• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권6호
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• pp.13-21
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• 2023

본 연구에서는 인천항만 시설물의 대기 중 비래염분량을 조사하였다. 2021.9 ~ 2023.8월, 총 2년 동안 북항, 남항, 신항에 총 15개의 염분포집기를 설치하여 대기 중 비래염분량을 측정하고, 항만시설물과 측정환경에 따른 비래염분량의 분포 특징과, 해안거리에 따른 비래염분량의 감소 특성을 분석하였다. 그 결과, 북항, 남항, 신항의 월별 비래염분량 분포는 0.4 ~ 3.3 mdd로 유사하게 나타났으며, 해안선의 방향을 고려한 계절풍의 영향으로 북항과 남항은 겨울에, 신항은 여름에 비래염분량이 높게 나타났다. 측정환경에 따른 비래염분량의 특징으로는 동일 지역에서 내해보다 내륙에 위치하여 바다에서 부는 바람이 내해를 통과하여 지나가는 위치에 있는 지점에서 비래염분량이 높게 나타났다. 또한 동일지역에서 해안거리가 동일한 두 지점일지라도 지면으로부터 높이에 따라서 비래염분량에 차이가 있었다. 한편 간만대의 경우, 월별 비래염분량은 상부보다는 하부에서 현저히 높게 나타났으며, 예외적으로 상부의 비래염분량이 하부만큼 높은 기간은 최고조위와 조위차가 높은 특징이 있었다. 해안으로부터 거리에 따른 항별 비래염분량의 감소율식을 도출하였으며, 그 결과, 해안으로부터 멀어질수록 비래염분량의 감소율은 신항이 가장 크고, 남항이 가장 작게 나타났다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제29권1호
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• pp.1-13
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• 2024

동해 남서부해역은 대마난류나 연안 용승에 의한 영양염 공급 등으로 동해 북부나 동부에 비해 일차생산력이 높은 것으로 알려져 있지만, 이 해역의 생물 펌프에 관한 연구는 제한적이다. 본 연구에서는 O₂/Ar 측정으로 산출한 고해상도 순군집생산 현장 관측 결과와 기계학습 모형을 결합하여 시공간 해상도가 8일 간격, 4 km인 봄과 여름 순군집생산 시계열 자료를 추정하였다. 기계 모형의 예측과 실측의 평균 제곱근 오차는 6 mmol O₂ m^-2 d^-1로 관측값 평균의 15%에 해당했다. 울릉분지 중앙부의 순군집생산은 3월에 49 mmol O₂ m^-2 d^-1로 가장 높았고, 6월과 7월에 18 mmol O₂ m^-2 d^-1로 가장 낮았다. 이 같은 계절 변화는 ³He 기체교환율로 추정한 질산염 공급률이나 ²³⁴Th 비평형법으로 추정한 입자유기탄소 방출률과 유사하였다. 봄과 여름의 순군집생산 추정으로 한정된 이 연구방법을 가을과 겨울로 확대하기 위해서는 아표층수의 표층 혼입에 따른 O₂/Ar 순군집생산의 오차를 보정하는 연구가 필요하다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제13권4호
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• pp.333-341
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• 2008

청계만에는 3개의 방조제(창포, 복길, 구일)가 위치하고 있고 이로부터 유입되는 담수로 인한 환경의 변화가 예상된다. 이를 조사하기 위해 2006년 11월(가을), 2007년 2월(겨울), 5월(봄), 8월(여름)에 각 방조제 앞에서 3개 정점을 선정하였다. 각 방조제 정점에서 대발생은 갈수기인 2007년 2월에 대형식물플랑크톤에 의해 발생하였고 풍수기에는 중 형식물플랑크톤이 우점하는 분포를 나타냈다. 각 방조제 정점에서 풍수기에는 담수의 유입으로 인하여 염분과 투명도는 낮고 암모늄과 인산염은 갈수기인 2007년 2월보다 높게 나타났지만 식물플랑크톤 생체량은 낮게 나타났는데 이는 담수의 유입으로 인한 높은 탁도나 염분의 급격한 감소가 영양염류보다 더 영향을 미치는 것으로 사료된다. 즉 본 조사해역에서 갈수기인 2007년 2월에는 식물플랑크톤의 성장에 영양염류가 영향을 미치지만 풍수기에는 높은 탁도나 급격한 염분변화가 영양염류보다 더 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제35권2호
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• pp.198-206
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• 2017

