• 생태와환경
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• 제53권4호
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• pp.365-373
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• 2020

호소 생태계에 대한 생물측정망 조사 및 평가지침은 동물플랑크톤 조사의 편의성을 고려하여 출현 종 수와 개체군 밀도, 군집 지수 등을 상대적으로 비교하기 위해 수심 5m 이하의 얕은 호소-수변부에서 사선끌기, 수심 20 m 이상 호소-전수심 수직끌기, 그 이상의 깊은 호소-20 m까지의 수심을 대상으로 한 수직끌기를 제시하고 있다. 본 연구에서는 지침에서 제시하는 방법 중 사선끌기법과 20 m 수직 끌기법을 각각 전수심을 대상으로 한 조사 방법과 비교하여 동물플랑크톤 군집 정보의 차이 및 특성에 대해 분석하였다. 군집 지수의 경우 수심이 얕은 호수에서의 사선끌기법/수직끌기법 비교에서는 차이를 보이지 않은 반면, 수심이 깊은 호소에서는 끌기 수심을 20 m로 제한할 경우보다 전수심 수직끌기를 적용했을 때 다양도 및 풍부도 지수가 상승하는 것으로 나타났다. 또한, 사선끌기 및 20 m 수직끌기를 통해 채집한 동물플랑크톤 시료로부터 표면~저층 상층부까지의 전수심을 채집 대상으로 설정한 경우보다 약 3배 정도 높은 개체군 밀도가 계산되어, 동물플랑크톤 총 개체 밀도가 크게 과대 평가되는 것으로 나타났다. 이러한 차이는 동물플랑크톤 수직 분포 특성상 발생하는 수층별 동물플랑크톤 개체 밀도 차이 및 여과된 원수량의 차이에서 비롯된 결과로 판단되며, 이에 따라 호소를 대변하여 수체 간 또는 수체 내 변동을 보다 정확히 파악하고 호 내 2차 생산과 관련한 기능적 정량 지표로서 동물플랑크톤 군집 정보의 활용을 고려할 경우, 수심에 따른 개체군 밀도 분포와 전체 개체수 환산 시 수층별 기여율을 고려한 전수심 수직끌기 방법의 적용이 보다 적절할 것으로 분석되었다.

• 지능정보연구
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• 제27권1호
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• pp.65-82
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• 2021

주식시장에 참여하는 투자자들은 크게 외국인투자자, 기관투자자, 그리고 개인투자자로 구분된다. 외국인투자자 같은 전문투자자 집단은 개인투자자 집단과 비교하여 정보력과 자금력에서 우위를 보이고 있으며, 그 결과 시장 참여자들 사이에는 외국인투자자들이 좋은 투자 성과를 보이는 것으로 알려져 있다. 외국인 투자자들은 근래에는 인공지능을 이용한 투자를 많이 하고 있다. 본 연구의 목적은 투자자별 거래량 정보와 머신러닝을 결합하는 투자전략을 제안하고, 실제 주가와 투자자별 거래량 데이터를 이용하여 제안 모형의 포트폴리오 투자 성과를 분석하는 것이다. 일별 투자자별 매수 수량과 매도 수량 정보는 한국거래소에서 공개하고 있는 자료를 활용하였으며, 여기에 인공신경망을 결합하여 최적의 포트폴리오 전략을 도출하고자 하였다. 본 연구에서는 자기 조직화 지도 모형 인공신경망을 이용하여 투자자별 거래량 데이터를 그룹화하고 그룹화한 데이터를 변환하여 오류역전파 모형을 학습하였다. 학습 후 검증 데이터 예측결과로 매월 포트폴리오 구성을 하도록 개발하였다. 성과 분석을 위해 포트폴리오의 벤치마크를 지정하였고 시장 수익률 비교를 위해 KOSPI200, KOSPI 지수 수익률도 구하였다. 포트폴리오의 동일배분 수익률, 복리 수익률, 연평균 수익률, MDD, 표준편차, 샤프지수, 벤치마크로 지정한 시가총액 상위 10종목의 Buy and Hold 수익률 등을 사용하여 성과 분석을 진행하였다. 분석 결과 포트폴리오가 벤치마크 대비 2배 수익률을 올렸으며 시장 수익률보다 좋은 성과를 보였다. MDD와 표준편차는 포트폴리오와 벤치마크가 비슷한 결과로 성과 대비 비교한다면 포트폴리오가 좋은 성과라고 할 수 있다. 샤프지수도 포트폴리오가 벤치마크와 시장 결과보다 좋은 성과를 내었다. 이를 통해 머신러닝과 투자자별 거래정보 분석을 활용한 포트폴리오 구성 프로그램 개발의 방향을 제시하였고 실제 주식 투자를 위한 프로그램 개발에 활용할 수 있음을 보였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권8호
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• pp.629-641
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• 2021

