• 한국수산과학회지
• /
• 제30권3호
• /
• pp.393-407
• /
• 1997

1995년 10월 탐양호를 이용하여 동해 중부 및 북부해역의 28개 정점에서 CTD 관측과 동시에 영양염의 분포 특성을 최대 500m 깊이까지 조사하였다. 수온${\cdot}$염분 및 용존산소로서 조사해역의 수괴는 동해표층저염수 (Low Saline Surface Water, LSSW), 대마난류표층수 (Tsushima Surface Water, TSW), 대마난류중층수 (Tsushima Middle Water, TMW), 북한한류수(North Korean Cold Water, NKCW) 및 동해고유수 (East Sea Proper Water, ESPW) 등의 5개 주수괴와 각 수괴들의 혼합수로 이루어졌다. 특히 조사해역의 남쪽 지점의 수심 $0\~30m$에서 출현한 동해표층저염수는 이 곳에 특별한 달수 공급원이 없는 것으로 보아 중국의 양자강 유출수가 유입된 것으로 판단된다. 산소 최대층은 조사해역 북쪽에서는 표층 근처에 나타나고 남쪽으로 갈수록 그 수심이 깊어졌으며 대마난류중층수의 특징인 용존산소 최소층은 남쪽 해역에서만 출현하였다. 영양염은 표층에서 낮고 수온약층에서 증가하여 동해고유수에서 최대이었다. 동해고유수에서 규산염과 인산염의 비 (Si/P ratio)가 13.63으로 이제까지 동해에서 보고된 수치에 비하여 매우 낮았는데 괴는 P가 수심에 따라 계속 증가하는 양상이었기 때문이다. 질산염과 인산염의 비 (N/P ratio)는 약 6.92로 대마난류표층수를 제외하고 질산염이 식물플랑크톤 성장의 제한 요소로 작용하고 있었다. N과 P는 양의 직선관계를 보였으나 Si와 P의 관계는 지수적 증가를 보여 규산염의 재생산 속도가 느림을 보여주고 있다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2015

본 연구에서 새롭게 도출된 총알칼리도($Alk_T$)와 총이산화탄소($TCO_2$) 분석방법의 정밀도와 정확도를 확인하기 위해 스크립스 해양 연구소에서 제조된 이산화탄소 표준물질(Batch 132; $Alk_T=2229.24{\pm}0.39{\mu}mol/kg$, $TCO_2=2032.65{\pm}0.45{\mu}mol/kg$)을 분석하였다. 분석 결과, 총알칼리도와 총이산화탄소의 평균 농도는 각각 $2354.09{\mu}mol/kg$과 $2089.60{\mu}mol/kg$으로 제시된 농도 값과 총알칼리도는 약 5.6%, 총이산화탄소는 약 2.3%의 차이를 보였다. 기존의 알칼리도 측정방법(Gran Titration)과 본 연구 분석 방법을 중탄산나트륨($NaHCO_3$) 0.340 g($Alk_T$ $2023.33{\mu}mol/kg$) 용액에 적용하여 비교 실험을 진행한 결과, 기존의 방법으로 측정된 중탄산나트륨의 평균 알칼리도 농도는 $2193.39{\mu}mol/kg$(sd=57.15, n=7)이었고, 본 연구방법의 경우 $2017.02{\mu}mol/kg$(sd=10.98, n=7)의 알칼리도 평균 농도를 보였다. 또한, 초순수와 해수에 중탄산 나트륨을 첨가해 총알칼리도의 수득률(recovery yield)을 측정한 실험에서 초순수에 대한 첨가실험은 다양한 농도 변화 범위($0{\sim}4952.39{\mu}mol/kg$) 내에서 평균 약 100.8%($R^2$=0.999), 해수에 대한 첨가실험은 다양한 농도 변화 범위($0{\sim}2041.32{\mu}mol/kg$)내에서 평균 약 102.3%($R^2$=0.999)로 나타났다. 해수의 이산화탄소 분압($pCO^2$)을 측정하는 Pro Oceanus사의 PSI-Pro$^{TM}$을 사용하여 측정된 이산화탄소 분압과 본 연구를 통해 측정된 $H_2CO_3^*$ 농도와의 비교 실험을 시행한 결과, 약 2주간의 경시변화 실험을 통하여 측정된 이산화탄소 분압은 $427{\sim}705{\mu}atm$의 변화를 보였고, 본 연구방법으로 측정된 $H_2CO_3^*$의 농도는 $9.15{\sim}15.24{\mu}mol/kg$의 변화를 보였다. 측정된 분압과 계산된 $H_2CO_3^*$ 농도의 결정계수($R^2$)는 0.977로 나타났다. 본 연구방법을 적용해 동해 강릉 사천항의 표층 해수 중의 총알칼리도와 총이산화탄소의 일 변화 측정실험 결과, 두 항목의 농도는 일몰 이후 증가하고 일출 이후부터는 감소하는 경향을 보였다. 총이산화탄소와 용존산소의 농도는 상반되는 경향을 나타냈는데 이는 식물플랑크톤의 광합성과 호흡의 영향으로 생각된다. 현장 선상에서 시행된 북동태평양의 클라리온-클리퍼톤 균열대(Clarion-Clipperton Fracture Zone)에서 총알칼리도와 총이산화탄소의 측정실험 결과, 표층(0~60 m)과 저층(200~2000 m)에서 총알칼리도의 평균 농도는 각각 $2422.38{\mu}mol/kg$(sd=78.73, n=20)과 $2465.87{\mu}mol/kg$(sd=57.68, n=103)로 측정되었고, 표층과 저층저층의 총이산화탄소 평균 농도는 각각 $2134.47{\mu}mol/kg$(sd=65.40, n=20)과 $2431.87{\mu}mol/kg$(sd=65.02, n=103)으로 측정되었다. 총알칼리도와 총이산화탄소의 수직 분포는 수심이 증가할수록 점차 농도가 증가하는 경향을 확인할 수 있었으며, 측정된 농도 결과는 부근해역에서의 기존 연구결과보다 약간 높은 경향을 보였다.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.149-157
• /
• 2005