수환경요인이 미소생물 그룹 박테리아와 종속영양편모류의 계절적 분포에 미치는 영향을 파악하기 위해서 2007년 6월에서 2008월 5월 사이에 경기만에서 그들의 동태 및 환경요인을 조사하였다. 조사기간 동안 수온과 염분은 $1.9^{\circ}C{\sim}29.0^{\circ}C$와 31~35.1 psu로 변화하였으며, 하계에 현저한 수온 증가와 함께 표층 염분이 상대적으로 낮게 관찰되었다. 영양염 중 암모니아의 농도는 $0.01{\sim}3.22{\mu}M$로, 질산염+아질산염의 농도는 $2.03{\sim}15.34{\mu}M$로, 인산염의 농도는 $0.06{\sim}1.82{\mu}M$로, 규산염은 $0.03{\sim}18.3{\mu}M$로 각각 변동하였다. Chl. a농도는 $0.86{\mu}g\;L^{-1}{\sim}37.70{\mu}g\;L^{-1}$로 관찰되었으며, 각 수심별 Chl. a농도의 연평균은 표층에서 $10.35{\pm}8.54{\mu}g\;L^{-1}$로 가장 높았고, 수심증가와 더불어 감소하였다. 박테리아와 종속영양미소편모류는 $0.29{\times}10^6cells\;mL^{-1}{\sim}7.62{\times}10^6cells\;mL^{-1}$와 $1.00{\times}10cells\;mL^{-1}{\sim}1.26{\times}10^3cells\;mL^{-1}$로 변동하였고, 계절적으로는 하계 박테리아의 생물량이 현저하게 높게 관찰되었을 때 종속영양편모류 또한 높게 나타났다. 결과적으로, 시화호에서 단 주기로 개방되는 배수갑문의 영향으로 경기만 내만일대에 일정의 높은 유 무기물이 공급되면, 이들 탄소원으로 박테리아의 현저한 증식이 하계를 중심으로 일어나며, 이는 미소생물고리로 연결되는 종속영양편모류의 증식에 중요한 역할을 할 것이다.

• 한국농림기상학회지
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• 제11권1호
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• pp.39-47
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• 2009

물 부족으로 인해 수자원의 확보와 효율적인 관리의 중요성이 커지고 있음에도 불구하고, 물 수지 분석에서 증발산은 다른 성분에 비해 직접 관측이 어려워 물수지 방정식으로부터 어림되거나 단순한 가정이나 경험식으로부터 추정된다. 그러나 이러한 방법들은 오차가 커서 증발산의 신뢰도를 높이려면 직접 관측이 필요하다. 이 연구에서는 설마천 유역의 혼효림의 증발산을 정량화하기위해 2007년 9월부터 2008년 12월까지 에디 공분산 방법을 사용하여 증발산을 직접 측정하였다. 혼효림의 증발산은 성장기(5-7월)에는 평균 $2.2mm\;d^{-1}$, 비성장기인 겨울에는 $0.5mm\;d^{-1}$였다. 2008년 한 해동안의 총 증발산량은 $581mm\;y^{-1}$로 연 강수량(1997mm)의 약 1/3을 차지하였다. 2007년과 2008년에 관측이 겹치는 기간(9-12월)동안 적산된 증발산 총량은 2008년 가을의 강수량과 강수빈도가 2007년의 같은 기간에 비해 적었음에도 불구하고 두 기간 모두${\sim}110mm$로 다르지 않았다. 산림과 대기간의 분리(decoupling) 정도를 나타내는 오메가 인자는 평균 0.5로서 평형증발산과 부과증발산이 전체 증발산에 기여하는 정도가 크게 다르지 않았다. 이는 증발산이 순복사, 포차, 기공전도도 등에 의해 골고루 영향을 받고 있음을 의미한다. 본 연구에서는 실측에 근거한 증발산 자료를 토대로 설마천 유역의 혼효림에서 증발산이 물수지에서 차지하는 기여도를 조사하였고, 향후 유출량과 함께 사용될때 설마천 산림유역의 물수지 분석의 신뢰도을 향상시킬 것으로 기대된다.

