• 한국해양학회지:바다
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• 제23권4호
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• pp.179-191
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• 2018

황해 동부해역 표층퇴적물의 중금속 분포 특성을 파악하기 위하여 입도, 유기탄소(TOC)와 함께 중금속 원소들(Cu, Pb, Zn, Cd, Cr, Mn, As, Ni, Co, Li, Fe, Al)의 농도를 분석하였다. 연구결과에 따르면, 일부 정점에서 Pb, Mn, As를 제외하면 모든 중금속 농도의 분포는 입도 및 TOC의 분포와 유사하게 황해 중앙해역에서 상대적으로 높고, 한국 연안으로 갈수록 감소하는 경향을 보였다. 입도와 중금속 농도간의 관계를 통하여 대부분의 금속은 입도가 세립할수록 농도가 높게 나타나는 일반적인 경향을 보였다. 그러나 일부 정점에서 Pb은 조립질 퇴적물에서의 암석기원(feldspar) 영향, Mn은 생물기원($CaCO_3$) 영향, As는 중광물(pyrite) 특성에 따라 분포 양상이 다르게 나타났다. 과거에 조사한 자료(2000년)와 비교했을 때, 황해 동부해역에서 지난 15년 동안의 추가적인 중금속 농축은 없었고, 투기해역에 대한 저질환경은 과거에 비해 크게 개선되지 못한 것으로 나타났다. 연구해역 내 모든 중금속의 농도는 한국과 중국에서 규정하고 있는 최소기준(TEL, MSQ-1)보다 낮았지만, 농축지수(enrichment factor; EF), 농집지수(geo-accumulation index; $I_{geo}$), 생태위해성지수(ecological risk index; ERI)는 Cu, Pb, Zn, Cr이 황해 중앙해역에서 상대적으로 높게 나타났다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제6권1호
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• pp.23-33
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• 2019

내성천은 경북 북부지역을 흐르는 모래하천으로 계절적 변동이 큰 수문학적 특성에 반응하여 발달하는 모래 하상의 역동성과 이른바 '화이트 리버'라고 하는 경관상 고유성으로 대표되는 하천이다. 하지만 2010년부터 영주댐이 건설되기 시작하고 2015년 전후로 식생이 광범위하게 활착하는 등 하천 변화가 발생하였다. 본 논문의 목적은 하천 변화의 원인이 될 수 있는 기후, 수문, 수질의 변화를 분석하고, 이에 따른 하천 변화의 가능성을 검토하기 위함이다. 분석 결과, 2015년에 1982년 다음으로 적은 강우량이 발생하였으며 이로 인해 여름철 첨두유량은 50년래 최저를 기록하였다. 내성천의 유사량 특성은 상하류가 크게 다르지 않았으나, 댐 건설과 무관하게 내성천의 연 최저수위가 지속적으로 감소하고 있었음을 확인하였다. 이는 간헐적 가뭄과 수질의 변화가 하천식생의 활착에 유리하게 작용하고, 이에 따른 물리적 변화가 하도 및 식생 활착에 영향을 준 것으로 추정된다. 그러므로 하천 변화의 원인 분석을 위해서는 하천 식생 변화와 연계한 다각적인 모니터링이 필요함을 확인하였다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.57-66
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• 2019

국내 중소하천에 설치된 콘트리트 보에서 발생하는 많은 문제 중에서 상류로부터 유입되는 유사가 보 직상류에 퇴적되는 문제가 심각하다. 이로 인해 하류에 유사공급이 원활치 못하게 되며, 퇴적된 유사가 오염물과 흡착될 경우, 하상 오염뿐만 아니라 하천 생태계에 치명적인 피해를 유발할 수 있다. 보 직상류의 유사 퇴적문제를 해결하는 방안 중 하상에 배사관을 매설하여 퇴적되는 유사를 하류로 배출하고 있다. 그러나 배사관에 적정크기 이상의 사석 등이 유입될 경우, 배사효율은 현격하게 낮아지므로, 이에 대한 가이드라인 내지는 한계조건 제시가 필요하다. 본 연구에서는 상하류 수위차, 사석의 직경 등을 주요변수로 선정한 후, 3차원 수치모의 결과를 활용하여 사석 배제 능력에 대한 한계 조건을 도출하였다. 상류흐름은 정류된 상태로 가정하였고, 배사관을 포함하여 상 하류간 검사체적에서 에너지 개념을 적용하여 분석을 수행하였다. 그 결과 수위차와 사석지름의 비로 나타낸 무차원 변수가 약 1.2인 경우, 배사관 내 사석의 배출유뮤를 명확히 결정할 수 있었다. 본 연구결과는 향후 점성이 높은 유사나 흡착성 유사 등의 특성을 고려한다면 배사관이 있는 고정보의 운영관리방안에 활용될 수 있을 것이라 기대한다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제26권5호
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• pp.20-28
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• 2021

