• 유기물자원화
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• 제27권4호
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• pp.15-24
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• 2019

본 실험은 방울토마토(Lycopersicon esculentum var. cerasiforme) 농가에서 자가제조한 토착미생물 액비를 3년 및 5년간 연용 처리하였을 때 토양 화학성 및 미생물상과 작물의 생장에 어떠한 영향을 미치는지를 비교하고자 수행하였다. 실험구는 3-year IM(토착미생물 3년 노지 처리구), 5-year IM(토착미생물 5년 노지 처리구), EM(effective microorganisms; EM 10년 온실 처리구)으로 분류하였고, 모두 1,000배로 희석하여 웃거름으로 관주하였다. IM과 EM 액비 자재의 pH 수준은 16주간 증가하였고 특히 EM의 pH는 1.2정도 상승하였다. IM 자재의 EC는 약간 높았지만 EM과 비슷한 수준인 0.2 dS/m으로 나타났다. 온실 내 포트 실험에서는 IM으로 처리된 토마토 뿌리의 건물중이 크게 증가하였다. 액비 처리에 따른 농가 현장 실험에서는 IM 액비 처리구의 pH는 7.5로 높았고 EC도 8.4 dS/m로 염류 과잉 수준을 보였다. EM 처리구의 유기물함량은 62 g/kg으로 가장 높았고 전질소 등 필수 무기성분 농도를 증가시키는데 영향을 끼쳤다. 하지만 IM 처리구에서도 토마토 생장을 위한 적절한 토양 화학성 수준이 관찰되었다. EM 처리구에서 세균수와 방선균수가 가장 증가하였다. EM으로 처리된 작물의 대량 무기성분 농도는 인산을 제외하고는 높게 나타났고 3-year IM과 5-year IM 처리구에서는 비슷한 무기성분 농도가 관찰되었다. 잎의 SPAD와 PSII 수준은 3-year IM 처리에서 낮게 나타났다. 토마토 작물의 엽폭, 엽장, 엽수, 수관면적, 초장, 경경은 생육 중기에는 EM 처리구에서 높은 수준이었으나 생육 후기에는 처리구 간에 비슷하였다. EM 처리로 잎 건물중은 IM 처리보다 2배 이상 높았지만 수확과수는 2배 이상 감소되었다.

• 분석과학
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• 제8권1호
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• pp.91-99
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• 1995

축산폐기물의 처리에 이용되는 혐기성 및 호기성 소화법은 복잡한 처리기술과 유지관리 및 과다한 처리비용 등의 문제점이 있으며, 재활용법인 퇴비화는 긴 부숙기간, 수분조절제 사용 및 완숙도 판정의 어려움 등의 문제점이 있다. 이와 같은 축산폐기물의 기존 처리법의 문제점을 탈피하고 축산폐기물을 이화학적 및 위생학적으로 안정화시켜 축산폐기물 자체의 환경 부적인 측면인 악취, 기생충 및 병원균, 혐오감 등을 해소하며 처리물을 토양개량제 또는 유기질비료로 이용할 수 있는 축산폐기물의 안정화 처리 및 자원 재활용공정을 연구하였다. 본 논문은 대표적 축산폐기물의 하나인 돈분을 대상으로 안정화 반응조건을 확립하고 처리물의 안정성, 안전성, 위생성 및 비효성 등을 평가하는 목적으로 수행하였다. 연구결과 최적 안정화를 위한 첨가제의 투여량은 고형분 대비 약 30%, 반응시간은 약 5분이며, 건조는 자연건조 후 강제건조가 적합한 것으로 나타났다. 최종 안정화 처리물은 약알칼리성으로서 유기물 함량은 약 50% 내외, 비료성분인 총 질소, 인산 및 칼리의 합은 약 5.3%였다. 또한 안정화 처리시 암모니아, 황화수소 등의 악취물질이 거의 제거되었고, 일반세균과 대장균은 98% 이상, 기생충은 완전 사멸되었다. 따라서 돈분의 안정화 처리물은 토양개량제 또는 유기질비료로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국유기농업학회지
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• 제13권4호
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• pp.389-400
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• 2005

