• 해양환경안전학회지
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• 제24권2호
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• pp.203-214
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• 2018

이염화이소시아뉼산나트륨(NaDCC) 주입 선박평형수처리설비(BWMS, ballast water treatment system)에 의해 처리된 배출수 내에는 브롬 및 염소계열의 활성물질과 소독부산물질(DBPs, disinfection by-products)들이 포함되어 있다. 본 연구에서는 NaDCC로 처리된 선박평형수가 해양환경에 미치는 생태위해성을 파악하기 위하여 생태독성시험(WET test, whole effluent toxicity test)과 생태위해성평가(ERA, ecological risk assessment)를 수행하였다. 배출수독성 시험종은 규조류(Skeletonema costatum, Navicula pelliculosa), 녹조류(Dunaliella tertiolecta, Pseudokirchneriella subcapitata), 로티퍼(Brachionus plicatilis, Brachionus calyciflorus) 및 어류(Cyprinodon variegatus, Pimephales promelas)로 8개의 해양 및 담수종을 이용하였다. 생태독성시험결과, 규조류 및 녹조류를 이용한 성장저해시험에서만 명확한 독성영향이 나타났으며 해수의 시험 조건에서 무영향농도(NOEC, no observed effect concentration), 최저영향농도(LOEC, lowest observable effect concentration) 및 반수영향농도(EC50, effect concentration of 50 %)는 각각 25.0 %, 50.0 % 및 > 100.0 %로 가장 민감한 영향을 나타냈다. 하지만 로티퍼 및 어류를 이용한 독성시험의 경우 모든 염분 구간에서 독성영향이 나타나지 않았다. 한편, 배출수에 대한 화학물질분석결과, bromate, isocyanuric acid, formaldehyde, chloropicrin과 trihalomethanes (THMs), halogenated acetonitriles (HANs), halogenated acetic acid (HAAs) 등 총 25개의 소독부산물질들이 검출되었다. ERA결과, 25개의 소독부산물질들 중, 지속성(P), 생물축척성(B) 및 생물독성(T)의 특성을 모두 보이는 물질은 없었다. 예측환경농도(PEC, predicted environmental concentration) / 예측무영향농도(PNEC, predicted no effect concentration) 비율은 일반적인 항구 환경에서는 모든 물질이 1.0을 초과하지 않았지만 선박 최 인접지역의 경우 Isocyanuric acid, Tribromomethane, Chloropicrin 및 Monochloroacetic acid가 1.0을 초과하여 위해성이 있을 것으로 나타났다. 하지만 실제 배출수를 이용한 생태독성시험결과의 NOEC (25.0 %)를 적용한 결과 NaDCC로 처리된 선박평형수가 해양에 배출되었을 때 선박 최 인접지역을 포함한 일반적인 항구 환경에 수용 불가한 생태위해성을 가지지 않는 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.153-164
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• 1999

