• Ocean and Polar Research
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• 제41권3호
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• pp.159-168
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• 2019

Understanding the interaction between climate and the water cycle is critical especially in a drought sensitive region such as California. This study explored hydrologic changes in central and southern California in relation to the glacial-interglacial climate cycles over the last 30 thousand years. To do this, we reconstructed paleovegetation using plant wax carbon isotopic compositions (${\delta}^{13}C$) preserved in marine sediment cores retrieved from the central California continental shelf (ODP Site 1018) and Santa Barbara Basin (ODP Site 893A). The results were then compared to the existing sea surface temperature (SST) and pollen records from the same cores to understand terrestrial hydrology in relation to oceanographic processes. The Last Glacial was generally dry both in central and southern California, indicated by grassland expansion, confirming the previously suggested notion that the westerly storm track that supplies the majority of the precipitation in California may not have moved southward during the glacial period. Southern California was drier than central California during the Last Glacial Maximum (LGM). This drying trend may have been associated with the weakening of the California Current and northerly winds leading to the early increase in SST in southern California and decline in both offshore and coastal upwelling. The climate was wetter during the Holocene in both regions compared to the glacial period and forest coverage increased accordingly. We attribute this wetter condition to the precipitation contribution increase from the tropics. Overall, we found a clear synchronicity between the terrestrial and marine environment which showed that the terrestrial vegetation composition in California is greatly affected by not only the global climate states but also regional oceanographic and atmospheric conditions that regulate the timing and amount of precipitation over California.

• Ocean and Polar Research
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• 제45권2호
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• pp.89-102
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• 2023

Climate and environmental changes in the Arctic Ocean due to global warming have been linked to extreme climate change in mid-latitude regions, including the Korean Peninsula, requiring a better understanding of the Arctic climate system based on the paleo-analog. This review introduces three paleoenvironmental research cases using neodymium isotopes (¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd, ε_Nd) measured on two different fractions of marine sediments: silicate-bound 'detrital' and Fe-Mn oxide-dominated 'authigenic' fractions. In the first case, detrital ε_Nd in core HH17-1085-GC on the continental shelf off northern Svalbard was used for tracing changes in sediment provenance and associated glacier behavior over the last 16.3 ka. The second case showed the potential use of authigenic ε_Nd as a quasi-conservative water mass tracer. Three prominent ε_Nd peaks and troughs observed in core PS72/410-1 from the Mendeleev Ridge in the western Arctic Ocean over the past 76 ka suggested episodic meltwater discharge events during 51~46, 39~35 and 21~13 ka BP. The last case proposed the use of the difference between authigenic and detrital ε_Nd as a proxy for reconstructing glacier fluctuation. The idea is based on the assumption that enhanced glacial erosion during glacier advances can supply sufficient freshly-exposed rock substrate for incongruent weathering, potentially leading to greater isotopic decoupling between bedrock and dissolved weathering products as recorded in detrital and authigenic ε_Nd, respectively. Thus, it would be worthwhile to take advantage of sedimentary ε_Nd to improve our understanding of past environmental changes in polar regions.

• 지구물리
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• 제2권1호
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• pp.27-38
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• 1999

