• Journal of Ecology and Environment
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• 제43권1호
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• pp.22-30
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• 2019

Background: Piton du Milieu (PdM) impounding reservoir is suspected to be eutrophic based on the elevated level of orthophosphate and nitrate. Water supplies from three adjacent rivers are primarily thought to contribute to the nutrient enrichment of the reservoir. It is also suspected that there is leaching of orthophosphate, nitrate and organic matter into the rivers during rainfall events and also as a result of anthropogenic activities within the catchment area. The aim of this study was to ascertain the impact of nutrient loading on the water quality of PdM water and on the population of freshwater microalgae in the reservoir. The enumeration and identification of algae from PdM were performed by differential interference contrast microscopy. Dissolved oxygen (DO) and pH were determined by electrometric methods, whereas nutrient levels, silica and total organic carbon (TOC) were determined by instrumentation techniques. Results: Annual mean orthophosphate, nitrate and total organic carbon input from the three feeders within the catchment area of PdM reached levels as high as 0.09 mg/L, 0.4 mg/L and 2.62 ppm respectively. Over a 12-month period, mean TOC concentration in the reservoir was 2.32 ppm while the mean algal cell count was 4601 cells/mL. The dominant algal species identified were Oscillatoria, Cyclotella, Navicula and Cosmarium. Conclusion: This study highlights the trophic state of the reservoir water and clearly points to the need for constant monitoring in order to avoid the occurrence of an impending harmful algal bloom.

• 한국물환경학회지
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• 제34권6호
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• pp.678-687
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• 2018

The purpose of this study was to understand the unique and complicated feature of urban stream receiving various inflows. The Yangjae stream, the second tier of the Han River, runs through the southern parts of Seoul, Korea and its middle part flows on the boundary of Seoul where land use is actively changing. Stream flow was greatly influenced by rainfall. Other than rainfall events, effluent discharge from wastewater treatment plant (WWTP) comprised 51 % of stream flux. As a result, majority ions water chemistry was changed at the receiving zone of the discharged effluent (Zone A). Its contribution increased to 69.9 % at the second sampling period with low stream flow. In the middle zone, inflows from the northern area, recently developed to a residential district showed low $NO_3-N$ and high $HCO_3$, Ca, $SO_4$, and $SiO_2$ indicating the effects of groundwater and concrete. One inflow (T-8), with extremely high Na and Cl, median $SiO_2$, was assessed to have anthropogenic influence, however its contribution to main stream was under 1 %. Road construction near Y-13 also affected water chemistry leading to the highest Na and Cl concentration. These hydro chemical changes can be critically used to evaluate the changes in water budget and fate of chemicals in a peri-urban watershed occasioned by human activities on the Yangjae.

• 해양환경안전학회지
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• 제19권4호
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• pp.315-326
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• 2013

제주연안선 부근에 밀집된 육상양식장 배출구 주변 4개 해역(애월리, 행원리, 표선리, 일과리)에서 수질환경의 시공간적 변화에 영향을 미치는 요인을 파악하기 위해 2010년 2월부터 2011년 12월까지 격월로 총 12회 조사하였다. 주성분 분석 결과 조사해역에서 연중 영양염의 분포는 염분과의 관련성 없이 배출구로부터 공급되는 물질에 의해 영양염의 농도가 조절되어, 연안에서 외해역으로 갈수록 농도구배가 감소하는 특징을 나타냈다. 특히 용존무기질소의 경우는 배출구와 인접한 해역에서는 부영양상태로 인에 비해 질소가 과잉되고 있었다. 유기물의 분포는 담수유입량이 증가하는 고수온기에 증가하는 경향을 보였다. 식물플랑크톤의 생물량 변화는 애월 및 행원해역은 담수유입과 관련된 기상요인(기온 및 강우), 표선 및 일과는 영양염의 인위적 공급요인(양식장 배출수)에 의한 영향을 주로 받는 것으로 나타났다. 특히, 배출구로부터 직선거리 약 300 m 및 수심 10 m이내 해역의 표 저층에서는 고영양염 농도 분포가 지속되고 있어, 부영양화 과정에서 발생하는 문제를 직 간접적으로 받을 수 있는 가능성을 나타냈다. 육상양식장의 운영 시 취수지점이 배출수의 영향을 받는 지점에 위치할 경우 사육수질의 문제가 발생할 수 있다.

