• Journal of the korean society of oceanography
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• 제38권1호
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• pp.1-10
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• 2003

A time-series sediment trap was deployed at a depth of 1034 m in the eastern Bransfield Strait from December 25, 1998 to December 24, 1999. Particle fluxes showed large seasonal variation; about 99% of the annual total mass flux (49 g m/sup -2/) was collected during the austral summer and fall (January-March). Settling particles consisted primarily of biogenic silica, organic carbon, calcium carbonate, and lithogenic material. Biogenic silica and lithogenic material predominated settling particles, comprising 36% and 30% of the total mass flux, respectively, followed by organic carbon, 11% and calcium carbonate, merely 0.6%. The annual organic carbon flux was 5.4 g C m/sup -2/ at 1000 m in the eastern Bransfield Strait, which is greater than the central Strait flux. The relatively lower flux of organic carbon in the central Bransfield Strait may be caused by a stronger surface current in this region. Organic carbon flux estimates in the eastern Bransfield Strait are the highest in the Southern Ocean, perhaps because of the fast sinking of fecal pellets, which leads to less decomposition of organic material in the water column. Approximately 5.8% of the organic carbon produced on the surface in the eastern Bransfield Strait is exported down to 1000 m; this percentage exceeds the maximum EF/sub 1000/ values observed in the Atlantic and Southern Oceans. The eastern Bransfield Strait appears to be the most important site of organic carbon export to the deep sea in the Southern Ocean.

• Ocean and Polar Research
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• 제32권2호
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• pp.145-156
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• 2010

This study investigated organic carbon fluxes in Ulleung Basin sediments, East Sea based on a chamber experiment and geochemical analyses. At depths greater than 2,000 m, Ulleung Basin sediments have high organic carbon contents (over 2.0%). Apparent sedimentation rates (ASR) calculated from excess $^{210}Pb$ activity distribution, varied from 0.036 to $0.047\;cm\;yr^{-1}$. The mass accumulation rates (MAR) calculated from porosity, grain density (GD), and ASR, ranged from 131 to $184\;g\;m^{-2}\;yr^{-1}$. These results were in agreement with sediment trap results obtained at a water depth of 2100 m. Input fluxes of organic carbon varied from 7.89 to $11.08\;gC\;m^{-2}\;yr^{-1}$ at the basin sediments, with an average of $9.56\;gC\;m^{-2}\;yr^{-1}$. Below a sediment depth of 15cm, burial fluxes of organic carbon ranged from 2.02 to $3.10\;gC\;m^{-2}\;yr^{-1}$. Within the basin sediments, regenerated fluxes of organic carbon estimated with oxygen consumption rate, varied from 6.22 to $6.90\;gC\;m^{-2}\;yr^{-1}$. However, the regenerated fluxes of organic carbon calculated by subtracting burial flux from input flux, varied from 5.87 to $7.98\;gC\;m^{-2}\;yr^{-1}$. Respectively, the proportions of the input flux, regenerated flux, and burial flux to the primary production ($233.6\;gC\;m^{-2}\;yr^{-1}$) in the Ulleung Basin were about 4.1%, 3.0%, and 1.1%. These proportions were extraordinarily higher than the average of world open ocean. Based upon these results, the Ulleung Basin might play an integral role in the deposition and removal of organic carbon.

• 한국습지학회지
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• 제14권4호
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• pp.503-518
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• 2012