Perfluorinated compounds(PFCs), an emerging environmental pollutant, are environmentally persistent and bioaccumulative organic compounds that possess a toxic impact on human health and ecosystems. PFCs are distributed widely in environment media including groundwater, surface water, soil and sediment. PFCs in contaminated solid can potentially leach into groundwater. Therefore, understanding PFCs partitioning between the aqueous phase and solid phase is important for the determination of their fate and transport in the environment. In this study, the sorption equilibrium batch and kinetic experiment of PFCs were carried out to estimated the sorption coefficient(K_d) and the fraction between aqueous-solid phase partition, respectively. Sorption branches of the PFDA(Perfluoro-n-decanoic acid), PFNA(Perfluoro-n-nonanoic acid), PFOA(Perfluoro-n-octanoic acid), PFOS(Perfluoro-1-octane sulfonic acid) and PFHxS(Perfluoro-1-hexane sulfonic acid) isotherms were nearly linear, and the estimated K_d was as follow: PFDA(1.50) > PFOS(1.49) > PFNA(0.81) > PFHxS(0.45) > PFOA(0.39). The sorption kinetics of PFDA, PFNA, PFOA, PFOS and PFHxS onto soil were described by a biexponential adsorption model, suggesting that a fast transport into the surface layer of soil, followed by two-step diffusion transport into the internal water and/or organic matter of soil. Shorter times(<20hr) were required to achieve equilibrium and fraction for adsorption on solid(F₁, F₂) increased with perfluorinated carbon chain length and sulfonate compounds in this study. Overall, our results suggested that not only the perfluorocarbon chain length, but also the terminal functional groups are important contributors to electrostatic and hydrophobic interactions between PFCs and soils, and organic matter in soils significantly affects adsorption maximum capacity than kinetic rate.

• 한국습지학회지
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• 제23권2호
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• pp.154-162
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• 2021

하구둑 없이 자연적으로 열린 한강하구는 한강, 임진강, 예성강의 흐름과 서해의 조류가 만나는 곳이기 때문에 하도수리적인 '작용(impact)-응답(response)' 구조가 복잡하다. 민간인 통제 구간에서도 군부대 통제 하에 극히 제한된 장소와 시간에만 접근 조사가 가능하다. 2020년에는 8월 홍수에 유실된 지뢰 발견, 코로나-19 확산에 따른 관계기관 대면 접촉 제약 등의 이유로 현장 조사에 어려움이 있었다. 이러한 상황을 토대로 비대면, 비접촉 하안선 변화 조사 방법의 필요성이 제기되었다. 이의 대응 연구 수단으로써 공간 정보 분석 프로그램인 QGIS를 기반으로 미국 USGS가 운영하는 LANDSAT의 위성사진을 수집하여 영상처리 후 복잡한 하천지형 변화 양상을 분석하는 방법을 택하였다. 연구대상은 한강하구 산남습지 인근으로 설정하였다. 결과적으로 장기적 관점에서는 산남습지를 기준으로 하류에서는 침식 영향이 큰 것으로 나타났으며, 상류에서는 미미한 퇴적 현상이 나타났다. 위성사진 오차를 고려한다면 하천관리 측면에서는 과거 하천측량 자료를 바탕으로 비교 검토해볼 때 거의 변화가 없는 것으로 평가되면서 이 방법의 유효성이 입증되었다. 산남습지 인근 지역은 포괄적인 시간 관점에서 볼 때 조석 영향이 상류로부터 유입되는 흐름의 영향보다 큰 것으로 나타났다. 즉 조류에 의한 응답(사주의 거동 양상) 구조의 패턴 변화가 한강하구 인근의 하천시설물의 피해 유발에 더 작용하고 있는 것으로 판단된다. 따라서 향후 이를 감안한 적절한 하천관리 방안이 모색되어야 할 것이다.

