• 생태와환경
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• 제45권4호
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• pp.412-419
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• 2012

본 연구는 영산강수계 13개 소하천 지점에서 2011년 1월부터 2011년 12월까지 측정된 수질자료와 토지이용자료를 이용하여 토지이용특성에 따른 수질변화를 분석하였다. 또한 수질항목간 상관성 분석, 수질항목과 토지이용 점유율에 따른 상관성 분석을 실시하였다. 영산강수계 13개 소하천 중 BOD, COD, TOC, T-N, T-P의 농도가 가장 높은 지점은 비교적 농경지 면적이 큰 Y11 지점으로 나타났고 상대적으로 농경지 면적보다 임야의 면적이 큰 Y13 지점에서 수질농도가 비교적 낮게 관측되었다. 또한 수질항목간 상관분석 결과 T-N과 SS를 제외한 나머지 모든 항목에서 비교적 높은 양의 상관관계를 나타내었다. 한편, 토지이용 점유율에 따른 수질항목간 상관분석결과 논과 밭 면적이 클수록 양의 상관관계를 나타냈고 특히 밭 면적이 클수록 강한 양의 상관관계를 보였다. 이러한 이유는 논과 밭에 작물생육에 필요한 유기질 비료, 질산질 비료, 인산질 비료가 시용되고 이들이 강우시 토사와 함께 인근 하천에 아무런 여과 없이 유입되기 때문인 것으로 판단된다. 이와 다르게 수질항목과 임야와는 강한 음의 상관관계를 보였는데, 이는 이 지역의 경우 논과 밭이 수질에 악영향을 미치지만 임야의 경우 수질에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 의미한다. 따라서, 효율적 수질관리를 위해서는 논과 밭을 우선적으로 관리해야 될 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 1년간의 수질자료를 활용하여 수질항목과 토지이용 점유율에 따른 상관성 분석을 통하여 도출한 결과이므로 좀더 신뢰성 있는 수질특성을 파악하기 이해서는 장기간의 자료, 각 하천의 오염원 조사, 오염물질별 배출특성 및 배출구조 등의 연구가 추가적으로 수행되어야 할 것으로 판단된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권6_2호
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• pp.1101-1118
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• 2017

급격한 도시화와 이상기후의 증가로 도시의 기온이 꾸준히 올라가고 있으며, 한 도시 안에서도 열분포 양상이 지역마다 다르게 나타나고 있어 상세한 도시 열환경 분석이 요구된다. 최근에는 위성자료를 이용한 열환경 분석이 수행되고 있으나, 위성자료는 시 공간해상도의 Trade-off 관계로 인해 정밀한 분석에 어려움이 따른다. 이 연구는 2012년부터 2016년의 대구광역시 여름철 열환경 분석을 위해, MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 1 km 공간해상도의 낮과 밤 지표면온도(낮$LST_{1km}$, 밤$LST_{1km}$)를 250 m 공간해상도(낮$LST_{250m}$, 밤$LST_{250m}$)로 상세화 시켰다. 상세화에는 기계학습 기법인 랜덤 포레스트(Random Forest)가 이용되었다. 향상된 $LST_{250m}$는 기존의 $LST_{1km}$에 비해, 대구광역시 행정동 기준 불투수면적 비율과 지표면온도가 높은 상관관계를 보여주었다. 다음으로, 상세화 된 낮과 밤$LST_{250m}$를 이용하여 Hot Spot 분석을 수행하였다. 대구광역시 행정동 중 낮과 밤 지표면온도가 Hot Spot으로 군집화된 영역을 비교하고, 토지피복도를 이용하여 그 원인을 분석했다. 낮에는 공업 및 상업지역의 비율이 높은 영역에서, 밤의 경우 주거지역의 비율이 높은 영역에서 높은 Hot Spot이 군집 되었다. 본 연구의 열환경 분석 접근은 향후 도시정책 수립 및 국민안전에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 인간행동과 음악연구
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• 제1권1호
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• pp.1-10
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• 2004