계면활성제 수용액에서의 BTEX의 용해도에 대해 첨가제를 포함 또는 불포함한 상태로 평가하였다. 시험대상이 된 음이온성 계면활성제는 SDS이고, 비이온성 계면활성제로는 NEODOL(equation omitted) 25-3과 $SOFTANOL\circledR-90$이 사용되었다. MSR Test에 있어 계면활성제의 HLB수와 BTEX의 1몰당 부피 및 극성에 의한 마이셀/물의 분배 계수와 관련된 영향이 평가되었고 CMC Test등이 진행되었다. 이와 같은 실험을 통하여 ethyl alcohol, hydrotrope, 전해질 용액등의 첨가물질에 의한 최적 염도 조절 및 최적 전해질 조절 등을 통하여 오염물의 용해능 향상을 위한 최적 조작인자의 도출을 꾀하였다. 용해능에 있어 가장 효과적인 것은 $SOFTANOL\circledR-90$으로 나타났는데 이는 $SOFTANOL\circledR-90$의 HLB 수(13.6)가 BTEX의 HLB 수(11.4-12.2)와 유사하기 때문이며, 이는 본 연구에서 실험적으로 검증되었다. $SOFTANOL\circledR-90$에 ethyl alcohol을 첨가할 경우 CMC를 저하시키고 용해도를 향상시켜 시험된 첨가제 중 가장 탁월하였다. 특히 3%의 ethyl alcohol을 첨가하였을 경우 가장 우수한 것으로 나타났다. 실험 결과 계면활성제 수용액에 의한 BTEX의 용해는 CMC 라는 임계농도 이상에서 시작되었고 계면활성제의 농도에 따라 비례적으로 증가하는 양상을 보였다. 계면활성제 수용액에서 micelle phase와 aqueous phase사이에서 BTEX의 분배는 분배계수 $K_m$에 의하여 특성지워진다. 100mM SDS와 117mM $SOFTANOL\circledR-90$의 Log $K_m$은 각각 2.95-3.76, 2.95-3.49의 값을 나타내었다. 또한 SDS와 $SOFTANOL\circledR-90$의 경우 Log $K_m과\; Log\; K_{ow}$는 선형적인 관계를 보였다. 계면활성제 용액에서 BTEX의 분배 개념은 지반내 포집되어 있는 소수성 유기 오염물의 제거를 통한 지반복원과 효율성 평가에 중요한 역할을 할 것이다.

• 한국패류학회지
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• 제31권2호
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• pp.93-101
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• 2015

본 연구는 3년산 북방전복을 해상가두리에서 1년 동안 수용밀도별로 양식순기에 따라 사육하여 성장 및 생존율 조사를 통해 적정 수용밀도를 구명하고 생산성을 향상시키고자 수행하였다. 해상가두리 ($2.4{\times}1.2m$) 내 수용밀도는 셀터 단면적 (square meter, $m^2$, sq m) 당 점유율로 15, 30, 45, 60 percentage (= per)/sq m로 설정하여 2반복으로 실시하였다. 사육기간 동안 수온은 $8.2^{\circ}C-22.1^{\circ}C$, 염분은 평균 $33.5{\pm}0.6psu$, 용존산소는 평균 $7.87{\pm}0.86mg/L$이었다. 월별 각장변화에서는 2014년 5월, 7월부터 10월, 2015년 4월에 15 per/sq m, 30 per/sq m가 45 per/sq m, 60 per/sq m보다 유의적으로 높았다 (P < 0.05). 각장의 FML, AGR, DGR, SGR과 각폭의 FMB, AGR, DGR은 15 per/sq m와 30 per/sq m는 45 per/sq m, 60 per/sq m보다 유의적으로 높았고 (P < 0.05), 각폭의 SGR에서 60 per/sq m는 모든 실험구 보다 낮았다 (P < 0.05). 중량에 대한 FMW, WG, DWG, SWG에서도 같은 결과를 나타내었다 (P < 0.05). 생존율에서는 15 per/sq m, 30 per/sq m가 50%이상으로 45 per/sq m, 60 per/sq m 보다 유의적으로 높았다 (P < 0.05). 따라서, 본 실험결과 70 mm 이상의 3년산 북방전복의 해상가두리 내 적정 수용밀도는 셀터 총 단면적 기준으로 15 per/sq m ($2.4{\times}2.4m$, 1칸 당 354마리) 가 빠른 성장과 생존율을 위한 적정 수용밀도지만 경제성을 고려할 경우 30 per/sq m ($2.4{\times}2.4m$, 1칸 당 710마리) 수용해야 한다.

