• 자원환경지질
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• 제45권5호
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• pp.477-486
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• 2012

북동태평양 대한민국 망간단괴 광구중 하나인 KR1 지역에서 망간단괴의 분포특성을 파악하기 위하여 정밀수심 측량과 망간단괴의 특성(외형, 조직, 크기, 금속함량) 분석을 수행하였다. 작고(<2 cm), 매끄럽고(s-형), 불규칙하고(I-형), Fe의 함량이 높은 망간단괴가 KR1의 북동부(KR1-2) 지역에 우세하게 분포하는 것에 비하여, KR1의 남서부(KR1-1) 지역에서는 상대적으로 Mn, Cu, Ni의 함량이 높고, 크고(2~4 cm), 거칠고(t-형, d-형), 원반형(D-형)의 망간단괴가 우세하게 분포하는 것으로 나타났다. 정밀수심 자료에 의하면 상대적으로 KR1-1 지역은 수심이 깊고(3,838~4,799 m; 평균 4,599 m), KR1-2 지역은 3,940~4,664 m (평균: 4,451 m)의 수심을 보이며 소규모의 해저산이 발달해 있다. KR1 지역에서 나타나는 이러한 수심과 망간단괴에 포함된 Mn, Cu, Ni의 함량과의 상관성은 태평양 전역에 걸쳐 나타나는 일반적인 특성과도 일치한다. 또한 망간단괴의 크기와 형태와 관련하여, KR1-2 지역에 분포하고 있는 소규모 해저산에서부터 망간단괴의 핵으로 사용되는 암편의 공급이 원활하기 때문에 작고 매끄럽고 불규칙한 초기 형태의 망간단괴가 주로 분포하고 있는 것으로 판단된다. 이러한 연구결과는 망간단괴의 분포특성에 있어서, 수심과 더불어 해저지형의 특성이 중요한 변수로 작용할 수 있음을 보여준다.

• 한국해양학회지
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• 제23권3호
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• pp.110-122
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• 1988

해양연구소는 한국 해양학사상 처음으로 1983년 12월 북태평양의 클라리온-클리퍼톤균열대 (Clarion and Clipperton Fracture Zones) 사이에서 망간단괴와 망간각을 채취하였으며, 이때 사용된 해양조사선은 하와이대학의 KANA KEOKI호였다. 본 연구는 KONOD-1 지역에서 채취된 망간단괴와 망간각의 광물조성과 유용금속성분을 분석, 경호하였으며, 태평양 심해저 평원에서 보고된 망간만괴와 비교하였다. 한편 광물 및 금속함량을 기초하여 금속원소의 공급원과 망간단괴가 형성되는 원리를 해석하였다. 연구지역 망간단괴는 망간산화물로 토도로카이트(todorokite)와 ${\delta}$-$MnO_2$로 그리고 망간각은 ${\delta}$-$MnO_2$로 조성되어 있다. 주요 금속성분의 평균함량은 Mn 21.4%, Fe 6.2%, Ni 0.9%, Cu 0.7%, 그리고 Co 0.2% 이며, 이 값은 클라리온과 클리퍼톤 균열대 지역에서 규질연니를 표층퇴적물로 하고 있는 심해저평원 망간만괴에서 보고된 값보다 적다. 그러나 망간단괴중 높은 Mn/Fe비 (평균 3.9, 최고 5.9)와 높은 Cu/Ni비 (평균 0.8, 최고 1.0)는 북태평양에서 속성작용으로 형성된 망간단괴와 일치한다. KONOD-1 지역 망간단괴의 화학적 특징은 두 종류로 대분되며, 각각의 특성은 망간단괴가 형성된 퇴적환경을 암시한다. 강한 속성작용의 망간단괴는 심해저평원지역 규질연니의 현생 퇴적층위에서 형성되고 있으며 약한 속성작용의 망간단괴는 심해저 구릉이 분포하는 지형, 즉 퇴적층이 균일하지 못한 환경에 주로 분포되어 있다.

