• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제17권4호
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• pp.51-62
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• 2012

Effects of climate change on groundwater system requires understanding the groundwater system in temporal and spatial scales through the long-term monitoring. In this study, the spatio-temporal variations of groundwater were analyzed through the continuous observation of water level, electrical conductivity (EC) and water temperature with automatic data-loggers and sampling in a Gwangneung catchment, Korea, for the four years from 2008 to 2011. Groundwater monitoring were performed at the nest-type wells, MW1 and MW2, located in upsteam and downstream of the catchment, respectively. During the survey period, both the total amount of annual precipitation and the frequency of concentrated rainfall have increased resulting in the elevation of runoff. Water level of MW1 showed no significant fluctuations even during the rainy season, indicating the confined groundwater system. In contrast, that of MW2 showed clear seasonal changes, indicating the unconfined system. The lag-time of temperature at both wells ranged from one to three months depending on the screened depths. Results of chemical analyses indicated that major water compositions were maintained constantly, except for the EC decreases due to the dilution effect. Values of the stable-isotope ratios for oxygen and deuterium were higher at MW2 than MW1, implying the confined system at the upstream area could be locally developed.

• Ocean and Polar Research
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• 제28권3호
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• pp.225-236
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• 2006

Seagrass meadows are considered as critical habitats for a wide variety of marine organisms in coastal and estuarine ecosystems. In many cases, studies on the spatial/temporal distribution of seagrass have depended on direct observations using SCUBA diving. As an alternative method fur studying seagrass distribution, an application of hydroacoustic technique has been assessed for mapping seagrass distribution in Dongdae Bay, on the south coast of Korea, in September 2005. Data were collected using high frequency transducer (420 kHz split-beam), which was installed with towed body system. The system was linked to DGPS to make goo-referenced data. Additionally, in situ seagrass distribution has been observed using underwater cameras and SCUBA diving at four stations in order to compare with acoustic data. Acoustic survey was conducted along 23 transects with 3-4 blot ship speed. Seagrass beds were vertically limited to depths less than 3.5m and seagrass height ranged between 55 and 90cm at the study sites. Dense seagmss beds were mainly found at the entrance of the bay and at a flat area around the center of the bay. Although the study area was a relatively small, the vertical and spatial distributions of the seagrass were highly variable with bathymetry and region. Considering dominant species, Zostera marina L., preliminary estimation of seagrass biomass with acoustic and direct sampling data was approximately $56.55g/m^2$, and total biomass of 104 tones (coefficient variation: 25.77%) was estimated at the study area. Hydroacoustic method provided valuable information to understand distribution pattern and to estimate seagrass biomass.

• 한국환경과학회지
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• 제20권9호
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• pp.1165-1182
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• 2011

The evaluation of potential submarine groundwater is an important research topic for exploring an alternative water resource. Two different approaches, water budget analysis and Rn mass balance method, were employed to investigate the annual variation of submarine groundwater discharge in 2010 at a marine watershed located at the south-eastern part of Korean Peninsula. In order to obtain reliable hydrological data during study period, temporal and spatial variations of rainfall and soil moisture had been collected and hydro-meterological data such as temperature, humidity and wind speed were collected The runoff response was simulated using SCS-CN method with spatial distributions of landuse and soil texture from GIS analysis. Six different methods were used to estimate the monthly variation of evapotranspiration and field measurements of soil moisture were used to account for the infiltration. Comparisons of infiltration and surface runoff between simulation and water balance with measurements showed coincidence. The water budget analysis and Rn mass balance method provide mean daily submarine groundwater as 5.35 and 4.07 $m^3/m/day$ in 2010, respectively.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권12호
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• pp.4258-4264
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• 2011

