• 자원환경지질
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• 제46권4호
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• pp.339-344
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• 2013

물의 순환의 복잡한 기작을 이해하는 데 수증기동위원소는 중요한 단서를 제공할 수 있으며 지구과학의 다양한 영역(고기후학, 수리지질학, 대기학, 해양학 및 생태학)에 적용될 수 있다. 수분의 전지구적 또는 지역적 이동에 대한 연구는 물의 순환 및 대기에서의 에너지이동을 좀 더 잘 이해하는 데 도움을 줄 것이다. 본 연구에서는 해안근처에서의 수분의 이동을 파악하기 위해서 태풍 볼라벤이 한반도를 통과하는 기간동안(2012년 8월 27일부터 8월 29일까지) 수증기의 안정동위원소를 극지연구소에 설치된 동위원소분석기를 이용하여 측정하였다. 수분동위원소의 두 동위원소의 선형관계식($D=7.8x^{18}O+10.1$)으로부터 해양 기원의 수증기가 증발에 의해 이동되어 측정되었음을 알 수 있었다. 날씨가 맑을 때는 해양으로부터 증발되어 다른 물리적인 변동없이 직접 이동된 수증기의 동위원소 조성(산소동위원소, ${\delta}^{18}O$=-14‰)을 보여 주었으며, 태풍이 통과하면서 수분동위원소의 값은 10‰ 정도 낮은 값을 보였다. 태풍의 통과로 인해 상대습도는 증가하였으며 수분동위원소값은 감소하는 소위 "우량효과(amount effect)"를 보여주었다.

• 한국제4기학회지
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• 제6권1호
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• pp.1-11
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• 1992

본 연구는 석탄기 이래 플라이스토세 말기까지 한반도가 겪어온 식생사와 환경사를 시계열적으로 분석한 것으로 식물화석 자료가 주로 이용되었다. 한반도에서 발견된 최고의 식물화석은 고생대 석탄기에 출현한 Neuropteris이지만 우리가 오늘날 볼 수 있는 식물상의 원형은 신생대 올리고세부터 발견되었다. 특히 올리고세에는 난지를 선호하는 상록활엽수가 오늘날에 비해 위도상으로 $4^{\circ}$정도 북상했던 사실로 미루어 당시의 기후는 오늘날보다 온난했던 것으로 간주된다. 마이오세 중기에는 난지를 선호하는 상록활엽수가 현재의 분포역에 비해 $6^{\circ}$정도 북으로 진출했던 것으로 나타났다. 즉 마이오세 중기는 신생대 이후 한반도에서 난지선호 식물이 최대로 북상했던 때이고 기후 또한 가장 온난했던 시기임을 암시한다. 플라이스토세 중기에 한반도는 상록침엽수와 상록활엽수가 혼재하는 온대기후가 냐타났으며 인간에 의해 식생이 간섭받은 흔적이 부분적으로 나타난다. 플라이스토세 말기에는 한지선호 극지-고산식물과 고산식물들의 분포역이 신생대 이래 한반도 식생사상 가장 남하했던 때로 당시의 기후는 한냉했던 것으로 사료된다. 플라이스토세가 끝나는 10,000년전 부터 한지선호 식생은 점차 감소하여 기후 온난화 경향이 나타난다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권8호
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• pp.13-20
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• 2015

인구가 증가하고 자원이 고갈되면서 새로운 자원개발을 위한 대안으로 극한지 개발이 떠오르고 있다. 전 세계 육지 면적 중 14%가 극한지 지역에 해당되며, 이 지역들의 개발을 위한 해외극지 건설시장이 많이 확대되었다. 이미 선진국들은 극한지 연구의 필요성을 인식하고 기술 개발에 많은 투자를 하고 있는 반면, 우리나라의 경우 극한지 개발을 위한 기술이 선진국에 비해 매우 낮으며 관련 연구 또한 미약한 실정이다. 국내의 동절기 시공의 경우 지반동결에 의한 강도 및 변형특성에 대한 명확한 기준이 마련되어있지 않으며 현장에서의 간단한 지침을 통해서만 관리되고 있다. 따라서 본 연구에서는 상온($18^{\circ}C$), $-3^{\circ}C$, $-8^{\circ}C$에서 세립분 함량을 0%, 5%, 10%, 15%로 변화하면서 D 다짐 시험을 실시하여 영하온도에서의 다짐특성에 대해 살펴보았으며, 기존의 문헌연구와 비교를 통해 영하온도에서의 다짐에너지에 따른 다짐 효과에 대해 평가하였다. 시험 결과 영하온도에서 다짐에너지가 클수록 최대건조단위중량은 증가하는 것으로 나타났으며, $-3^{\circ}C$에서의 D다짐 시험결과는 상온의 결과와 크게 다르지 않으나 $-8^{\circ}C$ 이하에서의 다짐시공 시 다짐성능의 저하가 상당한 것으로 나타났다.