최근 공개된 위성중력을 이용하는 오차 최소화 기법을 적용하여 선상중력내 존재하는 구간 측선간 오차나 교차점 오차를 성공적으로 보정하였으며, 보정된 선상중력을 위성중력과 결합하여 고해상 중력분포를 도출하였다. 오차 최소화 과정에서 울릉분지의 선상중력은 위성중력보다 장주기 성분에서 상대적으로 크게 보정되었으나 단주기 성분은 그대로 보존되었다. 이것은 선상중력이 갖는 단주기의 중력 성분이 훼손되지 않은 채 안정되고 연속성을 갖는 장주기의 인공위성 중력분포에 잘 접합될 수 있다는 것을 보여 준다. 통합된 후리에어이상도는 위성중력의 장주기 성분과 선상중력의 단주기 성분을 모두 표현하므로 해저지형 및 지질분포의 해석에서 보다 상세하고 신뢰성 있는 정보를 제공한다. 후리에어이상은 수심이 깊은 분지 중앙 지역이 해저산이나 대지 등 높은 지형으로 이루어진 분지 주변부 보다 상대적으로 낮게 분포하는 등 전반적으로 해저지형의 분포 경향에 부합되어 변화한다. 그러나 대륙사면을 이루고 있는 분지의 서쪽 및 동쪽 주변부를 따라서는 지역적으로 함몰된 퇴적기반과 두꺼운 퇴적층 및 대륙 주변부에서 특징적인 가장자리 효과로 인한 저이상대가 발달하고 있다. 울릉도 북동부에 위치한 한국대지 및 울릉대지에서 북동-남서방향의 선형분포를 갖는 중력이상은 동해가 열개되는 동안 균열된 지각 사이를 따라 일어난 화산활동의 결과로 형성된 해산이나 관입암체가 선형으로 배열함으로서 기인한 것으로 해석된다. 선형으로 배열된 고중력분포는 울릉대지 서쪽 경계부에서 급구배를 보이는 북북서-남남동 방향의 직선적인 중력분포에 의해 절단되고 있는 데 이 급구배의 중력이상은 울릉대지 서부 경계를 이루는 단층선애에 기인한다. 울릉대지가 서쪽으로 뚜렷한 단층 접촉을 나타내고 있으나 지형적인 형태에 있어서 대비되지 않는 것은 울릉대지가 단층을 경계로 분리되어 이동되어 왔을 가능성을 시사한다. 분지의 중앙 북동부에서는 수심이 깊어지는 데 비해 중력치는 오히려 높아지는 경향을 나타내고 있는 것은 맨틀이 주변부에 비해서 상대적으로 천부에 존재하고 있는 것이 가장 큰 요인이며, 해저지각의 두께가 얇은 대신 지각의 밀도가 주변 대륙보다 높은 데도 기인한다.

• 한국해양생명과학회지
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• 제8권1호
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• pp.8-31
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• 2023

북동중국해 대륙붕 표층 퇴적물에서 산출하는 저서성 유공충의 군집 분포와 형성 기작을 파악하기 위하여 32개 정점에서 표층 퇴적물을 채취하고, 입도조성, 저서성 유공충 군집분석, ¹⁴C 연대측정을 실시하였다. 표층 퇴적물은 사질(평균: 52.04%)의 잔류 퇴적물과 니질(평균: 47.92%)의 현생 퇴적물과의 혼합 퇴적상이다. 저서성 유공충은 총 48속 104종(사질 유공충, 석회질 유리상 및 석회질 자기상 유공충)이 분류되었다. 사질 유공충은 양쯔강 앞 해역으로 산출빈도(30%)가 증가하며, 부유성 유공충은 제주 남서해역에서 높은 산출빈도를 보인다. 우점종은 Ammonia ketienziensis, Bolivina robusta, Eggella advena, Eilohedra nipponica, Pseudorotalia gaimardii, Pseudoparrella naraensis 총 6종이다. 이들 중 가장 높은 산출빈도를 보이는 Bolivina robusta와 Pseudorotalia gaimardii의 ¹⁴C 연대측정 결과 각각 2,360±40 B.P., 2,450±40 B.P.로 나타났다. 군집분석 결과, P. gaimardii 군집, B. robusta 군집 및 A. ketienziensis-P. naraensis 군집으로 대별된다. 양쯔강 담수 유입 영향을 받는 양쯔강 앞 해역에는 P. gaimardii 군집, 쿠로시오 해류의 영향을 받는 제주도 남서해역에서 B. robusta 군집 그리고 북서측 황해 중앙부 니질대 해역에 A. ketienziensis-P. naraensis 군집이 분포한다. 이러한 저서성 유공충 군집 조성 및 분포는 약 2.5 ka BP 부터 형성되기 시작하였으며, 홀로세 후기 해수면 상승에 의한 저서 생태계 서식지 환경 변화를 반영하고 있는 것으로 생각된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제27권2호
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• pp.103-125
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• 2022