모형의 지배방정식에서 정의되는 대표적인 매개변수는 유역 및 대기로부터의 오염부하량,퇴적물로부터의 오염물질 용출부하량, 확산계수, 반응계수 등으로, 직접적인 관측이 곤란할 뿐만 아니라 많은 관측비용을 필요로 한다. 본 연구에서는 매개변수를 포함한 오염물질 수지방정식을 구성하고, 구성된 선형 연립방정식을 이용하여 계산된 농도분포자료와 관측된 시계열 농도턱포자료를 이용하여 계산한 질량변화량의 차이를 최소화하는 역산문제를 구성하여 모형의 매개변수를 추정하는 방법을 제시하였다. 이 방법을 이용하여 천수만, 울산만(울산항)해 역에서 관측된 연직방향 농도분포 자료를 이용하여 연직 확산계수 및 대기로부터의 오염부하량, 퇴적물로부터의 오염물질 용출부하량, 확산$\cdot$반응에 의한 오염물질 변화량 등을 추정하였으며, 추정 매개변수는 시기적으로 변동이 크게 나타났다. 한편, 관측자료와 추정매개변수를 이용한 계산결과를 비교한 결과, RMS 오차는 괄측자료 범위의 $5.0\%$ 이하, 일치지수는 0.95 이상으로 본 방법을 이용한 매개변수 추정결과의 신뢰성은 우수한 것으로 파악되었다.

• 자원환경지질
• /
• 제33권2호
• /
• pp.91-100
• /
• 2000

It has been more than ten years since Dukun mine was abandoned. Tailings of waste deposits and slime dumps in the abandoned Dukum mine have been left to be deserted for fifty years. The results of fifty years of neglecting are nothing short of major environmental problems. Slime dumps have been exposed to air and water in the mine over ten years and then soil profile has been formed well. Soil in the upper layer (A horizon) is the light gray color due to the leaching of cations. Soil in the lower layer (A2 horizon, 0.2∼0.3m)is tinted with reddish brown and yellowish brown color due to the development of iron oxides and iron hydroxides. Soil in the lower part of B horizon of (1.0∼3.0m) with the growth of copper and zinc oxides exposes to the bluish green, light blue, and dark gray. Ranging from 3m to 8m in depth, 85 samples were taken from 22 sampling sites with 50m intervals located on the slime dump area with hand auger and trench (open cut). As tailings was distributed, heavy metal elements extracted by the process of surface water and ground water move and disperse in to the hydrosphere. Waste dumps were distributed in and around the mine and water draining from those dumps be a potential source of contamination. Soils, thus, can be dispersed into downslope and downstream through wind and water by clastic movement. These materials may be deposited in another horizon if the water is withdrawn, or if the materials are precipitated as a result of differences in pH, or other conditions in deeper horizons. These were primarily associated with acid mine drainage. The characteristics and rate of release of acid mine drainage are influenced by various chemical and biological reactions at the source of acid generations. Prolonged extration of heavy metal elements has a detrimental effect on the agricultural land and residental area. Twenty soil samples were collected from the agricultural land in the area (0∼30 cm). Seventeen samples were also taken from the sediment in the stream running alongside the dumps. The dispersion patterns of heavy metal elements are as follows: The content of As ranged 2∼6 ppm in a horizon, 20∼125 ppm in B horizon with large amount of clay mineral is concentrated and the content of Cd ranged 1∼2 ppm in A horizon, 4∼22 ppm in B horizon. Like Cd, the content of As, Cu, Zn, Pb in B horizon is higher than that in A horizon (approximately 5∼100 times). When soil formation proceeds in stages, it is necessary to investicate the B horizon with the concentration of heavy metal and preventive measures will have to established.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제10권4호
• /
• pp.193-200
• /
• 2007