• 환경영향평가
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• 제28권2호
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• pp.169-182
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• 2019

낙동강 상류 수계에 위치한 영강, 내성천과 위천을 대상으로 2016년 5월부터 10월까지 부착돌말류를 이용한 생물학적 수질 평가를 하였다. 부착돌말류는 이동성이 없어 장기적인 수질상태를 반영할 수 있다. 채집된 부착돌말류는 총 158 분류군으로 2목 3아목 8과 34속 143종 15변종으로 구성되어 있다. 영강은 Achnanthes convergens 와 Achnanthes minutissima, 내성천은 Nitzschia inconspicua, 위천은 Achnanthes minutissima, Cocconeis placentula var. lineata와 Navicula minima가 우점하였다. CCA 분석 결과, 낙동강 상류 수계에서는 전기전도도, 총인과 총질소가 부착돌말류의 종조성에 중요한 요인들로 나타났다. 상관분석 결과, 부착돌말지수들(DAIpo 와 TDI)은 서로 높은 상관성(0.87)을 보였다. 부착돌말지수(DAIpo와 TDI)를 이용한 생물학적 수질평가 결과, 영강은 대부분의 지점에서 A등급으로 평가되었다. 내성천은 A등급으로 평가된 N1을 제외한 모든 지점에서 C~D등급으로 평가되었다. 위천은 W1의 DAIpo가 B~C등급이나 TDI는 D등급으로 평가되어, 이 지점의 생물학적 수질 평가는 DAIpo보다 TDI의 결과가 더 불량한 것으로 나타났다. W2의 DAIpo와 TDI는 A~D등급으로 수질의 변화가 심하였다. W3와 W4의 DAIpo와 TDI는 대부분 B와 C등급으로 각각 평가되었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권6_2호
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• pp.1273-1282
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• 2018

최근 북극항로와 온난화 등의 영향으로 인해 북극해에 대한 활발한 연구가 진행되고 있다. 기존에 수동 마이크로파 복사계를 이용하여 북극해 해빙의 정량적 면적을 산출하는 연구는 진행되어 왔으나, 보다 고해상도로 해빙의 가장자리에서 발생하는 융해 및 표면 거칠기 변화에 대한 연구는 잘 이루어지지 않았다. 또한, 최근 Sentinel1-A/B자료가 무료로 배포되고, 특히 북극해 영역에 대한 수많은 자료들이 짧은 기간 동안 생산 및 제공되고 있기에, 이러한 대용량 자료들을 모자익(mosaic)하여 북극해 전체에 대한 고해상도 해빙정보 이용이 가능하게 되었다. 그러나 Sentienl-1A/B의 광역관측(Extended Wide, EW)모드 자료를 효과적으로 사용하기 위해서는 보다 정확한 방사보정이 수행되어야 한다. 이를 위해 이중편파 Sentinel-1A/B 자료에 나타나는 thermal noise와 scalloping 효과를 자동적으로 보정할 수 있는 방사보정 기법을 개발하였으며, 나아가 방사보정 된 이중편파 SAR자료를 이용할 경우 해빙과 open-water를 보다 더 잘 구분할 수 있음을 확인하였다.

• 생태와환경
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• 제52권3호
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• pp.202-209
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• 2019

팔당호 수변지역 내 부유조류와 부착조류의 일차생산력은 부착조류의 일차생산력이 더 높게 나타났다. 따라서 수변 지역이나 하천에서는 부착조류에 의한 유기물 생성이 주요한 수생태계 에너지 공급원이 될 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 국내에서 처음으로 지표색소의 생산속도 분석결과가 제시되었는데 향후 일차생산력을 측정하는 데 있어서 조류의 총 일차생산력으로 국한된 측정 방법을 좀 더 세분화하여 특정 조류의 기여도 및 개별 생산력을 판단하는 데 유용하게 사용될 것으로 사료된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_1호
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• pp.1245-1255
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• 2022

