• 분석과학
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• 제9권4호
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• pp.336-344
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• 1996

뇨시료 중 혼적량의 코발트, 구리, 니켈, 카드뮴, 납 및 아연을 흑연로 원자흡수분광 광도법으로 정량하기 위한 dithizone이 포함된 chloroform으로의 용매추출에 관하여 연구하였다. 실험조건인 시료의 전처리 과정, 추출용액의 pH, 킬레이트제인 dithizone의 농도, 역추출할 때 사용하는 산의 종류와 농도에 관하여 최적화하였다. 유기물의 방해를 제거하고자 뇨시료 100.0mL에 진한 질산 30mL를 가하고 30% 과산화수소 50mL를 5.0mL씩 단계적으로 가하면서 가열하여 유기물질을 분해하였다. 삭힌 뇨시료를 100mL로 만들어 분별 깔때기에 넣고 시판용 완충용액으로 pH가 8이 되게 조절한 다음 0.1% dithizone을 포함하는 chloroform 15.0mL를 가했다. 진탕기(shaker)를 이용하여 90분 동안 흔들어 준 후 상분리시켜 용매층을 분리하였다. 카드뮴, 납, 아연은 0.2M 질산용액 10.0mL로 역추출하여 직접 정량하였고, 이런 조건으로 역추출되지 않은 코발트, 구리, 니켈은 유기 용매를 증발 건고시킨 다음 잔류물을 $HNO_3$ $H_2O_2$로 녹이고, 정확히 10.0mL가 되게 탈염수로 묽혀서 정량하였다. 최적의 추출조건을 찾기 위하여 인공 뇨시료를 제조하여 검토하였고, 얻은 최적조건으로 검정곡선을 작성하였다. 삭힌 각 시료에 일정량 첨가된 원소를 정량하여 얻은 회수율은 77 내지 109%였고, 검출한계는 Cd(II) 0.09, Pb(II) 0.59, Zn(II) 0.18, Co(II) 0.24, Cu(II) 1.3, Ni(II) 1.7ng/mL였다. 이로써 본 방법이 과량의 유기물과 알칼리 및 알칼리 토금속이 포함된 뇨시료에서 혼적량 원소들을 정량적으로 분리 분석할 수 있음 을 알았다.

• 한국환경농학회지
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• 제27권4호
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• pp.328-336
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• 2008

폐금속 광산에서 유출되는 광산배수로 인한 수계의 수질오염 영향을 파악하기 위하여 삼보광산 광미댐 침출수 및 하류 하천수의 화학성분 및 미량금속을 분석 검토한 결과는 다음과 같다. 삼보광산 주변 광미댐 침출수의 pH 값은 $5.8{\sim}6.9$ 사이로 중성에 가까운 약산성이였다. 주 광미댐 침출수의 주요 용존 화학성분 평균치는 EC 1.77 dS/m, $SO_4^{2-}$ 929, $K^+$ 14.6, $Ca^{2+}$ 263.3, $Mg^{2+}$ 46.9 mg/L 이였다. 특히 화학성분 중 EC 값과 $SO_4^{2-}$ 농도는 벼의 농업용수 피해한계 농도 (EC 1.0 dS/m, $SO_4^{2-}$ 54.0 mg/L)를 상회하였다. 광산 침출수의 Cd 평균 농도($0.016{\sim}0.021\;mg/L$)는 농업용수 수질기준인 0.01 mg/L을 초과하였고, Cd 최고치는 수질기준의 4배정도 높았다. 또한 미량금속 중 Zn, Fe 및 Mn 농도는 FAO의 관개용수 최대 권고치(Cd 0.01, Zn 2.0, Fe 5.0, Mn 0.2 mg/L)를 초과하였고, 특히 Zn 및 Mn 평균 농도는 권고치의 $8{\sim}26$배, $45{\sim}313$배 이상 높았다. 본 조사결과에서 광산배수에 의한 수계의 수질오염은 하류 1 km 이상까지 영향을 미치는 것으로 나타났다. 광산배수와 하천수의 수질항목 중 pH 값은 용존 Cd, Zn, Al 및 Mn 농도와 부의 상관을, 주 오염성분인 EC 값, $SO_4^{2-}$ 및 $Ca^{2+}$ 농도는 각각의 Cd, Zn, Al 및 Mn 농도와 고도의 정의 상관을 보였다. 또한 주요 화학성분 중에서는 pH 값이 EC 값 및 $SO_4^{2-}$ 농도와 부의 상관을 보였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권6호
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• pp.339-344
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• 2006