본 연구는 비비추 나물의 자생지 생태환경과 근권 미생물상을 조사하여 분석하였다. 비비추 나물 자생지 토양의 토성을 보면 사양토(SL)>양토(L)>식양토(CL)등의 물리성을 보였다. 또한, 토양의 pH를 보면 4.8 정도로 다소 산성이었으며, 전기전도도는 0.08mS/cm, 유기물 함량은 0.08g/kg 정도였다. 토양수분함량은 68.6% 정도였고, CEC는 $100.8cmol^{(+)}kg^{-1}$ 정도로 측정되었으며, 유효인산함량은 103.4mg/kg 정도였다. 치환성 양이온을 보면 칼륨은 $0.33cmol^{(+)}kg^{-1}$, 칼슘은 $2.26cmol^{(+)}kg^{-1}$, 그리고 마그네슘은 $0.87^{(+)}kg^{-1}$ 정도인 것으로 측정되었다. 자생지의 온도변화를 보면 $15{\sim}20^{\circ}C$ 정도로서 노지에 비해 온도가 다소 낮으면서도 최고온도와 최저온도의 변화가 적었으며, 습도는 $60{\sim}80%$ 정도로 노지에 비해 다소 다습조건이었다. 광도는 오전 10시에 노지가 $2,300{\mu}mol/m^2/sec.$ 정도였던 반면, 자생지의 광량은 $1,750{\mu}mol/m^2/sec.$ 정도로서 차광효과가 뚜렷하였다. 토양내 총 균수는 $8.4{\times}10^7\;c.f.u./g$ 정도의 밀도를 보였고, 근권의 균근균 포자 밀도를 보면 크기가 $500{\mu}m$ 이상은 0.8개 정도, $355{\sim}500{\mu}m$는 1.3개 정도, $251{\sim}354{\mu}m$는 2.1개 정도, $107{\sim}250{\mu}m$는 38.1개 정도, $45{\sim}106{\mu}m$는 110개 정도인 것으로 계수되었다. 뿌리에서 균근감염 양상을 보면 vesicle 17%, hyphae 6%등으로서 총 23%정도의 균근 감염율을 보였다. 그러나 arbuscule에 의한 감염은 발견되지 않았다.

• 한국유기농업학회지
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• 제25권2호
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• pp.357-371
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• 2017

본 연구는 제주지역 화산회토 감귤원에서 두과피복작물인 헤어리베치(Vicia villosa Roth)의 이용 가능성을 진단하고 효율적인 양분관리 체계를 정립하기 위하여 수행하였다. 시험은 감귤원 재배지 고도별 5개소(해발고도 : 신촌 37 m, 호근 116 m, 와산 123 m, 상예 161 m, 그리고 용강 232 m)에서 수행하였다. 헤어리베치 품종은 국내에서 개발된 '청풍보라'로 하였으며, 파종량은 ha당 30, 60 및 90 kg을 파종하였다. 시험결과 헤어리베치 입모율은 53.0~57.1%로 파종량과 고도별 포장에 관계없이 유사하였다. 파종량에 따른 잡초 발생비율은 5개소 평균 11.8, 3.8 및 5.1%로 처리간 유의성이 없었으나 30 kg 파종구에서 다소 높은 경향을 보였으며 60 kg 및 90 kg 파종구는 각각 96.2% 및 94.9% 정도의 잡초 경감효과를 나타냈다. 헤어리베치 파종량에 따른 ha당 건물 수량은 각각 7.37, 8.43 및 8.47톤으로 30 kg 대비 60 및 90 kg 파종 시 각각 14% 및 15% 높았으나 파종량별 유의성은 없었다. 질소 수량은 ha당 최소 175 kg (와산 $30kg{\cdot}ha^{-1}$ 파종구)에서 최대 467 kg (용강 $30kg{\cdot}ha^{-1}$ 파종구) 값을 얻었으며 파종량에 따른 5개소 평균 질소 수량은 각각 254, 316 및 315 kg으로 60과 90 kg 파종구간 차이는 없었으며, 30 kg 파종구에 비하여 24% 높았다. 감귤원에서 기상과 토양 화학성 등 재배환경 요인들이 헤어리베치 수량에 미치는 영향을 구명하기 위하여 요인들 간 상관관계를 분석한 결과 일평균기온(R=0.2746) 및 적산온도(R=0.2714) 등 기상요인은 헤어리베치 건물 수량에 다소 영향을 줄 수는 있으나 그 영향이 크지 않은 것으로 판단되었다. 반면에 토양 EC ($R=0.4520^{**}$), 치환성칼륨($R=0.4078^{**}$) 및 유효인산(R=0.2737) 함량 등이 높을수록 건물 수량이 증가하는 비교적 강한 양의 상관관계를 보여 기상요인 보다는 토양 화학성이 헤어리베치 수량에 미치는 영향이 큰 것으로 판단되었다. 따라서 헤어리베치 재배시 질소 수량은 포장별 여러 가지 재배적 환경요인들의 영향을 받을 수 있으므로 포장별 일정면적의 생초 수량(X)을 측정한 후 이에 따른 질소 수량(Y)을 산출하여 활용하는 것이 바람직할 것으로 보이며 그 산출식은 "Y=4.4097X+33.594 (R=0.9547)"와 같다.

