아질산염을 포함한 질산염의 총량은 2003년에 $5.51{\sim}21.71gN/m^2$(평균 $12.82gN/m^2$)의 범위를 나타냈고, 2005년에는 $5.62{\sim}8.46gN/m^2$(평균 $7.15gN/m^2$)의 범위를 그리고 2007년에는 $8.98~27.80 gN/m2$(평균 21.12 gN/m2)의 범위로 발산대가 형성된 지점에서 높은 값을 나타냈다. 인산염 총량과 규산염 총량 또한 아질산염을 포함한 질산염 총량 분포와 유사하였으며, 상층에서 파악된 아질산염을 포함한 질산염 총량에 대한 규산염 총량의 비율은 $0.87{\pm}0.11$ 이었다. 연구 해역에서 식물 플랑크톤 성장을 제한하는 무기영양염은 질소계 영양염으로(N/P ratio=14.6), 북적도 반류 지역에 비해 북적도 해류 지역에서 보다 낮은 농도를 나타냈다. 규산염 또한 낮은 농도로 존재하여 규소 제한 환경을 이루었다. 본 연구를 통해 분석된 재무기질화 비율은 $P/N/-O_2=1/14.6{\pm}1.1/100.4{\pm}8.8(23.44{\leq}Sigma-{\theta}{\leq}26.38)$로 Redfield stoichiometry($P/N/-O_2=1/16/138$) 보다는 낮았지만, 연구 해역 표층에서 재무기질화 과정을 설명하기에 충분하였다.

• Ocean and Polar Research
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• 제27권3호
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• pp.251-263
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• 2005

In order to study changes in the marine ecosystem of the East China Sea derived by the global warming and construction of the Three Gorges Dam in the middle of the Changjiang, temperature, salinity, nutrients, and chlorophyll-a were studied intensively in the northern part of the East China Sea during the summer of 2003 and spring of 2004. According to the previous studies, the upwelling of the Kuroshio Current and the Changjiang resulted in a major inputs of nutrients in the East China Sea, but these two inputs may not contribute gently to a build up of nutrients in the northern East China Sea. In spring, relatively high concentrations of nitrates and phosphates were observed in the western part of the study area, which resulted from the supply of high concentrations of nutrients showing up in the surface waters as a result of vertical mixing from the ocean bottom. The concentrations of nitrates and phosphates observed in summer were lower than those in spring, since the surface waters were well stratified by the larger discharge of fresh water from the Changjiang in summer. The surface nitrate/phosphate ratios ranged from 1.3 to 16 in spring and from 1.1 to 15 in summer and were lower than the Redfield ratio of 16, indicating that the growth of phytoplankton is limited by nitrogen. This results are contrary to the previous results, in which the growth of phytoplankton was limited by phosphate in the East China Sea. The reason for this contrary result is that most nutrients in the surface waters are supplied by vertical mixing from the bottom waters with low nitrate/phosphate ratios, not directly influenced by the Changjiang with high nitrate/phosphate ratios. The depth-integrated chlorophyll observed in summer was similar to the previous results, but those measured in spring were almost twice as high as those found in previous results. The depth-integrated chlorophyll in spring was higher than that of summer, which results from high concentrations of nitrates and phosphates in the surface waters in spring due to active vertical mixing.

• 환경생물
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• 제29권2호
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• pp.98-106
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• 2011

마산만의 수질변화와 chlorophyll-$a$의 관계를 밝히고자 이 해역을 대표할 수 있는 4개 정점에서 2010년 2월부터 2010년 11월까지 강우와 기온을 포함한 기후학적 요인, 물리 화학적 요인, 그리고 chlorophyll-$a$의 변화를 집중 조사하였다. 그 결과, 수온, 염분, SS, 규산염은 정점별 차이를 보이지 않았으며, COD 및 DIN은 마산만 내만으로 갈수록 증가하였다. 시계열적으로는 여름철 집중 강우 시 마산만 지류 하천 및 낙동강을 통해 담수가 유입되면서 염분의 급강하 및 SS량과 COD의 증가가 나타났다. 영양염류 중 DIN은 여름철 집중강우 시 일시적으로 증가하는 양상을 제외하고는 낮은 농도를 보였고 DIP와 규산염 또한 DIN과 유사한 양상을 보였다. 마산만에서 식물플랑크톤 성장에 영향을 주는 영양염류는 봄철 중반까지 규소와 인이 성장제한인자로 작용하고, 늦봄부터 가을까지는 질소원이 주 성장제한요인으로 작용할 것으로 판단된다. 다중회귀분석을 실시한 결과, 늦겨울부터 봄철까지 chlorophyll-$a$ 농도는 수온, 염분, COD, DIP의 변화에 의해 영향을 받고 있었다. 여름철에는 봄철과 달리, 염분 및 COD, 강수량이 영향을 주고 있어, 여름철 집중강우에 따른 영향인자들에 의해 chlorophyll-$a$가 빠르게 변화됨을 알 수 있었다. 따라서 마산만 해역의 chlorophyll-$a$의 변화는 영양염류와 같은 화학적 인자의 영향과 함께, 수온 및 강수와 같은 물리적 인자에 의해 크게 영향을 받고 있다.