• 환경영향평가
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• 제30권4호
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• pp.203-214
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• 2021

본 연구에서는 저서다모류 군집의 구조와 생태학적 건강도를 파악하기 위하여 진도 해역과 제주도 해역에서 각 7개씩 총 14개 정점에서 2010년 8월부터 2012년 9월까지 총 5회에 걸쳐 반기별로 저서다모류 군집조사를 실시하였다. 저서다모류의 서식기질로서 퇴적물의 입도조성을 분석한 결과 진도 해역은 비교적 혼합질 퇴적상을 나타낸 반면 제주도 해역은 모래함량이 높은 것으로 나타났다. 총 14개 정점에서 출현한 저서다모류는 68종, 231 ind./m² 서식밀도를 나타내었으며, 진도 해역에서는 61종, 167 ind./m², 제주도 해역에서는 62종, 295 ind./m²로 나타났다. 시기별로 출현종에는 차이가 있었으며 제주도 해역에서 전반적으로 종수 및 서식밀도가 높게 나타났다. 출현 서식밀도의 자료를 이용하여 우점종을 선정한 결과 진도 해역은 Heteromastus filiformis, Ampharete arctica, Prionospio sp., Sigambra tentaculata, Thelepus sp. 순으로 나타났다. 반면 제주도 해역은 Amphicteis gunneri, Ampharete arctica, Prionospio sp., Spiochaetopterus costarum, Heteromastus filiformis 순으로 나타났다. 종조성과 정점 간 유사도에 근거한 집괴분석 결과 정점 5와 6을 제외한 정점에서 진도 해역과 제주도 해역으로 확연히 구분되었다. AMBI 분석 결과 1.2-3.4의 결과를 보였으며, 모든 정점에서 V등급 저서다모류는 출현하지 않았다. 따라서 본 연구에서 진도 해역과 제주도 해역은 지리적 위치 및 퇴적상에 따라 저서다모류 군집이 분포하는 것으로 나타났으며, 전반적으로 시공간적인 큰 변동 없이 비교적 안정된 군집을 형성하고 있음을 시사하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권5호
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• pp.639-650
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• 2022

대규모 표사이동으로 인해 침·퇴적이 발생되는 해안에서는 시간이력에 따라 그 현상이 가속화되는 경향이 있기 때문에 적절하고도 시급한 대책을 강구하는 것이 중요하다. 해안침식의 대책방안 중 환경친화적 대책으로 알려진 양빈공법의 경우 입경의 크기에 따라 침식양상이 변화되므로 적정 입경의 크기, 범위 등에 대해 결정하기 위해서는 면밀한 검토가 필요하다. 본 연구에서는 양빈사의 입경변화와 부분양빈의 적용, 파랑과 바람이 공존하는 조건 등을 변수로 설정하였을 때 발생되는 지형변화의 특성을 검토하고자 하였다. 이러한 요인들은 수치모형실험에서 해석하기 어려운 부분이 존재하기 때문에 수리모형실험을 통해 정성적인 해석을 수행하거나 양빈수행 이후에 현장모니터링 등을 통해 그 효과를 검토하게 된다. 하지만 실험과 모니터링 등은 제반사항이 발생되기 때문에 다양한 조건에 대한 예측 연구에는 어려움이 존재한다. 본 논문에서는 빅데이터의 활용을 통한 머신러닝 기법을 이용하여 침·퇴적 경향을 재현함으로써 발생 가능한 현상에 대해 예측함과 동시에 머신러닝 기법의 적용성을 검토하고자 하였다. 학습데이터는 수리모형실험결과를 이용하였으며 연구결과 머신러닝을 이용한 지형변화는 단기예측의 경우 기존연구와 유사한 경향을 보이는 것으로 나타났으나 세굴 및 모래톱의 형성 등에서는 다소 차이가 존재하는 것을 확인할 수 있었다.

• Ocean and Polar Research
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• 제44권4호
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• pp.297-310
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• 2022

To understand the chemical composition of aerosols in the Cheju-Korea Straits and their contribution to the ocean by deposition, aerosol samples were collected on board R/V Eardo from November 1997 to May 1999. The average concentrations of Al, NO₃^-, non-sea-salt (nss)-SO₄^2-, and NH₄⁺ in aerosols were 2.19, 5.59, 6.16 and 2.08 ㎍ m^-3, respectively. The Al concentration in the high yellow dust period was about 100 times higher than that in the non-yellow dust period. The concentration ratio of NO₃^-/nss-SO₄^2- ranged between 0.47 and 1.5, indicating that the aerosols in the Cheju-Korea Straits are under the effects of NO_x and SO_x emitted from China, Korea and Japan. The equivalent concentration ratio of [NH₄⁺]/[nss-SO₄^2-+ NO₃^-] with the average of 0.58±0.29 indicates that nss-SO₄^2- and NO₃^- are not neutralized by NH₄⁺. A high activity concentration of ²¹⁰Pb with 1.13-1.23 mBq m^-3 was observed during the high yellow dust period, indicating that ²¹⁰Pb is easily adsorbed in the yellow dust originating from the continent of Asia. The distribution of ⁷Be and NH₄⁺ concentrations showed a strong negative linear correlation during the low yellow dust period, April 1998. The total mineral dust flux in the Cheju-Korea Straits was estimated to be 1.21×10⁶ tons yr^-1, accounting for about 12% of the annual sediment discharge via the Nakdong River. The combined annual deposition of NH₄⁺ and NO₃^- was 0.103 mole N m^-2 yr^-1 was estimated to support 4% of the annual primary productivity in the East China Sea.