유기성 폐자원을 퇴비원료로서 재활용하는데 대한 규정에는 현재 유기물과 8종의 중금속 함량에 대한 기준만 있기 때문에 미량원소(붕소, 코발트, 몰리브덴 및 셀레늄) 및 유해 유기화합물(PAHs) 함량을 기준 항목으로 추가하기 위하여 전국 6 2개소에서 채취한 16종에 대한 성분분석을 실시한 결과는 다음과 같다. 붕소의 경우 피혁오니가 $154.2mg\;kg^{-1}$, 식품오니가 $57.1mg\;kg^{-1}$로 가장 높았고, 코발트는 공단지역 하수오니에서 $95.2mg\;kg^{-1}$, 대도시 하수오니에서 $22.9mg\;kg^{-1}$, 몰리브덴은 식품오니에서 $16.8mg\;kg^{-1}$, 대도시 하수오니에서 $40.1mg\;kg^{-1}$, 셀레늄은 섬유오니에서 $28.1mg\;kg^{-1}$, 피혁오니에서 $16.9mg\;kg^{-1}$ 그리고 식품오니에서 $15.9mg\;kg^{-1}$으로 가장 높았다. 유해 유기화합물 중 총 PAHs는 제지오니에서 $3,462ug\;kg^{-1}$로 가장 높았고, PAHs의 성분별 비교해 보면, naphthalene, phenanthrene, pyrene, fluoroanthene, anthracene 및 acenaphthene의 함량이 다른 화합물보다 현저히 높은 것으로 나타났다. 따라서 현재 우리나라에서 유기성자원의 퇴비원료로 활용에 대한 기준은 유기물함량과 중금속(8성분: Zn, Cu, Cr, Pb, Ni, Cd, As, Hg)으로 규제하고 있으나, 미량원소(B, Co, Mo, Se), 유해 유기화합물(PAHs)에 대한 보완연구를 통해 퇴비원료기준에 규제기준을 추가하여 선별체계를 확립한다면, 유기성 폐기물도 자원으로써 농업적인 재활용이 가능하다고 생각된다.

• 지질공학
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• 제14권1호
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• pp.1-20
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• 2004

본 연구는 2000년 시드니올림픽사이트의 해안가를 따라 인위적인 매립으로 인한 지하수 내 수리화학적인 특징을 규명하는데 그 목적이 있다. 올림픽게임지역을 3개의 지역, 즉 간척지역(reclaimed area, 과거에는 강구하였으나 폐기물로 매립되어 있으며 현재는 조수간만 보다 높은 지역), 매립지역(landfill area, 해수면 위에 폐기물을 매립한 지역), 그리고 자연 상태지역(non-infilled area, 폐기물의 매립이 전혀 없었던 지역))으로 나누어 조사하였다. 또한 시추공 심도별로 심부시추공, 천부시추공 및 스텐드파이프로 구분하여 상대적인 농도들의 거동을 상오 비교하였다. 그 결과 간척지역 내 지하수는 Na, K 그리고 Mg 이온이 지배적이지만 매립지역은 Na 그리고 K가 지배적인 이온이다. 또한 간척지역 및 자연 상태지역의 지하수는 Mg 및 Ca 농축이 특징이지만, 매립지역은 K 및 $NO_3$의 농축이 특징이다. 그러나 시추공심도 별로 살펴보면 심부시추공 지하수는 Na와 Mg가 지배적이지만 천부시추공 및 스텐드파이프 지하수는 Na와 K가 지배적인 원소로 나타났다. 간척지역, 매립지역 그리고 자연 상태지역 지하수 내 전기전도도와 중금속 농도와는 명확한 상관관계를 보여 주지 않는다. 간척지역 및 자연 상태지역과 비교 시 매립지역 지하수의 Fe 및 Mn의 농도는 pH가 감소함에 따라 현저히 증가하는 양상을 보여준다. 심부시추공과 천부시추공 지하수 내 평균 전기전도도 값은 스텐드파이프보다 높지만 스텐드파이프 지하수 내 전기전도도 값의 최대 및 최소 값은 현저한 차이를 보이는데 이는 국부적인 공동의 영향으로 사료된다. 심부시추공, 천부시추공, 그리고 스텐드파이프 지하수 내 pH 대비 중금속(Cu, Pb, Zn, Cr) 농도사이의 상관관계는 없었지만 이들 지하수 내 Fe와 Mn은 pH가 감소하면 농도가 증가하는 양상을 보여준다. 지하수 내 농축된 중금속 농도는 매립된 폐기물의 성상과 밀접한 관계를 보이며 해안가를 따라 매립되어 있는 지역의 토양 내 중금속의 용출은 주변 환경에 대한 잠재적인 환경위험을 결정 시 중요한 역할을 한다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제17권4호
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• pp.257-267
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• 2014