본 연구에서는 2차원 수치모형(Nays2DH)을 적용하여 금강에 건설된 세종보를 중심으로 보 개방 후에 홍수량 변화에 의한 하도의 지형변화 과정을 분석하였다. 이를 위해 부등류, 부정류(단일사상), 연속홍수사상을 수문특성을 반영한 흐름조건으로 수치모의를 수행하였다. 부등류 수치모의 조건은 유황에 따른 정상유량으로 상류단 경계조건을 가정하였다. 부정류와 연속홍수사상의 경우에는 실제 홍수사상들로부터 정규 수문곡선 (normalized hydrograph)을 산정 한 후, 시나리오에 따른 첨두유량으로 정규 수문곡선을 재구성하여 상류단 유량으로 가정하였다. 본 연구에서는 지형학적 변화를 정량적으로 평가하기 위해 하상기복지수(BRI)를 산정하여 시간에 따른 하상변동을 분석하였으며, 연구지역의 항공사진과 수치모의 결과를 정성적으로 비교하였다. 부등류 수치모의 결과, 각 유황별 유량이 증가하면 하폭 대 수심의 비는 감소하고, 사주의 이동속도는 증가하였다. 하상기복지수는 초기에는 증가하지만, 시간이 증가함에 따라 변화량이 작아졌다. 또한 유량이 증가하면 하상기 복지수가 증가했다. 부정류 수치모의 결과 사주의 이동속도는 유량의 변화에 따라 감소했다. 또한 첨두홍수에 대한 지형적 반응에서 시간지체(time lag)가 발생했다. 즉, 부정류에서는 하상고의 변화는 수리학적 조건에 대하여 위상지연(Phase lag) 이 나타났다. 연속홍수사상 발생에 의한 부정류 수치모의 결과에서는 각각 첨두홍수 발생에 따른 사주의 이동속도는 홍수발생이 반복됨에도 불구하고 급격하게 감소했다. 또한 부정류 수치모의 결과와 마찬가지로 위상지연이 나타났으며 사주의 이동속도는 지수적으로 감소하는 특성을 보였다. 하상기복지수는 시간경과에 따라 증가하였으나, 첨두홍수가 연속으로 발생하였음에도 불구하고 하상기복지수의 증가율은 완만하였다. 본 연구를 통해 하천의 수문특성을 반영한 지형변화 과정을 수치모의를 수행하여 분석하였으며, 이를 통해 흐름특성에 따른 하상변동의 정량적인 예측모의를 현장에 적용할 수 있는 방법을 제시할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제36권2호
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• pp.165-176
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• 2022

화포천 습지의 어류 군집 특성을 밝히기 위해 2020년 5월부터 9월까지 3회 조사를 실시하였다. 조사기간 동안 8개 지점에서 채집된 어류는 7과 21종 735개체였다. 우점종은 치리(Hemiculter eigenmanni, 23.8%), 아우점종은 배스(Micropterus salmoides, 10.3%), 그 다음으로 피라미(Zacco platypus, 9.5%), 붕어(Carassius auratus, 9.4%), 참붕어(Pseudorasbora parva, 9.0%), 참몰개(Squalidus chankaensis tsuchigae, 6.7%), 큰납지리(Acheilognathus macropterus, 5.4%), 블루길(Lepomis macrochirus, 5.2%), 모래무지(Pseudogobio esocinus, 4.1%), 끄리(Opsariichthys uncirostris amurensis, 3.7%), 떡붕어(Carassius cuvieri, 3.3%) 등의 순으로 우세하였다. 법정보호종은 환경부지정 멸종위기 야생생물 II급의 백조어(Culter brevicauda) 1종이 확인되었고, 한국고유종은 참몰개 1종(4.8%)이 출현하였다. 외래종은 배스, 블루길, 떡붕어 3종이, 육봉형 어류는 밀어 1종이 채집되었다. 선행연구 결과와 비교하면, 유수역에 서식하는 어류의 비율은 감소하고 정수역에 서식하는 어류의 비율은 증가하는 경향을 보였는데, 특히 생태계교란 야생생물로 지정된 배스와 블루길은 점차 증가하는 경향을 보였다. 어류 군집분석 결과, 본류 지점들(St. 1, 3, 4, 5, 6, 8)은 우점도는 낮으나 다양도와 풍부도는 높았고, 지류(St. 2, 7) 등의 지점들은 우점도는 높으나 다양도와 풍부도는 낮았다. 어류를 이용한 하천 건강성은 나쁨(6개 지점), 보통(1개 지점), 매우 나쁨(1개 지점)으로 평가되었다. 수질 등급은 화학적산소요구량(COD)과 총유기물질(TOC), 부유물질(SS), 총대장균군수(TC) 등으로 인해 약간 나쁨으로 평가되었으며, 연도별 수질은 생물학적산소요구량(BOD), 화학적산소요구량, 부유물질, 클로로필-a(Chl-a) 등이 점차 증가하는 경향을 보였다. 화포천 습지의 안정적인 어류 서식 및 하천 건강성을 향상시키기 위해서는 수질개선 및 생태계교란종(배스, 블루길)의 체계적인 관리가 요구된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권10호
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• pp.761-774
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• 2022

