• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.464-464
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• 2017

경사가 급한 산지하천은 대부분 전석이 산재한 자갈하상으로 되어 있다. 전석은 계곡이나 사면에서 발생한 토석류의 일부로 하천에 유입하여 하류로 이송되는 중에 하상에 퇴적된다. 이후 발생하는 홍수에 따라서 거대 전석은 단속적 이동하기 때문에 하천 흐름을 방해하는 돌출장애물로서 기능하는 경우가 많다. 본 연구에서는 개수로 흐름의 장애를 유발하는 돌출물이 경계층 높이에 어떤 영향을 미치는 지를 파악하기 위하여 장애물 돌출높이의 변화가 경계층고에 미치는 영향을 수리실험으로 조사하였다. 본 연구인 경계층분포 실험은 폭 0.6m, 길이 9m인 순환식 유량공급 개수로에서 진행하였으며 실제 경계층 측정 길이는 폭 0.6m, 최대 길이 1.2m, 수심 0.2m이다. 개수로에 돌출장애물을 부착 후 3차원 유속계를 이용하여 유속을 측정하였다. 유속계의 측정간격은 수로 방향, 폭 방향, 수심방향으로 각각 1cm씩 이동하며 유속 u, v, w를 측정하였으며 이때 흐름의 평균유속은 0.51m/s이다. 실험에 사용된 돌출 장애물의 크기는 가로와 세로는 6cm, 길이 6~10cm인 직육면체 콘크리트이다. 포설된 하상재료의 평균입경은 20.5mm의 강자갈이며 포설된 높이는 평균 20.5mm이다. 실험방법은 개수로 바닥에 돌출장애물을 부착 후 그 하류에서 수심, 유량, 유속, 수온을 측정한다. 또한 하상재료를 포설하고 위와 같은 방법으로 실험을 진행 후 결과를 비교, 분석한다. 본 연구는 결과를 정리하면, 동일한 높이의 돌출장애물이 있을 경우 개수로 유속분포는 자갈하상에서 기울기가 더 급하였다. 돌출 장애물에서 하류로 갈수록 무차원 경계층 두께는 감소하는 경향을 보였으나 자갈하상인 경우에는 진동을 나타내고 있어서 하상의 조도가 경계층 안정에 영향을 미치는 것으로 판단된다. 따라서 자갈하상과 같이 하상의 조도고가 클 때 경계층 변화에 미치는 기구를 파악하는 연구가 필요하다.

• 한국토양비료학회지
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• 제40권2호
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• pp.164-171
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• 2007

공단인근의 여러 중금속이 복합적으로 오염된 토양에서 중금속의 존재형태와 미나리 중 함량과의 관계를 평가하기 위하여 미나리 재배토양, 농수로 퇴적 저니토 및 대조토양과 동일지점에서의 미나리를 채취하여 분석 검토하였다. 토양의 중금속 총함량 중 Cd, Cu 및 Ni의 평균농도가 Kloke (1979)가 제안한 중금속의 허용한계치를 초과하였다. 중금속별 토양 내 주된 존재형태는 Cd이 치환태였고, 다른 중금속 (Cu, Zn, Ni 및 Pb)은 Fe-Mn 산화물 및 잔류 형태로 나타났다. 재배토양과 농수로 저니토의 형태별 함량에 의하여 환산된 잠재적인 중금속 이동계수는 Cd>Zn>Ni>Cu>Pb 순이였고, 특히 Cd의 경우 대조토양에 비하여 매우 높은 것으로 알수 있었다. 토양의 Cd 전함량과 토양 내 이동성이 높은 치환성 및 Fe-Mn 산화물 분포비율과는 정의 상관, 이동성이 낮은 잔류태와는 부의 상관을 보였다. 미나리 부위별 중금속은 대부분이 뿌리에 축적되었으며, 지상부로의 이행성은 Cd과 Zn가 줄기에서 높았고, Cu와 Ni 함량은 오히려 잎에서 높았다. 토양 중금속 중 Cd, Cu 및 Ni의형태별 함량과 미나리 중 함량과 관련성이 높았고, 특히 치환성 Cd과 Ni 함량은 미나리 중 함량과 고도의 정의상관을 보였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권6호
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• pp.1272-1278
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• 2011