2009년 7월 3일부터 7월 27일까지 러시아 조사선 R/V Lavrentyev를 이용하여 러시아 연안으로부터 4개의 Line(D, R, E, A)을 따라 표층 30 m 수심의 시료를 25개 정점에서 채수하여 Cu와 Ni 의 농도를 분석하였다. 해역별로 Cu와 Ni의 농도를 비교하면, 연안역에서는 러시아 연안(평균 Cu, 1.51; Ni, 1.82 nM)보다 우리나라 동해 연안의 농도(평균 Cu, 2.87; Ni, 3.71 nM)가 각각 1.9, 2.0배 높으며, 난수역(평균 Cu, 3.04; Ni, 2.31 nM)은 냉수역(평균 Cu, 2.09; Ni, 2.27nM)에 비해 Ni의 농도는 비슷하지만 Cu의 농도는 1.5배 높게 나타났다. Cu와 Ni의 농도분포는 표층 수온 $10^{\circ}C$를 기점으로 구분되는 특성을 보이고 있다. $10^{\circ}C$ 이하의 해역은 주로 러시아 연안과 일본분지내의 정점이고, $10^{\circ}C$ 이상의 해역은 울릉분지내 해역과 사할린 섬 부근의 연안 정점이다. Cu와 Ni은 $10^{\circ}C$ 이하에서(주로 일본분지) 수온이 감소함에 따라 농도가 증가하는 추세로 한류수계수의 농도가 주변 연안이나 외해보다 높게 나타났으며, $10^{\circ}C$ 이상에서는(주로 울릉분지) 수온이 증가함에 따라 농도가 증가하는 추세로서 대마 난류수의 영향을 받고 있는 울릉분지에서 높은 농도를 보이고 있다. 동해 표층수의 미량금속 농도 분포는 동해에 존재하는 다양한 수괴의 혼합과 육지로부터 강과 대기를 통한 전달, 그리고 유,무기성 입자물질과의 상호작용에 의해 결정되며, 다른 해역(서지중해, 베델해, 대서양)보다 Cu의 함량은 높고 Ni의 함량은 다소 낮게 나타나고 있다. 특히 동해 남부 울릉분지 해역의 Cu 농도는 우리나라 동해 연안보다 높으며, 전 조사수역에서 가장 높은 농도를 보임으로서 우리나라와 일본으로부터 대기를 통한 전달량의 영향이 상대적으로 클 것으로 추론할 수 있다.

• 한국수산과학회지
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• 제34권5호
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• pp.457-464
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• 2001

