• 한국해양학회지:바다
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• 제3권4호
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• pp.203-213
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• 1998

본 연구는 해양투기가 시작된 지 9 년이 지난 현재 황해 투기해역과 주변해역의 해수질 현황을 파악하여 해양투기가 해양환경에 미친 영향을 판단하고, 또한 투기해역 저층의 장기적인 영양염류 축적현상을 파악하여 해양투기의 적정성 여부를 판단하고자 하였다. 투기해역은 주변해역과 비교할 때 영양염류 등이 저층에서 높게 나타나며 pH, 용존산소 포화도 등 기타 화학적 요인의 국지적 변화가 뚜렷하여, 해양투기에 따른 생지화학적 영향이 투기해역에 나타나고 있는 것으로 판단된다. 정점간 화학자료를 통계변수로 하여 수괴에 대한 집괴분석(cluster analysis)을 실시한 결과, 연구해역은 수온약층 상층의 표층수괴와 수온약층 이심의 저층수괴로 크게 2 대분 될 수 있었으며, 저층수괴는 다시 축적현상이 대체로 심화되어 있는 투기해역 저층수괴와 주변해역 저층수괴로 나뉘어 질 수 있었다. 한편 화학종 변수들에 대한 집괴분석 결과, 연구해역의 화학적 특성은 pH, 용존산소 포화도 그리고 COD의 특성과 영양염류 등의 특성에 따라 크게 2 대분 될 수 있었다. 이는 투기해역 저층에서의 유기물 산화에 따른 용존산소의 소비, $CO_2$ 증가에 따른 pH의 감소 그리고 높은 COD와 영양염류 농도의 증가 등의 요인을 반영한다고 볼 수 있다. 따라서 이러한 연구결과는 투기해역이 해양투기에 의해 오염이 심화되고 있다는 사실을 뒷받침하는 것으로 사료된다. 한편 1987년 황해에서 해양투기가 시작되기 직전 투기해역 저층에서 연평균 $3.7{\mu}M$이던 총질소는 88년 해양투기 개시 이후 해마다 축적되어 92년에는 연평균 $5.7{\mu}M$로 증가되었으며, 본 연구가 수행된 96년과 98년에는 연평균 $8.3{\mu}M$에서 $9.5{\mu}M$까지 증가되어, 해양투기 이후 현재까지 영양염류가 약 250% 정도 농축되었다. 따라서 현재 황해의 투기해역은 환경용량을 초과하는 과도한 해양투기를 겪고 있으며, 이는 장기적으로는 황해 전반의 해양환경 및 수산환경에 악영향을 줄 가능성이 큰 것으로 판단된다.

• 미생물학회지
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• 제51권2호
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• pp.97-107
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• 2015

육상과 수계의 전이지대에 위치한 습지는 빈번한 침수, 육상생태계로부터의 영양염류의 유입, 수계와 토양에 적절하게 적응된 식생의 존재 및 토양 내 산소 결핍과 같은 독특한 특징을 가지고 있다. 이러한 생지화학적 특성과 독특한 식생의 존재는 유기물의 분해과정에 물리적 화학적 영향을 미치고 있는데, 특히 미생물에서 생산되는 체외효소 활성도는 유기물의 분해 과정과 관련을 맺고 있다. 체외효소는 고분자 유기물을 간단한 형태의 유기탄소, 무기 질소, 인, 황으로 분해하여 미생물과 식물이 용이하게 이들 영양물질을 흡수할 수 있도록 도움을 주기 때문에, 체외효소에 대한 연구는 습지 토양 내에서의 유기물 분해와 물질순환의 기작을 이해하는 데 필수적인 요소이다. 본 연구는 습지 토양 내 ${\beta}$-glucosidase, ${\beta}$-N-acetylglucosaminidase, phosphatase, arylsulfatase, phenol oxidase와 같은 체외 효소활성도에 영향을 미치는 물리적 생지화학적 요소가 무엇인지 문헌연구를 통하여 고찰하였다. 물리적 요소로써, pH와 유기물의 입자 크기는 체외효소 활성도에 크게 영향을 미치지 않았으나, 온도에 대한 영향은 미생물의 극한 온도에서의 적응성 정도에 따라 다양하게 나타났다. 화학적 요소로써, 탄소, 질소, 인의 첨가는 습지 토양의 영양상태, C:N 비율과 제한 요소, 및 체외효소의 종류에 따라 그 영향이 다양하게 발현되었다. 특히, 유기물의 기질 특성(Substrate quality)은 다른 어떤 요소보다도 체외효소 활성도에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 향후 연구 과제로써는 기후 변화와 질소 침적의 증가에 따른 효소 활성도의 변화 및 분자생물학적 접근을 통한 미생물 군집과 체외효소 기능간의 관계를 규명하는 연구가 필요하다. 또한, 습지 토양내 체외효소 활성도를 극대화 할 수 있는 환경을 조성함으로써, 앞으로 습지 토양이 오염물질을 제거하고 습지의 생태학적 기능을 최대화 할 수 있는 연구가 요구된다.