• 한국유기농업학회지
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• 제22권3호
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• pp.503-519
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• 2014

녹비작물로서 녹비보리와 헤어리베치를 환원하고, 토양개량제로서 charcoal을 시용하여 생강연작 재배지에서 생강을 재배한 결과, 토양 pH가 시험 전 6.9~8.1에서 수확 후 6.8~7.6로 감소하였으며, 전기전도도(electrical conductivity, EC)는 한 시험 전 $0.45{\sim}1.25dSm^{-1}$에서 수확 후 $0.30{\sim}0.61dSm^{-1}$로 감소하였다. 토양유기물(soil organic matter, SOM) 함량과 토양 중 총질소(total-nitrogen, T-N) 함량은 증가하였다. 유효인산 함량과 치환성 K, Ca, Mg 함량은 유의성 있는 차이가 나타나지 않았다. 그러나, 토양 pH를 중성화시키고, EC 경감, SOM과 T-N 함량의 증가는 토양 화학성 변화에 있어 긍정적으로 평가할 수 있다. 생강양분의 함량적 차이를 정상근과 이병근의 함량 차이, 토양의 점토함량 별 양분 함량 차이로 조사한 결과, 유의성이 있는 결과를 얻었으며, 처리구별로 차이가 있는 것으로 나타났다. 특히, 망간(manganese, Mn)의 경우, 이병근의 지하부에서 3~4배 정도 높은 것으로 나타났는데, 망간(Mn)은 식물 뿌리에 대한 독성 작용으로 뿌리를 갈변시키고 균열을 일으키는 것으로 보고된바, 뿌리썩음병의 발생으로 Mn이 작용하여 이병근의 Mn 함량이 높은 것으로 보인다. 따라서, 뿌리썩음병과 Mn의 상관관계를 밝히는 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다. 또한, 생강 수확 후 생강 생육 상태와 생산량을 조사한 결과, 녹비보리, 헤어리베치, 녹비보리+charcoal, 헤어리베치+charcoal을 처리한 시험구(Plot 2, Plot 3, Plot 4, Plot 5)에서 생강의 생육상태가 양호하고 생산량이 높아 병발생률이 상대적으로 낮게 나타났다. 특히, Plot 4(헤어리베치+charcoal)-LCC에서는 100%의 생산량을 보였다. 녹비작물과 charcoal의 처리가 생강생육과 생산에 있어 긍정적인 영향을 미친 것으로 판단된다. 그리고, 상대적으로 점토함량이 낮은 처리구가 점토함량이 높은 처리구보다 생육 상태와 생산량에서 우세하였는데, 모래와 점토 함량 차이에 따른 배수와 토양의 수분보유력이 생강생육에 큰 영향을 준 것으로 판단된다.

