Abstract
The vertical profiles of natural 210Pb, 210Po and 234Th activities were measured for the upper 100 m of water column at three stations in the middle region of the Korean East Sea during May 1992. And the distribution of these radionuclides was discussed associated with the formation of warm eddy or water mass. The main thermocline was maintained between the depth of 50 and 100 m at the southern station (Sta. A1), and between the depth of 10 to 50 m at the coastal station of Sockcho (Sta. B10). Contrastingly, a main thermocline at Sta. A10, which locates near the center of warm eddy, was observed below 230 m depth. Between 50 and 220 m depth of Sta. A10 is there a relatively homogeneous water mass of 10.1${\pm}$0.5$^{\circ}C$, which is significantly higher in temperature and lower in nutrient than the other two stations. It seems to be due to sinking of the warm surface water in which nutrients were completely consumed. Both 210Pb and 210Po show the highest concentration at Sta. A1 and the lowest at Sta. B10 among the three stations. Also, the 210Pb activity is generally higher in the upper layer than in the lower layer, while 210Po activity represents the reversed pattern at all three stations. At Sta. A1 and Sta. B10, the activities of 210Po relative to its parent 210Pb were deficient in the water column above the main thermocline, but were excess below the thermocline. However, the station near the center of warm eddy(Sta. A10), shows no excess of 210Po in the depths below 50 m, although its defficiency is found in the upper layer like the other stations. At Sta. A1 and b10. 234Th activities are slightly lower in the surface mixed layer than in the deeper region However, at Sta. A10, 234Th activity in the upper 30 m is higher than below 50 m or in the same depth of the other stations, probably because of the high concentration of particulate matter. The residence time of 210Po in the surface mixed layer at Sta. A10 is 0.4 year, much shorter than at the other two stations(about one year). Above 100 m depth, the residence times of 234Th range from 18 to 30 other two stations(about on year). Above 100 m depth, the residence times of 234Th range from 18 to 30 days at all stations, without significant regional variation. The percentages of recycled 210Po within the thermocline are 39% and 92% at Sta. A1 and Sta. B10, respectively. Much higher value at Sta. B10 may be due to a thin thickness of the mixed layer as well as the slower recycling rate of 210Po in the main thermocline.
1992년 5월 21과 22일에 동해 중부해역 3개 정점의 100 m 상부층에서 210Po, 210Pb, 234Th의 농조를 연직적으로 측정하고, 이들 천연방사성핵 종의 분포가 소용돌이의 형성 및 수괴분포에 따라 어떻게 달라지는지를 알아보았다. 그 결과, 소용돌이의 남쪽에 위치한 정점 A1에서는 강한 수온약층이 50~100 m 사이의 층에 존재하고 있고, 속초 연안에 위치한 정점 B10에서는 10~50 m 사이의 층에 존재 하고 있다. 특히, 이 정점의 50~220 m 사이의 층에는 수온이 10.1$\pm$0.5$^{\circ}C$범위인 비교 적 균질한 해수가 존재하고 있으며, 이 수괴는 다른 2개 정점의 동일수심에 비해 수온 이 현저히 높고 영양염류의 농도가 매우 낮다. 이는 영양염류가 고갈된 따뜻한 표층수 가 침강하기 때문일 것이다. 210Pb과 210Po의 농도는 3개 정점중 정점 A1 에서 가장 높고, 정점 B1에서 가장 납다. 또한, 210Pb과 상반된 분포 양상을 보 인다. 그리고, 소용돌이가 형성되지 않은 2개 정점의 경우 표층 또는 강한 수온약층 상부에서는 어미핵종인 210Pb 보다 210Po 이 부족하지만, 그 하부층에서 는 210Po 의 과잉량을 보인다. 그러나, 소용돌이 중심에 가까운 정점에서는 50 m 하부층에서도 210Po 의 과잉량을 보이지 않고 거의 방사평형된 값이다. 224Th 의 농도는 정점 A1과 B10의 경우 대체적으로 강한 수온약층 상부층이 그 하부 층보다 낮다.. 그러나, 소용돌이의 중심부에 가까운정점 A1에서는 30 m 상부층의 234Th 농도가 그 하부층 보다 오히려 높은데, 이는 입자 물질의 영향 때문인 것 같 다. Box-model 계산 결과, 정점 A1과 정점 B10의 표연혼합층에서 210Po의 체류 시간은 약 1년정도이고, 소용돌이의 중심에 가까운 정점 A1에서는 0.4년이다. 3개 정 점에서 100 m 상부층의 234Th 체류 시간은 18~30일 범위이다. 또한, 표면혼합 층으로부터 제거된 210Po 이 수온약층내에서의 재순환율은 정점 A에서 39%이고, 정점 B1에서 92%이다. 이처럼, 정점 B1에서 210Po의 대순환율이 상대적으로 큰 것은 수온약층에서 210Po 의 재순환속도가 느릴 뿐만 아니라 표면혼합층의 두께 가 훨씬 얇기 때문이라고 생각된다.