• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.196-196
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• 2020

토양은 육상생태계에 있어 가장 많은 탄소를 저장하고 있으며, 대기 중 CO₂를 토양탄소로 전환하여 쉽게 방출되지 않고 토양 내에 저장하는 역할을 한다. 이렇듯 토양 유기탄소 배출관리는 기후변화에 있어 중요한 문제로 대두되고 있다. 하지만 토지이용의 변화와 무분별한 관리로 인하여 토양내에 저장되어 있는 토양 탄소배출이 지속적으로 증가 하고 있다. 따라서 토양탄소 배출로 인한 경제적 피해를 수치적으로 표현하는 가치평가가 필요하다. 현재 토양에 저장된 토양유기탄소 함량을 토양통별로 토양정보시스템에서 제공하고 있지만 국내 토양 토양탄소 저장량의 산정에 관한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 토양 특성을 이용하여 토양 유기탄소 저장량을 산정하고, 산정된 토양 유기탄소 저장량과 정밀토양도를 이용하여 남한의 토양 유기탄소 가치평가를 실시하였다. 토양의 특성은 물리적 특성인 모래(Sand), 이토(Silt), 점토(Clay), 자갈(Gravel)함량과 화학적 특성인 유기물함량(Organic Matter)를 사용하였다. 토양 유기탄소저장량 산정의 검증을 위하여 전라남도 진도군의 토양유기탄소 저장량을 산정한 결과 486,696t으로, 선행연구와 유사한 결과를 나타내었다. 이러한 검증 결과를 바탕으로 남한의 토양 유기탄소 저장량을 산정한 결과 305.54Mt의 유기탄소가 저장된 것으로 나타났으며, 단위 면적당 유기탄소 저장량의 경우 3.11kg/㎡으로 나타났다. 또한 2019년 상반기 기준 평균 탄소거래권 가격(27,500원/톤)을 이용하여 우리나라 국토의 토양탄소 저장량 가치평가를 실시한 결과, 약 8조 4천억원의 경제적 가치가 있는 것으로 나타났다. 본 연구는 토양의 물리적·화학적 특성을 이용하여 토양의 유기탄소 저장량을 산정하였으며, 토양에 저장되어 있는 유기탄소의 가치평가를 수행하였다. 본 연구결과는 농업, 수문, 기후변화 등 다양한 분야에서 필요로 하는 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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• v.17 no.3
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• pp.189-201
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• 2012

Radiocarbon is a powerful tool for studies of carbon cycling in the ocean. Development of measurement technology of accelerator mass spectrometry has enabled researchers to measure radiocarbon even in specific compounds. In this paper, a brief introduction on radiocarbon measurement and reporting of radiocarbon data is provided. Researches that used radiocarbon measurements on bulk organic matter, organic compound classes, and specific organic compounds are reviewed. Examples include works to understand the cycling of particulate and dissolved organic matter, biochemical composition of particulate organic matter, post-depositional transport of sedimentary organic matter, selective incorporation of fresh organic matter by benthic organisms, chemoautotrophy by archaea, and sources of halogenated chemical compounds found in marine mammals.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.148-148
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• 2023

