• 한국습지학회지
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• 제14권2호
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• pp.211-221
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• 2012

미더덕은 우리나라에서만 식용 및 양식하는 생물종으로, 2001년 본격적인 수하식 양식이 시작되어 15,084 M/T이 생산되었지만 2011년에는 2,655 M/T으로 생산량이 크게 감소하였다. 생산량 저감의 원인분석을 위해서는 어장 환경에 관한 물질수지 산정이 필요하다고 판단된다. 진동만 미더덕 양식장에서 하계와 동계에 현장 관측 장비인 벤틱챔버(BelcI)를 이용하여 미더덕 양식장과 대조구 정점에 대한 침강 flux와 용출 flux를 산정하였다. 7월 양식장, 2월 양식장, 2월 대조구에서 유기 탄소 침강 flux는 각각 72 mmol C $m^{-2}\;d^{-1}$, 93 mmol C $m^{-2}\;d^{-1}$, 34 mmol C $m^{-2}\;d^{-1}$로 나타났고, 유기탄소 산화율은 각각 13 mmol C $m^{-2}\;d^{-1}$, 81 mmol C $m^{-2}\;d^{-1}$, 31 mmol C $m^{-2}\;d^{-1}$로 나타났다. 영양염 용출 flux는 일반적인 경향을 띄었다. 결과적으로 유기탄소 퇴적 flux는 20:4:1의 비를 나타내었다. 탄소 순환의 물질수지 산정을 통해, 양식 생물의 생산량 저감에 관한 원인 분석연구에 기초 자료로써 활용될 수 있다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_3호
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• pp.1043-1060
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• 2023

최근 기후변화의 가속화로 바다에 의한 탄소의 흡수 작용을 칭하는 '블루 카본(blue carbon)'에 대한 관심이 많아지고 있지만, 탄소 순환의 핵심이 되는 해양 생태계에 대한 우리의 이해는 아직 부족한 실정이다. 본 연구는 탄소 순환을 고려한 글로벌 해양 생태 권역(marine eco-province)을 k-means clustering 기법을 활용하여 분류·분석하였다. 지난 20년 간(2001-2020) 위성을 활용하여 생산된 Carbon-based Productivity Model (CbPM) 순 일차 생산량(Net primary production, NPP), particulate inorganic and organic carbon (PIC and POC), 위성 관측과 재분석모델을 결합하여 생산한 해수면 염분(sea surface salinity, SSS) 및 온도(sea surface temperature, SST) 총 다섯가지 자료를 활용하였다. 최적화 과정을 거쳐 총 9개의 생태권역을 도출하였으며, 각 권역의 공간분포와 특성을 분석하였다. 이 중 5개의 권역은 주로 대양의 특성을 반영하고, 4개의 권역은 연안 및 고위도 해역의 특성을 반영하는 것으로 나타났다. 또한, 기존에 알려진 해양 생태 권역과의 정성적 비교를 통하여 탄소순환을 고려한 해양 생태권역의 특징을 상세히 분석하였다. 마지막으로 과거 5년 단위(2001-2005, 2006-2010, 2011-2015, 2016-2020)로 생태 권역의 변화를 분석하였으며, 연안생태계의 빠른 변화와 특히 담수유입으로 인해 생산량이 높고 생태적으로 중요한 권역의 감소를 확인하였다. 이러한 연구 결과는 탄소 순환 및 기후변화를 고려한 해양 생태 권역 분류 및 연안 관리에 대한 중요한 참고자료로 활용 될 수 있으며, 기후 변화에 취약한 지역에 대한 체계적인 관리 지침 개발에 활용될 수 있다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제2권2호
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• pp.151-159
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• 1997

1995년 6월, 남해안 통영지역 가두리양식장 해수-퇴적물 경계면에서 입자상유기물의 수직유입량과 용존산소의 소모량, 영양염류의 용출량을 관측하였다. 입자상유기물의 수직유입량은 저층고정식 sediment trap을 이용하였으며, 용존산소의 소모량과 영양염류의 용출량은 benthic chamber method로 측정하였다. 가두리양식이 연안부영양화에 미치는 영향과 가두리에서 유출된 입자상유기물의 확산강도를 정량하기 위해, 가두리 아래(수심 약 18 m, Cage Site)와 가두리에서 수평으로 약 100 m 가량 떨어진 곳(수심 약 32 m, Control Site)의 해수-퇴적물 경계면에서, 암모니아와 인산염, 규산염의 용출량을 비교하고, 탄소와 질소와 인의 mass balances를 추정하였다. 관측결과, 가두리정점(Cage Site)으로는 6400 mg C $m^{-2}d^{-1}$의 입자상유기물이 유입되었고, 동시에 230 mmol $O_2\;m^{-2}d^{-1}$ 이상의 용존산소가 소모되었다. 따라서 탄소의 경우, 가두리 아래 해저면으로 공급되는 유기 입자의 약 40%에 달하는 양이 해수-퇴적물 경계면에서 분해되며 (ca. 2400 mg C $m^{-2}d^{-1}$), 나머지 약 60%는 퇴적되어 매몰되는 것으로 보인다. (ca. 4000 mg C $m^{-2}d^{-1}$) 그러나 대비정점(Control Site)에서는 가두리정점에 비해 상대적으로 적은 양의 유기물유입과(ca. 4000 mg C $m^{-2}d^{-1}$), 낮은 용존산소소모율이 관측되었다(75 mmol $O_2\;m^{-2}d^{-1}$). 관측결과는 가두리에서 투기되는 대부분의 입자상유기물이 가두리 아래 해저면에 집중적으로 퇴적되고 있음을 보여주며, 가두리 부근 해저면으로 확산되는 입자상유기물의 양은 가두리에서 멀어질수록 급속히 감소함을 시사한다.