• Ocean and Polar Research
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• 제41권3호
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• pp.121-133
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• 2019

Natural variability associated with a variety of large-scale climate modes causes regional differences in sea level rise (SLR), which is particularly remarkable in the Pacific Ocean. Because the superposition of the natural variability and the background anthropogenic trend in sea level can potentially threaten to inundate low-lying and heavily populated coastal regions, it is important to quantify sea level variability associated with internal climate variability and understand their interaction when projecting future SLR impacts. This study seeks to identify the dominant modes of sea level variability in the tropical Pacific and quantify how these modes contribute to regional sea level changes, particularly on the two strong El $Ni{\tilde{n}}o$ events that occurred in the winter of 1997/1998 and 2015/2016. To do so, an adaptive data analysis approach, Ensemble Empirical Mode Decomposition (EEMD), was undertaken with regard to two datasets of altimetry-based and in situ-based steric sea levels. Using this EEMD analysis, we identified distinct internal modes associated with El $Ni{\tilde{n}}o$-Southern Oscillation (ENSO) varying from 1.5 to 7 years and low-frequency variability with a period of ~12 years that were clearly distinct from the secular trend. The ENSO-scale frequencies strongly impact on an east-west dipole of sea levels across the tropical Pacific, while the low-frequency (i.e., decadal) mode is predominant in the North Pacific with a horseshoe shape connecting tropical and extratropical sea levels. Of particular interest is that the low-frequency mode resulted in different responses in regional SLR to ENSO events. The low-frequency mode contributed to a sharp increase (decrease) of sea level in the eastern (western) tropical Pacific in the 2015/2016 El $Ni{\tilde{n}}o$ but made a negative contribution to the sea level signals in the 1997/1998 El $Ni{\tilde{n}}o$. This indicates that the SLR signals of the ENSO can be amplified or depressed at times of transition in the low-frequency mode in the tropical Pacific.

• 환경분석과 독성보건
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• 제21권4호
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• pp.264-280
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• 2018

In this study, volatile organic compounds (VOCs) were measured using a proton transfer reaction-time of flight-mass spectrometer (PTR-ToF-MS) at the Seoul Metropolitan Area Intensive Monitoring Station (SIMS) in Korea during the summer season of 2018. The results revealed that oxygenated VOCs (OVOCs) contributed a large fraction (83.6%) of the total VOCs, with methanol being the most abundant constituent (38.6%). The VOCs measured at SIMS were strongly influenced by local conditions. Non-volatile organic compounds (NVOCs), such as pinene, increased due to northeasterly wind direction in the morning, and OVOCs and anthropogenic VOCS (AVOCs) increased with northwesterly wind direction during the daytime. This was the result of the eastward location of Bukhansan National Park and the westward location of urban area from the SIMS location. The VOCs included abundant oxidized forms of VOCs, which can affect the generation of fine dust through various response pathways in the atmosphere. The real-time measurement technique using PTR-ToF-MS suggested in this study is expected to contribute to an improved scientific understanding of high-concentration fine dust events because the high temporal resolution makes it possible to analyze the variations of VOCs reflected in dynamic events.

• 광물과 암석
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• 제35권3호
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• pp.377-386
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• 2022

불소는 인위적 기원 외에 마그마 분화작용, 열수변질작용, 광화작용, 단층 활동과 같은 지질학적 기원에 의해 자연적으로 암석 내 부화될 수 있다. 일반적으로 화성암 및 변성암이 분포하는 지역에서 고농도의 불소가 산출되는 것으로 알려져 있으며, 연구지역은 흑운모화강암이 주로 분포하는 지역이다. 그러나 선행연구에서 자연기원 불소의 부화기작에 대한 규명이 부족했고 이를 보다 명확히 규명하기 위해 단층대에 대한 연구를 수행하였다. 을왕산 흑운모화강암과 단층대 암석의 구성 광물은 동일하지만 정량적인 차이가 나타난다. 석영과 불소함유광물(형석, 견운모 등)은 높은 함량으로 존재하며, 사장석과 알칼리장석은 낮은 함량으로 존재한다. 이러한 차이는 열수에 의한 광물의 변질작용 때문인 것으로 판단된다. 현미경 관찰 결과 또한 열수에 의한 불소함유광물의 생성이 대부분의 시료에서 관찰된다. 따라서 용유도 등지에 넓게 분포하는 동일한 연령의 흑운모화강암의 암석·광물학적인 차이는 소규모 지질학적 사건에 의한 열수변질작용에 의한 것으로 해석할 수 있다.