• 농업생명과학연구
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• 제46권6호
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• pp.117-126
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• 2012

본 실험은 계란의 과잉생산에 따른 여러 가지의 문제점을 해결하고 사육 농가의 소득을 증대하기 위해 계란으로 피단을 제조하는 방법을 실험하였다. NaOH의 농도를 3, 5, 7%로 기준하고 NaCl의 농도를 5, 10, 15, 20%로 기준하여 침지액을 제조하여 2일 간격으로 14일간 실험하였다. 침지액의 pH는 NaOH의 농도가 높을수록, 그리고 침지기간이 경과할수록 피단제조용 침지액의 pH는 증가하였고, NaCl의 농도가 높을수록 감소하는 경향이 나타났다. 난황의 pH는 NaOH의 농도가 진할수록 증가하였으나, NaCl의 농도에 따라서는 차이가 나타나지 않았다. NaOH와 NaCl의 농도가 높을수록 난황과 난백 침투속도는 빨라지는 것으로 나타났다. NaOH의 농도가 3%일 때 14일까지도 난백의 수양화가 되지 않았으나, 5%일 때는 11~12일째에, 7%일 때는 8~10일째에 각각 수양화가 발생하였다. 수양화가 되었을 때 난백의 pH는 11.8~12.0으로 조사되었다. NaOH의 농도가 3%일때는 12~14일 정도, 5%일 때는 10일 정도, 7%일 때는 6~7일 정도 침지 후 열처리를 하면 피단이 완성되었다. NaOH의 농도가 높을수록 침지기간 및 제조기간은 단축하였으나, 피단 난백의 수양화가 빠르게 진행되는 것이 큰 단점으로 나타났다. 따라서 NaOH가 3~5%정도가 알맞다고 생각되며, NaCl의 농도는 침지기간에는 무관하나 염도에 영향을 미치므로 5~10%정도 범위에서 조절하는 것이 적당하고 15~20%일 경우에는 염도가 높아 기호도가 떨어졌다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제19권6호
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• pp.951-956
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• 2012

본 연구는 국내산 천일염(장판염, 토판염)의 성분 비교와 이를 이용하여 무 절임을 제조할 때 첨가한 스타터와 함께 발효기간 동안의 변화를 알아보고자 수행하였다. 그 결과 두 소금간의 일반성분 중 수분함량은 차이를 보였지만 회분 함량은 그룹간의 차이를 보이지 않아, 생산시기가 동일한 점을 고려할 때 천일염 생산방식에 따른 차이라고 판단된다. 이들의 무기성분 함량은 소금의 주성분인 Na 함량은 큰 차이를 보이지 않았고, Ca, K 그리고 Mg 함량은 장판염이 높게 측정된 반면, Fe 그리고 Zn 함량은 토판염이 높게 측정되었지만, Ca 함량을 제외하고 크게 차이를 보이지 않았다. 천일염의 당도 측정 결과 10.70 Brix로 높은 함량을 나타내어 어떤 종류의 당으로 구성되었는지에 대한 정성 분석 연구가 요구된다. 무 절임 중 천일염과 스타터 첨가에 의한 발효 변화를 관찰하였을 때 스타터를 첨가한 그룹이 스타터를 첨가하지 않은 그룹보다 활발하게 유리당, 유기산 등 2차 대사산물을 생성하여, 우점종으로서 초기 미생물 조절에 영향을 끼쳤다고 판단된다. 그리하여 실험에 사용된 Leuconostoc mesenteroides B-512F 균주의 스타터 첨가가 발효과정 중 미생물 균총 변화에 큰 영향을 주므로, 발효 식품 제조 시 초기미생물 조절자로서의 명확한 역할 구명이 필요할 것으로 생각된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제40권1호
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• pp.85-94
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• 2007