본 연구는 황해 중부해역의 대륙붕에 서식하는 중형저서동물의 군집 특성을 파악하기 위한 연구로서, 이를 위해 2018년부터 2020년까지 북위 35도, 36도, 37도에 위치한 수심 18~90 m의 13개 정점에서 조사를 수행하였다. 2018년 10월 5개 정점, 2019년 4월 9개 정점, 2020년 8월 6개 정점에서 봄, 여름, 가을의 3계절에 조사를 진행하였으며, 중형저서동물 시료는 직경 3.6 cm의 아크릴 코어러를 이용하여 각 정점에서 반복수 3회로 채집하였다. 조사해역의 중형저서동물의 서식밀도는 45~1029 inds./10 cm²범위로 이는 기존의 황해에서 진행되었던 국내 연안과 중국 중부해역 연구와 유사한 결과를 보였다. 중형저서동물의 계절에 따른 서식밀도는 가을에 800±69 inds./10 cm²로 가장 높은 서식밀도를 보였고, 여름에 260±48 inds./10 cm²로 가장 낮았다. 중형저서동물은 총 19개의 분류군이 출현하였으며, 평균값은 9개의 분류군 수를 보였다. 출현 분류군 중 가장 우점하는 분류군은 선충류로 전체 서식밀도의 80.8%로 나타났으며, 그 다음으로 저서성 요각류(8.8%), 저서유공충류(4.7%) 순으로 나타났다. 중형저서동물의 크기 분포는 63 ㎛의 망목을 통과하고 125 ㎛크기의 체에 걸러지는 생물의 서식밀도가 가장 높았으며 1~0.5 mm가 가장 낮게 나타났다. 중형저서동물의 퇴적물 내 수직적 분포는 퇴적물 표층에서 깊이가 깊어질수록 서식밀도가 점차 감소하는 양상을 보였다. 저서환경을 파악하기 위해 중형저서동물을 활용한 N/C ratio, MPI, ITD 지수 분석결과 계절별로 차이를 보이기는 하였으나, 전반적으로 오염을 나타내는 값은 나타나지 않았다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제19권1호
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• pp.66-75
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• 2014

본 연구는 동해 남부 이산화탄소 해저지중저장 후보지 주변 수심 100-500 m 해역에서 저서생태계의 공간분포와 이를 결정하는 환경요인을 이해하기 위해 수행되었다. 2012년 8월-9월 총 16개 정점에서 대형저서동물군집과 환경요인을 조사하였다. 총 158종의 저서동물이 채집되었으며, 평균 서식밀도는 $843indiv/m^2$, 평균 생물량(습중량)은 $26.2g\;WW/m^2$로 나타났으며, 생물다양성이 높은 지역에서 주로 서식밀도가 높았다. 측정된 33개 환경변수를 대상으로 주성분분석을 실시한 결과 조사해역의 저서환경은 크게 퇴적물환경, 저층해수환경, 수심에 의해 지배된다. 저서동물의 분포는 세 가지 주성분과 밀접한 관련을 보였는데, 특히 사질함량이 많은 정점일수록 출현종수가 많아지고 생물량은 적어지는 경향이 관찰되었다. 조개 2종을 포함한 우점종 6종은 ${\Omega}$ aragonite, ${\Omega}$ calcite 농도가 높은 곳을 선호하였는데, 이 종들은 이산화탄소 유입으로 인해 해양산성화가 진행되면 가장 먼저 피해를 입을 수 있는 생물로 판단된다. 저서동물 상위 1% 우점종의 종조성을 바탕으로 집괴분석한 결과 지리적으로 뚜렷하게 구분되는 4개의 정점군이 분류되었다. 각 정점군은 고유의 저층해수 및 퇴적물 환경을 보이고 있으며, 대표적인 특성종으로는 A) Ampelisca miharaensis, (B) Edwardsioides japonica, (C) Maldane cristata, (D) Spiophanes kroeyeri을 들 수 있다. 측정이 용이한 5개의 환경요인(수심, 사질함량, 수온, 염분, pH)을 이용하여 4개의 정점군을 정확도 100%로 예측할 수 있는 판별함수모델을 제시하였다. 조사지역의 저서동물군집은 환경요인과 밀접한 관계를 보이고 있으며, 이는 환경변수에 기반하여 저서동물 분포를 예측할 수 있는 통계적모델 개발 가능성을 시사한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제11권4호
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• pp.279-285
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• 2008

