• Ocean and Polar Research
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• 제44권1호
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• pp.99-111
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• 2022

Together with the development of measurement techniques, radiocarbon (¹⁴C) has been increasingly used as a key tool to investigate carbon cycling and associated biogeochemistry in the ocean. In this paper, the current status of radiocarbon studies in the East Sea (Japan Sea) is reviewed. Previously, spatiotemporal distribution and change of the water masses in the East Sea from 1979 to 1999 were investigated by using the ¹⁴C in the dissolved inorganic carbon (DIC). Researches on sinking particulate organic carbon (POC) revealed that POC in the deep ocean has more complex and heterogeneous origins than we expected. In particular, since 2011, Korean researchers have been collecting sinking particle samples for more than 10 years, so it is expected that ¹⁴C of POC will provide important information to understand carbon cycling in relation to climate change. Although the quantity of ¹⁴C data published in the East Sea is still limited, the importance and the future direction of using ¹⁴C to understand the biogeochemical mechanisms of carbon cycling and its role as a carbon reservoir in the East Sea are detailed herein.

• 한국해양학회지:바다
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• 제26권2호
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• pp.145-166
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• 2021

지난 수십년 간 퇴적물 트랩은 해양 유기물과 관련된 생물학적 입자들의 수직적 이동인 생물학적 탄소 펌프(BCP: Biological Carbon Pump)를 이해하는 데 중요한 도구들 중 하나로 사용되어 왔다. 이 논문에서는 퇴적물 트랩을 이용한 해양 심층의 탄소 순환 연구 방법과 여러 해역에서의 연구 현황, 그리고 그 중요성에 대하여 고찰하였다. 한편 최근의 연구 중 몇몇은 심층으로 이동된 침강 입자유기탄소(POC: Particulate Organic Carbon)가 이전에 알려졌던 것 보다 더 복잡한 형태이고, 시공간적으로 다양한 기원을 가지고 있음을 밝혔다. 이 논문에서는 특히 침강 입자 중 재부유 퇴적물에 관해 연구한 최신 논문들을 정리하였다. 유기 추적자로 사용한 방사성탄소동위원소(¹⁴C)와 무기적 추적자(Al)를 해양 입자유기탄소 순환을 이해하고 재부유 퇴적물의 중요성을 파악하는 데 있어 어떻게 활용할 수 있을지 기술하였으며, 특히MICADAS (Mini radioCarbon Dating Systems)를 이용한 방사성탄소동위원소 연구의 중요성을 강조하였다.

• Ocean and Polar Research
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• 제32권3호
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• pp.291-297
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• 2010

In the summer of 2008 (August 4-14), vertical and horizontal distributions of inorganic nutrients and dissolved organic carbon (DOC) were measured in the southwestern East Sea. Concentrations of DOC were determined for the first time in the southwestern East Sea using the high-temperature combustion oxidation (HTCO) method, and results were compared with those measured by another laboratory. Concentrations of DOC ranged from 58 to 104 ${\mu}M$ in the upper 200 m, showing a typical decreasing pattern with depth. Generally, concentrations of DOC were relatively lower, with higher nutrient concentrations, in the upper layer of the coastal upwelling zone. Concentrations of DOC ranged from 54 to 64 ${\mu}M$ in the deep Ulleung Basin (200-1500 m), and were higher than those in the Pacific and Atlantic oceans. In association with rapid vertical ventilation of the euphotic, this difference indicates a larger accumulation of semi-labile DOC in the deep East Sea than in the major oceans. A correlation between apparent oxygen utilization (AOU) and DOC in the deep ocean of the East Sea revealed that only a small portion (<10%) of the sinking DOC, relative to the sinking particulate organic carbon (POC), contributes to microbial degradation. Our results present an important data set of DOC in the East Sea, which plays a critical role in carbon cycle modeling and sequestration.

• 한국환경과학회지
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• 제29권10호
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• pp.969-979
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• 2020

A numerical simulation was conducted on perfluorooctane sulfonate (PFOS) in the Gwangyang Bay using a multi-box model to estimate the transport of organic chemicals in the coastal environment. The results of the sensitivity analysis on dissolved PFOS and PFOS in Particulate Organic Carbon (POC) indicate that they were most significantly influenced by the adsorption rate, desorption rate, and sinking velocity coefficients. PFOS in phytoplankton was found to be sensitive to bio-concentration and the excretion rate. The results of the mass balance indicate that the standing stocks of PFOS in water, POC, and phytoplankton are 345.55 g, 63.76 g, and 0.11 g, respectively, in the inner part and 149.90 g, 27.51 g, and 0.05 g, respectively, in the outer part. Considering flux in the inner part, adsorption to POC had the highest value among transition paths. The next highest were desorption, outflow to the outer part, and inflow to the inner part. Outflow into the open sea was found to have the highest value for the outer part.