우리나라 남해안에서 매년 유해 와편모조류인 Cochlodinium polykrikoides에 의한 적조가 발생하고 있는데, 본 연구에서는 남해안의 사량도 주변 해역을 대상으로 AGP 시험을 통하여 C. polykrikoides의 성장 제한영양염을 평가하였다. Macro- 및 micro-nutrients 첨가에 의한 적조 발생 단계별 C.polykrikoides의 성장은 두 가지의 서로 다른 반응으로 나타나 조류성장 제한영양염이 명확하게 확인되었다. 사량도 해역의 고정점에서 적조가 발생하기 전인 7월과 8월, 적조가 소멸한 후인 10월의 AGP 시험에서는 질산질소 ($50{\mu}M$)와 인산인 ($5{\mu}M$), 암모니아질소 ($50{\mu}M$)와 인산인 ($5{\mu}M$)의 복합첨가에 의해 성장률이 크게 증가하였다. Macro-nutrients의 단일첨가에 대해서는 뚜렷한 성장을 나타내지 않았고 micro-nutrients도 성장을 촉진시키지 않았다. 이러한 결과로 이 시기에는 질소와 인이 동시에 C. polykrikoides의 성장 제한영양염으로 작용하였다는 것이 확인되었다. 그러나, 적조가 발생한 9월의 AGP 시험에서는 성장에 필요한 macro- 및 micro-nutrients의 결핍이 나타나지 않아 이 기간 중에 C. polykri-koides의 성장은 영양염의 제한을 받지 않는다는 것이 확인되었다. 이때 사량도 연안의 영양염 농도는 암모니아질소와 인산인 농도가 각각 $24.33{\mu}M$, $1.61{\mu}M$로 적조가 발생하기 전과 소멸한 후에 비해 평균 8.2, 4.8배 높은 값을 나타냈고, 질산질소 농도는 $0.58{\mu}M$로 평 균 3.3배 낮은 값을 나타냈다. 그러므로, C. polykrikoides 적조는 N, P 농도 증가에 기인한 부영양화가 진행되는 해역에서 발생할 가능성이 높다는 것을 시사한다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제7권3호
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• pp.181-194
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• 2002

기생은 공생하는 두 생물사이에 한쪽(기생생물)은 이득을 얻는 반면에 다른 한쪽(숙주)은 해를 입는 관계를 말한다. 이러한 기생관계가 생물학적으로 적조를 제어하기 위한 하나의 방법으로서 응용될 수 있으며, 특히 적조생물을 숙주로 하는 기생성 와편모류인 Amoebophrya spp.는 그 잠재력이 큰 것으로 오랫동안 주목받아 왔다. Amoebophrya spp.는 유독성 및 유해성 적조를 일으키는 종을 포함하여 24속 40여종 이상의 와편모류들을 감염시킬 수 있는 것으로 알려져 있다 기생성 와편모류 Amoebophrya는 포자(dinospore)의 분산 및 감염 단계,감염 후 숙주 세포내에서 성장단계 (trophont), 그리고 숙주 세포 밖의 생식단계(vermiform) 등의 간단한 생활사를 가지고 있다. 최근의 연구결과에 의하면, 분산 및 감염을 담당하는 dinospore는 각 숙주-기생생물 관계에 따라 감염능력, 생존능력 및 감염 성공률 등 서로 다른 생물학적 차별성을 보인다. 각 숙주기생생물 관계 기원 dinospores의 서로 다른 생물학적 특성, 교차 감염실험 및 분자생물학적 연구결과 등으로 보아 Amoebophrya ceratil가 숙주 특이성이 없는 단일종이라는 이전의 주장보다는 아마도 숙주 특이성을 갖고 있는 여러 분류군으로 구성된 종 복합체 (species complex)라는 가설이 타당하다. 숙주 와편모류들은 기생성 와편모류 Amoebophrya에 의해 일단 감염되고 나면 더 이상 성장하지 못하고 생식능력을 잃고 모두 사망하게 되는데, 이 감염 과정동안 해당 플랑크톤 생태계에 대한 영향은 다양하게 나타난다. 독립영양성 와편모류들이 감염될 경우 그들의 광합성 능력이 크게 영향을 받으며, 감염위치(핵 또는 세포질)에 따라서 영향받는 속도가 다르다. 이 기생성 와편모류에 의한 감염은 광주성 및 유영속도 등에 영향을 미쳐서 숙주 와편모류의 일주 수직이동 양상과 같은 동태에도 커다란 영향을 끼칠 수 있다. 기생성 와편모류의 감염으로 인한 숙주의 사망은 자연 사망할 때보다 시간적으로 더 빨리 숙주로부터 다량의 유기물이 방출되게 할 수 있을 뿐만 아니라, 기생생물에 의한 감염은 감염기간 동안에도 숙주로부터 상당한 양의 용존 유기물이 인위적으로 방출되게 할 가능성이 있다. 기생생물에 감염시에는 상대적으로 크기가 큰 숙주 와편모류의 생체량이 사망과 동시에 크기가 작은 수많은 포자들로 생물학적 전환이 일어나고, 이어서 이들 포자들은 섬모류 등의 포식자들에게 먹이로서 이용i소화될 수 있으므로, 숙주 와편모류가 지녔던 물질과 에너지가 미소생물고리내에서 보다 오랜기간 동안 머무를 수 있는 가능성이 더욱 커질 것으로 생각된다 다양한 숙주-기생생물 관계에 대하여 다양한 물리, 화학적 환경요인과 여타의 생물학적 요인들이 어떠한 영향을 미치는지에 대한 보다 심도있는 연구는 플랑크톤 생태학과 적조역학에서 기생성 와편모류의 역할을 보다 잘 이해하도록 하는데 기여할 것으로 기대된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제4권3호
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• pp.215-225
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• 1999