• 생태와환경
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• 제37권1호통권106호
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• pp.12-25
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• 2004

화진포호의 육수생태학적 특성을 연구하기 위해 1998년 5월부터 2000년 11월까지 겨울의 결빙시기를 제외하고 2개월 간격으로 호수내 4 ${\sim}$ 7개 정점에서 이화학적 수질항목, 총인 (TP), 총질소 (TN), 투명도 (SD), 엽록소 a 농도를 조사하였다. 수온은 10 ${\sim}$ $30^{\circ}C$의 분포로 계절적인 차이를 나타내었으며, 11월에는 표층보다 심층에서 약간 높은 값을 보였다. 염분도의 수직분포를 보면 정점별, 계절별로 차이는 있으나 약 1 m수심에서 화학성층 (chemocline)이 형성되었고, 바다와 인접한 북호에서는 남호보다 높게 나타났다. DO는 화학성층 이하 수심과 수체의 혼합시에 1 mg$O_2\;L^{-1}$ 내외의 낮은 농도가 빈번히 관찰되었다. 투명도는 0.2 ${\sim}$ l.7 m의 범위를 나타냈으며 COD는 0.2 ${\sim}$ 20.5 mg$O_2\;L^{-1}$의 농도범위를 보였다. 표층의 총인 농도는0.024 ${\sim}$ 0.275 mgP $L^{-1}$의 분포로 북호에 비해 남호에서 비교적 높은 농도를 나타냈다. 계절적으로는 봄철과 우기이후에 높은 값을 보였다. 표층의 엽록소 a 농도는 3.5 ${\sim}$ 145.8 mg $m^{-3}$의 범위를 보였다. 계절적으로는 여름철보다 봄철에 높은 농도가 빈번히 나타났으며 남호의 경우겨울철인 11월에도 50 mg $m^{-3}$내외의 높은 값을 보였다. 표층의 총질소는 0.24 ${\sim}$ 3.15 mgN $L^{-1}$의 범위로 정점별, 시기별 변화는 총인과 유사한 경향을 보였다. 표층의 질산성질소는 대부분 정점에서 고갈 상태를 보였고 해안과 인접한 북호로 이동하면서 농도가 증가하는 현상을 보였다. 표층과 심층의 질소의 존재형태별 구성 비율은 유기질소, 암모니아성질소, 질산성질소 순으로 나타났다. 암모니아의 경우 표층에 비해 심층에서 2배 이상의 값이 나타났다. TN/TP는 3 ${\sim}$ 44의 범위로 북호에서 높게 나타났다. Carlson (1977)식에 의한 부영양화도지수 (TSI)는 '98, '99및 '00년에 투명도와 엽록소 a가 각각 65, 62, 72 및 65, 73, 79로 나타났으며, 총인과 총질소는 각각 76, 66, 70 및 59, 59, 62이었다. 식물플랑크톤은 총 61종이 출현하였으며 이중 녹조강 22종,규조강 19종, 남조강 13종, 유글레나강 2종, 와편모조강 2종 및 황색편모조강,갈색편모조강,황녹색조강이 각각 1종 이였다. 2000년에 출현한 동물플랑크톤은 총 3문 4강 3목 19종이었으며, 이중 원생동물문은 3강 5종, 절족동물문은 1강 5종, 윤형등물문은 1강 6종, 유생은 2종 이었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제15권3호
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• pp.187-203
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• 2009