하성평탄지에 분포하는 토양으로 Inceptisols인 Fluvaqentic Epiaquepts로 분류되고 있는 청원통을 재분류하고, 그 생성을 구명하기 위하여 청원통 대표단면의 형태적 특성을 조사하고, Soil Taxonomy의 표준 분석방법인 Soil survey laboratory methods manual에 따라서 토양을 분석하여 Laboratory data sheets를 작성하였다. Ap층 (0~18 cm)은 암회갈색 (2.5Y 4/2)의 미사질양토이고, BA층 (18~30 cm)은 암회갈색 (2.5Y 4/2)의 미사질양토, Bt1층 (30~60 cm)은 암황갈색 (10YR 4/6)의 미사질양토, Bt2층 (60-91 cm)은 진갈색 (7.5YR 4/6)의 미사질식양토, BC층 (91~104 cm)은 갈색 (10YR 4/4)의 미사질양토, C층 (104~160 cm)은 잡색 (7.5YR 4/6, 7.5YR 5/2)의 미사질양토이다. 하성평탄지 충적층을 모재로 하는 토양으로 주로 논으로 이용되고 있다. udic 토양수분상과 mesic 토양온도상을 보유하며, 배수 약간양호하다. 청원통은 0~18 cm 깊이에서 ochric 감식표층을 보유하고, 30~91 cm 깊이에서 점토집적층인 argillic층을 보유하고 있다. 또한 argillic층의 상부경계에서 125 cm 아래 깊이인 155 cm 깊이에서의 염기포화도 (양이온 합)가 63.9%로 35% 이상이다. 따라서 청원통은 Inceptisols이 아니라 Alfisols로 분류되어야 한다. 청원통은 토양표면에서 50 cm 이내 깊이의 1개 이상의 층위에서 aquic 조건을 보유하고, 25~40 cm 깊이의 모든 층위에서 산화환원성인을 보유하고 있으나, argillic층의 상부 12.5 cm 깊이에서는 이러한 조건을 충족시키지 못하고 있으므로 Aqualfs가 아니라 Udalfs 아목으로 분류할 수 있다. natric층, glossic층, fragipan 등을 보유하지 않으며 Hapludalfs의 분류기준을 충족시키고 있다. 논토양으로 토양 표면에서 30 cm 깊이까지만 회색화 되어 있는 anthraquic 조건을 보유하고 있으므로 아군은 Anthraquic Hapludalfs의 분류할 수 있다. 토성속 제어부위에서의 토성속이 미사식양질이고, 토양온도상이 mesic 온도상이기 때문에 청원통은 Fine silty, mixed, nonacid, mesic family of Fluvaquentic Epiaquepts가 아니라 Fine silty, mixed, mesic family of Aeric Epiaqualfs로 분류되어야 한다. 청원통이 제4기 신층인 충적세 (Holocene)의 퇴적물에 의하여 형성된 하성충적층을 모재로 하고 있으면서도 점토집적층인 argillic층을 보유하는 토양으로 생성 발달한 것은 과거 어느 시기에 충적이 일어난 후 비교적 오랫동안 새로운 충적물이 별로 퇴적되지 않은 비교적 안정한 지형에 분포하고 있기 때문이라고 생각된다. 특히 벼 재배기간 동안 담수되어 있기 때문에 점토의 이동과 집적이 빠른 속도로 일어나 토양 발달이 빠른 속도로 진행되었을 뿐만 아니라 Ca, Mg, K, Na 등의 염기의 하향 이동도 계속적으로 일어나 argillic층 상부경계에서 125 cm 아래 깊이까지도 이들 염기성분이 집적되고 있을 것이다. 따라서 청원통이 Inceptisols이 아니라 Alfisols로 생성 발달한 것이라고 생각된다.