산업 고도화로 인하여 복잡하고 다양한 유기물의 사용량이 증가하였으며, 공공수역 내 새로운 오염물질이 유입됨에 따라 생화학적 산소요구량(BOD) 중심의 수질평가에 한계를 나타내었다. 이후 난분해성 물질을 고려한 유기물관리 정책과 총량관리의 필요성이 제기되었고 국내 하천과 호소에서는 총 유기탄소(TOC)를 유기물 관리지표로 설정하였다. 그러나 부영양 하천과 호소에서 TOC는 외부 부하뿐만아니라 식물플랑크톤의 과잉성장에 의해 증가할 수 있는 항목이므로 TOC 관리정책 추진을 위해서는 유기물의 기원에 대한 파악이 필요하다. 한편, 우리나라와 같이 몬순 기후대에 속한 댐 저수지의 경우 강우시 유입하는 탁수에 의해 다량의 유기물과 인이 유입되기도 하지만 식물플랑크톤의 제한요인 중 광량에 많은 영향을 미친다. 식물플랑크톤의 광합성은 수체 내 유기탄소 내부생성에 매우 중요한 요소이나 점 단위의 실험적 방법을 활용한 유기탄소 순환 해석은 저수지의 시·공간적인 변동성을 고려하기에 한계가 있다. 본 연구의 목적은 금강 수계 최대 상수원인 대청호를 대상으로 3차원 수리-수질 모델을 적용하여 유기탄소 성분 별 유입과 유출, 내부생성 및 소멸량을 평가하고 탁수가 저수지에서의 유기탄소 순환에 미치는 영향을 분석하는데 있다. 유기탄소 물질수지 해석을 위해 AEM3D 모델을 사용하였으며 2018년을 대상으로 입력자료를 구축한 후 보정 및 검정을 수행하였다. 모델은 유기탄소를 입자성, 용존성, 그리고 난분해성과 생분해성으로 구분하여 모의하며 유기물질 성상별 실험결과를 이용하여 입력자료를 구축하였으며 유기탄소순환 해석을 위해 4가지의 탄소성분과 조류 세포 내 탄소의 질량 변화율을 계산하였다. 이를 위해 외부 유입·유출부하율, 수체 내 생성(일차생산, 재부상, 퇴적물과 수체 간 확산) 및 소멸률(POC 및 조류 침강, DOC 무기화, 탈질)을 고려하였으며 탁수의 영향을 분석하기 위해 탁수 포함여부 시나리오를 구성하고 유기탄소 생성 및 소멸기작별 변동성을 비교 분석하였다. 모델은 2018년의 물수지를 적절히 재현하였으며 저수지의 수온 및 탁도 성층구조를 잘 재현해내면서 전반적인 수질을 적절하게 모의하였다. 탁수를 고려하였을 시 연간 TOC 부하량 중 내부기원 부하량은 56% 수준이였으나 탁수를 배제한 경우 내부기원 부하량은 82%로 나타났다. 특히, 연평균 Chl-a 농도가 44~48% 차이가 발생하면서 1차생산량이 약 4배가량 증가하였다. 몬순지역에서의 탁수는 체류시간이 긴 성층 저수지에서 식물플랑크톤 성장제어에 큰 영향을 미쳤으며 전반적인 유기탄소 순환을 해석하는데 있어 매우 중요한 인자로 작용하였다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.35 no.12
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• pp.861-866
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• 2013

The aim of this study was to investigate the biodegradation of dissolved organic matter derived from animal carcass disposal soil using soil inhabited bacteria and to identify the bacteria involved in the biodegradation. The two soils were obtained from the animal carcass burial sites located in Anseong, Gyeonggi-do, Korea. The results indicated that during the biodegradation experiments (56 days), 48% of dissolved organic carbon (DOC) was mineralized within 13 days in soil-derived solution 1 (initial DOC = 19.88 mgC/L), and the DOC concentration at 56 days was $8.8{\pm}0.4$ mg C/L, indicating 56% mineralization of DOC. In soil-derived solution 2 (initial DOC = 19.80 mgC/L), DOC was mineralized drastically within 13 days, and the DOC concentration was decreased to $6.0{\pm}0.4$ mg C/L at 56 days (76% mineralization of DOC). Unlike DOC value, the specific UV absorbance ($SUVA_{254}$) value, an indicator of proportion of aromatic structures in total organic carbon, tended to increase until 21 days and then decreased thereafter. The $SUVA_{254}$ values in soil-derived solutions 1 and 2 were the highest at 21 days. The microbial analysis demonstrated that Pseudomonas fluorescens, Achromobacter xylosoxidans, Nocardioides simplex, Pseudomonas mandelii, Bosea sp. were detected at 14 days of incubation, whereas Pseudomonas veronii appeared as a dominant species at 56 days.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.82-82
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• 2022