가뭄과 홍수의 예측, 기후변화가 유역 유출량, 더 나아가 수질 및 생태계에 미치는 영향의 정확한 분석을 위해서는 수문 모의 과정의 불확실성을 정량화하고 최소화하기 위한 노력이 필요하다. 수문자료동화는 수문모형의 상태량이나 매개변수를 갱신(update)하여 모의 초기 조건의 가장 가능성 있는 추정치를 생성하는 기법으로, 실시간 관측 정보를 이용하여 예측 정확도를 향상시킬 수 있는 방법이다. 본 연구에서는 airGRdatassim 모형을 이용하여 앙상블 기반 순차 자료동화 기법인 앙상블 칼만 필터와 파티클 필터로 용담댐 유역에 대해 일 유출을 모의하고, 자료동화 기법별 특성을 비교 및 분석하였다. 모의 결과, Kling-Gupta efficiency (KGE) 지표가 자료동화 적용 전 0.799에서 앙상블 칼만 필터와 파티클 필터 적용시 각각 0.826, 0.933으로 향상되었다. 또한 기상 강제력 노이즈의 범위, 갱신 대상 상태량 설정, 앙상블 수 등 수문자료동화의 설정과 관련된 하이퍼-매개변수(hyper-parameter)의 불확실성이 모의 예측 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 강수 및 잠재 증발산 강제력의 오차 범위에 대한 민감도 분석 결과, 모든 모의 범위에서 파티클 필터가 앙상블 칼만 필터보다 예측 성능이 우수하였다. 파티클 필터는 기상 강제력 오차 크기가 작을수록 모의 성능이 향상되었으며, 앙상블 칼만 필터는 상대적으로 오차가 큰 경우 최적 성능이 확인되었다. 한편, 자료동화시 갱신되는 상태량의 종류를 줄일수록 자료동화에 의한 모의 성능은 감소하였다. 본 연구의 모의 실험 결과는 앙상블 자료동화를 이용하여 일 유출 모의 정확도 향상이 가능하지만, 최적 성능을 발휘하기 위해서는 수문자료동화 기법별 하이퍼-매개변수의 적정한 조정이 필요함을 함의한다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제49권3호
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• pp.240-249
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• 2022

본 연구는 인삼 습해 피해 설정을 확립하고 유전자원을 대상으로 엽록소형광 기법을 이용하여 습해 스트레스 수준을 평가하기 위해 수행되었다. 습해 스트레스 평가는 2년생 묘삼 57개 유전자원 대상으로 25일간 지제부까지 담수처리를 하였다. 피해 정도에 따라 5개 등급으로 분류하여 저항성 유전자원 3개, 감수성 유전자원 3개를 선발하였다. 인삼 유전자원 57개의 지하부 생체중 및 엽록소 함량은 대부분 감소하였고 저항성 유전자원보다 감수성 유전자원의 감소율이 크게 나타났다. 5개의 엽록소형광 매개변수는 습해 스트레스에 노출되는 기간이 길어질수록 증감하는 경향을 보였으며, 특히, Fv/Fm값이 0.8보다 낮으면 광계II의 반응중심이 손상을 입은 상태로 감수성 유전자원의 경우 습해 스트레스에 노출될수록 감소하였다. 본 연구결과에서 유전자원 57개의 최대양자수율(Fv/Fm)은 습해 스트레스 하에서 차이를 보였으며, 습해 스트레스에 저항성을 가진 습해 저항성 유전자원과 감수성 유전자원 간의 차이를 확인할 수 있는 매개변수로 판단되어 인삼 유전자원에 대해 습해 스트레스 수준을 평가할 수 있는 도구로 활용 가능하다고 사료된다.