2006년 건기와 우기로 구분하여 연안개발 공사가 이루어지고 있는 해남군 화원면 주변 해역의 15개 정점과 하천 2개 지점 그리고 공사장 배출구 1개 지점에서 pH, 투명도, 염분, SS, DO, COD, ${NH_4}^+$-N, ${NO_2}^-+{NO_3}^-$-N, TN, TP, ${PO_4}^{3-}$-P을 분석한 결과, pH, 투명도, 염분, SS의 경우, 90 mm이상의 집중 강우가 있었던 8월에는 공사장의 배출구와 하천수의 유입구 인근의 해역의 표층수에서 강우에 의한 담수의 유입과 공사장의 배출수의 유입에 의한 영향이 뚜렷하게 나타났다. 하지만 그 외 지점에서는 정점 간, 수층 간 농도 차이가 나타나지 않았다. 예상과 달리 추계 건기에는 강한 바람에 의해 저층으로부터의 침전물질이 부유되어 SS의 농도가 하계의 강우시보다 더 높은 농도를 보였다. 그 외 COD, ${NH_4}^+$-N, TN, TP, ${PO_4}^{3-}$-P의 농도도 유사한 경향을 보였다. 따라서 공사로 인한 연안해역의 수질변화를 평가하기 위해서는 단순히 표층수의 수평적인 조사만으로 그 영향을 평가하기보다는 집중 강우에 의한 영향과 기상이나 해황특성, 침강특성이나 용출특성의 조사를 포함한 SS의 확산시뮬레이션 등으로부터 평가되어야 하겠다.

• 미생물학회지
• /
• 제38권3호
• /
• pp.192-197
• /
• 2002

러시아 바이칼호에서 해빙기에 부유세균과 aggregates에 부착한 세균의 군집구조를 FISH (fluorescent in situ hybridization)방법으로 0 m부터 250 m수심에서 비교 분석하였다. 조사대상은 Eubacteria에 속하는 세균과 class Proteobacteria에 속하는 세균 중 $\alpha$-, $\beta$-, $\gamma$ -group과 Cytophaga-Flavobacterium group,그리고 Planctomycetales였다. 부유세균의 수는 $0.2{\times}10^6\cells{\cdot}ml^-1 to 3.2{\times}10^6 \cells{\cdot}ml^-1$범위였으며, 수심이 깊어질수록 감소하였다. Aggregate에 부착한 세균은 부유세균과 반대로 수심이 깊어질수록 증가하였고, 개체수의 범위는 0.4~$3.3{\times}10^4$ $cells{\cdot}ml^-1$ 이였다. 총세균수에 대한 Eubacteria 수의 비율은 부유세균의 경우 52.3~74.1%, aggregates에 부착한 세균은 39.6~66.7%로 부유세균보다 부착세균에서 그 비율이 낮았으며, 세균의 군집구조 분석 결과에서도 부유세균과 aggregates애 부착한 세균의 군집구조가 다른 양상으로 나타났다. 특히 두 세균의 군집구조는 식물플랑크톤이 밀집해 있는 25 m 수심에서 급격히 변화하여 식물플랑크톤이 부유세균과 부착세균의 군집의 변화에 밀접한 관련이 있는 것으로 확인되었다, Aggregates에 부착한 세균 군집은 수심에 따라 매우 특이한 변화 양상을 나타내었다. $\beta$-proteobacteria group은 수심이 깊어지면서 그 비율이 높아져, 100m에서는 $\beta$-group이 총세균수는 51.8%를 차지하였으나, 250m에서는 $\gamma$-group이 43.8%를 차지하여, 급격하게 우점 group이 변화하였다. 그러나, 부유세균에서는 전혀 다른 군집 구조를 이루고 있었다. 이러한 결과에서 aggregates에 부착한 세균은 부유세균과는 다른 다양성을 이루고, 다른 천이과정을 거치는 것으로 확인되었다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제56권spc1호
• /
• pp.1049-1058
• /
• 2023