음악 활동에 참여하기 위해서는 기본적인 인지기능을 필요로 하는데, 이는 학습에 필요한 기능과도 공통점을 가진다. 음악을 듣고 기억하는 데에 복합적인 의식 활동이 요구되며, 일련의 소리 자극들이 음악으로서 의미를 갖고 기억되기 위해서는 주어진 소리 정보에 내재해 있는 특징들을 지각하고 처리할 수 있는 기능이 요구된다. 여러 선행 연구에서는 음악활동을 통해서 기본적인 학습 기능이 강화될 수 있다는 결과를 제시하였다. 본 연구는 학습부진 아동들이 청각정보처리기술과 단기기억력 강화를 중심으로 구성된 음악치료 세션에 참여하였을 때 음악 활동과 학습에 필요한 인지기능에 향상이 있는지를 보고자 하는 데에 그 목적이 있다. 본 연구에서는 음악 활동 내에서 다루어지는 인지기능을 사정할 수 있는 척도를 개발하여 학습기술 증진을 위한 음악치료 프로그램을 실행 전 후에 각각 실시하였다. 음악인지기술척도(Music Cognitive Skills Test)는 청각 지각인지력과 단기기억력 측정을 중심으로 모두 5 항목으로 구성되어 있는데, 1) 리듬 모방력, 2) 선율 모방력, 3) 음고 구별력, 4) 동화음 구별력, 5) 음보존력으로 구성되어 있다. 본 연구에는 기초학력기능검사 결과를 중심으로 담임교사가 추천한 18명의 초등학교 4, 5, 6학년 학생들이 참여하였으며, 4 개월간 주 2회씩 음악치료 프로그램이 투입되었다. 연구 결과, 리듬 모방력과 선율 모방력은 사후 검사에서 통계적으로 유의미한 차이가 있었다. 그 외에 음고 구별력, 동화음 구별력, 그리고 음보존력에서는 사후검사에서 증가된 결과를 보여주었다. 결과와 함께 본 연구에서는 참여자들이 수행한 시험을 통해서 나타낸 공통점을 분석한 결과 선율모방 보다 리듬모방에서 더 높은 결과를 보여주었다. 이는 리듬이 시간적인 개념만을 다루지만, 선율은 이외에 공간적인 개념이 추가된 것이기 때문에 더 난이도가 높은 작업이라고 분석될 수 있다. 선율 모방에서는 공통적으로 특정 음역에서 어려움을 보였는데, 4도 이상의 음역이 제시되었을 때와 2도의 음역을 가지고 있는 경우는 동일한 음으로 지각되는 경우가 많았다. 이러한 연구결과는 제시된 청각적 정보를 의미있는 단위로 구분하고 이를 이해하고, 기억하여 재생산해내는 작업은 모방은 물론, 음의 구별과 보존에도 필요한 기술임으로, 체계적으로 구성된 음악활동은 이러한 인지기술들을 강화시켜 줄 수 있는 전략으로 활용될 수 있다는 점을 시사한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권3호
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• pp.519-533
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• 2018