• 분석과학
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• 제27권1호
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• pp.1-10
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• 2014

제주도 고산측정소에서 $PM_{10}$, $PM_{2.5}$ 미세먼지를 채취하여 주요 성분을 분석한 결과로부터 입경분포 및 오염 특성을 조사하였다. $NH{_4}{^+}$, nss-$SO{_4}^{2-}$, $K^+$, $CH_3COO^-$은 대체적으로 미세입자 분포하고, $NO{_3}{^-}$은 조대와 미세입자에 고루 분포하였으나 $Na^+$, $Cl^-$, $Mg^{2+}$, nss-$Ca^{2+}$은 대부분 조대입자에 분포되는 경향을 보였다. 황사 시에 조대입자와 미세입자에서 nss-$Ca^{2+}$이 36.7배, 15.0배 증가하고, $NO{_3}{^-}$은 조대입자에서 3.2배, 미세입자에서 3.1 배 높았다. 또 Al, Fe, Ca, K, Mg, Ti, Mn, Sr, Ba의 농도도 크게 증가하였다. 연무 시에는 nss-$SO{_4}^{2-}$, $NO{_3}{^-}$, $NH{_4}{^+}$ 농도가 조대입자에서 1.3~2.6배, 미세입자에서 1.5~4.2배 상승하였고, 특히 미세입자에서 $NO{_3}{^-}$ 농도가 크게 상승하였다. 고산지역 미세입자의 오염원 특성을 조사한 결과, 조대입자는 해염 영향이 가장 크고, 다음으로 토양, 인위적 오염원 순으로 영향을 많이 받았으나 미세입자는 인위적인 오염원 영향이 더 크고, 다음으로 해양과 토양 유입의 영향을 많이 받고 있는 것으로 나타났다.

• 과학기술학연구
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• 제19권3호
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• pp.51-117
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• 2019

본 논문은 2017년 11월 15일에 발생했던 포항지진의 원인을 둘러싼 과학자 사회의 논쟁을 과학기술학적으로 분석하며 이 현상이 인류세의 현상인가에 대해서 논의한다. 2017년 포항지진은 엄청난 경제적 손실과 정신적인 트라우마를 남겼다. 포항지진의 원인을 둘러싸고 과학자 사회는 크게 두 가지 입장으로 분화되었다. 포항지진이 보여준 특이성과 비정상성으로 인해 일부 과학자들은 이 지진이 북부 포항지역에서 진행 중이었던 지열발전소의 액체주입이 그 원인이 되었다고 주장하는 지열발전소에 의한 '유발지진론'의 관점이 제기되었다. 다른 연구자들은 2011년 3월에 발생했던 동일본 대지진으로 인한 지각변동과 이로 인해 생성된 응력에서 찾으면서 '자연발생론'을 주장했다. 이 두 관점은 주요한 논쟁의 대상이 되었으며 2019년 3월 20일 정부조사연구단의 최종연구결과가 나오기 전까지 치열하게 경쟁했다. 정부조사연구단은 포항지진의 원인이 당시 불안정성이 증가하던 상황에서 지열발전소의 액체주입이 '촉발'이 되었다는 "촉발지진"으로 규정하게 된다. 즉, 포항지진은 과거에 유례를 찾기 힘들었던 인간의 지층에 대한 직접적 기술적 개입으로 발생한 재난이었다. 포항지진이 보여준 재난의 성격과 인간이 만들어낸 자연적 재난은 최근 지질학계뿐 아니라 사회과학 분야에서도 확산되고 있는 새로운 개념인 "인류세"의 개념을 이용하여 분석한다. 포항지진이 과연 인류세적 현상인가에 대한 질문에 대해 답을 하면서 인류세의 문제를 어떻게 바라볼 것인가에 대해 논의하게 될 것이다. 본 논문의 핵심쟁점은 인류세의 재난적 상황이 전 지구적으로 확산되는 단일한 거대담론적 현상으로 이해할 것인가 아니면 상황에 따라 변동하고 구성되는 현상인가의 여부를 확인하게 될 것이다. 특히 인류세의 개념을 과학기술학 분야에 적용하여 재난적 상황에 대해 다루고 있는 브뤼노 라투르와 이자벨스텡거스의 가이아 이론에 대해 비판적으로 논의할 것이다. 본 논문은 인류세적 현상은 불가피하게 특정 맥락에서 상황적으로 이해되어야 한다는 점을 보이게 될 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권2_1호
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• pp.217-229
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• 2020