테라노바 만 폴리냐(Terra Nova Bay polynya, TNBP)는 강한 활강풍에 의해 형성되는 동남극의 대표적인 연안 폴리냐이다. TNBP는 동남극의 주요 해빙 생산지 중 하나이며 지역적 해류 순환과 주변 해양 생태계에 큰 영향을 미치기 때문에 시계열 모니터링을 통해 면적의 변화와 발달 특성을 분석하는 것이 매우 중요하다. 이 연구에서는 2007년 4월부터 2022년 4월까지 획득된 인공위성 영상레이더(synthetic aperture radar, SAR) 및 광학영상으로부터 연안 폴리냐의 대표적 특징인 Langmuir circulation에 의한 줄무늬와 폴리냐와 주변 해빙 사이의 경계를 탐지하여 TNBP의 영역을 정의하고 면적과 발달 특성을 분석하였다. TNBP는 강한 활강풍이 부는 남극의 겨울철(4-7월)에 빈번하지만 작은 면적으로 발생하는 반면, 해빙의 두께가 상대적으로 얇은 3월과 11월에는 큰 면적으로 발달하는 것이 확인되었다. 위성 관측 시각 이전의 12시간 평균 풍속은 TNBP 면적과 0.577의 상관계수를 보였으며, 이는 바람이 TNBP의 형성에 상당한 영향을 미치며 발달 과정에는 바람 이외의 다른 환경 요인들도 영향을 미칠 수 있음을 나타낸다. TNBP의 발달 방향은 풍향에 지배적인 영향을 받으며, 국지적인 해류 순환이 일부 영향을 주는 것으로 파악되었다. 이 연구의 결과는 TNBP 발달 특성의 명확한 규명을 위해 바람 외에도 해빙, 해양, 대기 관련 환경 요인들의 영향도가 복합적으로 분석되어야 함을 제시한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권5_1호
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• pp.1177-1186
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• 2021

북극의 융빙호(melt pond)는 해빙 면적 감소 및 북극 빙권 변화에 중요한 역할을 하기 때문에 융빙호의 정확한 관측이 필요하다. 미국 NASA의 차세대 고도계 위성인 Ice, Cloud, and Land elevation Satellite-2 (ICESat-2)는 532 nm의 녹색 레이저를 발사한 뒤 반사되는 광자(photon)의 이동 시간을 계산하여 전 지구적으로 고해상도 고도 정보를 관측한다. ICESat-2는 현재 널리 쓰이고 있는 고도계인 CryoSat-2에 비해 세밀한 관측이 가능하기 때문에, Cryosat-2에서 관측할 수 없는 작은 규모의 융빙호를 탐지할 수 있을 것으로 기대된다. ICESat-2의 기본적인 정보로는 표면 높이(surface height)와 반사되는 광자의 수(photon count)가 있다. 본 연구에서는 각 ICESat-2 지점을 중심으로 10 m 길이의 segment를 생성하여 segment 내의 높이 표준편차와 총 광자 수를 활용한 융빙호 탐지 알고리즘을 제시하였다. 융빙호는 표면이 해빙에 비해 매끄러워서 높이의 분산이 적으므로 높이의 표준편차를 활용하여 일차적으로 융빙호와 해빙을 분류하였다. 그 다음으로는 융빙호 중에서 표면이 물인 융빙호와 얼음 표면인 융빙호를 분류하였다. 표면이 물인 융빙호는 광자를 많이 흡수하기 때문에 단위 segment 내에서 반사되어 수집된 광자의 수가 적으며, 반대로 얼음으로 덮인 융빙호는 반사되는 광자의 수가 많다. 결과적으로 본 연구에서 제시하는 융빙호 탐지 방법을 통해 물과 얼음으로 덮인 융빙호를 구별하여 탐지할 수 있다. Sentinel-2 광학 영상을 활용하여 융빙호 탐지 결과의 정성적인 분석을 하였다. 그 결과 Sentinel-2 광학 영상으로 구분하기 어려운 표면이 물인 융빙호와 얼음인 융빙호를 ICESat-2를 활용해 효과적으로 분류하였다. 마지막으로 고도계 위성 및 광학 영상을 활용한 융빙호 탐지의 고찰을 서술하였다.