2014년부터 2017년까지 4년의 기간 동안 COARE 3.5 벌크 알고리즘과 위성 기반의 대기-해양 변수 자료를 이용하여 한반도 주변 해양의 현열 플럭스(Sensible Heat Flux; SHF)와 잠열 플럭스(Latent Heat Flux; LHF)를 $40W/m^2$ 산출하였다. 열 플럭스 산출에 필요한 변수 중 10-m 풍속(U)과 해수면온도($T_s$) 자료는Advanced Microwave Scanning Radiometer 2(AMSR2)와 Global Precipitation Measurement Microwave Imager(GMI) 위성 센서로부터 관측되는 값을 일 평균하여 생성하였으며, 위성으로부터 직접 관측이 되지 않는 대기 온도($T_a$)와 대기 비습($Q_a$)은 위성 기반의 W 및 $T_s$와 갖는 상관성을 이용하여 경험적 통계식을 통해 추정하였다. 추정된 $T_a$와 $Q_a$는 해양 부이에서 관측된 값과 각각 0.96 이상의 높은 상관성을 보였다. 위성 기반으로 관측 및 추정된 대기-해양 변수 자료들을 이용해 한반도 주변 해양(서해, 동해, 남해)의 SHF와 LHF를 산출하였고 월평균 시공간분포의 특성을 확인하였다. SHF는 3월부터 8월까지 한반도 전 해역에 걸쳐 $20W/m^2$의 낮은 값을 보였으며, 특히 7월에는 일부 해양에서 $0W/m^2$ 이하의 낮은 값을 보였다. SHF는 9월부터 점차 증가하여 12월에 가장 높은 값이 나타났다. LHF는 4월부터 7월까지 $40W/m^2$ 정도의 낮은 값을 보이다가 가을철부터 급격히 증가하여 SHF과 마찬가지로 12월에 남해에서 최대 $380W/m^2$ 이상의 높은 값을 보였다. 두 열 플럭스는 모두 쿠로시오 난류가 지나가는 지역에서 연중 높은 값을 나타냈다. 해양 플럭스에 영향을 미치는 대기-해양 변수의 월평균 특성을 분석한 결과 SHF와 LHF는 각각 대기-해양 온도 차이(${\Delta}T$)와 비습 차이(${\Delta}Q$)의 변화에 밀접하게 연관되며, 겨울철에는 U에 대한 민감도가 증가하여 현열 및 잠열 플럭스가 겨울철에 가장 큰 값을 보이는 것에 기여한 것으로 분석된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권4호
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• pp.362-371
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• 2016

섬진강 하구역에서 염분경사에 따른 유색용존유기물(CDOM)의 농도와 특성을 시공간적으로 이해하기 위해 2012년 건기(3월과 6월)와 우기(7월)에 분포특성을 조사하고, 환경요인(수온, 염분)과 영양염, 엽록소와의 상관관계를 고찰하였다. 유색용존유기물의 평균농도는 각각 $1.0{\pm}0.3m^{-1}$(3월), $1.3{\pm}0.4m^{-1}$(6월), $1.4{\pm}0.3m^{-1}$(7월)로 측정되었다. 섬진강 상류의 높은 유색용존유기물 농도(> $1.5m^{-1}$)는 하류로 갈수록 감소(< $0.5m^{-1}$)하였고, 우기에 건기의 평균값에 비해 증가하였다. 또한 유색용존유기물의 화학적 특성과 공급원에 대한 지시자로 사용되는 평균값 $S_{300-500}$은 $0.013{\sim}0.018nm^{-1}$로, 건기에 비해 우기에 높은 값을 나타내었다. 유색용존유기물과 염분은 역상관계를 보였고($R^2$ > 0.8), 우기와 건기 모두 보존성 혼합의 양상을 보였다. 유색용존유기물은 강 하류로 갈수록 해수와 혼합되는 과정에 의해 희석되고, 그 특성 또한 뚜렷한 변화를 보이는 것을 확인하였다. 환경 조건 중 유색용존유기물의 변동에 영향을 주는 주요한 요인은 염분 (혼합)과 온도로 확인되었으며, 전자는 낮은 유색용존유기물 농도의 해수와의 혼합에 의한 희석으로 주로 공간적인 변동을 조절하는 것으로 보였고, 온도의 증가는 유색용존유기물의 생산에 영향을 주는 미생물학적 활동과 광분해에 통한 작용으로 유추된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.384-395
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• 2018