• Ocean and Polar Research
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• 제26권2호
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• pp.311-321
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• 2004

Relationships between sedimentary environments and abundance of benthic animals were examined on the deep-sea floor, the Clarion-Clipperton Fracture Zone, in the northeast equatorial Pacific Ocean. Specimens were collected using a box corer at 8 stations by sieving through 0.3 mm mesh screen. Sediments showed finer grain size ranged from 5.63 to $7.97{\varphi}$, 83.1% of mean porosity, 1.81 kPa of mean shear strength and organic carbon content in sediment ranged from 0.97 to $1.87\;mg/cm^3$. Manganese nodules covered on the bottom layer from 4 to 57% of coverages. A total of 26 faunal groups in 6 phyla was sampled and comprised 1,467 individuals. Mean biomass were calibrated to 0.5 gWWt/$0.06\;m^2$. Small-sized animals including foraminiferans and nematods were dominated among the faunal group which comprised 49.1% (892 ind.) and 11.5% (320 ind.), respectively. In SPI-analysis, vertical bio-disturbance marks were not observed except to Beggiatoa-type bacterial mats. As the results of relationship between environments and benthos, abundance of benthic animals, especially nematode, showed only a negative correlation to the coverage of nodules, and any other sedimentary factors analyzed in this study were rarely affected to the spatial distribution of benthic animals.

• 한국해양학회지:바다
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• 제13권3호
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• pp.200-209
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• 2008

2003년 7월부터 2005년 6월까지 약 24 개월 동안 북동태평양 대한민국 망간단괴 개발광구 내에 위치한 정점 KOMO(Korea Deep-Sea Environmental Study Long-Term Monitoring Station, $10^{\circ}30'N,\;131^{\circ}20'W$)에서 시계열 퇴적물 포집장치를 설치하여 물질 플럭스를 측정하였다. 약 4,960 m 수심에서 획득된 침강입자의 총질량 플럭스는 겨울(12월-2월)과 봄(3월-5월)에 높고, 여름(6월-8월)과 가을(9월-11월)에 낮은 뚜렷한 계절변동을 보였다. 생물기원 물질플럭스도 총질량 플럭스와 유사하게 뚜렷한 계절변동을 나타냈다. 특히, 겨울과 봄에 관측된 탄산염 플럭스는 여름과 가을보다 두 배가량 높게 측정되어, 다른 생물기원 구성성분들의 계절변동에 비해 가장 크게 나타났다. 심해저층에서 관측된 침강입자의 총질량 플럭스와 생물기원 물질플럭스는 표층 해양 일차 생산력의 계절변동을 반영하는 것으로 생각된다. 겨울과 봄에는 강한 바람의 영향으로 혼합층 아래로부터 영양염의 공급이 증가되어 일차생산력이 높아진 것으로 생각되며, 여름과 가을에는 바람의 약화와 강한 성층으로 인하여 영양염 공급이 약해져서 일차생산력이 감소한 것으로 판단된다. 침강입자의 총질량 플럭스와 생물기원 물질플럭스의 계절적 변동은 이전에 연구된 엘니뇨/라니냐와 같은 환경변화에 따른 물질플럭스의 변화보다 크게 나타났다. 따라서 북동태평양 적도지역에서 엘니뇨와 라니냐 같은 환경변화의 영향에 의한 해양 물질플럭스의 변화를 이해하기 위해서는 일반적인 계절적 변동을 정확하게 측정하여야 한다.

• Ocean and Polar Research
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• 제26권2호
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• pp.219-230
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• 2004

The aims of this study are to construct database using geostatistics and Geographic Information System (GIS), and to derive the spatial relationships between manganese nodule abundance and each factor affecting nodule abundance, such as metal grade, slope, aspect, water depth, topography, and acoustic characteristics of the subbottom using the GIS and probability methods. The greater is the copper and nickel grade, the higher is the rating. The distribution pattern of nickel grade is similar to that of copper grade. The slopes are generally less than $3^{\circ}$, excluding seamounts and cliff areas. There is no increment in the rating with increasing slope. The rating is highest for slopes between 2.5 and $3.5^{\circ}$ in block B2 and between 3 and $6^{\circ}$ in block C1. The topography is classified into five groups: seamount, hill crest, hill slant, hill base or plain, and seafloor basin or valley. The ratings prove lowest for seamount and hill crest. The results of the study show a decrease in the rating with an increase in water depth in the study area. There was a poor relationship between manganese nodule abundance and the thickness of the upper transparent layer in block C1. Using GIS, it is possible to analyze a large amount of data efficiently, and to maximize the practical application, to increase specialization, and to enhance the accuracy of the analyses.