심해저 표층 퇴적물 중 주원소, 미량원소, 희토류 원소의 수직 함량분포 및 변화의 원인을 구명하기 위해 북동 태평양 클라리온-클리퍼톤 균열대(Clarion-Cliperton fracture zone, C-C 지역) 중남부에 위치한 한국심해환경연구(Korea Deep-sea Environmental Study, KODES) 지역에서 다중 주상 및 상자형 퇴적물 채취기를 이용해 주상시료 6개를 채취 분석했다. KODES 지역 주상 시료는 갈색인 Unit I과 연갈색인 Unit II로 구분되며, Unit I은 함수량이 높은 준액상층(peneliquid layer)인 반면 Unit II는 상대적으로 고화가 진행된 층이다. 두 Unit 간 주원소, 희토류 원소 그리고 Cu, Sr, Rb 등 원소는 함량 차이는 적으나 Mn, Ni, Co 등 원소는 Unit II에 비해 Unit I에서 함량이 2~3배 높다. R-형 요인 분석결과 연구지역 퇴적물은 Al-Ti-K-Mg-Fe-Rb-Ce 등으로 구성된 규산염 상, Ca-P-Cu-Sr-3+REEs(Trivalent Rare Earth Elements)로 구성된 인회석 상, 그리고 Mn-Ni-Co로 구성된 망간산화물 상으로 구분되는데, 규산염 상과 인회석 상은 두 Unit 간 요인점수가 큰 차이를 보이지 않는 반면 망간산화물 상은 Unit I에서 요인점수가 높다. 한편, 두 Unit는 Ni/Cu 비에 의해 구분되는데, Unit I의 Ni/Cu 비가 Unit II보다 2배 높다. 이것은 미세환원환경에서 재동된 후 준액상층인 Unit I에 산화물로 재침전된 Ni, 그라고 유기물과 함께 해저면으로 공급된 후 Unit I에서 유기물이 분해되면서 재동되어 인회석에 포함된 Cu 의 지화학적 거동 차이에 기인한 것으로 해석된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제53권1호
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• pp.150-167
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• 2020