• 한국유기농업학회지
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• 제26권4호
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• pp.677-686
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• 2018

농촌진흥청에서 개발한 유용미생물 Kluyvera sp. CL-2 처리효과를 검증하기 위하여 수박에 미생물 배양액을 7일 간격으로 2회, 5회 관주처리하여 처리 전 후의 토양 이화학성 변화를 관찰하였고, 또한 미생물 처리 후 수확기의 수박 생육특성 및 유리당 함량을 비교하였다. Kluyvera sp. CL-2 배양액을 $1.0{\times}10^6cfu\;mL^{-1}$로 7일 간격 본포에 2회, 5회 관주처리 한 결과, 산도와 Ca, Mg은 모든 처리구에서 감소하는 경향을 보였으며 유기물은 모든 처리구에서 증가하였다. EC와 K는 유의적인 차이가 없었으며, 유효인산은 무처리구 대비 미생물 처리구에서 유의하게 증가하였다. 수확 직후의 수량, 엽장, 과중, 과장, 과폭, 과피두께는 미생물 처리구와 무처리구 간의 차이가 없었으나, 과폭은 유의적으로 증가하여 2회 처리구는 11.6%, 5회 처리구는 26.2% 증가하였다. 수박의 수확기 유리당 함량을 분석한 결과 sucrose는 모든 처리구에서 차이가 없었으나, fructose와 glucose의 함량은 무처리구 대비 미생물 처리구에서 증가하는 것으로 나타났다. Glucose함량은 2회 처리구가 무처리구 대비 13.8%, 5회 처리구는 12.8% 증가하여 미생물 처리횟수 간의 차이는 없었으나, fructose함량은 2회 처리구 14.6%, 5회 처리구에서는 39.8% 증가하여 미생물처리 횟수 증가에 따른 유의수준의 fructose 함량 증진 효과가 확인되어 Kluyvera sp. CL-2의 처리가 수박의 당도를 향상시키는 경과를 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.139-147
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• 2021

가축분뇨는 고액분리 후 액상 가축분뇨를 호기생물반응조에서 충분히 부숙시켜 화학비료를 대체한 유기질비료(액비)로 이용하고 있다. 그러나 액비는 작물 생장 중인 여름철에는 토양 살포가 제한되기 때문에 액비 처분 문제가 반복 발생되고 있다. 액비를 추비(웃거름)로 이용하기 위해서는 액비 내 슬러지 저감, 병원성 미생물에 대한 안정성 문제가 확보되어야 한다. 본 연구에서는 가축분뇨 액비의 추비 이용을 위해 부유물질(SS) 제거와 살균 효과가 있다고 알려져 있는 마이크로버블 장치(FeMgO 촉매 삽입)의 액비 내 부유물질과 대장균군의 저감효과를 알아보고 마이크로 필터 장치를 연계한 시스템의 부유물질 제거 효율 향상 여부를 확인하였다. 마이크로버블 장치의 부상분리 과정을 거치면서 액비 내 부유물질은 57.9% 제거되었으며, 대장균군은 검출되지 않았다(16,200 MPN/100mL → 0 MPN/100mL). 마이크로 버블 장치와 마이크로 필터 연계 시스템의 수리학적 체류시간 최적화을 통해 액비 내 부유물질 제거 효율은 수리학적 체류시간이 0.1h 조건에서 92.9%까지 향상된 것을 확인하였다. 같은 조건에서 처리수의 성상을 확인한 결과 유기오염물질은 64.5%(TCOD), 70.1%(SCOD) 제거되었으며 인산염인(PO4-P)과 총질소(TN)의 농도도 각각 54.9%와 51.5%까지 감소되었다. 이러한 연계 시스템으로부터 처리된 유출수는 기존 액비의 조성보다 부유물질 및 오염물질 농도 감소, 대장균군이 포함되지 않아 추비로 직접 이용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권2호
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• pp.230-236
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• 2010