지면에서 탄소수지를 모의하는 모형들은 주로 수직적인 탄소 플럭스에 주된 관심을 두어왔다. 반면에 수평 적인 탄소 플럭스에 관한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 수평적인 탄소 플럭스의 흐름에 대해 연구하고자 유역 내 식생에 의해 생산되는 총 일차생산량(Gross primary production, GPP)과 유역에서 배출되는 총 유기탄소(Total Organic Carbon, TOC)의 교차상관분석을 실시하였다. 분석결과, GPP와 유역에서 배출되는 TOC의 유량가중 평균 농도는 서로 지체시간이 없을 경우에 가장 큰 상관관계를 보여주고 있음을 확인하였다. 또한 주기성이 고려된 상관구조를 살펴본 결과, 여름철의 TOC와 GPP 사이의 상관관계가 주기성이 고려되지 않았을 경우의 상관관계와 유사하게 나타났다. 이로부터 GPP와 TOC의 상관관계는 여름철에 맺어지는 GPP와 TOC 상관관계에 의해서 대부분이 규정되고 있음을 살펴볼 수 있었다. 이에 따라 식생에 의해 생산된 탄소와 유역에서 배출되는 유기탄소의 관계가 계절적으로도 긴밀한 관계가 있을 것이라 추측된다. 따라서 향후 연구는 계절에 따른 식생변수와 GPP와 TOC의 관계를 분석함으로서 조금 더 정량적으로 수평적인 탄소 플럭스 흐름에 대해 이해 할 수 있을 것으로 기대된다.

• Ocean and Polar Research
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• 제23권4호
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• pp.395-400
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• 2001

A time-series sediment trap was deployed at 1,034 m water depth in the eastern Bransfield Strait from December 25, 1998 to December 24, 1999. About 99 % of total mass fluxes were observed during the austral summer and fall (January, February, and March). The annual total mass flux was $49.2g\;m^{-2}$. Biogenic materials including biogenic silica, organic matter, and carbonate accounted for about 67% of total particle flux, and lithogenic materials contributed about 29%. Biogenic silica was the most dominant (42% of the total flux) in these components. The next most important biogenic component was organic matter, comprising 24% of total mass flux. Calcium carbonate contributed a small fraction of total mass flux, only 0.6%. The annual organic carbon flux was $5.2g\;C\;m^{-2}$ at 1,034m water depth. The annual primary production was estimated to be $21.6g\;C\;m^{-2}$ at the sediment trap site, which seems to be highly underestimated. About 5.5% of the surface water production of organic carbon sinks below 1,034m water depth.

• Journal of the korean society of oceanography
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• 제32권3호
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• pp.103-111
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• 1997

Biogeochemical cycling of organic carbon is quantitatively partitioned in terms of 1) flux to the ocean bottom, 2) benthic utilization at or near the sediment-water interface, 3) remineralization and 4) burial within sediments, by making an independent determination for each component process from a single coastal site in Kwangyang Bay. The partitioning suggests that the benthic utilization at or near the sediment-water interface is the major mode of organic carbon cycling at the site. The benthic utilization takes 61.8% (441.6 gCm$^{-2}$ yr $^{-1}$) of the total near-bottem organic carbon flux, 714.6 gCm $^{-2}$yr$^{-1}$, and far exceeds the remineralization of organic carbon within the sediments which amounts only to 6% (41.24 gCm$^{-2}$yr$^{-1}$) of the total near-bottom flux. The residence time is about 1.6 years for the sedimentary metabolic organic carbon in the upper 45 cm. The dominant partitioning of the benthic utilization in the carbon budget suggests that most of labile organic carbons are consumed at or near the sediment-water interface and are left over to the sediment column by significantly diminished amounts.

• 환경생물
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• 제35권4호
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• pp.549-556
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• 2017