염분 함량이 높은 음식물쓰레기 퇴비의 안전한 농업적 활용을 도모하고자, 음식물쓰레기 퇴비를 논에 시용하고 벼를 재배하면서 관행구 등과 비교하여 벼 생육 반응에 미치는 영향과 토양 환경에 미치는 영향 등을 조사하였다. 시험재료의 성분 함량은 돈분퇴비에서 인산 ($15g\;kg^{-1}$)과 칼리 ($23g\;kg^{-1}$)가 높은 반면 음식물 쓰레기 퇴비에서는 전질소 ($13g\;kg^{-1}$)와 염분 ($18.5g\;kg^{-1}$)이 높은 재료였다. 논 영향평가는 식양질과 사양질 토양에서 화학비료 처리를 대조로 돈분퇴비와 음식물 쓰레기 퇴비를 시용하고 추청벼를 재배하며 실시하였다. 벼 유수형성기까지의 생육은 식양질 논에서는 화학비료 시용구가, 사양질 논에서는 돈분퇴비 시용구가 생육이 양호하였다. 수량은 두 토양 모두 화학비료 시용구에서 가장 높았고 퇴비 시용구는 식양질 논과 사양질 논에서 각각 20~25 %, 17~19 % 감수하였다. 이와 같이 초기보다 후기에 생육이 부진한 것으로 보아 감수 원인은 퇴비의 무기화가 늦어져 작물에 이용되지 못한 데 있는 것으로 보인다. 시험 후 토양의 성분 함량은 화학비료 처리보다 음식물쓰레기 퇴비와 돈분퇴비를 시용했을 때 유기물 함량이 약간 증가하는 경향은 있으나, 다른 성분은 별 차이가 없어 이들 퇴비를 논 토양에 시용했을 때의 토양에 미치는 영향은 크지 않은 것을 알 수 있었다. 또한 음식물쓰레기 퇴비를 시용하고 논 표면수와 60 cm 깊이의 침투수 중 암모니아태 및 질산태 질소를 분석한 결과, 이앙 9일 째에 암모니아태 질소는 관개수 농도 수준, 질산태질소는 거의 불검출 수준에 가깝게 낮아져 2차 수질오염에 대한 영향도 크지 않은 것으로 나타났다. 이상을 종합하여 볼 때 음식물쓰레기 퇴비를 논에 시용할 경우, 수질 및 토양 등 환경에 미치는 영향은 적으나 퇴비로만 벼를 재배하면 수량이 감소하였다. 따라서 논에서의 안정적인 음식물 쓰레기 퇴비 시용을 위하여는 퇴비 자재의 선택과 시용량, 시용방법 등에 대해 좀 더 많은 연구가 필요할 것으로 판단되었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권6_1호
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• pp.953-968
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• 2018

본 연구는 동중국해에서 표층수온의 변화를 이해하기 위해 2003년부터 2017년까지 15년 동안의 위성 및 모델 재분석 자료를 사용하여 수온, 기온, 그리고 열속의 관계를 분석하였다. 동중국해의 표층수온은 3월에 최저(평균 $13.72^{\circ}C$)를 보이고, 8월에 최고(평균 $28.12^{\circ}C$)를 나타내는 계절적 변화를 보였다. 기온은 표층수온의 계절적 변화와 높은 상관관계를 가지고 있으며 유사한 변화를 나타낸다. 표층수온이 가장 높아지는 8월의 경우 표층수온과 기온의 차이가 줄어들고 표층수온이 상대적으로 기온보다 높아지며 이후 동계까지 지속된다. 동중국해의 하계에서 나타나는 표층수온 변화를 분석하기 위해 8월 표층수온의 이상값을 이용하여 양(04', 06', 07', 13', 16', 17')과 음(03', 05', 08', 09', 10', 11', 12', 14', 15')의 이상값을 가지는 해를 분류하였다. 두 시기의 공통점은 공간적으로 표층수온이 연구해역의 남쪽보다는 북쪽에서, 동쪽보다는 서쪽에서 상대적으로 더 큰 변화를 보이고, 기온과 순열속도 이와 유사한 변화를 나타냈다. 그러나 동중국해의 8월 표층수온 변화에서 양의 이상값을 보이는 시기는 음의 이상값을 보이는 시기보다 표층수온과 기온의 상승률이 상대적으로 높고, 열속의 값도 상대적으로 증가되었다. 전체 연구기간 중에서 하계 표층수온의 변화는 일반적으로 기온과 높은 상관관계를 나타내지만, 표층수온과 기온의 상호관계에서 일반적인 경향과 차이를 나타내는 시기도 있었다(10', 12', 15', 16'). 2010년과 2012년의 8월 표층수온은 기온보다 평균 $0.5^{\circ}C$ 이상 감소되어 나타나는데, 연구해역을 관통한 태풍에 의한 것으로 여겨진다. 2015년의 경우는 표층수온보다 기온의 감소(< $0.5^{\circ}C$)가 상대적으로 크게 나타났으며 이는 동아시아 하계몬순의 약화로 인한 것으로 사료된다. 2016년은 연구기간 동안 표층수온과 기온이 가장 높게 나타났고, 표층수온이 기온보다도 상대적으로 더 높은 온도 상승(> $1^{\circ}C$)을 보였다. 위성과 열속 자료에서 표층수온의 변화는 중국 기원 장강희석수가 이동하는 해역에서 상대적으로 증가되어 나타났고, 이런 원인의 분석을 위해 더 많은 연구가 필요하지만 기온 상승에 의한 효과 이외에도 중국 기원 장강희석수의 확장과 같은 외적 요인에 의해서 수온이 이상 상승된 것으로 사료된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권5호
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• pp.417-426
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• 2023