• 생태와환경
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• 제41권spc호
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• pp.21-26
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• 2008

본 연구는 $^{13}C$추적자를 사용하여 신구저수지 내 식물플랑크톤에 의한 1차 생산속도를 계산하고, $^{13}C$-GC/MS 기법을 사용하여 광합성을 통해 새롭게 만들어진 지방산의 생성속도를 분석하였다. 유광층 내의 SPM중 POM이 차지하는 비율은 약 76%였으며, 엽록소$-{\alpha}$의 평균 농도는 약 $89{\mu}g\;L^{-1}$이었다. 유광층 단위면적당 엽록소$-{\alpha}$ 총량, 1차 생산력, 엽록소$-{\alpha}$에 의한 탄소 고정 능력은 각각 112mg Chl-${\alpha}m^{-2}$, 3.53g C $m^{-2}\;d^{-1}$, 32mg C mg Chl-${\alpha}^{-1}\;d^{-1}$이었다. 수층 내 입자성유기물의 지방산 조성과 식물플랑크톤 광합성에 의해 새롭게 만들어진 입자성유기물의 지방산 조성이 거의 비슷한 것으로 미루어 보아, 본 연구기간 동안 수층의 입자성유기물은 대부분 식물플랑크톤에 의해 유래된 것으로 판단되었다. 또한 광합성을 통해 만들어진 유기물은 세포외배출 등의 과정을 통해 용존유기물 pool로 이동된 후 박테리아에게까지 빠르게 전달됨으로써, 박테리아에 의한 유기물 소비가 활발하게 일어나고 있는 것으로 판단된다.

• 한국수산과학회지
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• 제44권2호
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• pp.167-172
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• 2011

A three-dimensional ecological model (EMT-3D) was applied to Tokyo Bay to simulate 4,4'-bis (2-sulfostyryl)biphenyl (DSBP). The simulated results were in good agreement with the observed values, with a correlation coefficient of R=0.8431 and a coefficient of determination of $R^2$=0.7108. The sensitivity analysis indicated that the photolysis rate is the most important factor. Therefore, the parameters must be considered carefully in modeling. The mass balance results showed that the standing stock of DSBP in water and in particulate organic carbon was 621.2 and 19.5 kg, respectively, and the effluent flux to the open sea was 2.63 and 0.055 kg/day, respectively.

• 한국환경과학회지
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• 제29권10호
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• pp.969-979
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• 2020

A numerical simulation was conducted on perfluorooctane sulfonate (PFOS) in the Gwangyang Bay using a multi-box model to estimate the transport of organic chemicals in the coastal environment. The results of the sensitivity analysis on dissolved PFOS and PFOS in Particulate Organic Carbon (POC) indicate that they were most significantly influenced by the adsorption rate, desorption rate, and sinking velocity coefficients. PFOS in phytoplankton was found to be sensitive to bio-concentration and the excretion rate. The results of the mass balance indicate that the standing stocks of PFOS in water, POC, and phytoplankton are 345.55 g, 63.76 g, and 0.11 g, respectively, in the inner part and 149.90 g, 27.51 g, and 0.05 g, respectively, in the outer part. Considering flux in the inner part, adsorption to POC had the highest value among transition paths. The next highest were desorption, outflow to the outer part, and inflow to the inner part. Outflow into the open sea was found to have the highest value for the outer part.