• 생태와환경
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• 제55권3호
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• pp.231-243
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• 2022

인위적 교란은 담수 생태계에서 어류 군집의 생물다양성을 저하시키는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 교량건설이 어류 군집에 미치는 영향을 파악하기 위해, 단장천과 동천 내 총 8개 지점에서 2021년 6월부터 11월까지 어류조사를 총 5회 실시하였다. 조사 결과, 총 10과 23종 782개체가 채집되었으며, 우점종은 참갈겨니 (Zacco Koreanus)로 상대풍부도(Relative Abundance)는 50.89%로 나타났다. 유사도 지수와 UPGMA 결과, St. 3은 공사로 인해 정수역이 형성되고 하류 지점과 하상이 유사해졌음을 유추할 수 있다. 생활상에 따라 어류를 저서성(demersal)과 중층성(benthopelagic)으로 나누었을 때, 중층성 어류인 참갈겨니의 건강도가 공사지점 기준 상류지점보다 하류지점에서 낮게 나타났으며, 저서성 어류의 상대밀도는 과거에 비해 상류지점, 하류지점 모두 감소한 것으로 나타났다. 이는 교량 건설이 어류의 서식지에 부정적인 영향을 미치며, 특히 저서성 어류의 서식환경에 부정적인 영향을 미치는 것으로 판단된다. 공사에 의한 서식지 단편화, 미소서식처 파괴와 같은 교란을 완화하기 위해서는 하천의 저질상태, 유속 등을 고려한 오탁방지막과 침사지 설치와 같은 보전 방안이 필요한 것으로 사료된다.

• 생태와환경
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• 제55권1호
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• pp.35-48
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• 2022

한반도 하구의 어류군집 구조 및 다양성을 확인하고 해역에 따른 특성을 분석하기 위해서 2016년부터 2018년까지 3년간 총 325개 하구에 대해 어류군집을 조사하였다. 전체 하구의 규모(하폭)는 하구별 편차가 크게 나타났으며(14~3,356 m), 염도 2 psu 이하의 저염도 하구가 68.9%로 다수 분포하였다. 한반도 하구의 전체 출현종은 52과 149종이며, 우점종은 황어(relative abundance, RA, 12.5%), 아우점종은 숭어(RA, 9.5)로 나타났다. 한반도 하구는 해역에 따른 물리적, 화학적 서식 환경이 다르게 구성되어 있었으며, 이에 따라 어류군집도 통계적으로 유의한 차이를 보였다(PERMANOVA, Pseudo-F=26.69, P=0.001). 또한, 해역별 낮은 어류군집 유사도(SIMPER, 21.79~26.39%)에서도, NMDS 분석 결과 해역별로 유사한 어류군집을 가지고 있음을 확인하였다. 동해 하구의 어류군집은 타 해역과 비교하여 회유성 어종과 보호종의 중요성이 높게 나타나며, 남해 하구는 기수성 어종의 중요성이 높게 나타난다. 서해 하구의 어류군집은 담수와 관련 있는 요인(1차 담수어, 외래종)의 중요성이 크게 나타나는데, 이는 서해 하구의 많은 수가 닫힌하구 (78.2%)로 구성되어 염도가 낮게 나타나는 것과 관련이 있다. 이러한 해역별 어류군집 특성은 SIMPER 분석의 군집 유사도 기여종 분석에서도 유사한 결과를 보였다. 국내에서 하구의 어류군집 관련 연구는 대부분 단일하구 단위로 이루어져서 국가 단위의 하구 특성을 이해하고, 정책을 마련하는데 어려움이 있었다. 본 연구는 국가 단위의 하구 어류군집 구조의 현황 및 특성에 대한 자료를 제공할 뿐만 아니라, 군집지수의 분포, 주요 출현종의 서식처 염도 범위, 회유성 어종의 주요 소상 지점 등의 추가 자료를 제시하였다. 이러한 정보는 향후 한반도 하구의 관리를 위한 자료 및 연구에서의 참조 기준으로 활용될 수 있을 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권2호
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• pp.169-181
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• 2023