본 연구는 교래자연휴양림 지역을 A와 B 지역으로 나누어서 대기질의 음이온과 양이온수를 측정하여 일별 그 분포와 변이에 대한 연구가 목적이었다. 이온수 측정은 이온수 측정기로 2017년 6월 28일-7월 13일 사이에 실시하였다. A지역의 5개 지점의 전체 평균 음이온수는 $734.5ions/cm^3$, 양이온 수는 $463.3ions/cm^3$, 대기온도는 $25.51^{\circ}C$, 습도는 81.6%, 풍속은 0.28 m/sec, 해발 고도는 455.7 m 이었다. B지역의 4개 지역 전체 측정한 평균 음이온수는 $780ions/cm^3$, 양이온수는 $379.55ions/cm^3$, 대기온도는 $27.6^{\circ}C$, 습도는 80%, 풍속은 0.1 m/sec, 측정지역의 해발고도는 477 m 이었다. 교래지역 A와 B전체의 음이온수의 평균치는 $757.5ions/cm^3$, 양이온수의 평균치는 $419.41ions/cm^3$이었다. 이온의수는 시간별로 측정별로 변이성이 높았다. 음이온수가 양이온수보다 평균 $275.73ions/cm^3$ 만큼 더 높게 유지되었다. A와 B점의 음이온과 양이온수의 측정치를 Pearson 분산분석에서는 음이온 측정지점별 및 측정지점 내의 분석이 유의하게 나타났으며(p<.001), 양이온의 측정지점별 및 측정지점 내의 분석에서도 유의하게 나타났다(p<.001). 음이온과 양이온수의 지역별 평균측정치 간의 상관관계분석에 서 r=.386으로 유의한 정적인 상관관계가 있었다(p<.001). 결론적으로 상기 음이온과 양이온 함량의 시간적 분포와 변이를 나타낸 결과는 교래자연휴양림의 대기질의 성분과 변화에 대한 기초정보를 제공하고 있다고 본다.

• 한국안광학회지
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• 제18권4호
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• pp.449-456
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• 2013

목적: 렌즈 착용자의 자세가 변했을 때 각막이심률 및 각막형상이 토릭소프트렌즈의 회전 양상에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 방법: 각막난시 -1.00 D의 직난시를 가진 20대 남녀 41안의 이심률을 측정하고 전체난시량에 따라 토릭소프트렌즈를 피팅하였다. 정자세와 누운 자세일 때의 토릭소프트렌즈의 회전을 슬릿램프에 장착된 카메라를 이용하여 촬영하고 분석하였다. 결과: Accelerated stabilization 디자인의 토릭소프트렌즈는 이심률에 관계없이 대부분 누운 방향인 귀쪽으로 회전하였으며 이심률이 큰 경우와 비대칭나비형 각막에서는 코쪽으로 회전하는 경우도 있었다. 렌즈착용 직후 정자세와 누운 자세에서 회전양과 이심률은 상관관계가 없었으나 일정 시간동안 누운 자세로 있는 경우는 이심률이 큰 각막에서 회전양이 더 컸다. 회전속도는 누운 자세로 변화된 직후부터 속도가 감소하였으며, 이심률에 따른 큰 차이는 없었다. 누운 자세로 변화된 직후 대칭나비형과 비대칭나비형의 경우는 타원형 각막에 비해 회전양이 더 크게 증가하였으며 일정 시간이 지난 후에도 마찬가지였다. 누운 자세에서의 렌즈회전속도는 다른 각막형태에 비해 비대칭나비에서 가장 느렸다. 결론: 본 연구를 통하여 자세변화시 토릭소프트렌즈의 회전 양상은 각막이심률 및 각막형상에 의해 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다. 따라서 토릭소프트렌즈 피팅 및 디자인 개발 시에 이에 대한 고려가 이루어져야 할 것으로 보인다.