• 생태와환경
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• 제40권1호
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• pp.14-30
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• 2007

본 연구의 목적은 부영양화도 지수(TSI)를 이용하여 우리나라 호소의 영양 상태를 평가하고, 경험적 모델(Empirical model)에 의한 호소의 상태를 예측하기 위한 것이다. 연구에 사용된 수질 자료(2000, 2001)는 환경부 DB시스템에서 획득하였으며 이용된 변수는 용존산소(DO), 생물학적 산소 요구량(BOD), 화학적 산소 요구량(COD), 총인 (TP), 총질소 (TN), 부유물질 (SS), 투명도(SD), 엽록소-${\alpha}$ (CHL), 전기전도도 (Cond.)였다. 이런 수질 변수의 농도는 측정된 수계 및 계절에 따라 변이양상을 보였다. 일반적으로, 영양상태(Trophic state)는 상류로부터 댐으로 감소하는 경향을 보였으며, 계절적 변이는 여름 장마기 (7${\sim}$8월)동안 크게 발생했다. TP의 주된 유입은 장마기 (r=0.656, p=0.002)동안 일어났고, 이런 현상은 SS(r=0.678, p<0.001)와 유사한 경향을 보였다. CHL, TP, SD 및 TN을 포함한 수질변수는 계절에 따른 수계내의 영양상태를 평가하는 방법에 적용되었다. Carlson(1977)의 부영양화도지수(TSI)에 기초한 수계 내 TSI(CHL), TSI(TP)및 TSI(SD)는 중영양-부영양 상태를 보였다. 한편, TSI(TN)은 계절에 관계없이 전체 호소 내에서 TN농도가 풍부한 부영양-과영양 상태를 보였다. 따라서, 인은 호소 내 영양 상태를 조절하는 주요인자가 된다. CHL와 다른 수질 변수(TP, TN,그리고 SD)사이의 관계를 분석하기 위한 경험적 모델(Empirical model)이 개발되었다. 로그-전환 회귀분석에서 CHL-TP는 장마 전기 $R^2$ 값이 031(p=0.017)이었으나 장마 후기에는 0.69(p<0.017)로 장마 후기 인이 조류 성장에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이와 대조적으로, SD는 TP, CHL증가에 대해 감소하는 경향을 보였고 TN은 모든 기간 동안 CHL와 약한 관계를 가졌다. 결과적으로, 경험적 모델(Empirical model)이 제시하듯이 TP는 CHL을 예측하는 핵심 인자로 사료되었다.

• 생태와환경
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• 제45권4호
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• pp.444-452
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• 2012

동물플랑크톤의 서식 형태에 따른 구분(부착 및 부유성)과 월별 밀도 양상을 파악하기 위해 2011년 5월부터 10월까지 수생식물이 발달된 환경에서 동물플랑크톤 채집을 수행하였다. 조사 기간 동안, 부착성 동물플랑크톤은 총 24종, 부유성 동물플랑크톤은 총 30종으로 나타났으며, 이 중 두 서식 형태 간에 일치하는 종은 20종으로 확인되었다. 부착성 동물플랑크톤은 5~7월 동안 높은 밀도를 나타낸 반면, 부유성 동물플랑크톤은 9~10월 동안 높은 밀도를 보여 상이한 계절적 차이를 보였다. 안정동위원소 분석 결과, 부착 및 부유입자 유기물, 동물플랑크톤, 어류의 ${\delta}^{13}C$와 ${\delta}^{15}N$ 값은 계절별로 상이하였다. 부착성 동물플랑크톤은 봄, 가을 모두 부착입자 유기물에 대한 높은 의존도를 보였으나, 가을에는 부유입자 유기물에 대해서는 일부 의존하는 것으로 나타났다. 이는 수생식물의 우점 등으로 인한 먹이질의 감소와 연관되어 있을 것으로 사료된다. 그러나 부유성 동물플랑크톤은 봄과 가을 모두 부유입자 유기물에 대해서만 의존하는 것으로 나타났다. L. macrochirus는 크기에 따라 먹이원에 대한 다른 섭식 양상을 보였는데, 부착성 동물플랑크톤이 증가된 시기(봄)에 1~3 cm 크기의 L. macrochirus는 부착성 동물플랑크톤에 대한 높은 의존도를 보였으나, 가을에 부착성 동물플랑크톤 감소하자 부유성 동물플랑크톤에 대한 의존도가 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 4~7 cm 크기의 L. macrochirus는 상대적으로 큰 먹이원인 부유성 동물플랑크톤에 높은 의존도를 보였으며, 가을에 부유성 동물플랑크톤 밀도가 증가하자 매우 높게 의존하는 것으로 나타났다. 결론적으로 습지와 같이 수생식물이 우점되는 생태계에서 동물플랑크톤은 다양한 서식 형태(부착 및 부유성)를 가진 군집이 출현하는 것으로 파악되었으며, 이들은 각각 다른 먹이원에 대해 의존하는 것으로 나타났다. 또한 상위포식자인 L. macrochirus 또한 부착 및 부유성 동물플랑크톤의 계절별 밀도 양상에 따라 상이한 의존성을 보였으며, 특히 부착성 동물플랑크톤은 봄철 치어 성장 시기의 이들의 성장 및 발달에 매우 중요한 영향을 미치는 것으로 사료된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제16권2호
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• pp.81-96
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• 2011