• 한국해양학회지:바다
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• 제19권2호
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• pp.109-124
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• 2014

남극 아문젠해의 탄소순환을 이해하기 위해서 표층에서 심층으로의 입자상 유기탄소 침강플럭스를 ${\psi}$/${\psi}$ 비평형법을 이용하여 추정하였다. 2012년 2월과 3월에 걸쳐 남극 아문젠해의 총 14개 정점에서 깊이별로 해수시료를 채취하였고, 총 ${\psi}$, 용존 ${\psi}$ 및 입자상 유기탄소를 분석하였다. 수심에 따라 총 ${\psi}$의 활동도 농도는 ${\psi}$에 비하여 결핍과 과잉을 나타내었다. 유광대에서 총 ${\psi}$의 결핍 정도는 엽록소 및 형광도와 거울상을 나타내고, 질산염 제거와 수반되어 나타나므로 생물 활동의 영향으로 파악되었다. 심층에서 일어나는 총 ${\psi}$ 결핍은 Fe/Mn 산화물에 의해 이루어지는 것으로 해석되었다. 유광대 바로 아래의 수층에서 나타나는 총 ${\psi}$ 과잉은 재광물화 작용보다는 이 깊이에 집적된 입자상 ${\psi}$에 기인하였다. 정상상태 모델로 추정한 ${\psi}$의 침강플럭스는 평균 $867{\pm}246dpmm^{-2}day^{-1}$이었으며, 유광대에서 질소와 인의 결핍 총량과 밀접한 관련성을 보였다. 입자상 유기탄소와 ${\psi}$의 비율($7.08{\pm}4.27{\mu}molCdpm^{-1}$)을 이용하여 추정한 입자상 유기탄소의 침강플럭스는 평균 $5.9{\pm}3.9mmolCm^{-2}day^{-1}$으로 나타났는데 이 값은 2-3월의 웨델해와 유사한 수준이었다. 입자상 유기탄소 플럭스와 일차생산력의 비율로 나타낸 생물 펌프의 효율(ThE)은 3-54%(평균 28%) 범위였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제14권1호
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• pp.1-9
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• 2009

2007년 8월에 동해에서 처음으로 $^{234}Th/^{238}U$ 비평형(disequilibrium)을 이용하여 유광대에서 심층으로의 입자상 유기탄소 침강플럭스(export flux)를 추정하였다. 입자상 유기탄소 침강플럭스는 $^{234}Th$ 침강 플럭스에 POC/$^{234}Th_p$ 비율을 곱하여 구하였으며, $^{234}Th$ 플럭스는 표층에서 수심 100 m까지 $^{234}Th/^{238}U$ 비평형을 적분하여 계산하였고 POC/$^{234}Th_p$ 비율은 수심 150 m와 200 m에서 채집한 부유물질 시료(입자크기가 0.7 ${\mu}m$이상)에서 측정하였다. 유기탄소 침강플럭스는 14-506 mg C $m^{-2}$ $day^{-1}$의 범위를 나타냈으며, 정점 A2에서 최고값을 보였고 정점 D4에서 최소값을 보였다. 유기탄소 침강플럭스는 유광대에서의 일차생산력과 매우 좋은 상관관계를 나타내었으며, 유기탄소 침강플럭스/일차생산력 비율은 0.29-0.62(평균 0.43)의 범위를 보였고, 연안역에 비해 심해역에서 다소 높은 비율을 나타냈다. 동해에서 관측한 유기탄소 침강플럭스는 전반적으로 대양에서 관측한 값들보다는 높았고 대륙 주변해에서 관측한 값보다 다소 높거나 유사하였다. 동해에서의 침강플럭스/일차생산력 비율은 북해(North Sea)와 척치해(Chukchi Sea)에서 관측한 값들과는 유사하였지만, 라브라도해(Labrador Sea), 바렌츠해(Barents Sea), 리온스만(Gulf of Lions)에서 관측한 값들보다는 월등히 높았다. 따라서 동해는 전세계 해역에서 유광대에서 생성된 유기탄소가 수심 200 m 이하 심층으로 가장 많은 비율로 침강하는 해역들 가운데 하나라고 생각된다.