• 자원환경지질
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• 제55권3호
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• pp.295-307
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• 2022

호수 내 화쇄밀도류의 퇴적과정을 이해하기 위하여 밀양시 단장면에 분포하는 백악기 정각산층에 대해 퇴적학적 연구를 수행하였다. 연구지역의 정각산층은 호수에서 형성된 이암-사암 호층 및 (응회질)점이층리 사암으로 주로 구성되며, 이들 퇴적암은 화쇄밀도류에 의해 형성된 용결화산력응회암 및 점이층리 화산력응회암과 교호하고 있다. 두께가 10 m인 용결화산력응회암은 분급이 불량하고 괴상인 화산력과 화산재로 구성되며 용결구조가 발달한다. 점이층리 화산력응회암은 약 4 m의 두께로 분급이 보통이거나 양호하며, 층의 하부에 수매의 점이층리 구간이 내부경계면과 함께 나타난다. 상이한 퇴적상을 보이는 화산력응회암은 호수로 유입된 화쇄밀도류의 물리적 특성 및 퇴적과정에 차이가 있음을 의미한다. 약 10 m에 걸쳐 괴상이며 분급이 불량한 특징은 용결응회암이 고농도의 화쇄밀도류에 의해 지속적으로 퇴적되었음을 지시한다. 이 경우, 화쇄밀도류의 전면부는 호안에서부터 물을 지속적으로 밀어내어 화쇄밀도류의 전면부를 제외하고는 물과 직접 접촉하지 않아 열을 보존할 수 있어 용결조직이 형성된 것으로 해석된다. 이와 달리 점이층리 화산력응회암의 내부경계면은 점이층리 화산력응회암을 퇴적시킨 화쇄밀도류가 비지속성흐름을 보였음을 지시하며, 이 경우 호안에서 물을 지속적으로 밀어낼 수 없게 된다. 그 결과, 호수로 유입된 화쇄밀도류는 빠르게 물에 의해 포화되어 저탁류로 변화하여 점이층리 화산력응회암이 형성되었다.

• 한국해양생명과학회지
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• 제8권1호
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• pp.68-77
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• 2023

본 연구에서는 형광측정기법을 사용하여 태안반도 인근 8지점의 표층 해수 내 미세플라스틱 정량분포를 조사하였다. 연구결과 미세플라스틱의 검출범위는 0~360.5 particles/l (평균 149.7 ± 46.0 particles/l)로 나타났다. 하지만 해양환경 내 미세플라스틱의 정량분석방법이 표준화되지 않아 타 연구결과와 직접비교 하는 것이 불가능한 상황이다. 본 연구결과 검출된 미세플라스틱을 크기별로 분류하면 < 50 ㎛ 크기가 우점하지만, St. 3의 경우 > 500 ㎛이 25.6%를 차지하여 지역별로 우점하는 미세플라스틱의 크기에 차이가 나타난다. 또한 채집지역, 저질의 종류, 검출되는 플라스틱 크기에 따른 미세플라스틱의 검출량 비교에도 뚜렷한 상관관계를 가지는 요인을 확인할 수 없었다. 이는 플라스틱의 재질에 따른 물리·화학적 특성, 해양의 동적 조건(해류, 바람, 파도, 조류 등), 지질학적 특성(지형, 경사 등), 연안 생물을 포함한 저질의 구성 및 특성, 상호작용, 인간활동(어업, 개발, 관광 등), 기상조건(홍수, 강우 등)과 같은 다양한 요인이 미세플라스틱의 거동에 영향을 주기 때문이다. 그러므로 향후 정량분석방법 표준화 및 환경요인에 대한 분석이 수반된 미세플라스틱 모니터링 기초연구가 필요한 상황이다.