제주도 중산간지대의 용암류대지에 분포하며 현무암 및 현무암에서 유래된 화산분출쇄설물을 모재로 하는 토양으로 Andisols로 분류되고 있는 제주통을 재분류하고, 그 생성에 대하여 고찰하고자 제주통 대표단면의 형태적 특성을 조사하고, Soil Taxonomy의 표준 분석방법인 Soil survey laboratory methods manual에 따라서 토양을 분석하여 Laboratory data sheets를 작성하였다. 제주통은 oxalate 침출성 (Al + 1/2 Fe) 함량이 1.3~2.1%, 인산보유능이 65.3~72.2%, 용적밀도가 0.99~1.27 Mg $m^{-3}$으로 andic 토양 특성을 보유하고 있지 않으므로 Andisols로 분류할 수 없다. 반면에 22~150 cm 깊이에서 argillic층을 보유하고 있으며, 전 토층에서 염기포화도 (양이온 합)가 35% 미만으로 낮기 때문에 Ultisols로 분류되어야 한다. 제주통은 argillic층의 상부 15 cm 깊이에서의 유기탄소 함량이 0.9% 이상이므로 Humults 아목으로 분류될 수 있다. 또한 기준깊이에서 fragipan, kandic층, sombric층, plinthite 등을 보유하지 않으며, Haplohumults의 분류기준을 충족시키고 있다. 제주통은 무기질 토양 표면에서 75 cm 이내 깊이에서 세토의 용적밀도가 1.0 Mg $m^{-3}$ 이하이고, oxalate 침출성 (Al + 1/2 Fe) 함량이 1.0% 이상인 토층의 두께가 18 cm 이상이므로 Andic Haplohumults로 분류할 수 있다. 토성속 제어부위에서의 점토함량이 35% 이상이고, thermic 토양온도상을 보유하므로 제주통은 Ashy, thermic family of Typic Hapludands가 아니라 Fine, mixed, themic family of Andic Haplohumults로 분류되어야 한다. 비교적 건조한 제주도 서부 및 북부 해안지방에는 non-Andisols 토양이 주로 생성 발달되고, 보다 습윤한 그 외의 지역에서는 알로판 또는 Al-유기복합체가 주가 되는 Andisols 토양이 주로 생성 발달한다. 제주도 서부와 북부 지역에서 해발이 높아짐에 따라 온도가 낮아지고 강우량이 많아져 증발산량이 감소되기 때문에 Andisols이 생성되기 시작한다. 제주도 북부 중산간 지역의 용암류대지에 분포하는 제주통은 Andisols이 아니라 Ultisols로 생성 발달되고 있다. 그러나 non-Andisols 토양에서 Andisols 토양이 분포하는 전이 지대에 분포하고 있어서 Andisols로 분류되지는 않으나 그 특성을 많이 보유하고 있는 Ultisols의 Andic 아군으로 발달되고 있다. Andisols로 생성 발달되지 않은 제주통은 안정한 지형인 용암류 대지에 분포하고 있으므로 토양이 거의 침식되지 않고 충적물이 별로 퇴적되지 않기 때문에 오랫동안 토양수의 하향이동에 따른 점토 집적작용과 염기용탈작용을 받게 된다. 그 결과 점토집적층인 argillic 층이 생성되고, 기준깊이에서의 염기포화도 (양이온 합)가 35% 미만인 강산성 토양인 Ultisols로 생성발달한 것이라고 생각된다.

• 생태와환경
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• 제45권4호
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• pp.412-419
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• 2012

본 연구는 영산강수계 13개 소하천 지점에서 2011년 1월부터 2011년 12월까지 측정된 수질자료와 토지이용자료를 이용하여 토지이용특성에 따른 수질변화를 분석하였다. 또한 수질항목간 상관성 분석, 수질항목과 토지이용 점유율에 따른 상관성 분석을 실시하였다. 영산강수계 13개 소하천 중 BOD, COD, TOC, T-N, T-P의 농도가 가장 높은 지점은 비교적 농경지 면적이 큰 Y11 지점으로 나타났고 상대적으로 농경지 면적보다 임야의 면적이 큰 Y13 지점에서 수질농도가 비교적 낮게 관측되었다. 또한 수질항목간 상관분석 결과 T-N과 SS를 제외한 나머지 모든 항목에서 비교적 높은 양의 상관관계를 나타내었다. 한편, 토지이용 점유율에 따른 수질항목간 상관분석결과 논과 밭 면적이 클수록 양의 상관관계를 나타냈고 특히 밭 면적이 클수록 강한 양의 상관관계를 보였다. 이러한 이유는 논과 밭에 작물생육에 필요한 유기질 비료, 질산질 비료, 인산질 비료가 시용되고 이들이 강우시 토사와 함께 인근 하천에 아무런 여과 없이 유입되기 때문인 것으로 판단된다. 이와 다르게 수질항목과 임야와는 강한 음의 상관관계를 보였는데, 이는 이 지역의 경우 논과 밭이 수질에 악영향을 미치지만 임야의 경우 수질에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 의미한다. 따라서, 효율적 수질관리를 위해서는 논과 밭을 우선적으로 관리해야 될 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 1년간의 수질자료를 활용하여 수질항목과 토지이용 점유율에 따른 상관성 분석을 통하여 도출한 결과이므로 좀더 신뢰성 있는 수질특성을 파악하기 이해서는 장기간의 자료, 각 하천의 오염원 조사, 오염물질별 배출특성 및 배출구조 등의 연구가 추가적으로 수행되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제8권3호
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• pp.251-261
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• 2003