세종기지가 위치한 마리안 소만은 기후 변화로 인한 빙하후퇴로 다량의 융빙수가 유입되고 있다. 이러한 빙하후퇴에 따른 생태계 반응을 예측하기 위해, 해양 환경 변화의 지시자인 식물플랑크톤 생체량 및 크기 구조와 물리, 화학적 매개변수에 대한 현장 조사를 2021년 12월, 2022년 1월 두 차례 수행하였다. 2022년 1월의 수온과 염분은 평균 1.41 ± 0.13 ℃, 33.9 ± 0.10 psu로 2021년 1월의 수온과 염분인 0.87 ± 0.17 ℃, 34.1 ± 0.12 psu보다 상대적으로 고온, 저염의 양상을 보였다. 조사시기 동안 영양염류는 대체로 높은 농도를 보여 식물 플랑크톤의 제한요소로 작용하지 않은 것으로 판단된다. 식물플랑크톤 생체량의 지표인 엽록소는 2021년 12월, 2022년 1월에 각각 1.03 ± 0.64 ㎍ L^-1, 0.66 ± 0.15 ㎍ L^-1로 나타났으며 부유물질은 전체 조사기간 평균 24.9 ± 3.54 mg L^-1로 나타났다. 부유물질의 농도가 높은 소만내측에서 엽록소는 낮은 농도를 보였는데 이는 융빙수로부터 유입되는 고농도의 부유물질로 인해 수층 내 빛이 강하게 제한되어 식물플랑크톤의 성장이 저해된 것으로 판단된다. 또한, 빙벽 주변 정점에서 크기가 작은 미소 식물플랑크톤이 전체 식물플랑크톤 생체량에서 70% 이상 차지하는 것으로 나타났으며 이는 융빙수 유입으로 유발된 저조도 환경에서 미소 식물플랑크톤의 기여도가 증가할 수 있음을 시사한다. 따라서 본 연구는 빙하후퇴 지역에서 유입되는 담수와 부유물질이 식물플랑크톤의 생체량 및 군집구조 조절 요인이 될 수 있음을 시사하며, 결과 자료는 추후 마리안 소만의 탄소순환 변동을 파악하는 기초자료로 활용될 수 있다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제13권2호
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• pp.121-128
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• 2008