• 상하수도학회지
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• 제31권2호
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• pp.169-175
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• 2017

This study applied microbubbles to reduce membrane fouling in wastewater reuse membrane processes, evaluated and compared the transmembrane pressure with or without the application of microbubbles and the cleaning efficiency with the application of aeration and microbubbles. In addition, this study analyzed foulants removed from the membrane surface. Changes in the transmembrane pressure of membranes with the presence or absence of microbubbles were observed. As a result, transmembrane pressure (TMP) increasing rate decreased twofold when applying microbubbles to realize stable operations. This study compared and evaluated cleaning efficiency applying aeration and microbubbles. As a result, the cleaning efficiency was 5% higher on average when applying microbubbles. In turbidity and total organic carbon (TOC), foulants were discharged when applying microbubbles twice as much as applying aeration. It is thought that particulate foulants precipitated on the membrane surface were more likely to desorb because the adhesion between the membrane surface and particle was weakened by microbubbles. Therefore, it is considered possible to effectively control membrane fouling because of the increase in cleaning efficiency when applying microbubbles to wastewater reuse membrane processes.

• 한국수산과학회지
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• 제47권5호
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• pp.622-629
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• 2014

This study induced biological denitrification and nitrification via a biofiltration process with the view of removing nitrogen from land-based fish farm effluent. To achieve this, we operated an aquaculture nitrogen-removal system that includes a denitrification and nitrification reactor [working volume 40 L, flow rate 64.8 L, HRT (hydraulic retention time) 14.8 h, HRT considering recycling of NOx 7.4 h]. In the continuous process, the nitrification rate of ammonium nitrogen exceeded 90% at a steady state and the denitrification efficiency exceeded 80% with recycling to a pre-anoxic reactor. In addition, the pH in the final effluent was lower with a low influent water alkalinity averaging 100 mg/L (as $CaCO_3$). For effective denitrification reactions, carbon must be supplied via particulate organic matter (POM) hydrolysis because of the low C/N (carbon/nitrogen) ratio in the water.

• 한국물환경학회지
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• 제38권1호
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• pp.10-18
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• 2022

This study was conducted to investigate the effect of soil and groundwater environment changed by wildfire on cesium adsorption and transport. Soil samples (A, B) used in the study were collected from Gangwon-do, where wildfires frequently occur, and the adsorption and transport of cesium in the samples were evaluated through batch and column experiments. As a result of the batch adsorption experiments with various concentrations of cesium (C_W ≈ 10~10⁵ ㎍/L), the adsorption distribution coefficient (K_d) of cesium was higher in sample A for all observed concentrations. It means that the adsorption capacity of sample A was higher to that of sample B, which was also confirmed through the parameters of adsorption isotherm models (Freundlich and Langmuir model) applied to the experimental results. The fixed bed column experiments simulated the actual soil and groundwater environment, and they showed that cesium was retarded approximately 43 and 27 times than a nonreactive tracer in sample A and B, respectively. In particular, a significant retardation occurred in the sample A. Although sample A contains little clays, total organic carbon (TOC) contents were 3 times greater than sample B. These results imply that particulate organic matter caused by wildfire might influence the adsorption and transport of cesium in the organic matter-rich soil and groundwater environment.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제9권1호
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• pp.66-77
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• 2015

In order to survey the seasonal variation of the chemical composition of particulate matter of $2.5{\mu}m$ or less ($PM_{2.5}$), $PM_{2.5}$ was sampled from 8 February 2013 to 31 March 2014 in an industrial area of Chiba Prefecture, Japan. Chemical measurements of the sample included: ionic components ($Na^+$, $NH_4{^+}$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $K^+$, $Cl^-$, $NO_3{^-}$ and $SO_4{^{2-}}$), carbonaceous components - organic carbon (OC) and elemental carbon (EC), and water-soluble organic carbon (WSOC). Also, secondary organic carbon (SOC) was measured based using the EC tracer method, and char-EC and soot-EC were calculated from the analytical results. The data obtained were interpreted in terms of temporal variation. Of the overall mean value of $PM_{2.5}$ mass concentration obtained during the study period, ionic components, OC and EC accounted for 45.3%, 19.7%, and 8.0%, respectively. $NO_3{^-}$ showed a unique seasonal distribution pattern due to a dependence on temperature and absolute humidity. It was estimated that an approximate temperature of $14^{\circ}C$, and absolute humidity of $7g/m^3$ were critical for the reversible reaction of $NH_4NO_3(p){\leftrightharpoons}NH_3(g)+HNO_3(g)$. The amount of OC and EC contributing to the monthly $PM_{2.5}$ mass concentration was higher in autumn and winter compared to spring and summer. This result could be attributed to the impact of burning biomass, since WSOC and the ratio of char-EC/soot-EC showed a similar pattern during the corresponding period. From the comparison of monthly WSOC/OC values, a maximum ratio of 83% was obtained in August (summer). The WSOC and estimated SOC levels derived from the EC tracer method correlated (R=0.77) in summer. The high occurrence of WSOC during summer was mainly due to the formation of SOC by photochemical reactions. Through long-term observation of $PM_{2.5}$ chemical components, we established that the degree to which the above-mentioned factors influence $PM_{2.5}$ composition, fluctuates with seasonal changes.