• 지질공학
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• 제31권4호
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• pp.659-669
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• 2021

본 연구는 다양한 지질의 지하수(대전, 청원, 춘천, 이천, 괴산 지역) 내 우라늄-238 및 라돈-222와 같은 자연방사성물질의 산출과 헬륨 동위원소와의 상관성을 해석하고, 헬륨의 기원별 혼합비를 분석하여 대수층의 지표환경과의 연관성을 추론하고자 하였다. 이를 위하여 연구지역에서 9개의 지하수 시료를 채취하여 우라늄-238, 라돈-222, ³He/⁴He 동위원소를 분석하였다. 분석결과 복운모화강암 지역의 지하수에서 우라늄-238의 농도가 218~477 ㎍ /L의 범위로 높은 함량을 보여주었다. 지하수의 ⁴He 대기-지각 혼합비와 라돈-222 함량과는 상관성 있는 경향을 보여준다. 즉, 지각기원 ⁴He비가 높을수록 라돈의 함량이 높은 경향을 보인다. 그러나 헬륨과 우라늄-238과의 상관성은 거의 보여주지 않는다. 헬륨과 라돈은 불활성기체이므로 지하환경에서 거의 유사한 거동을 보이는 반면, 무기이온인 우라늄-238과 불활성기체인 헬륨은 그들의 거동 자체가 다르기 때문이다. 대기-지각-맨틀 기원의 헬륨 혼합비를 보여주는 3He/⁴He vs ⁴He/²⁰Ne 상관관계도에서 지하수는 3개의 그룹(대기, 대기-지각혼합, 지각-맨틀 혼합)으로 구분된다. 연구결과는 헬륨의 기원별 혼합비를 통하여 지하수 대수층의 환경과 지표환경과의 상관성 해석을 위한 도구로 활용될 수 있음을 시사한다.

• 환경생물
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• 제23권3호
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• pp.257-268
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• 2005

북극해에서 해류나 담수의 영향으로 해양환경의 변화가 생기는 지역에 서식하는 중형저서생물의 군집구조를 파악하기 위해 2002년 7월 바렌츠해 동부 러시아 연안의 페초라해 6개 정점, 2002년 8월 스발바드섬의 킹스베이 내만 5개 정점에서 저서시료를 채집하였다. 페초라해에서는 총 8개의 분류군이 출현하였으며 출현한 중형저서생물의 총 개체수는 $245\~906indiv.10cm^{-2}$의 범위로 평균 580indiv.10$cm^{-2}$로 나타났으며 총 생물량은 $21\~404{\mu}gC10cm^{-2}$의 범위로 평균 $184{\mu}gC10cm^{-2}$로 나타났다. 선형동물이 개체수와 생물량에서 각각 $95.2\%$와 $66.4\%$를 나타내어 가장 우점하는 분류군으로 나타났으며 요각류와 다모류 그리고 육질편모충류가 그 다음으로 나타났다. 킹스베이에서는 총 9개의 분류군이 나타났으며 총 개체수는 $103\~513 indiv.10cm^{-2}$의 범위로 평균 $292indiv.10cm^{-2}$로 나타났다. 총 생물량은 $13\~176{\mu}gC10cm^{-2}$의 범위로 평균 $94{\mu}gC10cm^{-2}$로 나타났다. $94.1\%$의 개체수와 $64.3\%$의 생물량을 나타낸 선형동물이 가장 우점하는 분류군으로 나타났으며 요각류, 빈모류, 다모류 그리고 동문동물이 그 뒤를 이었다. 바렌츠해와 킹스베이의 평균 개체수는 일반적으로 천해역에서 나타나는 개체수 수치보다 낮은 수치를 나타냈다. 또한 일반적으로 출현하는 분류군 수에 비해 반수정도 출현하여 극지 환경에 적응한 특정분류군 만이 서식하고 있음을 확인할 수 있었다. 바렌츠해에서는 주변 해류의 흐름에 영향을 덜 받는 지역에서 높은 개체수와 생물량 그리고 다양도 지수와 풍부도가 나타났으며 담수의 유입에 따라 직접적인 영향을 받는 지역에서는 모든 값이 낮게 나타났다. 킹스베이의 경우 정점에 따라서 군집구조의 차이가 크게 나타냈는데 이는 물리적인 환경요인 보다는 클로로필과 같은 잠재적인 먹이원과 관련 이 있을 것으로 보인다.