해조류를 이용한 수생태독성시험법으로 대형 녹조 구멍갈파래(Ulva pertusa)의 포자형성률을 endpoint로 사용하는 독성시험법이 개발되었다. 생태독성시험을 위한 최적 조건은 광조사량 $100\;{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 수소이온농도(pH) $7{\sim}9$, 염분 $25{\sim}35\;psu$ 그리고 수온 $15{\sim}20^{\circ}C$이다. 본 시험법의 민감도는 표준중금속(Cd, Cu, Pb, Zn)을 가지고 확인하였고, 오염 시료에 적용 가능성은 9 지역의 산업폐수 또는 생활하수 오니 용출액(elutriate)을 이용하여 이루어졌다. 네 종의 중금속에 대한 포자형성률 억제 반응의 $EC_{50}$ 값을 산출한 결과, 구리($0.062\;{mg}{\cdot}L^{-1}$) > 카드뮴($0.208\;mg{\cdot}L^{-1}$) >납($0.718\;mg{\cdot}L^{-1}$) > 아연($0.776\;mg{\cdot}L^{-1}$) 순으로 민감하게 나타났는데, 이러한 결과는 US EPA에서 제공하는 ECOTOX DB에 탑재되어 있는 국제적으로 공인된 수생태 독성시험법 결과와 비교해 볼 때, 더 높은 중금속 민감성을 보였다. 현장시료에 대한 포자형성률 억제 반응의 $EC_{50}$ 값을 살펴보면 산업폐수오니($EC_{50}=6.78%$)에서 가장 높고 정수장오니($EC_{50}=15.00%$)에서 가장 낮은 독성 반응을 보이는 것으로 나타났다. 산업폐수 또는 생활하수오니 용출액내에 함유된 독성원 농도와 산출된 $EC_{50}$ 값 사이에 상관성을 밝히기 위해 Spearman rank correlation test를 실시한 결과, 구리, 카드뮴, 납 그리고 아연이 구멍갈파래의 포자형성 저해 반응과 밀접한 상관관계가 있는 것으로 확인되었다. 본 시험법은 독성 민감성이 높고, 사용이 간편하고, 경제적이고, 해석이 용이하며, 대량의 시험재료 확보가 상시 가능하고, 배양이 어렵지 않아 매우 편리한 시스템이라고 할 수 있다. 특히, 파래의 포자형성 과정이 파래 집단의 성쇠와 밀접한 관련이 있으므로 생태적인 의미까지 포함하기에 보다 다양한 독성물질을 대상으로 독성민감성이 확인될 경우, 수서 생태독성을 진단하는데 유용한 프로토콜로 사용될 수 있을 것으로 사료된다. 또한, 파래류는 넓은 지리적 분포와 속 수준에서 포자형성 과정의 유사성 때문에 전 세계적으로 광역적 적용이 가능할 것으로 기대된다.

• 지질공학
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• 제34권2호
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• pp.229-248
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• 2024

연구의 목적은 부산광역시 동래구에서 산출되는 온천수와 주변 지하수 및 지표수의 수리화학 및 동위원소 특성의 규명과 동래 온천수에 함유된 염수 성분의 기원에 대한 해석, 그리고 온천수의 열원을 포함한 생성 메커니즘을 밝히는 것이다. 동래 온천수의 수리화학적으로 Na-Cl 유형이며, 주변지하수(Na-HCO₃, Ca-HCO₃(SO₄, Cl)), 지표수(Ca-HCO₃(SO₄, Cl))의 유형과는 다른 형태를 보인다. 이는 지하수에 비해 온천수가 보다 심부의 다른 지화학적 환경에 있음을 지시한다. δ¹⁸O와 δD 분석결과 온천수는 지하수에 비해 상대적으로 결핍된 값을 보여주며, 이는 온천수의 함양지역에 대한 고도효과를 반영하고, 온천수의 심부 순환과정을 지시한다. 온천수 내 헬륨과 네온 동위원소비(³He/⁴He, ⁴He/²⁰Ne)는 맨틀기원(³He = 3.76~4.01%)과 지각기원(⁴He = 95.99~96.24%) 범위에서 대기기원 헬륨과의 단일혼합선상에 도시되어 온천의 열원이 암석내 방사성물질의 붕괴에 의한 열임을 간접적으로 지시한다. 실리카-엔탈피 모델, Giggenbach 모델 등으로 계산된 지열저장소 온도는 82~130℃의 범위로 계산되었으며, 지열저장소의 깊이는 지표로부터 약 1.7~2.9 km로 계산되었다. 동래 온천수의 Cl/Na 및 Cl/HCO₃의 당량비 상관관계는 해수의 혼합영향을 지시하며, 해수의 유입은 잔류고염수의 용해로 해석된다.