1988. 7.31.~8. 10 동안 남해해역의 북위 $32^{\circ}C$30'~$34^{\circ}C$30', 동경 $123^{\circ}$30'~$128^{\circ}C$30' 내에서 정점 0101-1921로부터의 퇴적토 시료를 채취하여 총 종속영양 세균, 담수 종속영양 세규, 탄화수소 분해세균의 분포를 조사하였다. 각각의 분포는 $3{\times}10^{5}~9.2{\times}10^{6}CFU/cm^{3}$ sedment, $3{\times}10^{3}~2.1{\times}10^{6}CFU/cm^{3}$ sediment, $2{\times}10^{4}~6.2{\times}10^{6}CFU/cm^{3}$ sediment 범위로 나타났다. 총 종속영양 세균에 대한 탄화수소 분해세균의 백분율은 0.1-73.2% 로 다른 해양 퇴적토에서 보고된 값보다 높았다. 한편 상관관계 분석을 통하여 총 종속영양 세균에 대한 탄화수소 분해세균 비율과 담수 종속영양 세균 비율 사이에 r=0.60058 (n= 34) 의 상관계수를 보였고 99.9% 수준 이상에서 유의성을 나타냈다. 이와 같은 결과는 해양에 분포하는 담수 종속영양 세균이 해양으로 유입되는 담수의 영향을 받는 것과 같이 탄화수소 분해세균의 분포 또한 육지로부터 유입되는 담수의 영양을 받는 것을 시사한다. 즉 남해해역 퇴적토의 탄화수소 분해세균 분포는 강을 통하여 육지로부터 해양으로 공급되는 석유 탄화수소에 의한 영향을 받는 것으로 사료된다.
본 연구에서는 강우의 공간분포에 따른 토사유출의 특성을 토조 실험을 통해 탐구하였다. 강우의 공간분포는 강우 집중위치를 사면의 중앙부와 상류부로 각각 설정함으로 조정하였다. 토사유출의 시간적 변동성을 충분히 포착하기 위해 장시간(8 시간)의 실험시간 동안 높은 시간해상도(10 분)로 직접유출량, 지하수유출량, 토사유출량을 측정하였다. 그 결과, 강우를 토조의 상류부에 위치시킬수록 토사유출량곡선의 첨둣값은 감소하고 누적토사유출량은 증가하였다. 누적토사유출량은 시간에 따라 선형적으로 증가하였으나, 그 증가율이 2 시간을 기준으로 급격히 감소하였다. 이러한 점은 현재 총량 위주로 기록되어있는 토사유출 실측자료를 사용함에 있어 고려해야 할 사항이라고 결론지을 수 있다. 본 연구 결과는 또한, 향후의 토사유출량 실측은 높은 시간해상도로 측정될 필요가 있음을 시사한다.
We measured two-dimensional (2-D) oxygen distribution in the surface sediment layer of intertidal sediment using a simple and inexpensive planar oxygen optode, which is based on a color ratiometric image approach. The recorded emission intensity of red color luminophore light significantly changed with oxygen concentration by $O_2$ quenching of platinum(II)octaethylporphyrin (PtOEP). The ratios between the intensity of red and green emissions with oxygen concentration variation demonstrated the Stern-Volmer relationship. The 2-D oxygen distribution image showed microtopographic structure, diffusivity boundary layer and burrow in surface sediment layer. The oxygen penetration depth (OPD) was about 2 mm and the one-dimensional vertical diffusive oxygen uptake (DOU) was 12.6 mmol $m^{-2}d^{-1}$ in the undisturbed surface sediment layer. However, those were enhanced near burrow by benthic fauna, and the OPD was two times deeper and DOU was increased by 34%. The simple and inexpensive oxygen planar optode has great application potential in the study of oxygen dynamics with high spatiotemporal resolution, in benthic boundary layers.
사이드 스캔 소-나 시스템을 이용하여 태안반도 부근 신두리 해역에서 해저면 음향영상 자료를 획득하였다. 후방산란 음향강도와 해저퇴적물의 물성에 대한 상호관계를 연구하였다. 그리고 위의 두 자료 모두 해저수심과 각각 비교해석 하였다. 해저퇴적물의 물성 대부분은 음향강도와 좋은 상관관계를 보이고 있지만, 퇴적물의 분포양상은 암반노출지역을 제외하고는 해저면 음향영상과 정확하게 일치하지는 않았다. 해저수심은 해저면 음향영상의 분포형태에 영향을 미치고 있었을 뿐만 아니라, 해저퇴적물의 물성 분포에서도 선형적인 관계를 보이고 있었다.