보와 저낙차 댐과 같은 하천횡단구조물을 통과하는 흐름은 도수 현상을 동반하는 급변류가 지배적이다. 구조물 하류에서 도수로 인한 유속과 수면의 강한 비정상성은 수공구조물의 안정에 영향을 줄 수 있다. 특히, 높은 Froude 수 조건에서 발생하는 정상도수는 공기연행이 현저하게 발생하여 흐름 특성은 더욱 복잡해진다. 이 연구에서는 Froude 7.3 조건에서 발생하는 정상도수를 모의하기 위해서 큰와모의 기법과 하이브리드 VoF 기법을 이용한 수치모의를 수행하였다. 수치모의 결과는 구조물 하류 바닥면에서 계측된 순간최대압력과 시간평균압력 분포를 유사하게 재현하는 것으로 나타났다. 단, 구조물 직하류에서의 순간최소압력 분포는 대상으로 하는 실험 계측값과 반대의 양상을 보이지만, 유사한 다른 시험과는 같은 양상을 보임으로써 본 연구에서 수행한 수치모의는 합리적으로 압력변동을 예측하는 것으로 판단된다. 도수 중앙부에서의 연직방향 유속분포와 공기농도분포는 유사한 조건의 실험 결과들과 자기상사성을 보이면서 양호하게 일치하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 본 연구에서 적용한 큰와모의 기법과 하이브리드 VoF 기법이 높은 Froude 수 조건에서 강한 공기연행을 동반하는 도수현상을 양호하게 재현할 수 있음을 보여준다.

• 생태와환경
• /
• 제36권4호통권105호
• /
• pp.455-462
• /
• 2003

본 연구는 최근에 조성된 간척 하구담수호인 화옹호의 태동초기의 수질변화를 평가할 목적으로 수행되었다. 물리 ${\cdot}$ 화학적 요인들과 엽록소 a 농도의 시공간적 변화를 2002년 6 ${\sim}$ ll월간 화옹호 호내의 3지점과 호외의 1지점을 대상으로 모니터링하였다. 조사기간 동안 호수 내 모든 지점에서 염분도는 21psu로 여전히 해수성향이 강하게 나타났다. 염분도는 강우량이 높았던 시기, 특히 8월에 희석에 따른 농도감소가 주기적으로 관찰되었다. 화학성충은 방조제 앞 부근에서 7월에 형성되면서 수심에 따른 용존산소의 감소가 나타났다. 호수 내 모든 지점에서 총질소와 총인 농도는 부영양상태를 유지하였고, 하천 유입구 지점에서 가장 높은 농도를 보였다. 호수 내 영양염 농도의 수직적 변화는 거의 없었으나, 지점에 따라 큰 차이가 나타났으며 강우량과 엽록소 a 농도와 밀접한 관련이 있었다. 이러한 결과는, 호수의 수질이 유입수의 희석에 의해 개선되기 보다는 호수의 영양상태를 증가시키고 그로 인해 식물플랑크톤의 성장이 촉진 된다는 것을 의미한다. N/P비와 영양상태 편차분석에 따르면, 인과 질소 모두 호수에서 식물플랑크톤의 성장을 제한하는 것으로 나타났다. 화옹호에서의 식물플랑크톤 성장은 호수 내 전 지점에서 인에 의해 제한되는 것으로 나타났으며, 특히 하천 유입구 부분에서 가장 뚜렷하게 나타났다. 질소 제한은 조사된 호수내외 모든 지점에서 나타났다. 이러한 결과는 담수화 초기의 화옹호에서 수질과 식물플랑크톤 성장이 염분도와수리 ${\cdot}$ 수문적 요인 그리고 유입수로부터 유입되는 영양염에 의해 크게 영향을 받음을 의미한다. 화옹호의 생지화학적인 요인들은 여전히 매우 불안정하기 때문에 담수화 전환과정의 생물학적인측면과 수질에 대한 해수의 영향을 이해하기 위해서는 장기간에 걸친 연구가 필요하다.