• 한국해양학회지:바다
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• 제13권3호
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• pp.168-177
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• 2008

망간단괴를 상업적으로 개발하기 위해 고려할 사항은 망간단괴의 부존량과 금속함량 외에 채광기의 주행성과 채광시 발생하는 환경충격의 최소화를 들 수 있다. 특히 환경충격의 최소화를 위해 우선 채광지역의 해저면 특성을 이해하는 것은 필수적이다. 해저면의 특성 중 해저퇴적물의 물리적 특성과 전단강도는 주행성과 환경변화를 예측하는 중요한 기준이 된다. 이들 특성을 파악하기 위하여 2004년부터 2006년 사이에 북동태평양 클라리온-클리퍼톤 균열대의 대한민국 광구에서 채취한 주상시료 퇴적물의 함수율, 입도, 밀도, 공극률 및 전단강도를 분석하였다. 분석결과, 퇴적물의 물리적인 특성은 경도 변화에 따른 동서간의 차이(KR1과 KR2 차이)보다 위도 변화에 따른 남북간의 차이(KR1 또는 KR2와 KR5 차이)가 뚜렷한 것으로 나타났다. 남쪽 지역의 함수율, 공극비, 공극률은 북쪽 지역보다 높게 나타난 반면에 입자밀도는 남쪽 지역이 북쪽 지역에 비해서 상대적으로 낮게 나타났다. 퇴적물 주상시료의 전단강도는 $0{\sim}10$ cm에서 북쪽 지역이 조금 높지만 10 cm 하부의 깊이에서는 남쪽지역이 뚜렷이 높게 나타났다. 또한 채광기의 정상주행에 필요한 전단강도를 5 kPa라고 가정하면 KR1, KR2, KR5 지역에서 평균적으로 5 kPa에 도달하는 깊이는 각각 18, 13, 10 cm로 나타났다. 채광기가 정상 주행하는 동안 같은 부피의 퇴적물이 교란된다면 함수율이 높은 퇴적물에서 교란되는 퇴적물의 양이 적을 것이다. 또한 채광기의 정상주행에 필요한 전단강도에 도달하는 퇴적층의 깊이가 얕을수록 교란되는 퇴적물의 부피가 작을 것으로 예상된다. 따라서 채광작업은 연구지역 중에서 함수율이 높고 10 cm 하부의 전단강도가 큰 남쪽 지역이 북쪽지역에 비해 유리할 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지
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• 제26권1호
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• pp.1-12
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• 1991

적도 북동 태평양 클래리언-클리퍼톤 변환단층대 사이의 망간탐사 구역에 대하여 중력, 자력 및 탄성파탐사를 포함한 종합적인 지구물리탐사가 수행되었다. 해저면에 발달된 해저산이나 동서방향의 해저구릉들은 최고 20 mgal의 양의 Free-air 중력 이 상을 보여준다. 해산부근에서의 음의 Bouguer 및 Residual 중력이상치는 해산하부에 주위의 해양지각보다 낮은 밀도의 암석이 존재함을 시사한다. 자력이상대가 발견되지 않는 사실과 동서방향의 극성변화없는 미약한 자력이상치는 본 조사지역이 백악기말의 Magnetic Quiet Zone에 속함을 의미하며 또 남쪽 조사구역의 동서방향으로 100 km 이 상 떨어진 해산들에서 공통적으로 발견되는 양의 자기이상치는 이들 해산들이 발견되 지 않은 단층대를 따라 좌향이동 되었을 가능성을 보여준다. 조사구역내의 퇴적암층은 태평양 분지내 다른 지역과 동일한 탄성과 반사특성을 보이며 세 층으로 나누어 진다. 퇴적암층은 약 200-400 m의 두께를 보이며, 해산 등의 험한 해저지형을 갖는 남쪽이 평탄한 북쪽보다 두꺼운 퇴적층을 보인다. 망간단괴들은 남쪽지역의 해산이 발달되고 Unit I의 두께가 100 m 이상되는 지역에 가장 많이 분포한다.