최근 지구온난화로 인한 전 세계적 기후변화가 일어나고 있으며, 이러한 지구온난화 방지 대책으로 탄소의 중요성과 탄소중립을 선언하는 국가가 증가하고 있다. 탄소의 중요성이 증가함에 따라 유역 내의 탄소 중립이 중요 이슈로 떠오르고 있다. 유역 내 탄소 저장원으로는 숲, 하천, 토양 등이 존재하나 하천의 경우 탄소의 저장이 곧 수질 오염과 연결이 되기에 바람직한 방안이 될 수 없다. 그러나 토양의 경우 방대한 양의 탄소를 저장하기에 적합한 기능을 하기에 다른 저장원들에 비해 중요한 저장원으로 대두되고 있다. 토양탄소의 경우 일반적으로 유기물과 무기물의 형태로 토양에 저장된다. 이중 토양유기탄소는 장기간 토양 속에서 대기와의 탄소 조절 역할을 하기에 중요 요인으로 대두되고 있다. 하지만 기후변화로 인한 국지성 호우 및 무분별한 개발 등이 증가함에 따라 유역 내 토양 생태계의 변화가 일어나고 있으며, 이에 따른 유역 내 토양유기탄소 또한 손실이 일어나고 있다. 따라서 본 연구에서는 토양의 특성과 모델을 활용하여 유역단위 토양유기탄소량의 변화량을 산정하여 비교 및 분석을 하고자 한다. 이를 위해서 토양유기탄소의 모의가 가능한 APEX 모델을 활용하였으며, 선정된 연구 대상 지역의 토양 특성 자료를 활용하여 입력자료 전처리를 진행 후 모의를 진행하였다. 이후 선행연구 및 보고서를 통한 실측자료를 기반으로 모델 매개변수 보정을 진행하였으며, 보정된 결과를 통해 유역에 대한 토양유기탄소를 산정을 진행하였고 기간별 변화의 차이를 분석하였다. 해당 연구를 통해 유역 내 잠재되어있는 토양유기탄소량 정량화 등의 연구에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.39 no.6
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• pp.396-402
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• 2006

Soil organic carbon has long been considered as the most critical factor to evaluate the soil quality, fertility, and fertilizer prescription. In addition, soil organic carbon may impact on greenhouse gas effects and global warming. Because of that, the management of soil organic carbon is increasingly important not only for improving soil quality but also for managing soil as a greenhouse gas source. Both wet and dry combustion have been used to determine soil organic carbon. Many benefits, such as automation and less labor, could the dry combustion method become more popular. Inorganic form of carbon could overestimate soil organic carbon when the dry combustion method was applied. Determination of soil inorganic carbon may contribute to the improved accuracy of soil organic carbon analysis using dry combustion method. Objectives of this research were 1) to develop soil inorganic carbon determination method using modified digital pressure calcimeter and 2) to evaluate soil organic carbon from calcareous soils using the dry and wet combustion method. Results showed that the significant linear relationship was found between soil inorganic carbon content and pressure calcimeter output. Inorganic carbon ranged from 22% to 28% of total carbon in the calcareous soil samples. Soil organic carbon content by dry combustion for calcareous soil was determined by subtracting inorganic carbon measured by the digital pressure calcimeter from total carbon. Soil organic carbon determined by dry combustion method was significantly correlated with that by wet combustion method. In conclusion, the digital pressure calcimeter may use to improve soil organic carbon determination for the calcareous soils by subtracting of soil inorganic carbon from total carbon determined by dry combustion method.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.40 no.1
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• pp.36-42
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• 2007

Korean paddy soils have long been almost uniformly managed throughout the whole country with flooded, deep tillage, puddlling, transplanting, and uncovering after harvest. Management of soil organic carbon could be more important in the sources of green house gases. However, soil organic carbon dynamics were not been studied for Korean paddy soils. Therefore, we evaluated the changes in soil organic carbon (SOC) of paddy soils between 1999 and 2003 at the same locations nationwide except islands. Soil organic carbon tends to increase in Inceptisols, which is predominant soil order for Korean paddy soils, from 1999 to 2003. Soil organic carbon increases in topographically plain paddy soils was greater than in valley soils, and was considerably high in predominant types of paddy soils (i.e., well adapted paddy soils, sandy paddy soils, and poorly drained paddy soils) but low and stable in the saline paddy soils. We also found that clay paddy soils are greater in soil organic carbon than sandy paddy soils. Through this study, we concluded that a proper management of paddy soils could contribute to soil organic carbon storage, which imply that the Korean paddy soils could help to enhance carbon dioxide sequestration via soil organic matter into the soil.