The total mercury concentration ($Hg_T$) of surface snow samples collected along a ~1500 km transect in east Queen Maud Land was determined using inductively coupled plasma sector field mass spectrometry to address the behavior of Hg on the Antarctic Plateau. Due to the volatile nature of mercury, measures were taken against Hg loss from standard solutions by choosing appropriate container material and stabilizing agents. Glass bottles with Teflon-lined caps were superior to Teflon and polyethylene containers in protecting against Hg loss, but addition of gold chloride ($AuCl_3$) or bromine chloride (BrCl) was necessary to ensure preservation of Hg. As Hg loss was also observed in snowmelt samples, our analysis may underestimate the actual amount of HgT in the snow. Even so, the measured HgT was still very low (< 0.4-10.8 pg $g^{-1}$, n = 44) without a signal of depositional enhancement accompanying photo-oxidation of atmospheric elemental mercury in austral midsummer. Moreover, the dynamic variation along the traverse implies spatial and temporal heterogeneity in its source processes.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제23권1호
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• pp.38-45
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• 2019

Purpose: To demonstrate the high-resolution numerical simulation of the respiration-induced dynamic $B_0$ shift in the head using generalized susceptibility voxel convolution (gSVC). Materials and Methods: Previous dynamic $B_0$ simulation research has been limited to low-resolution numerical models due to the large computational demands of conventional Fourier-based $B_0$ calculation methods. Here, we show that a recently-proposed gSVC method can simulate dynamic $B_0$ maps from a realistic breathing human body model with high spatiotemporal resolution in a time-efficient manner. For a human body model, we used the Extended Cardiac And Torso (XCAT) phantom originally developed for computed tomography. The spatial resolution (voxel size) was kept isotropic and varied from 1 to 10 mm. We calculated $B_0$ maps in the brain of the model at 10 equally spaced points in a respiration cycle and analyzed the spatial gradients of each of them. The results were compared with experimental measurements in the literature. Results: The simulation predicted a maximum temporal variation of the $B_0$ shift in the brain of about 7 Hz at 7T. The magnitudes of the respiration-induced $B_0$ gradient in the x (right/left), y (anterior/posterior), and z (head/feet) directions determined by volumetric linear fitting, were < 0.01 Hz/cm, 0.18 Hz/cm, and 0.26 Hz/cm, respectively. These compared favorably with previous reports. We found that simulation voxel sizes greater than 5 mm can produce unreliable results. Conclusion: We have presented an efficient simulation framework for respiration-induced $B_0$ variation in the head. The method can be used to predict $B_0$ shifts with high spatiotemporal resolution under different breathing conditions and aid in the design of dynamic $B_0$ compensation strategies.

• 한국지구과학회지
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• 제27권4호
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• pp.433-449
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• 2006

최근 30년($1976{\sim}2005$년)간 기상청 60개 관측 지점의 자료를 이용하여 강수 현상의 시 공간 변동 특성에 대해 분석하였다. 남한 전체 연 평균 강수량은 약 1310 mm이고 남부지역과 경기/강원 지역에서 많고(약 1300 mm 이상) 경북내륙지역에서는 적으며(1100 mm 이하), 강수 일수는 주로 소백산맥 주변지역에서 약 100일 이상인 반면 경북 내륙지역에서는 90일 이하로 공간차가 크다. 강수현상의 경년 변동은 주로 강수량 및 강수일수가 많고 강수강도가 강한 남부지방과 영동지역, 소백산맥과 그 서쪽 지역 그리고 남부와 중부지역에서 각각 크다. 강수량의 경우 남해안 지역에서는 과우해와 다우해의 연 강수량 차이가 최대 800 mm에 이를 정도로 경년 변동이 크다. 강수 현상의 계절 변동(여름집중도)은 경년 변동에 비해 지리적 환경(해발고도, 해안/내륙, 태백산맥의 동쪽/서쪽)에 더 밀접하게 연관되어 발생하고있다. 남해안(동해안) 지역에서는 봄, 여름과 가을의 강수비율이 각각 20(16)%, 53(53)% 및 20(24)%로 강수의 여름집중도가 약한 반면, 경기 내륙 지역에서는 봄, 여름과 가을의 강수비율이 각각 18%, 60%, 18%로 여름 집중도가 강하다. 또한 남한 전체 평균 여름 강수량 비율이 약 55%로 허창회와 강인식(1988)의 연구 결과 보다 약 5% 정도 높게 나타나 최근 강수의 여름 집중도가 심화되고 있음을 제시한다. 집중 호우 및 연강수량에 대한 집중 호우의 비율과 연강수량과의 상관계수가 각각 0.92와 0.75로 나타나 집중 호우의 발생 빈도가 연강수량에 비례해서 높아짐을 제시한다. 강수량은 해발 고도와 밀접하게 관련되어 있으며 강수량에 대한 지형의 영향은 강수량에 비례하게 증가된다.