• 한국습지학회지
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• 제15권3호
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• pp.289-300
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• 2013

본 연구에서는 습지식물의 유형에 따라 습지의 주요 수 환경에 미치는 영향을 파악하고자 부유식물로는 부레옥잠(Eichhornia crassipes)을 침수식물로는 붕어마름(Ceratophyllum demersum)을 인공습지 실험구에 도입한 후 pH, 용존산소, 수온, 산환환원전위, 영양물질 농도 등 주요 수 환경의 변화를 조사하였다. 수 표면에 주로 존재하는 부유식물은 빛이 수체내로 투과하는 것을 막아, 다른 처리구에 비해 수온이 낮게 나타났으며 주 야 모두 상 하층 수온의 차이도 관찰되었다. 오염물 유입 후 모든 실험구에서 용존 산소가 일시적으로 감소하였다가 다시 회복되었는데 특히 수중에서 광합성을 하는 침수식물 처리구에서 주기성을 가지면서 증가하였고 상승폭 또한 가장 큰 것으로 나타났다. pH 또한 침수식물 처리구에서 주기성을 가지면서 변동하는 것으로 나타나 용존산소의 경우와 같이 광합성의 영향임을 보여주었다. 본 연구에서 습지토양의 산환환원전위가 수생식물의 유무나 유형에 따라 영향을 받을 수 있음이 관찰되었으며 이와 관련된 생지화학적 기작에도 영향을 줄 수 있는 것으로 판단되었다. 수체 내 총질소와 총인의 농도는 물만 있는 대조구 <물과 토양이 있는 대조구 < 부유식물 처리구 < 침수식물 처리구의 순으로 감소한 것으로 나타나 식물이 영양물질 제거에도 효과적임을 보여주었다. 부유식물과 침수식물 모두 조류발생을 억제하는 것으로 나타났는데 특히 부유식물의 경우 더 효과적인 것으로 나타났다.

• 한국광물학회지
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• 제20권1호
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• pp.47-60
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• 2007