곰소만 조간대의 상층 해수 중 질소 성분들(TN, PON, DON, DIN)의 시공간적인 분포와 이런 분포를 결정하는 환경조건인 담수의 유입 (조차, 염분), 생물활동(chlorophyll-$\alpha$, TP, DIP, 규산염 ) 및 저층 퇴적물의 재부유 현상(SPM)과의 상대적인 관련성을 찾아보았다. TN의 연평균 농도는 39.05 $\mu\textrm{m}$ol 1$^{-1}$(31.03~42.93$\mu\textrm{m}$ol 1$^{-1}$)의 분포였고, 4차례의 조사기간 중 담수의 유입이 있었던 9월이 가장 높았으나, 통계적으로 유의한 차이(P<0.05)는 없었다. 유기질소(DON과 PON)가 4월 75%, 8월 95%, 9월 73%, 11월 75%를 차지하여, 적어도 73%이상을 점하고 있으며, 이 성분들은 조사시기별로 조차, 풍속, 강우량 등의 변화가 다양한 조건 하에서도 PON의 경우 13.16~20.04 $\mu\textrm{m}$ol 1$^{-1}$, DON의 경우 11.30~16.38$\mu\textrm{m}$ol 1$^{-1}$의 좁은 범위 내에서 일정한 농도를 유지하고 있었다. DON과 DIN으로 이루어진 용존태와 PON인 입자태가 차지하는 조성 순서는 강우의 효과가 집중된 9월에만 PON>DON>DIN의 순서인데 반해, 연중 DON>PON>DIN의 순으로 나타났다. 8월의 높은 수온과 활발한 생물활동으로 수중 DON이 가장 높게 나타났으며(53%), 9월은 강우의 효과로 PON이 가장 높게 나타났다(47%).또한 용존태 질소(DON과 DIN)는 연중 53~65%를 차지하였다. 조사시기별 질소의 농도 변화는 주로 DIN에 의하여 결정되었다. DIN은 8월에 매우 낮고 1.33~1.62 $\mu\textrm{m}$ol 1$^{-1}$), 9월에는 높은 농도(8.38~14.65 $\mu\textrm{m}$ol 1$^{-1}$)를 나타내었다. 이는 2000년 8월 장기간 계속된 높은 수온과 가뭄 그리고 식물플랑크톤에 의하여 수중 DIN이 소모된 결과로 보이며, 9월은 조사시기 직전에 내린 집중호우로 담수가 대량으로 유입된 결과로 생각된다. 질산염이 DM의 주형태였으며, 연평균 농도는 8.16 $\mu\textrm{m}$ol 1$^{-1}$이며, 담수가 주공급원이었다. 다른 환경 조건들과 상관관계에서 오직 4월 조사시기 중 chlorophyll-$\alpha$ 농도와 DIN(특히 질산염)과 음의 상관관계 (-0.64, p<0.01), 인산염과 규산염과도 음의 상관관계(-0.46, -0.55, p<0.01)를 보였다. 그러나 다른 조사 시기에는 이러한 관계성이 나타나지 않았다. 조사 시기별로 Si(OH)$_4$/DIN/DIP의 농도비를 비교한 결과, 규산염은 연중 식물플랑크톤의 성장에 충분한 농도가 존재한 반면, DIN은 8월에 DIP농도와 비교할 때 필요량의 31%에 불과하여 제한요소로 작용할 수 있음을 나타내었다 따라서 곰소만 조간대 상층 해수 중에 존재하는 BIN의 시공간적인 분포는 조사시기에 따라 다르지만 공통적으로 가장 중요한 조건은 조차와 강우량이었으며, 생물활동도 다소 영향을 미치는 것으로 나타났다.