한반도 남해 제주도 남동부해역 도미분지에 대하여 한국지질자원연구원은 2007년 2차원 해양탄성파 탐사를 수행하였다. 탐사의 목적은 한반도 해역의 대륙붕에서 기반암의 구조를 파악하고 대륙붕 내의 자원부존 가능성을 분석하고자 함이다. 기반암의 구조를 파악하기 위해서는 중합단면 및 구조보정 단면을 효율적으로 구성하는 것이 필요하다. 그러나 탐사해역의 수심은 평균 100 m 내외로 해수면과 해저면 사이에서 발생하는 다중반사파가 일부 구간에서 강하게 기록되어 기초전산처리 기법만으로는 중합단면에서 기반암의 구조가 명확히 분석되지 않는 경우가 있다. 본 연구에서는 도미분지 2차원 탄성파 자료에 대한 최적의 전산처리 변수를 도출하고자 하였고 특히 페그레그 해저면 다중반사파(peg-leg multiple)를 제거하는데 주 목적을 두었다. 탄성파 자료 전산처리의 주요 단계는 최소위상 예측 디콘볼루션(minimum phase predictive deconvolution), 속도분석 및 레이던 필터(Radon filter)로 구성되었으며 각 단계마다 중합단면을 계산하여 적용한 전산처리 변수가 적절히 설정되었는지를 검증하였다. 자료처리 결과 본 연구에서 설정한 변수들이 도미분지 탄성파 자료 전산처리에 효과적임을 확인하였다.

• Ocean and Polar Research
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• 제30권3호
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• pp.303-312
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• 2008

Despite the impacts of the climate changes on the pelagic ecosystem, few studies have examined the pelagic-benthic coupling in the adjacent East China Sea and Korea Strait. Therefore, the species composition and abundance of the macrobenthic community, as well as the potential food sources of benthic fauna were investigated in the present study using stable isotope analysis (${\delta}^{13}C\;and\;{\delta}^{15}N$) for suspended particulate organic matter (SPOM), sedimentary organic matter (SOM), phytoplankton, and zooplankton. A total of 157 macrobenthic fauna were collected, and the density of the macrobenthic fauna ranged from 4 to 434 ind./0.25 $m^2$, with an average density of 149 ind./0.25 $m^2$. The density of the benthic fauna increased moving from offshore shelf sites to coastal sites adjacent to the Korea Strait. Cluster analysis showed that the macrobenthic communities consisted of three distinct groups: group A in the Korea Strait, group B in the East China Sea, and group C near Ieodo. The dominant species in group A were the amphipods Photis japonica and Ampelisca miharaensis, followed by the polychaete Scolotoma longifolia. Environmental variables, such as the temperature of the seawater and sediment, and oxygen, and chlorophyll a levels, appeared to affect the structure of the community, suggesting the importance of coupling with the pelagic system. The ${\delta}^{13}C$ values of SPOM and zooplankton ranged from -22.97 to -23.5% and -19.92 to -21.86%, respectively, showing a relatively narrow range(<1%) between the two components. The difference between the ${\delta}^{13}C$ values of SOM and pelagic organic matter was also within 1%, suggesting that the SOM originated from the pelagic system, which is an important factor controlling the macrobenthic community.