• 지질공학
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• 제32권1호
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• pp.113-126
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• 2022

북극해 아메라시아 분지(Amerasia Basin)에 속한 척치 해저평원(Chukchi Abyssal Plain)의 지구조 역사(tectonic history)는 혹독한 해빙 조건으로 인한 관측 부족으로 인하여 아직 밝혀지지 않았다. 지구조역사에 대한 여러 경쟁 가설들은 형성 시기로는 중생대에서 신생대까지, 지각 유형으로는 과도하게 확장된 대륙 지각에서 해양 지각까지, 형성 기작으로는 평행/부채꼴 균열에서 평행이동까지의 광범위한 범위를 갖는다. 2018년(ARA09C 항차)과 2021년(ARA12C 항차)에 쇄빙연구선 아라온을 이용해 해저평원의 수심 2,160~2,250 m 범위의 3개 정점에서 해양지각의 연령 결정에 필수적인 역할을 하는 해양지열의 관측이 이루어졌다. 해양지열 정점은 약 40 km에 걸쳐 확장축에 수직으로 위치한다. 퇴적물 코어 시료의 실험실 열전도도로부터 보정된 현장 열전도도를 사용하면, 관찰된 해양지열은 54~60 mW/m² 범위를 보인다. 해양지각을 가정할 때, 해양지열 관측결과는 형성 시기로서 후기 백악기(중생대)에 해당한다. 추정된 연대는 후기 중생대-신생대 동안 마카로프 분지가 열리면서 척치 해저평원 형성이 활성화되었다는 가설을 뒷받침한다. 이 시기는 동쪽으로 해저평원에 인접한 척치 보더랜드(Chukchi Border Land)의 열개 현상 발생과 동시대이다. 본 연구의 해양지열 관측결과로 퇴적물 내 가스하이드레이트 안정영역 하부(the base of the gas hydrate stability zone)의 위치가 추정되었고(332~367 mbsf), 이는 척치 고원(Chukchi Plateau)에서처럼 가스하이드레이트와 연관된 해저면 모사 반사면을 식별하는 데 도움이 될 것이다. 척치 해저평원의 정확한 형성 과정과 맨틀 열구조에 대한 이해를 높이기 위해 해양지열 관측을 포함한 추가적인 지구물리 탐사가 필요하다.

• 자원환경지질
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• 제34권3호
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• pp.271-281
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• 2001