이 글은 석릉(石陵)에서 출토된 자기에 대한 과학적 분석을 통해 금구자기(金釦瓷器)임을 밝히고, 그 현황과 특징을 살펴보는 것을 목적으로 한다. 이를 통해 하한(1237)년도가 명확한 고려 왕릉에서 출토된 금구자기를 부각시키고, 한정적이었던 금구자기 연구에 도움이 되고자 하였다. 국립문화재연구소에서 실시한 석릉 발굴 조사 결과, 석실 내부에서 청자, 금·청동·철제품 등 다양한 유물을 수습하였다. 청자는 총 160점이 확인되었는데 기종은 대접, 접시, 잔, 잔탁 등이다. 이 중 구연에 금속 테가 확인되는 청자는 잔편까지 포함하면 총 58점으로, 기종은 대접, 접시, 뚜껑, 잔탁 등으로 다양하다. 기존의 여러 전시와 논문을 통해 알려진 석릉 출토 금구자기는 <청자양각국화문대접> 1점으로 파악되었다. 그러나 이번 조사를 통해 다수의 금구자기를 확인할 수 있었다. 현재까지 금구장식은 전세품과 출토품을 통해 상급의 품질을 지닌 청자에 국한되어 나타나는 것으로 이해되었다. 그러나 석릉 출토품을 통해 금구자기에는 다양한 기종과 품질이 있다는 사실이 확인되었다. 석릉에서 출토된 58점의 금구자기 중 12점을 선별하여 과학적 분석을 실시하였다. 그 결과, 금구장식에 사용된 주 성분은 주석(Sn)으로 파악되었으며 미량의 구리(Cu), 납(Pb) 등이 공통적으로 확인되었다. 또한 금구장식을 접착한 물질은 가죽이나 근육, 뼈 등을 원료로 하는 교(膠)로 확인된다. 석릉 출토 금구자기는 파주 혜음원지 출토품의 성분과 동일하게 확인되는데, 당시 금구자기의 제작 기법을 명의 송응성(宋應星)이 저술한 『천공개물(天工開物)』을 통해 추정하였다. 주석은 은백색의 광택과 잘 변색되지 않는 특징을 갖고 있으며, 인체에 무해하기 때문에 청자 구연에 부착하였던 것으로 생각된다. 당시에 주석, 구리 등의 금속은 구하기 힘들었을 것이며, 『선화봉사고려도경(宣和奉使高麗圖經)』을 통해 당시 금속을 사용할 수 있었던 계층이 한정적이었음을 알 수 있다. 따라서 금구자기의 사용은 왕실을 중심으로 이루어졌던 것으로 보았다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제5권2호
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• pp.119-130
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• 2000

한반도 연안 조간대에서 광범위하게 서식하는 총알고둥(Littorina brevicula)의 패각 중 미량 금속의 지역적인 분포 특성과 주변 해수 및 육질부와의 연관성을 파악하기 위해 1997년 1월에 전국 연안 38개 정점을 대상으로 총알고둥 및 해수를 채취하여 Mn, Zn, Cd 및 Pb를 분석하였다. 패각 중 Mn 함량은 7.0 ${\mu}g$/g${\sim}$211 ${\mu}g$/g(평균 59 ${\mu}g$/g) 범위로써, 동해 북부에서 가장 낮고 남해 서부 및 서해역에서 높았다. 패각 중 Mn은 해수 중 총 Mn농도 및 육질부 중 Mn 함량과 밀접한 관련성을 갖고 있어 생물 활동에 의해 조절되며 주변 환경의 Mn 수준을 반영하는 것으로 나타났다. 패각 중 Zn 함량은 0.1 ${\mu}g$/g${\sim}$1.9${\mu}g$/g(평균 0.9 ${\mu}g$/g) 범위로써, 온산만 지역을 제외하고는 해수 및 육질부 중금속과 관련성이 적고 패각 중 Na함량과 역의 상관성을 보이므로 패각 중 Zn함량은 생물 활동이 아니라 주변 해수의 염분에 의해 조절되는 것으로 해석되었다. Cd 함량은 0.007${\mu}g$/g${\sim}$0.114 ${\mu}g$/g(평균 0.02${\mu}g$/g) 범위로써, 동해 남부 및 서해 연안에서 높고 동해 북부와 남해 연안에서 낮았다. 패각 중 Cd함량은 온산만 지역을 제외하고 해수 중 Cd농도 분포를 반영하지 않았으나, 육질부의 분포와 유사하여 생물 활동에 의해 조절되는 것으로 볼 수 있었다. Pb 함량은 0.1 ${\mu}g$/g${\sim}$17.5 ${\mu}g$/g(평균 1.01 ${\mu}g$/g) 범위로써 울산-온산 해역에서 특히 높은 함량을 보였다. 생체 내의 Pb 함량과는 관련성이 적었으나 해수 중 Pb 농도 분포를 반영하였다. 또한 Pb는 같은 지역에서 연령이 오래될 수록 함량이 감소하는 경향을 나타내므로 패각 중 Pb 함량은 패각의 성장률 변화 및 주변 해수의 Pb농도 수준에 의해 조절되는 것으로 판단된다.