사질퇴적물의 함량이 높은 대한해협 퇴적물에 대해 새로운 음파전달속도 측정 장비(sediment sound velocimeter)를 이용 음파전달속도와 물리적 성질을 측정하여, 연구지역의 지음향 및 물리적 특성을 제시하였다. 연구지역 퇴적물의 물성 및 음파전달속도 변화는 조직의 변화에 의해 크게 좌우되는 것으로 나타났다. 연구결과 음향 및 물성 값을 바탕으로 연구지역을 3개 지역(provinces; mid-shelf, shelf margin and trough)으로 구분할 수 있었으며, 이러한 결과는 탄성파 단면 분석을 통해 시스템 트랙과 퇴적계로 지역구분한 기존의 결과[14]와 잘 일치한다. 연구를 통해 새롭게 제시된 3개 지역의 지음향모델은 Briggs and Fischer[5]가 제시한 기존의 대한해협 지 음향모델의 수정모델로 제시한다.
Seafloor sediment mapping is an essential research topic in shallow coastal waters, especially in port development, benthic habitat mapping, and underwater communications. The seafloor sediments can be interpreted by collecting sediment samples directly in the field using a grab sampler or corer. Another method is optical, especially using underwater cameras and videos. Both methods each have weaknesses in terms of area coverage (mechanic) and accurate positioning (optic). The latest technology used to overcome it is the acoustic method (echosounder) with Global Navigation Satellite System (GNSS) Real Time Kinematic (RTK) positioning. Therefore, in this study will propose the classification of seafloor sediments in coastal waters using acoustic method that is Multibeam Echosounder (MBES) multi-frequency with five frequency (200 kHz, 250 kHz, 300 kHz, 350 kHz, and 400 kHz). In this study, the deep neural network (DNN) used the bathymetric multi frequency, bathymetric difference inters frequencies, and bathymetric features from 5 (five) frequencies as input layer and 4 (four) sediment types in 74 (seventy-four) sample sediment as output layer to make a seafloor sediment map. Results of sediment mapping using the DNN method show an overall accuracy of 71.6% (significant) and a kappa coefficient of 0.59 (moderate). The distribution of seafloor sediment in the study area is mainly silt (41.6%), followed by clayey sand (36.6%), sandy silt (14.2%), and silty sand (7.5%).
The Imha watershed is vulnerable to severe erosion due to the topographical characteristics such as mountainous steep slopes. Sediment inflow from upland area has also deteriorated the water quality and caused negative effects on the aquatic ecosystem of the Imha reservoir. The Imha reservoir was affected by sediment-laden density currents during the typhoon 'Maemi' in 2003. The RUSLE model was combined with GIS techniques to analyze the mean annual erosion losses and the soil losses caused by typhoon 'Maemi'. The model is used to evaluate the spatial distribution of soil loss rates under different land uses. The mean annual soil loss rate and soil losses caused by typhoon 'Maemi' were predicted as 3,450 tons/km2/year and 2,920 ton/km2/'Maemi', respectively. The sediment delivery ratio was determined to be about 25% from the mean annual soil loss rate and the surveyed sediment deposits in the Imha reservoir in 1997. The trap efficiency of the Imha reservoir was calculated using the methods of Julien, Brown, Brune, and Churchill and ranges from 96% to 99%.
Urbanization has been causing such new pollutants as micro-plastic, thus the environmental impact of new pollutants on ecosystem is rapidly increasing. When it comes to micro-plastic, a representative artificial trace pollutant, its risk has been increased at a much faster rate, however the depth study associated with stormwater sediment and wetland was relatively rare. In this research, soil samples from storm water sediment were analyzed for distribution characteristics of micro-plastics in the J wetland (registered as Ramsar wetland, May 2021 and a representative environmental site in South Korea). Analyzed soil samples found approximately 201 ± 93 particle/kg (based on unit weight, Total micro plastic particles / Total Sample weight) micro-plastics in the samples. When considering the total quantitative numbers in stormwater sediment in the entire area of the J wetland, over 15,000 micro-plastics were estimated to be contaminating such area. In addition, in terms of qualitative numbers, micro-plastics were contaminating the J wetland with 94.7 % ratio of styrofoam type (43.9%) and polyethylene type (50.8%). These research results can be used as base data sets for controlling micro-plastics in the J wetland.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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