서해안 지역 갯벌의 퇴적학적인 연구는 많이 진행되어 왔으나 갯벌 퇴적물의 광물학적인 연구 및 지구 미생물학적 연구는 미비하다. 따라서 본 연구는 전라남도 무안군의 청계면과 해제면의 갯벌 퇴적물 내 광물의 특성 관찰 및 철 환원 박테리아의 존재에 따른 철산화물 상전이를 연구하는데 목적이 있다. 갯벌 퇴적물의 광물학적인 특성 관찰을 위해 입도분석으로 분리된 입자를 주사전자현미경(SEM-EDX), 투사전자현미경(TEM), X-선회절(XRD) 분석을 이용하여 구성광물을 관찰하였다. 생지화학적 연구는 갯벌 퇴적물 내 철 환원 박테리아의 존재를 확인한 후, 갯벌 내 서식하는 철 환원 박테리아를 이용하여 akaganeite, ferrihydrite, 침철석을 전자수용체로 그리고 젖산, 글루코스를 전자공여체로 사용하여 3가 철의 환원 실험을 실시하였다. 이들 박테리아에 의한 산화철의 상전이 과정에서 형성된 이차광물을 투사전자현미경과 X-선회절 분석을 사용하여 관찰하였다. 청계면과 해제면의 갯벌 퇴적물 모두 석영, 사장석, 미사장석, 흑운모, 카올린, 일라이트 등으로 구성되어 있었다. 또한 갯벌 퇴적물로부터 배양한 철 환원 박테리아는 글루코스 또는 락테이트를 전자공여체로 이용하여 적갈색이었던 akaganeite를 나노미터 크기의 검은색 자철석으로 그리고 적갈색의 ferrihydrite를 검은색의 비정질 광물로 상전이 시켰다. 또한 노란색의 침철석을 녹색으로 환원시켰으며 침철석의 일부를 나노미터 크기의 광물로 상전이 시켰음을 확인하였다. 본 연구 결과에 따르면 갯벌 퇴적물로부터 배양한 미생물들은 유기물을 전자공여체로 이용하며 3가철을 포함한 산화철을 환원시키고 자철석과 같은 2가 철을 포함한 광물을 형성함을 보여 주었다. 이들 박테리아의 활동은 갯벌 퇴적물 내에서 유기물과 금속이온의 순환에 영향을 미칠 뿐만 아니라 자철석을 형성하는 등 생광화작용에 영향을 미치는 것으로 사료된다.X>$2{\sim}35\;wt%$이다. 멜트(melt)에서 가장 먼저 용리된 유체로부터 형성된 유체포유물은 규산염용융포유물과 공간적으로 연관되어 산출되는 III형이며 I형에 비해 전기석의 중앙부에서 산출되는 II형이 I형보다 먼저 포획된 것으로 추측된다. 용융체에서 용리되진 유체의 염도는 용리압력과 밀접한 관련성이 있으며, 염도의 요동(fluctuation)은 페그마타이트가 형성되는 동안 압력의 요동이 있었음을 의미한다. IV형은 가장 후기에 포획된 유체포유물이며, 광산 주변에 분포하는 석회암체 등의 변성퇴적암류로부터 $CO_{2}$ 성분과 다양한 성분의 유체가 공급되어 생성된 것으로 여겨진다. 정동이 발달하고 있지 않으며, 백운모를 함유하고 있는 대유페그마타이트는 변성작용에 의한 부분용융에 의해 형성된 멜트에서 결정화되었으며, 상당히 높은 압력의 환경에서 대유페그마타이트의 결정화작용 과정에서 용리한 유체의 성분이 전기석에 포획되어 있다. 이때 용리된 유체는 다양한 성분을 지니고 있었으며, 매우 낮은 공융온도와 다양한 딸결정은 포유물 내에 NaCl, KCl 이외에 적어도 $CaCl_{2},\;MgCl_{2}$와 같은 성분을 포함하고 있음을 지시한다. 유체의 용리는 적어도 $2.7{\sim}5.3$ kbar 이상의 압력과 $230{\sim}328^{\circ}C$ 이상의 온도에서 시작되었다.없었다. 결론적으로 일부 한방제와 생약제제는 육계에서 항생제를 대체하여 사용이 가능하며 특히 혈액의 성분에 유의한 영향을 미치는 것으로 사료된다. 실증연구가 필요할 것으로 사료된다.trip과 Sof-Lex disc로 얻어진 표면은 레진전색제의 사용으로 표면조도의 개선이 이루어지지 않았다.^{11}C]raclopride$ PET을 이용하여 비흡연 정상인에서 흡연에 의한 도파민 유리를 영상화 및

• 한국해양학회지:바다
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• 제8권2호
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• pp.151-163
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• 2003