팔봉광산 주변 지역의 오염 특성을 밝히기 위해 선광광미와 주변 토양의 중금속 오염 특성을 조사하였다. 연구 지역의 토양은 일부 토양을 제외한 대부분의 토양이 롬 토양이었으며, 하천 주변 토양 일부도 상류 지역에서 하류쪽으로 가면서 로미 샌드_샌디 롬 토양에서 롬토양으로 점이한다. 토양 내의 유기물 함량은 평균 2% 정도로 낮았으며, 토양의 pH는 모든 시료에 걸쳐 약간 산성을 띄는 6.0$\pm$0.1이다. 연구 지역에서 분석된 암석, 일반토양, 광미 및 퇴적시료에서는 암석으로부터 기인된 일반토양에서는 중금속의 함량이 암석 자체에 포함된 농도보다 약간씩 낮아져 이들이 지표수나 지하수에 의해 침출되어 나감을 보여준다. 광석으로부터 분리된 광미 더미 시료에서는 납, 구리, 비소의 농도가 높다. 하천 퇴적시료에서도 정상적인 확산 특성을 보이나, 상류 시료에서 납, 구리의 농도는 광미 더미에서 보다 훨씬 높은 농도를 보이는 한편, 비소는 그 농도가 급격하게 떨어지는 특성을 보인다. 카드뮴과 구리, 비소의 농도 변화는 운반 매체로서의 지표수 혹은 지하수의 매질 특성에 기인한 것으로 해석된다. 중금속 농도 분포와 퇴적입자 크기는 카드뮴, 구리 및 납 등은 모래 및 실트와 비교적 높은 상관관계를 보이는 반면, 비소와 수은은 점토입자와는 상관관계가 높았다. 연구 지역에서 측정된 중금속의 거리별 확산 특성은 하천 주변 토양 중 표토 및 심토층에서는 광미 더미로부터 100m~200m에 구간에서 측정된 중금속 농도가 광미 더미에서 먼 다른 지역과는 현격하게 높은 농도를 보이는 점이다. 카드뮴과 구리, 납 및 수은의 농도가 차이가 많으며, 비소는 차이가 크지 않다. 육가 크롬은 전 구간에 걸쳐 검출되지 않는다. 중금속의 농축은 광산 개발지나 광미 더미로부터 기인되어, 물에 의해 이동, 침전되었을 것이다. 하천 주변 표토 및 심토층에서는 모든 중금속 농도가 광미 더미에서 하류쪽으로 이동한 600m~2000m 구간에서 상승하였다. 광미 확산 토양 시료에서는 중금속의 농도가 광미 더미로부터 멀어질수록 비교적 일정하게 감소한다. 600~2000m 거리구간에서의 각 중금속의 농도 상승은 지하수에 의해 이동되었을 것으로 추정된다. 중금속의 유동에는 유동 지하수의 pH, Eh 및 콜로이드 입자의 양, 산화망간 및 산화철의 존재에 따른 지하수의 상태 변화가 밀접하게 연관되었을 것이다. 지하수 조건은 3 정도의 비교적 낮은 pH와 +3~+5에 해당되는 산화 조건과 콜로이드는 적고 산화망간 및 산화철이 같이 유동하지 않은 상태였다. 중금속의 유동은 과거의 광산활동과 연관되었을 것이다. 연구지역에서는 오염 토양이 식생의 중금속 오염에는 영향을 미치지 않는다.

• 한국토양비료학회지
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• 제41권4호
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• pp.235-238
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• 2008

토양침식을 예측하는 WEPP(Water Erosion Prediction Project)모델은 연방 정부기관이 토양과 물 보전 및 환경을 계획하고 평가하는데 활용하고자 1985년 8월 차세대 물에 의한 토양침식을 예측하기 위해 만들어졌다. 미농무성 농업연구소에 의해 개발된 WEPP 모델은 경험적인 침식 예측을 위한 도구로써 침투, 유거수, 강우와 물에 의한 토양입자의 분리, 침전물의 이동, 퇴적, 작물의 생장 및 수확 후 잔여물의 분해 등을 포함한 토양 침식과 관련된 많은 중요한 물리적 과정을 모의한다. WEPP 모델은 모델을 구성하는 모듈의 입력자료와 모델을 시험하기 위해서 필요한 자료를 경작지, 초지, 산림 등 광대한 현장 실험 결과들로부터 얻었다. 미국내 여러 농업연구소와 협력 대학 등 수 많은 연구소의 큰 노력으로 모델을 만들 수 있었다. WEPP 모델은 경사지 혹은 작은 유역 규모에 적용이 가능하며, 물리적 모델이기 때문에 미국과 다른 여러 나라에서 중요한 자연자원을 효과적으로 평가할 수 있다. 최근 들어 DOS프로그램으로 만들어진 초기 WEPP모델을 윈도우 인터페이스와 GIS프로그램을 통합하여 향상시켰다. 또한, 바람과 물에 의한 침식을 통합 예측하는 시스템을 쉽게 이용할 수 있도록 구축 중에 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제37권1호
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• pp.239-246
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• 2017