• 한국문화재보존과학회:학술대회논문집
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• 2006.04a
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• pp.71-74
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• 2006

석조문화재 표면에는 다양한 형태의 흑색오염물질이 형성되어 있다. 흑화 현상은 일반적으로 수많은 공기오염물질과 유기물 그리고 유색광물들의 쌓임과 이동에 의해 생성될 수 있다. 흑화현상을 크게 대기오염이 심한 도시에서 나타나는 도시형과 대기오염이 적은 곳에서 발생하는 농촌형으로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 흑색의 원인물질의 하나로 거론되고 있는 탄소물질을 열분해탄소분석기를 이용하여 분석하였다. 탄소는 유기탄소와 원소탄소로 나누어 측정되었으며, 흑색을 띄게 하는 원소탄소의 량이 도심의 흑색부위와 농촌의 흑색부위에서 차이를 보이며 검출되었다. 그러나 측정된 탄소량은 탄소 한 요소만으로 암석 표면의 흑화 현상을 설명하기에는 불충분하다. 소량이 검출되기는 했지만 두 시료에서 보여주는 탄소량의 차이는 의미가 있다. 농촌형 흑색시료에서는 도심형 시료에서 보다 유기탄소가 원소탄소보다 약간 더 검출되었다.

• Journal of Wetlands Research
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• v.14 no.4
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• pp.503-518
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• 2012

Models estimating carbon budget at land surface are mainly interested in vertical flux of carbon. On the other hand, studies on horizontal flux are obviously lacked to confirm that relationship between the hydrological flux of organic carbon discharged from catchment and terrestrial carbon production, a relation between Total Organic Carbon(TOC) and Gross Primary Production(GPP) tried analysis through cross correlation. The best correlation structure is correlation between GPP and TOC of flow-weighted mean concentration from watershed without delay. Furthermore, cross correlation analysis was performed by consider periodicity. The correlation between TOC and GPP in summer was similar to correlation without periodicity. Therefore, correlation between GPP and TOC was most regulated by the correlation between GPP and TOC at summer. As a result, the vegetation carbon and organic carbon from watershed is recognized a close relationship on the seasonal. Therefore, future research is correlation analyzing between vegetation variables according season, GPP and TOC, we are expected to use quantitative understanding that horizontal flux flow of carbon from the surface.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.23 no.3
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• pp.85-92
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• 2015

For concerning the climate change issues, the carbon sequestration and importance of soil organic matter are receiving high attention. To evaluate carbon sequestration in soil is important to determine the soil organic carbon (SOC) fractions such as WESOC (Water extractable soil organic carbon), and $CO_2$ emission by soil microbial respiration. However, the analyses for those contents are time-consuming procedure. There were studied the feasibility of MIRS (Mid-Infrared Spectroscopy), which has short analysis time for determining the WESOC and an incubated carbon in this study. Oven-dried soils at $100^{\circ}C$ and $350^{\circ}C$ were scanned with MIRS and compared with the chemically analyzed WESOC and cumulative carbon dioxide generated during 30, 60, 90, and 120 days of incubation periods, respectively. It was observed that an optimized determination coefficient was 0.6937 between WESOC and untreated soil processed by spectrum vector normalization (SNV) and 0.8933 between cumulative $CO_2$ from 30 days incubation and soil dried at $350^{\circ}C$ after subtracting air-dried soil processed by 1st derivatives. Therefore, it was shown that Quantification of soil organic carbon fractions was possibility to be analyzed by using MIRS.