본 논문은 섬진강 담수가 해양으로 유입하는 남해의 여수해협 -소리도 연안 해역에서 홍수기 (일평균 강우량 50 mm 이상이 10일간 지속)동안 형성된 염하구 환경의 물리-화학적 특성(공간분포 및 조절인자)에 관하여 조사 . 연구한 결과이다. 섬진강 담수는 해수와 비교하여 수온, 염분, pH가 낮고 COD와 영양염(특히 질산염 ) 농도가 높은 특성을 갖는다. 겨울철 갈수기와 달리 여름철 홍수기에는 이러한 특성의 담수가 섬진강 하구에서 약 20~60 km떨어진 전 연구해역으로 유입ㆍ확산되어 광범위한 염하구 환경을 형성하는 것으로 밝혀졌다. 본 연구에서는 여름철 홍수기 동안 일시적으로 형성되는 염하구를 일반적인 강 하구의 염하구(river estuary)와 구분하여 “연안 염하구(coastal pseudo-estuary)"로 정의 하고자 한다. 한편, DIN/DIP비는 겨울철 갈수기보다 여름철 홍수기에 훨씬 더 높으며, 이는 일반적으로 논에서 사용되는 질소 화학비료 때문인 것으로 해석된다. 이러한 연안 염하구 환경의 해수중에서 물리-화학적 인자들의 공간 분포와 거동 특성은 일차적으로 섬진강이 공급하는 담수와 해수의 물리적 혼합과 이 과정에서 일어나는 탈착 및 기타 생지화학적 요인 등에 의해 조절되는 것으로 해석된다. 본 연구에서 제시된 연안 염하구 환경 특성은 전반적으로 강 하구의 염하구 환경 특성과 크게 다르지 않은 것으로 판단된다.판단된다.

• 한국습지학회지
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• 제13권3호
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• pp.643-655
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• 2011

본 연구는 소양호 상류 유역의 지류 하천을 대상으로 부착조류의 생물학적 지수의 수질 대표성을 검토하였으며 총체적인 수질환경평가를 시도하였다. 북한강 상류의 4개 수계에 대한 하천(북천-한계천, 내린천, 인북천, 소양강)에서 배수구역을 중심으로 총 9개 지점을 조사 지점으로 선정하여 현장조사를 하였다. 하천 주변의 토지 이용은 농경지중심과 임야 중심으로 뚜렷한 분포차이를 보였고, 소양강 상류 하천 유역은, 농경지 중심 지역에서는 오염된 수역의 대표종인 남조강이 높은 출현률을 보였고, 임야 중심 지역에서는 남조강, 녹조강, 규조강이 비교적 고르게 출현하였다. 따라서 오염원의 분포와 부착조류의 현존량 및 군집 분포는 밀접한 연관이 있으며, BOD, SS 그리고 종다양도, 균등도의 생물지수들은 조사지점 대부분에서 유사한 값을 보였으며, 국내 하천에서 소양강 상류 하천 조사 지점의 하천 수질에 대해 전체적으로 빈부수성이며 양호하다는 단편적인 결과를 나타내었다. 따라서 하천수질과 영양 상태에 대한 평가에 사용되는 기존 생물지수 및 하천등급판정기준은 수체 내 영양염류에 민감하여 부영양화 판정에 효과적인 부착조류의 생지화학적 특성을 충분히 활용하지 못하였다.

• 한국습지학회지
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• 제11권3호
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• pp.115-132
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• 2009

댐의 습지로서의 기능을 평가하기 위해 댐도 하나의 습지로 정의하고, HGM 습지 평가 방법에 따라 보령댐을 우포늪의 습지 기능을 비교 평가하였다. 보령댐의 습지로서 수문학적 기능은 단기적이고 작은 흐름들에 대해서는 취약성을 가지지만, 반면 장기적이고 큰 흐름들에 대해서는 강점을 가진다. 생지화학적 기능은 우포의 약 50%정도를 수행하는 것으로 나타났다. 식물 서식처로서의 기능도 식물 군집의 유지 측면에서 매우 우수한 기능을 하는 것으로 나타났다. 동물 서식처로서의 기능은 우포늪에 준하는 기능을 수행하였다. 다만 조류의 서식처로서의 기능이 다소 부족하였다. 이 연구를 통해 보령댐의 장점과 단점을 명확히 하여 장점을 살리고 단점을 보강 할 근거를 마련하고자 한다.