• 자원환경지질
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• 제34권2호
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• pp.175-192
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• 2001

동해안 울진 지역 천부 지하수의 수리지구화학 자료에 대하여 지구통계 분석(이원배치 분산 분석, 군집 분석, 요인 분석)을 수행함으로써, 수질 자료와 오염 특성의 시간적.공간적 변화 양상을 규명하고 대수층에서 일어나는 주요 반응을 고찰하였다. 이원배치 분산 분석 결과, 광역적 수질 특성은 8개 수계분지를 따라 유의한 공간적 변화를 보여주지 않았으나, Ca, HCO$_3$,SO$_4$등 일부 이온종은 수계분지별로 의미 있는 변화를 나타내었다. 시료 채취시기에 따른 계절 변화는 SO$_4$를 제외하고는 인지되지 않았다. 그러나 군집 분석 결과, 수리지구화학 특성의 변화는 해안으로부터의 거리에 따라 아주 잘 설명될 수 있음을 지시하였다. 요인 분석 결과, 연구 지역 천부 지하수의 수리지구화학 특성은 다양한 요인에 의해 지배됨을 확인하였다. 중요 순서로 그 요인을 나열하면, 1) 물-암석 반응(주로 탄산염 광물의 용해), 2) 바다에서 기원한 해염의 혼입, 3) 비료와 각종 농화학 약품에 의한 오염으로 밝혀졌다.

• 한국지리정보학회지
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• 제10권4호
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• pp.60-74
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• 2007

해양환경의 시공간적 분포 패턴을 정량적으로 분석하기 위해 남해 광양만 해양환경 관측 자료를 이용하여 글로벌 및 국지적 공간자기상관 통계를 적용하였다. 연구지역 전체의 해양환경 분포 패턴을 이해하기 위해 Moran's I, General G와 같은 글로벌 공간자기상관 지수를 사용하였으며, 대상 피쳐(feature)와 이웃 피쳐들과의 유사성 정도를 측정하고 hot spot 및 cold spot을 탐지하기 위해 국지적 Moran's I ($I_i$), $G_i{^*}$와 같은 LISA(local indicators of spatial association)를 사용하였고, 공간 군집 패턴의 신뢰성은 Z-score를 통한 통계적 유의성 검증을 수행하였다. 공간 통계 결과를 통해 년 중 해양환경 공간분포 패턴의 변화를 정량적으로 알 수 있었는데, 일반 해양수질, 영양염, 클로로필 및 식물플랑크톤은 여름철에 강한 군집 패턴을 보였다. 글로벌 지수에서 강한 군집 패턴을 보였을 때 속성 값의 공간적인 변화가 심한 음적 $I_i$ 값을 가지는 전선지역이 탐지되었다. 또한, 글로벌 지수에서 임의적 패턴을 보였을 때 국지적 지수인 $G_i{^*}$에서는 좁은 지역에서 hot spot과(또는) cold spot이 탐지되었다. 따라서 글로벌 지수는 연구 지역 전체 군집 패턴의 강도와 시계열적 변화 과정 탐지에, 국지적 지수를 통해서는 hot spot과 cold spot 위치 추적에 유용함을 알 수 있었다. 해양환경 공간분포 패턴과 군집 특성을 정량화는 것은 해양환경을 보다 깊이 이해할 수 있도록 할 뿐 아니라, 패턴의 원인을 찾는데도 중요한 역할을 할 것이다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제24권1호
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• pp.92-105
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• 2019