국내 중소하천의 횡단구조물인 보 또는 낙차공은 대부분 고정식 콘크리트 구조물이며, 저층수의 배제가 쉽지 않다. 횡단구조물로 인해 유사가 퇴적되며, 유사에 흡착한 오염물들이 그대로 하천의 바닥을 오염시키고 있다. 이에 저층수 및 퇴적유사에 대한 관심이 증가하고 있는 실정이며, 이러한 대안의 하나로 횡단구조물 상류와 하류를 하상 아래로 연결시키는 구조물로써, 보 상류 저층의 물 및 유사 배제를 목적으로 저층수배출관을 설치하는 방안이 있다. 그러나 사석이 유입되고, 배제 되지 않을 경우 효율성이 크게 저하될 가능성이 있다. 이에 본 연구에서는 저층수 배출관 내 사석을 배제할 수 있는 능력에 대한 연구를 수행하였다. 사석과 거동이 유사한 유사(sediment)의 한계조건(critical condition) 중 한계전단력(critical shear stress) 유도과정과 달랑베르의 원리(d'Alembert principle)를 응용하여 이동 중인 사석이 배제될 수 있는 조건(${\tau}_c{^*}$)을 유도하였다. 그러나 저층수 배출관 내 유입된 사석은 정지상태가 아닌 이동 중이므로, Lagrangian 기법을 활용하여 수리실험에서 도출된 유속으로 상대속도(relative velocity)를 제시하였다. 수리실험은 축척효과(scale effect)를 최소화하기 위해 폭이 5.0 m이고, 높이가 1.0 m인 광폭 개수로를 제작하였으며, 사용된 사석은 가공된 완전 구형을 사용하였다. 실험 결과 유속과 구형 입자 속도와의 비가 0.5~0.7 사이로 나타났으며, 이러한 결과를 유도된 식에 적용하여, 최종적으로 사석이 배제되는 조건을 도출하게 되었다. 구간은 입자레이놀즈수($Re_p$)와 무차원 한계 전단력(${\tau}_c{^*}$)에 따라 크게 3가지로 구분되었다. 배제 구간(exclusion section), 확률적 배제 구간(probabilistic exclusion section), 비배제 구간(no exclusion section)이다. 본 연구결과는 횡단구조물의 저층수 배출관 설계시 유용한 기초 정보를 제공할 수 있을 것이다.

• 한국전통조경학회지
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• 제32권3호
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• pp.1-9
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• 2014

본고의 검토는 익산 왕궁리유적에서 조사된 후원 조사 결과로서, 후원을 조성하고 있는 시설들에 대해 살펴보는 것을 목적으로 하였다. 백제 사비기에 조성된 궁성 유적인 익산 왕궁리유적의 정원시설과 후원에 대한 조사 결과를 통해 백제의 궁내원에 대한 연구의 기초가 마련되었다. 익산 왕궁리유적의 후원을 구성하는 시설은 1) 석축시설, 2) 도수시설 : 환수구(동 서 북측 및 출수구 암거시설 등 출수시설) 및 곡수로(1~6 및 집수시설), 3) 방형초석 건물지로 나눌 수 있다. 본고에서는 후원 시설들의 조성과 배치에 대한 조사 결과를 정리하여 백제 사비기 도성에서의 궁원의 원형 복원을 위한 기초를 마련하고자 한다. 먼저, 석축시설은 물의 집수 혹은 경계의 역할을 담당하기 위한 것으로 판단된다. 특히 말각장방형석축시설은 이음부를 통해 환수구까지 물이 이동하였던 것으로 생각되며 조경, 집수 및 도수의 역할을 복합적으로 담당했던 것으로 보인다. 위의 두 시설은 궁성이 조성될 때 후원의 대표적인 시설이었다는 것을 확인하였다. 서사면의 석렬시설은 아래쪽에 위치하는 공방시설 등에 물로 인한 피해를 막기 위해 조성된 것으로 추정된다. 환수구 역시 동측궁장(성벽)과 북측궁장(성벽), 서측 경사면 아래쪽을 경계짓고 보호하는 역할을 하였다. 환수구는 물을 집수 혹은 치수하는 역할을 하였고, 동시에 관상을 위한 조경의 역할도 담당하였던 것이다. 백제~통일신라시대에 이르는 동안 환수구는 물에 의한 내부 퇴적의 진행이 이루어지며 지속적으로 사용되었던 것으로 추정된다. 이후, 환수구 내부가 완전히 퇴적된 시기에, 환수구와 동일한 필요성으로 서측 경사면에 곡수로가 새롭게 조성되었다. 구릉정상부의 방형초석 건물지는 주변의 백제 기와무지 등의 존재를 통해 백제 사비기에 처음 조성되어 이후 개축을 거치며 방형의 초석이 설치된 건물로 사용되었던 것으로 보인다.