• 대한지리학회지
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• 제40권2호
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• pp.221-241
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• 2005

토지이용 및 지표피복변화 (Land Use and land Cover Changes, LUCC)는 지구환경변화의 원인으로 중요한 연구대상이 되고 있다. LUCC는 복잡한 사회적, 경제적, 정치적 상호작용속에서 다양한 시$\cdot$공간적 스케일에서 발생하게 된다. 따라서 LUCC를 모델화하기 위해서는 LUCC를 야기시키는 원인(driving forces)과 제한요인(constraints)들의 시$\cdot$공간적인 다양성을 이해하는 작업이 선행되어야 한다. 특히, 특정 지역에서 나타나는 LUCC의 동인을 파악하기 위해서는 스케일에 따른 그 특성의 변화를 이해하는 것이 급선무이다. 이 연구는 가나(Ghana) 북부지역의 사바나 지역을 대상으로 지난 15년간 나타난 지표피복변화의 공간적인 다양성을 파악한 뒤, 공간적 스케일을 달리하면서 나타나는 LUCC의 원인을 분석하였다. 이 과정을 통해 사바나 지역에서 LUCC 과정을 모형화하기 위한 최적의 공간적인 스케일을 규명하고자 하였다. 연구지역은 지난 15년간 인구증가의 결과로 농업생산활동이 급격하게 증가한 지역이다. 연구지역에서 나타나는 지표피복변화의 정도는 LANDSAT 위성영상에서 추출한 NDVI들을 다변량 통계분석기법을 이용하여 정량화하였다. 그리고 지표피복변화의 원인을 스케일별로 파악하기 위한 도구로 다축척 계층분석기법(multi-scale hierarchical adaptive model)을 개발$\cdot$제안하였다. 개발된 기법은 지표피복의 변화정도와 원인이 될 수 있는 공간변수들간의 상관성을 공간적인 스케일을 달리하면서 순차적으로 계산해낼 수 있는 기법이다. 이 연구에서 지표피복변화의 원인으로는 '도로에서부터의 거리', 하천으로부터의 거리', '지형특성' 의 세가지 변수를 사용하였다. 지표피복 변화정도와 위의 세가지 변수들간의 상관관계는 공간적인 범위가 10$\times$10km 이하인 경우에 높게 나타났다. 하지만 공간범위가 그 이상이 될 경우에는 그 내부에서 나타나는 다양성으로 인해 통계적인 상관성이 현격하게 낮아지는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 결과는 지역 및 국가 단위의 환경변화모델에서 모델의 공간적인 구성범위가 일정한 수준을 넘으면, 그 내부에서 발생하고 있는 다양성이 급격하게 증가하여 지표피복변화의 원인과 결과를 정확하게 파악하기 힘들게 된다는 것을 의미한다. 10$\times$10km의 공간적인 범위는 농업생산이 위주가 되는 사바나 지역에서는 주로 개별 마을이 차지하고 있는 공간적인 범위와 대체적으로 일치한다. 따라서 사바나 지역에서 나타나는 지표피복변화의 다양성을 고려하면서 보다 정확하게 모형화하기 위해서는 마을단위에서 나타나는 지표피복변화과정이 최소의 모델단위가 되어야 함을 시사한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권4호
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• pp.211-217
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• 2003