최근 한반도는 지구온난화로 기상이변 현상이 심화되고 있으며, 그 중 우리나라에서 주로 발생하는 5대 자연재해는 호우, 태풍, 풍랑, 대설, 지진 등이 있다. 부산광역시는 광역시 이상의 도시 자연재해 피해액 중 50% 이상을 차지하고 도심 속 구릉성 산지가 다수 분포하여 적설재해에 매우 취약한 구조를 가지고 있다. 따라서 본 연구는 부산지역을 중심으로 지리정보시스템(GIS)을 이용하여 지형적 특성과 인위적 특성을 함께 고려한 적설재해 위험지역을 선정하였다. 재해취약 지역의 평가요소(표고, 경사도, 토지피복, 도로, 인구통계)에 가중치를 부과하기 위해 엔트로피 방법을 이용하였으며, 가중치가 부과된 평가요소 지도를 중첩하여 위험1-5등급으로 위험도를 산정하였다. 중첩된 격자별 위험등급을 정책결정이나 정보제공의 편의성을 위해 읍·면·동 단위로 평균하여 단순화된 적설재해 취약지도를 추가 분석하였다. 재해 취약지역은 산지를 중심으로 도로가 분포하는 지역 주변에 분포한다는 특징이 있으며, 도로 통제 빈도가 높았던 금정구의 산성로, 북구의 만덕터널, 수영구의 황령산로에 위험지역이 포함되어 본 분석의 신뢰성을 확인하였다. 이와 같은 방법론은 직관적이고 사용하기 쉬우며 취약인자의 추가나 개선에 대한 업데이트가 용이하기 때문에 다른 재해나 환경위험도 분석에도 쉽게 적용이 가능하다는 장점이 있다.

• 한국대기환경학회지
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• 제33권2호
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• pp.124-138
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• 2017

Physico-chemical measurement of non-refractory submicron particles($NR-PM_1$) was conducted in Baengnyeong Island, Korea using Aerodyne High Resolution Time of Flight Aerosol Mass Spectrometer (HR-ToF-AMS) from 2012 to 2014. Organics and ammoniated sulfate were dominant species in $NR-PM_1$. The organics was found to have similar fractions(approximate 40%) of $NR-PM_1$ during the summer and winter, while the sulfate fractions of $NR-PM_1$ were calculated to be approximately 47% and 31% for the summer and winter, respectively, suggesting the possibility that particles provide non-acidic surfaces for condensation of nitric acid in the winter. The nitrate fractions of approximate 4% and 20% of $NR-PM_1$ were observed in August (summer) and November (winter), respectively, resulting that the relatively low concentration of sulfate in $NR-PM_1$ provided a non-acidic surface for nitric acid condensation and formation of particulate ammoniated nitrate is favored thermodynamically in winter. The new particle formation (NPF) event and particle growth rate were analyzed for each month in 2014 using Scanning Mobility Particle Sizer(SMPS). The Percent of NPF events was the highest in winter, but NPF event was not observed during summer due to relatively high temperature and frequent rainfall. The average particle growth rate was 3.5 nm/h and the highest particle growth rate was 5.5 nm/h in May. We observed the long-range transport of the anthropogenic sulfate from the East Asia during the intensive monitoring period of November between Qingdao and Baengnyeong Island in 2013. The relatively high concentrations of m/z 60 measured in HR-ToF-AMS was observed in May and June at Baengnyeong Island, suggesting the possibility of the influence of biomass burning from the East Asia to the Korean Peninsula.