• 자원환경지질
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• 제34권3호
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• pp.283-299
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• 2001

공주시 금흥 생활쓰레기 매립지의 중간 복토재와 차수재에서 채취한 시료에 대해 0.1N HCI 용축, 전함량 분석 및 연속추출분석을 실시하여 As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Sr, Ti와 Zn 함량을 ICP-AES로 분석하였다. 또한, 비교를 위해 오염되지 않은 토양과 퇴적물 시료를 분석하였다. 연속추출 결과, Cu는 유기물이 용해되는 단계에서 우세하였으며, As, Ni, Sr, Ba와 Mn은 이온교환단계에서 우세하였다. 대부분의 Zn와 Mn은 산화광물, 탄산염광물 및 규산염광물과 수반되었다. Cd와 Pb는 주로 산화광물과 유기물과 수반되었다. Co, Cr, Fe와 Ti의 주요 운반자는 규산염광물이었으며, 다음으로 중요한 운반자는 산화광물이었다. 중간복토재와 차수재 시료에서 유기물과 수반된 금속의 백분율은 Cu(48%)〉Ti(42%)〉Pb(27%)〉As(25%)〉Cd(20%)의 순이었다. 연속추출결과를 근거로 추정하면, 중간복토재와 차수재에 함유된 금속의 이동도는 다음과 같이 제시되었다. : Cd〉Sr〉Ni〉Mn〉Ba〉Cu〉Pb〉Zn〉〉Co〉Ti〉Fe〉Cr. 'Geoaccmulation index'와 'enrichment factor'에 근거하면, 금흥 매립지와 농경지에서 채취한 시료들은 Cu, Ni과 Cr의 오염수준이 의미가 있었다. 이들 원소의 농집은 오염에 기인하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제13권4호
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• pp.279-287
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• 2010

고성만 해역의 수질 특성 및 정체성을 알기 위해 1987년~2009년간의 만내 1개 정점에 대한 표.저층 수질에 대한 장기관측 자료를 분석하였다. 그 결과 고성만 해역의 수질은 chlorophyll-a, DIP, DIN을 기준으로 중영양(Mesotrophic) 단계이고, 화학적산소요구량(COD) 기준으로 해역등급 2등급으로 볼 수 있어, 고성만은 만내에 유입된 물질수지의 확산이 비교적 더딘 폐쇄성 내만임에도 불구하고 수질은 비교적 양호한 것으로 판단된다. 조사기간 전 기간에 걸친 수질성분에 대해 이동평균 시계열분석, 상관분석 및 회귀분석한 결과 고성만 해역은 시간의 경과에 따라 용존무기인(DIP)은 축적되고, 용존무기질소(DIN)는 감소하는 추세를 보였다. 또한 고성만 해역의 식물성플랑크톤 성장의 제한인자는 용존무기질소(DIN)이고, chlrophyll-a의 농도는 8월의 $4.60{\mu}g/L$로 가장 높았다. 계절 평균 및 계절지수는 11월이 가장 높아 고성만의 영양염 수지는 담수 등에 의한 외부유입보다 만의 내부 즉 수산생물의 대량 양식 및 저층 퇴적물에서의 용출 등이 더 큰 요인으로 작용하는 특징을 보였다. 따라서 고성만 해역의 수질 또는 해역 관리를 위해서는 목적에 따라 동 해역의 용존무기인(DIP), 용존무기질소(DIN) 등의 영양염 수지에 대한 고려가 필요한 것으로 보여진다.