• 한국지구과학회지
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• 제24권8호
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• pp.657-667
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• 2003

현세-후기 플라이스토세의 부정합적 경계면을 조사하기 위하여 한국 서해 경기만 조간대에서 심부시추와 탄성파 탐사를 실시하였다. 분석된 모든 시추 퇴적물에서 현세 퇴적층(Unit I) 하부에 놓이는 최대 4m두께의 산화되고, 반고화된 특징을 보이는 황갈색의 산화대층(oxidized-sedimentary layer)이 발견되었다. 이 세립질의 산화대층에서 나타나는 황갈색의 퇴적물 색, 높은 N 값과 낮은 함수율의 준고화된 상태, 동토구조, 스멕타이트 광물의 부재 그리고 높은 퇴적물 화학적 풍화지수(Ba/Sr 비) 등의 다양한 특성은 퇴적물의 대기중 노출과 풍화의 중요한 증거로 제시된다. 탄소동위원소 연대와 함께 이러한 여러 증거들을 고려할 때, Unit II의 상부 산화대층은 초기 현세까지 계속되는 저해수면 동안 대기중에 노출되어 풍화 및 산화작용으로 인하여 퇴적물의 특성이 변질되어 형성된 것으로 해석된다. 따라서 산화대층의 상부 경계면은 현세와 선현세(후기 플라이스토세) 퇴적층을 구분하는 부정합면으로 제시되며, 탄성파 자료에서 나타나는 강한 반사면(prominent near-surface reflector)과 잘 일치한다.

• 한국해양학회지
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• 제29권4호
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• pp.338-356
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• 1994

퇴적물의 지화학적 특성을 이해하기 위한 연구의 일환으로 남해 대륙붕에서 채취 된 표층퇴적물에서 9개 금속(Al, Fe, Mn, Cu, Ni, Zn, Co, Cr, Pb)의 함량을 측정하였 고, 선정된 일부 퇴적물에 대해서는 퇴적물내 금속의 화학적 존재형태에 관한 분석을 실시하였다. 퇴적물 중의 금속 함량은 전반적으로 퇴적물의 입도와 밀접한 관련성을 보여 연안해역에서 외해로 갈수록 점차 감소하는 영향을 나타내었다. 한편, 망간과 코 발트의 경우에는 타 금속에 비해 입도와의 관련성덜 뚜렷하였으며, 이것은 이들 두 금 속의 퇴적물내 존재형태별 구성이 타 금속들과 다른 현상에 기인한다. 특히 납의 함량 은 지역적인 차이를 볼 수 있을 만큼 공간적으로 증가, 혹은 감소의 경향이 뚜렷하지 않아 퇴적물내 유입경로가 나머지 금속과 다름을 시사한다. 각 금속의 화학적 존재형 태별 함량은 망간을 제외한 모든 금속에서 잔류부분이 전체함량의 평균 50% 이상을 차 지하여, 미세 광물격자 형태의 존재가 가장 중요한 것으로 나타났다. 잔류부분 외에 구리, 아연, 망간 및 철은 산화물부분에서 다음으로 높은 각각 34.4%, 23.1%, 15.5%, 13.7%의 함량을 보였으며, 카드뮴과 망간, 코발트 및 니켈은 퇴적물의 탄산염부분에서 각각 42.8%, 40.3%, 30.6%, 19.0%로 분포하여 원소별로 다른 존재형태별 함량을 보였 다. 따라서 연구지역 퇴적물내 금속의 분포는 세립한 입도의 광물성분 외에 해수중에 서 의 침전이나 금속산화물과의 공침 등에 의한 특정 지화학 물질내 존재가능성의 차 이에 따라 크게 조절되는 것으로 판단된다.