본 연구는 2005년부터 2007년까지 3년 동안 전남서부해역을 대상으로 수질환경 및 영양염류를 분석하여 양식어장의 해양환경 특성을 파악하고자 실시하였다. 겨울철과 여름철은 봄철과 가을철에 비하여 수온차가 최고 $5^{\circ}C$ 이상을 나타냄과 아울러 염분도 봄철과 여름철에 목포해역에 표층수가 최저 9 psu에 근접하는 경향을 보이고 있다. 영양염류의 경우 대부분의 해역에 COD 2 mg/L 이하를 보여 수질등급 II수준을 유지하여 비교적 양호한 수질을 보이고 있고, T-N과 T-P모두 연중 고른 공간적 분포를 보이고 있다. 그러나 SS의 경우 연중 매우 높은 농도를 보이고 있는 반면에, Chl. a의 공간적 분포도 연중 목포를 제외한 나머지 해역들은 고른 양상을 보이고 있다. 각 정정별에서도 목포를 제외한 나머지 해역들은 표층과 저층 모두 큰 차이을 보여 주지 못하고 있다. Redfield ratio도 대부분의 해역에서 16 이하를 보여 기초생물생산에 필요한 질산질소가 제한인자로 작용될 수 있는 것으로 보였다. Chl. a는 영양염류 뿐만 아니라 COD와 양의 상관관계이며, 특히 COD와는 매우 강한 양의 상관관계를 보인다. 이러한 관계는 겨울, 봄, 여름철에 잘 나타나고 있다. 유연관계를 보면 목포 7번 정점은 다른 해역에 속하지 않고 독립적인 위치를 보이고 있다. 또한 거리도 2이상을 보여 상당히 다른 수질환경을 나타냄을 알 수 있다. 그러나 진도, 완도, 해남해역은 다른 해역과 달리 상호 매우 근접한 거리를 나타내고 있다. 따라서 전남서부해역은 영산강 하구둑의 영향을 받는 목포를 제외한 나머지 해역들은 비교적 안정된 수질과 영양염류를 보여 양식어장의 환경으로 적합한 환경을 보이고 있다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권5호
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• pp.721-734
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• 2022

본 논문은 남해안 자란만 패류양식어장에서 약 2년 동안 월별로 기초생산력, Chl. a, 영양염류, 입자유기물질과 퇴적물의 유기오염 정도 및 생화학 조성 등 주요 양식생물의 서식환경인자의 변동특성과 상관성 등을 분석하였다. 또한, 다른 연안 어장과 기초생산력을 비교하고 어장환경관리와 관련된 정책방안을 제시하였다. 월별 평균 기초생산력은 6.43~115.43 mgC m^-2 hr^-1 범위로 여름과 가을에 높았는데, 가막만과 마산만 보다는 낮았고, 가로림만과 서해보다는 높았으며, 대체적으로 양식장이 많이 분포한 내만은 그 변동 폭이 상대적으로 컸다. Chl. a를 구성하는 식물플랑크톤의 크기별 점유율이 시기별로 다소 차이가 있었고, 영양염의 고갈로 인한 식물플랑크톤의 생산력 제한은 거의 없었으나, 대부분 시기에 N/P비가 16 이하로 질소가 상대적으로 부족한 것으로 판단되었다. 수층 입자유기물질의 생화학적 조성은 탄수화물이 가장 높았으나, 반면 표층 퇴적물에서는 지질과 단백질 함량이 높았다. 퇴적물의 TOC와 AVS 농도는 만 안쪽에서 높았고 일부 시기에는 어장환경기준을 초과한 상태였으며, C:N 비는 평균 8.1~10.4 범위로 나타났다. 기초생산력은 Chl. a와의 상관성이 가장 높았고, 입자물질성분 중에서는 탄소보다는 질소 및 단백질과의 상관성이 높았다. 최근 5년 동안의 수층에서의 Chl. a, DIN, DIP 농도는 감소하는 경향이었지만, 반대로 퇴적물의 오염도는 증가하는 추세였다. 자란만의 연간 기초생산력 125.9 gC m^-2 yr^-1, 굴 양식장 면적 4.97 km²를 고려하면 연간 식물플랑크톤으로부터 생산되는 탄소량이 약 625 ton이며, 연간 굴 생산 습중량은 약 6,250 ton으로 추정되었다.