• Ocean and Polar Research
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• 제36권1호
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• pp.25-37
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• 2014

To understand the degradation processes of organic matter related to sulfate reduction by Sulfate Reduction Bacteria (SRB) in the tidal flat sediments of Hwang-do and Sogeun-ri, Tae-an Peninsula in Chungnam-do, biogeochemical characteristics were analyzed and highlighted using specific microbial biomarkers. The organic geochemical parameters (TOC, ${\delta}^{13}C_{org}$, C/N ratio, long-chain-n-alkane) indicate that most of the organic matter has been derived from marine phytoplankton and bacteria in the fine-grained sediment of Sogeun-ri, although terrestrial plant components have occasionally been incorporated to a significant degree in the coarse-grained sediment of Hwang-do. The concentration of sulfate in pore water is a constant tendency with regard to depth profile, while methane concentration appears to be slightly different with regard to depth profile at the two sites. Especially, the sum of bacteria fatty acid (a-C15:0 + i-C15:0 + C16:1w5) confirms that the these concentrations in Sogeun-ri are related to the degradation of Benzene, Toluene, Ethylbenzene and Xylene (BTEX) compounds from the crude oil retained in the sediments as a result of the Hebei Spirit oil-spill accident in 2007. The methane-related microbial communities as shown by lipid biomarkers (crocetane, PMI) are larger in some sedimentary sections of Hwang-do than in the Sogeunri tidal flat. These findings suggest that methane production by microbiological processes is clearly governed by SRB activity along the vertical succession in organic-enriched tidal flats.

• 한국광물학회지
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• 제25권4호
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• pp.263-270
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• 2012

산화/환원 반응에 매우 민감한 우라늄의 침철석 및 몬모릴로나이트에 대한 수착 특성을 알아보기 위해 산화우라늄(VI)과 환원우라늄(IV)를 준비하였다. 환원우라늄은 황산염환원박테리아에 의해 황산염이 환원되는 과정에서 같이 환원된 우라늄(IV)를 희석하여 사용하였다. 광물에 대한 우라늄의 수착량은 우라늄(IV)가 우라늄(VI)에 비해 상대적으로 낮았으며, 이러한 원인 중의 하나는 용액상의 우라늄(IV)가 미세한 콜로이드 형태로 존재하여 광물 표면에 대한 수착력이 약했기 때문이다. 투과전자현미경을 사용하여 우라늄(IV)가 나노 콜로이드의 특징을 가지고 있음을 확인하였고, 이러한 결과는 심부 자연계의 지하수를 따라 이동 가능한 우라늄종이 이온성 우라늄(VI)뿐만 아니라 콜로이드성 우라늄(IV)도 포함될 수 있음을 의미한다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권10호
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• pp.839-844
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• 2009

이 연구는 담수 퇴적물에서 주되게 일어나는 탈질(denitrification), 철 환원(iron reduction), 메탄 환원(methanogenesis) 반응이 퇴적물 유기물 분해에서 차지하는 중요도를 파악하였다. 탈질률, 철환원률, 메탄환원률 모두 식물이 존재하지 않는 Site A, 새섬매자기 군락이 서식하는 Site B, 갈대 군락이 서식하는 Site C에서 통계적으로 유의한 차이를 보였고(P < 0.05), 퇴적물 깊이에 따라서는 메탄환원률만이 유의한 차이를 보였다. 유기물 함량은 Site A, Site B, Site C 순으로 식물의 존재와 밀도 증가에 따라 증가하였다. Site A가 가장 낮은 유기물 함량을 나타냄에도 불구하고 가장 높은 탈질률과 철환원률을 나타내었고, 메탄환원률의 경우 Site C에서 가장 큰 값을 나타내었다. 유기물의 혐기성 분해가 주로 탈질, 철 환원, 메탄 환원에 의해 일어난다고 가정한다면, 한강하구의 경우 탈질이 유기물을 분해하는 가장 주된 반응임을 알 수 있었다.