제주 연안 식물플랑크톤 군집의 시공간적 특성을 파악하기 위해 2015년 3월부터 2016년 2월까지 10개의 정점 0, 30 m 수심에서 수온, 염분, 용존산소 등 환경 요인과 현존량 및 출현종 등을 매월 조사하였다. 조사기간 동안 제주 연안의 평균 수온은 0 m 13.7~25.9, 30 m $13.6{\sim}20.8^{\circ}C$의 범위로써 3월에 최소값, 8월에 최대값을 보였다. 평균 염분은 0 m 31.51~34.47, 30 m 33.03~34.47psu의 범위였으며, 7월에 최소값, 2월에 최대값을 보였다. 평균 용존산소는 0 m 6.12~8.10, 30 m $5.73{\sim}7.88mg\;L^{-1}$의 범위를 보였으며, 평균 Chl-a 량은 0 m 0.28~2.48, 30 m $0.44{\sim}1.01{\mu}g\;L^{-1}$ 범위를 보였고 식물플랑크톤 현존량은 연중 $5,300{\sim}639,900cells\;L^{-1}$ 범위로써 현존량은 전 정점에서 2월에 최소, 북부와 서부해역은7월, 남부와 동부해역은 8월에 최대를 보였다. 조사기간 중 출현한 총 종수는 362종으로써 규조류(Bacillariophyta) 181종, 와편모조류(Dinophyta) 147종, 그리고 기타 식물편모조류(phytoflagellates) 34종으로 구성되었다. 20%이상의 현존량 점유율 차지한 우점종을 계절별로 보면, 춘계(3월)와 추계(10월)에 Paralia sulcata와 Skeletonema costatum 두 종이었으며, 하계(8월)에는 Chaetoceros 속 6종류, 그리고 동계(12월)에는 Chaetoceros 속 2종류와 Thalassionema frauenfeldii가 우점하여, 각 우점종의 계절적 분포가 뚜렷하였다. 해역별 식물플랑크톤 군집 동태를 보면, 북부와 서부해역의 현존량 월변화가 비슷한 경향성을 보였으며, 남부와 동부해역이 유사한 경향성을 보였다. 이상의 종조성과 우점종의 천이는 이전 조사와 다른 특징을 보이고 있으며 이러한 식물플랑크톤 군집 동태 변화는 수온과 염분, 그리고 해류 등의 물리적 환경 변화에 기인된다고 생각된다.

• 생태와환경
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• 제51권2호
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• pp.192-203
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• 2018

Headwater streams provide various microhabitats, resulting in high diversity of macroinvertebrate community. In this study, we compared the differences of communities between two adjacent headwater streams (Jangjeon stream (GRJ; GRJ1-GRJ5) and Haanmi stream (GRH; GRH1-GRH3)) in Jungwang and Gariwang mountains, Gangwon-do and evaluated the effects of habitat condition to the macroinvertebrates community composition. In order to characterize the macroinvertebrate communities and extract influential environmental factors, we applied to Cluster analysis (CA), Indicator species analysis and Non-metric multidimensional scaling (NMDS). Total 33,613 individuals in 3 phyla, 5 classes, 13 orders, 51 families, and 114 taxa (genera or species) were collected. Gammarus sp. was dominant at the upper stream of GRJ, whereas Chironomidae spp. was abundant at GRH and the downstream of GRJ. The CA classified samples into six clusters (1-6) reflecting spatial and temporal variation of benthic macroinvertebrate communities. Benthic macroinvertebrate community composition was significantly different between two adjacent streams. Sweltsa sp. 1, Psilotreta kisoensis, Rhyacophila shikotsuensis and Serratella setigera were identified as representative indicator species for clusters 1, 2, 3 and 5, respectively. Similar to CA results, NMDS revealed the spatial and temporal differences of benthic macroinvertebrate communities, indicating the difference of community composition as well as microhabitat condition. Forest composition, proportion of boulders (>256 mm), and water velocity were main factors affecting the macroinvertebrate community composition.