본 연구에서는 국가 수질 유량 측정망을 통해 생산된 모니터링 자료를 이용하여 서남해로 유출되는 우리나라의 한강, 금강, 영산강, 섬진강, 탐진강을 대상으로 총유기탄소의 연간 유출량을 정량하여 비교하였으며, 이를 황해를 공유하는 중국의 양쯔강과 황하강의 탄소 유출량과 비교하였다. TOC 농도는 환경부 물환경정보시스템에서 제공하는 하구 지점의 주단위 자료를 '월평균 TOC 농도'로 전환했으며, 유량자료는 국가수자원관리종합정보시스템에서 제공하는 장기유출 월유량자료를 활용하여, 월간 TOC flux를 산정한 뒤, 최종적으로 이를 합산하여 강 하구에서 바다로 유출되는 연간 TOC flux를 산출하였다. 월간 TOC flux는 모든 강에서 여름철의 유출량이 높았으며, 겨울철에 낮게 나타났다. 이는 우리나라 강의 유기탄소 유출 특성이 아시아 몬순 기후의 강우패턴의 영향을 크게 받고 있다는 것을 의미한다. 연간 TOC flux 산정결과에 따르면, 한강은 $18.0{\times}10^9gC\;yr^{-1}$로서 가장 높은 유기탄소 유출량을 기록했으며, 금강은 한강의 1/3 수준으로 $5.9{\times}10^9gC\;yr^{-1}$, 영산강과 섬진강은 각각 $2.6{\times}10^9gC\;yr^{-1}$과 $2.0{\times}10^9gC\;yr^{-1}$을 기록했으며, 유역규모가 가장 작은 탐진강은 $0.2{\times}10^9gC\;yr^{-1}$로서 한강의 1/90이었다. 본 연구에서 정량한 우리나라 주요 강의 월별 그리고 연간 총유기탄소 유출량의 결과값들은 황해를 공유하는 중국의 대하천들과 비교할 수 있는 국내 대표 자료를 제공할 수 있다. 국내 최대 유기탄소 유출량을 보이는 한강은 중국 황하강에서 유출되는 유기탄소량의 약 4%에 해당하며, 양쯔강과 비교하면 0.6% 정도의 적은 양이라고 할 수 있다. 본 연구는 서남해안으로 유출되는 국내 주요 강의 유기탄소 유출량에 대한 정량적인 자료를 제시함으로써 향후 국내 다른 유역과의 비교뿐만 아니라 동아시아 규모의 탄소이동과 순환연구를 위한 중요한 정보를 제공할 것이다.

• 한국환경농학회지
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• 제24권3호
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• pp.238-244
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• 2005

Fertilization effects on changes in soil $CO_2$ flux and organic C in switchgrass (Panicum virgatum L.) land managed for biomass production were investigated. The mean daily soil $CO_2$ flux in the manure treatment was 5.63 g $CO_2-C\;m^{-2}\;d^{-1}$, and this was significantly higher than the mean value of 3.36 g $CO_2-C\;m^{-2}\;d^{-1}$ in the control. The mean daily $CO_2$ fluxes in N and P fertilizer treatments plots were not different when compared to the value in the control plots. Potentially mineralizable C (PMC), soil microbial biomass C (SMBC), and particulate organic C (POC) were highest at the 0 to 10 cm depth of the manure treatment. Potentially mineralizable C had the strongest correlation with SMBC (r = 0.91) and POC (r = 0.84). There was also a strong correlation between SMBC and POC (r = 0.90). Our results indicated that for the N and P levels studied, fertilization had no impact on temporal changes in soil organic C, but manure application had a significant impact on temporal changes in soil $CO_2$ evolution and active C constituents such as PMC, SMBC, and POC.

• 한국습지학회지
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• 제14권2호
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• pp.211-221
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• 2012

미더덕은 우리나라에서만 식용 및 양식하는 생물종으로, 2001년 본격적인 수하식 양식이 시작되어 15,084 M/T이 생산되었지만 2011년에는 2,655 M/T으로 생산량이 크게 감소하였다. 생산량 저감의 원인분석을 위해서는 어장 환경에 관한 물질수지 산정이 필요하다고 판단된다. 진동만 미더덕 양식장에서 하계와 동계에 현장 관측 장비인 벤틱챔버(BelcI)를 이용하여 미더덕 양식장과 대조구 정점에 대한 침강 flux와 용출 flux를 산정하였다. 7월 양식장, 2월 양식장, 2월 대조구에서 유기 탄소 침강 flux는 각각 72 mmol C $m^{-2}\;d^{-1}$, 93 mmol C $m^{-2}\;d^{-1}$, 34 mmol C $m^{-2}\;d^{-1}$로 나타났고, 유기탄소 산화율은 각각 13 mmol C $m^{-2}\;d^{-1}$, 81 mmol C $m^{-2}\;d^{-1}$, 31 mmol C $m^{-2}\;d^{-1}$로 나타났다. 영양염 용출 flux는 일반적인 경향을 띄었다. 결과적으로 유기탄소 퇴적 flux는 20:4:1의 비를 나타내었다. 탄소 순환의 물질수지 산정을 통해, 양식 생물의 생산량 저감에 관한 원인 분석연구에 기초 자료로써 활용될 수 있다.