남해안의 주요 하구 4곳(순천만, 섬진강, 고성천, 마산만)과 서해안의 태안 근소만 갯벌에서 2009년 3월부터 2010년 5월까지 유기물 정화능력을 파악할 수 있는 퇴적물 산소요구량(Sediment Oxygen Demand; SOD)과 탈질소화(Denitrification)를 측정하였다. 퇴적물 산소요구량은 퇴적물 배양 중 시간당 용존산소감소율로 부터 추정되었으며, 탈질소화 측정에는 질소 안정동위원소를 추적자로 이용하는 isotope paring technique이 사용되었다. 조사지역의 퇴적물 산소요구량과 탈질소화율은 각각 -5.1~24.6 mmole $O_2m^{-2}d^{-1}$와 0.0~3.9 mmole $N_2m^{-2}d^{-1}$의 범위를 보였다. 퇴적물 산소요구량이 가장 높은 곳은 마산만(평균 = 10.2(범위 =-2.2~19.2 mmole $O_2m^{-2}d^{-1}$)이었으며, 순천만, 고성, 태안, 섬진강 순으로 나타났다. 탈질소화율도 마산만(평균 = 1.0(범위 =0.0~3.9) mmole $N_2 m^{-2}d^{-1}$이 가장 높았으며, 고성, 섬진강, 순천만, 태안 순으로 나타났다. 태안, 섬진강, 마산 지역에서는 계절적으로 저서미세조류에 의한 광합성이 탈질소화에 뚜렷한 영향을 미쳤는데 광합성 동안 생성된 산소는 혐기성과정인 탈질소화를 저해하기 보다는 질산화를 원활하게 하여, 질산화-탈질소화 연계과정을 촉진시켰다. 남해안 허구에서 탈질소화의 계절변화 유형(봄철 최대 유형과 여름철 최대 유형)의 지역적 차이는 탈질소화에 사용되는 두 질산원($D_w$; 강을 통해 공급된 질산과 $D_n$; 질산화-탈질소화 연계과정에 의해 생성된 질산)의 상대적 중요성에 따라 결정되었다. 즉 봄철에 탈질소화가 높게 나타난 순천만, 고성, 마산은 여름철에 비해 봄철 수층 질산염이 풍부하였고, 이를 통해 $D_w$가 증가되었다. 태안과 섬진강 지역이 여름철에 탈질소화 최대값을 보인 이유는 수층의 질산염이 고갈되지 않은 상태에서 여름철 수온의 증가로 $D_w$가 증가하였고, 이와 더불어, 산소고갈이 나타나지 않아 질산화에 좋은 환경이 조성되었으며, 결과적으로 $D_n$이 증가되었기 때문이다.

• 생태와환경
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• 제39권1호통권115호
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• pp.73-84
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• 2006