주성분분석은 잘 알려진 데이터 분석 방법으로써 높은 차원의 데이터를 낮은 차원의 데이터로 표현하는데 효과적이어서 얼굴인식, 데이터 압축 등에 이용되고 있다. 주성분분석을 하게 되면 원 데이터의 공분산 행렬로부터 정규직교한 고유벡터와 해당하는 고유치를 얻게 되고 그 중 큰 값을 가지는 고유벡터 들을 선택하여 선형 변환함으로써 데이터의 차원을 줄일 수 있게 된다. 망막에 빛 자극이 인가되면 시세포 층에서 전기신호로 변환된 후 복잡한 신경회로를 거쳐 최종적으로 신경절세포 층에서 활동전위의 형태로 출력되게 된다. 본 연구에서는 다채널전극을 사용하여 여러 개 망막 신경절세포로부터 유래되는 활동전위를 기록한 후 개개의 신호를 구분하는 과정을 거치고, 이어서 그 신호를 만들어 내는 각 뉴론들끼리의 시간적, 공간적 흥분발사 패턴을 이해함으로써 궁극적으로 시각정보 인코딩 기전을 밝히려는 연구 목표하에 그 첫 단계로서 망막 신경절세포의 활동전위를 기록한 후 분류하는 과정을 성공적으로 수행하였기에 그 내용을 서술하고자 한다. 망막에서 기록되는 신경절세포 활동전위는 불규칙하고 확률적이기 때문에 주성분분석을 통하여 그 유형을 분류할 수 있었다. 토끼 눈으로부터 망막을 박리하여 망막조각을 얻은 후 신경절세포 층이 전극표면을 향하도록 전극에 부착하였다. 8${\times}$8의 microelectrode array (MEA)를 전극으로 사용하였고, 증폭기는 MEA 60 system을 사용하여 신경절세포 활동전위를 기록하였다. 활동전위 기록 후 파형 분류를 하였다. 잡음이 섞여있는 기록으로부터 신호를 검출하기 위하여, 잡음역치($\pm$3$\sigma$)를 설정하였다. 역치를 넘는 파형 만을 획득한 후 주성분분석을 통해 각 파형의 첫 번째 주성분, 두 번째 주성분을 계산하여 2차원 평면에 투사함으로써 몇 개의 의미있는 클러스터를 얻었다. 이 클러스터는 곧 각 신경절세포에서 유래되는 파형을 반영하므로 주성분분석을 통하여 망막 신경절세포의 활동전위를 각 세포별로 분류할 수 있음을 확인하였다.

• 생태와환경
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• 제46권4호
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• pp.499-506
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• 2013

해수와 담수가 공존하는 시화호 상류 기수역에서 입자성유기물에 대한 조류의 영향을 평가하기 위하여, 2005년과 2006년 3월부터 11월까지 기수역내 7개 지점을 대상으로 입자성유기탄소 (particulate organic carbon; POC), 식물플랑크톤 색소(chlorophyll a; Chl-a), pheophytin a; Pheo-a)의 시공간적 변동과 상관관계를 분석하였다. 조사기간 동안 POC 농도는 $1.0{\sim}76.6mgL^{-1}$ (평균 $7.4mgL^{-1}$)의 범위로 봄에 높은 계절변화를 보였으며, 염분성층이 강하고 고탁도층이 형성되는 중류부에서 높은 값을 보였다. 살아있는 식물플랑크톤의 현존량의 지표로 이용되는 Chl-a 농도는 $1.3{\sim}942.9{\mu}gL^{-1}$ (평균 $71.0{\mu}gL^{-1}$) 범위로 매우 높은 값을 보였고, 4월에 중류부에 최고치를 보여 POC와 유사한 변동을 보였다. 한편 Pheo-a 농도는 $1.4{\sim}1,545.5{\mu}gL^{-1}$ (평균 $59.9{\mu}gL^{-1}$)의 범위로, total Chl-a의 평균 44.2%로 죽거나 활성을 잃은 식물플랑크톤의 양이 많은 것으로 나타났다. POC 농도는 식물플랑크톤 색소와 강한 양의 상관(Chl-a (r=0.93), total Chl-a (r=0.88), >Pheo-a (r=0.81))을 보였는데, 이는 시화호 기수역에서 식물플랑크톤이 POC의 중요한 기원임을 시사한다. 한편 식물플랑크톤 색소와 POC와의 회귀식으로부터 POC/Chl-a 비(82.9)보다 POC/total Chl-a 비(35.9)가 하구에서 조사된 POC/Chl-a 비(40~60)에 더 유사한 것으로 나타났다. 그러므로 시화호 기수역과 같이 Pheo-a 농도가 높은 수역에서는 조류기원성 POC를 산정하거나 또는 수체의 POC 농도에 대한 식물플랑크톤의 기여도를 평가할 때 Chl-a 농도와 함께 Pheo-a 농도도 함께 고려할 필요가 있다.