최근 지구온난화의 주원인인 이산화탄소(carbon dioxide, CO₂)의 배출량을 줄이기 위하여 한국은 탄소 배출량 감축목표와 탄소 중립을 선언하였으며, 이에 따른 지역별 배출량과 대기 중 CO₂ 농도의 정확한 평가가 중요해지고 있다. 본 연구에서는 Orbiting Carbon Observatory-2 위성자료와 CO₂ 배출량 자료를 활용하여 위성기반 대기 중 CO₂ 농도와 배출량의 시공간적 차이를 확인하고, 이러한 차이를 식생 성장에 따른 광합성 반응지수인 태양유도 엽록소 형광(solar-induced fluorescence, SIF)을 이용하여 설명하고자 하였다. 2014년부터 2018년까지 한국 지역에서 환경부 온실가스종합정보센터(Greenhouse Gas Inventory and Research Center, GIR) 및 Emissions Database for Global Atmospheric Research (EDGAR) 배출량은 지속적으로 증가하였지만, 위성에서 관측된 CO₂ 농도는 2018년에 전년 대비 감소하는 것으로 나타났다. 지역적으로 살펴보면 경기도, 충청북도는 2018년에 GIR, EDGAR 배출량이 증가하였지만 CO₂ 농도는 감소하였다. 또한, 배출량과 위성관측 CO₂ 농도의 상관성분석에서 서울과 강원도 지역에서 각각 0.22 (GIR), 0.16 (EDGAR)으로 낮은 상관성을 보였다. 대기 중 CO₂ 농도는 SIF와 지역별로 상이한 상관관계를 보였는데, 5~9월의 CO₂-SIF 상관성분석에서 서울과 경기지역은 -0.26의 음의 상관계수를, 충청북도와 강원도는 0.46의 양의 상관계수를 보이며 CO₂ 흡수와 대기 중 농도의 관계성이 지역별로 차이가 있음을 밝혔다. 따라서 대기 중 CO₂ 농도와 배출량 사이의 관계성을 분석함에 있어 CO₂ 흡수 과정에 대한 고려가 필요하다는 것을 시사한다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제12권1호
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• pp.9-23
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• 2007

본 연구는 1998년 5월 진해만의 저서동물 군집분석을 통하여 진해만 저서환경의 오염 정도를 파악하기 위해서 수행되었다. 진해만 내에 모두 67개 정점을 선정하여 퇴적물 입도 조성과 저서동물상을 조사하였다. 주요 표층 퇴적상은 silty clay, clay로 지역별 차이가 크지 않았다. 전체 저서동물의 평균 서식밀도는 984개체/$m^2$이었고, 총 255종이 채집되었다. 가장 우점하는 동물군은 다모류로 총 90종이 채집되었고, 평균 773개체/$m^2$의 서식밀도를 보였다. 대체적으로 진해만의 서쪽 해역은 저서동물상이 빈약한 반면, 만 입구와 가덕도 사이의 수로역은 높은 서식밀도를 나타내었다. 우점종은 다모류, Lumbrineris longifolia(16.9%), Tharyx sp.(6.7%), Chone teres(4.7%), Glycinde sp.(4.2%), 이매패류 Theora fragilis(4.0%), 갑각류 Corophium sp.(4.0%) 등의 순으로 나타났다. 주요 우점종은 동쪽 입구 수로역에서 집중적으로 출현하였다. 종 조성과 출현개체수에 근거한 집괴분석의 결과 진해만은 모두 3개의 정점군, 즉 마산만 입구역과 진해만의 서쪽 해역(정점군 A), 만의 중앙해역(정점군 B), 가덕도와 거제도 사이의 외해역(정점군 C)으로 구분되었다. 3개 정점군 중 진해만의 서쪽해역을 포함하는 정점군 A의 저서동물 출현종수 및 평균서식밀도가 가장 낮았고, 만 중앙해역인 정점군 B가 가장 높은 서식밀도를 보였다. 섭식유형군별 출현비율에 의한 BPI값과 유기물 집적에 대한 내성/민감도에 근거하여 구분한 생태그룹별 출현비율에 의한 BC값은 서로 유사한 경향이었다. 두 지수 모두 내만역에서 높은 오염도를 나타내었고, 비교적 유속이 빠른 동쪽 입구 수로역과 외해역에서 낮은 오염도를 나타내었다. 진해만의 저서동물 서식밀도는 과거에 비해 큰 변화가 없거나 소폭 감소한 것으로 볼 수 있었다. 진해만에서 출현한 상위 우점종의 종조성은 과거에 비해 큰 변화는 없었으나 오염지시종이나 기회종의 출현비율이 다소 증가한 것으로 볼 수 있었다. BC값에 근거하여 진해만을 오염 구배에 따라 구분해 본 결과, 유속이 빠르거나 외해의 영향을 받는 일부 해역을 제외한 대부분의 해역이 모두 중간정도의 오염 지역(meanly polluted site)으로 분류할 수 있었으며, 특히 일부 내만역의 오염도는 심각한 수준(heavily polluted site) 이었다.