본 연구는 영산강 수계 내 10개 지점의 이화학적 수질에 관한 시공간적 변이상태를 분석하기 위해 1995년부터 2004년까지 측정된 환경부 수질데이터를 이용하여 분석하였다. 이용된 수질 변수는 전기전도도(Conductivity), 생물화학적 산소요구량(BOD), 화학적 산소요구량(COD), 용존산소량 (Dissolved oxygen), 총인 (Total phosphorus), 총질소 (Total nitrogen) 및 총부유물 (Total suspended solids)의 7개 항목으로서 계절별, 연별, 및 조사지점별 농도변이가 큰 것으로 나타났다. 영산강 수계 내에서의 이화학적 수질측정값은 계절성 강우에 따라 수질측정값의 변동 폭이 심하며, 대부분의 수치 농도변이는7 ${\sim}$ 8월에 집중되는 하절기 몬순 강도에 의해 조절되었다. 장마기에 이온희석의 지표로 사용되는 전기전도도와 총인, 총질소와 같은 영양염류들의 경우 강우량과 역 상관관계 (|r|> 0.32, P< 0.01, n=119)를 보였으나, 생물학적 산소 요구량과 화학적 산소요구량의 경우에는 강우분포와 통계학적 유의성 (p>0.05, n=120)을 보이지 않았다. 총인, 총질소 및 전기전도도는 대부분 장마 중인 7 ${\sim}$ 8월에 최소값을 보였는데, 이는 강우에 의해 오염물질이 희석되기 때문으로 사료되었다. 반면, 총부유물의 유입은 하절기 몬순 동안에 최대치를 보여 이온 감소와는 대조적인 특성을 보였다. 생물학적 산소요구량의 계절적 변화패턴은 화학적 산소요구량과 유사한(r.=0.592, P<0.01)양상을 보였으며, 마찬가지로 총질소의 변차패턴 또한 총인과 유사한 (.=0.529, P<0.01) 양상을 보였다. 용존산소량의 계절별 변화에 따르면, 수온이 낮은 겨울에 최대값을 보이며 온도가 높은 여름에 최소값을 보여 수온과의 역 상관관계를 보였다. 지점별 변화 패턴 분석에 따르면, 전기전도도를 제외한 총인, 총질소, 생물학적 산소요구량, 화학적 산소요구량 및 총부유물은 상류 및 하류역 보다 중류역에서 높은 농도를 보인 반면, 전기전도도의 경우에는 하류역에서 높은 농도를 보였다. 특히, 총인, 총질소, 생물학적 산소요구량 및 화학적 산소요구량은 지점 4(광주 2)에서 급격히 악화되는 양상을 보였으며, 이는 광주도심으로부터 유출되는 가정하수 및 인접한 공단에서 배출하는 폐수유입에 의한 영향으로 사료되었다. 따라서, 영산강의 수질 개선을 위해서는 이런 도심지역의 오염부하 저감을 통한 효율적 수질관리가 요구된다.

• 한국대기환경학회지
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• 제33권4호
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• pp.377-392
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• 2017

A set of BFM (Brute Force Method) simulations with the CMAQ (Community Multiscale Air Quality) model were conducted in order to estimate self-contributions and conversion rates of PPM (Primary $PM_{2.5}$), $NO_x$, $SO_2$, $NH_3$, and VOC emissions to $PM_{2.5}$ concentrations over the SMA (Seoul Metropolitan Area). CAPSS (Clean Air Policy Support System) 2013 EI (emissions inventory) from the NIER (National Institute of Environmental Research) was used for the base and sensitivity simulations. SCCs (Source Classification Codes) in the EI were utilized to group the emissions into area, mobile, and point source categories. PPM and $PM_{2.5}$ precursor emissions from each source category were reduced by 50%. In turn, air quality was simulated with CMAQ during January, April, July, and October in 2014 for the BFM runs. In this study, seasonal variations of SMA $PM_{2.5}$ self-sensitivities to PPM, $SO_2$, and $NH_3$ emissions can be observed even when the seasonal emission rates are almost identical. For example, when the mobile PPM emissions from the SMA were 634 TPM (Tons Per Month) and 603 TPM in January and July, self-contributions of the emissions to monthly mean $PM_{2.5}$ were $2.7{\mu}g/m^3$ and $1.3{\mu}g/m^3$ for the months, respectively. Similarly, while $NH_3$ emissions from area sources were 4,169 TPM and 3,951 TPM in January and July, the self-contributions to monthly mean $PM_{2.5}$ for the months were $2.0{\mu}g/m^3$ and $4.4{\mu}g/m^3$, respectively. Meanwhile, emission-to-$PM_{2.5}$ conversion rates of precursors vary among source categories. For instance, the annual mean conversion rates of the SMA mobile, area, and point sources were 19.3, 10.8, and $6.6{\mu}g/m^3/10^6TPY$ for $SO_2$ emissions while those rates for PPM emissions were 268.6, 207.7, and 181.5 (${\mu}g/m^3/10^6TPY$), respectively, over the region. The results demonstrate that SMA $PM_{2.5}$ responses to the same amount of reduction in precursor emissions differ for source categories and in time (e.g. seasons), which is important when the cost-benefit analysis is conducted during air quality improvement planning. On the other hand, annual mean $PM_{2.5}$ sensitivities to the SMA $NO_x$ emissions remains still negative even after a 50% reduction in emission category which implies that more aggressive $NO_x$ reductions are required for the SMA to overcome '$NO_x$ disbenefit' under the base condition.