• 한국습지학회지
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• 제17권3호
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• pp.283-292
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• 2015

토양으로부터 방출되는 $CO_2$의 양은 전 지구적 지구 탄소 순환에서 가장 큰 방출 중 하나로 알려져 있다. 특히 토양 내 미생물의 유기물질 분해 과정에 의해 방출되는 이산화탄소의 양은 토양의 탄소 저장량을 장기적으로 결정하는 요인이 되므로 그 양을 정량화 하는 것이 필요하다. 본 연구는 토양에서 고라니의 분변이 $CO_2$ 배출에 미치는 영향을 파악하기 위해 수행하였다. 그리고 고라니의 분변이 토양의 $CO_2$ 배출에 주는 영향과 토지의 이용에 따라 변화하는 $CO_2$ flux를 정량화 하였다. 그 결과 고라니 분변 내 많은 유기물질은 토양 미생물의 활성화에 영향을 주고 그로 인해 토양의 호흡 및 토양 내 물리 화학적인 변화가 발생되어 토양의 유기물 함량이 서로 다르게 나타남을 확인할 수 있었다. 특히 4개 지역의 토양(경작지, 휴경지, 버드나무 군락, 갈대습지)의 C/N ratio와 $CO_2$ flux는 분변의 유무와 통계적으로 매우 유의미한 상관 관계를 나타냈으며(P<0.01), 분변의 영향을 받은 토양의 $CO_2$ flux는 분변의 영향을 받지 않은 토양보다 2-20배 더 높은 것으로 나타났다. 이 연구는 고라니의 분변이 토양에 주는 영향과 야생동물 분변을 이용한 토양 물질 순환 연구를 통해 육상 생태계 및 토양권의 물질 순환과 그 영향의 정도를 정량화 하였다는 점에서 큰 의의가 있는 연구이다.

• 한국물환경학회지
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• 제18권2호
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• pp.113-122
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• 2002

A bench-scale anoxic membrane bioreactor (MBR) system, consisting of a bioreactor coupled to a ceramic crossflow ultrafiltration module, was evaluated to treat a synthetic wastewater containing alkaline hydrolysis byproducts (hydrolysates) of RDX, The wastewater was formulated the same as RDX hydrolysates, and consisted of acetate, formate, formaldehyde as carbon sources and nitrite, nitrate as electron accepters. The MBR system removed 80 to 90% of these carbon sources, and approximately 90% of the stoichiometric amount of nitrate, 60% of nitrite. The reactor was also operated over a range of transmembrane pressures, temperatures, suspended solids concentration, and organic loading rate in order to maximize treatment efficiency and permeate flux. Increasing transmembrane pressure and temperature did not improve membrane flux significantly. Increasing biomass concentration in the bioreactor decreased the permeate flux significantly. The maximum volumetric organic loading rate was $0.72kg\;COD/m^3/day$, and the maximum F/M ratio was 0.50 kg N/kg MLSS/day and 1.82 kg COD/kg MLSS/day. Membrane permeate was clear and essentially free of bacteria, as indicated by heterotrophic plate count. Permeate flux ranged between 0.15 and $2.0m^3/m^2/day$ and was maintained by routine backwashing every 3 to 4 day. Backwashing with 2% NaOCl solution every fourth or fifth backwashing cycle was able to restore membrane flux to its original value.