• 한국환경과학회지
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• 제13권5호
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• pp.479-488
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• 2004

Five sediment cores from the tidal flat of artificial Lake Shihwa are analyzed in terms of sedimentology and geochemistry to evaluate the heavy metal contamination and redox condition of surficial sediment following the Shihwa seawall construction. The variability of concentrations of various elements depends on the depositional environment, and reflects the various redox conditions and sediment provenances. The amounts of Ti and Al and their ratio of Ti/ Al with respect to Li clearly indicate that there is an anthropogenic contribution to the surficial sediment. The high concentrations of heavy metals suggest an anthropogenic contribution at ST. 34 and ST. 22. Concentrations of most elements (Cr, Cu, Zn and Pb) are higher near the Shihwa-Banwol industrial complex than in the central part of Lake Shihwa. Concentrations of heavy metal in surficial sediment near the Shihwa-Banwol industrial complex are two to eight times higher than in the center of Lake Shihwa. Enrichment factors (EF), which are normalized by the unpolluted shale, suggests a significant metallic contamination near the Shihwa-Banwol industrial complex (SBIC). The redox condition is divided into two anoxic and mixed oxi $c_oxic zones based on the carbon:sulfur (C/S) ratios of organic matter and elemental relationships. Correlations among geochemical elements Mn, U and Mo are significantly different from site to site, and may therefore be an indicator of the spatial redox condition. Controlling factors for switching anoxic/oxic conditions are thought to be water depth and the differences in industrial effluent supply. The variations of the Cu/Mn ratio in the sediments confirms above mentioned spatial differences of a redox condition in part, and therefore shows a location-dependence redox condition in sediments at four other sites. The redox condition of the surficial sediment characteristics of the Shihwa Lake are controlled by its geographic location and water depth.th.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제26권2호
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• pp.65-70
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• 2003

Shihwa tidal freshwater marsh was constructed recently to treat pollutants entering Shihwa lake. In this study, we examined the spatial and temporal patterns of heavy metal accumulation in soils of Shihwa marsh and sought correlations between several soil variables (pH, electrical conductivity, organic matter, and acid ammonium oxalate-extractable Fe and Al contents) and the heavy metal concentration of soils. Surface soil samples (0∼20 cm) were collected in June 2000, November 2000, and July 2001, and were analyzed for heavy metals (Zn, Cd, Pb, Cu, Cr, As, and Hg) and soil chemical properties. The neutral pH and water-saturated conditions of Shihwa marsh appeared to favor immobilization of heavy metal through adsorption onto soils. The concentrations of heavy metal (especially Zn, Cu, and Cr) in soils of Shihwa marsh increased along the sampling occasions, suggesting that soils of Shihwa marsh serve as a sink of heavy metal. Among the sub-marshes, metal concentrations were highest in Banweol high marshes and lowest in Samhwa marshes. The temporal and spatial variations in the heavy metal concentrations of soils were correlated positively with organic matter and oxalate extractable Fe and Al contents, but negatively with electrical conductivity. These results suggest that organic matter and hydrous oxide of Fe/Al may playa key role in removing heavy metals in soils of Shihwa marsh, and that heavy metal removing capacity would increase with desalinization. However, the removal patterns of heavy metal by reeds warrant further studies to evaluate the total removal capacity of heavy metals by Shihwa marsh.

• 한국제4기학회지
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• 제19권2호
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• pp.35-37
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• 2005

Sediment samples from five stations at the Shihwa Lake sewage outfall, west coast of Korea, were collected to evaluate the effect of the outfall on benthic foraminifera. Heavy metal (Cu and Zn) polluted eastern part of the Shihwa Lake, adjacent to the Shihwa-Banwol Industrial Complexes, shows barren or nearly barren of benthic foraminifera, and the lowest number of species both at the core top and downcore. Excepting for the barren zone, pyritized benthic foraminifera abundantly occur both at the surface and downcore sediments in the western part of the Shihwa Lake, suggesting that foraminiferal disease by anoxic bacteria. Recent intrusion of pollutants from the Shihwa-Banwol Industrial Complexes and adjacent six major streams severely polluted the Shihwa Lake as shown by the low abundance (number/10 g) of benthic foraminifera, low number of A. beccarii, low species diversity, and absence of both Elphidium spp. and ostracodes at the surface sediments compared to the downcore. Except the barren zone, both pyritized and non-pyritized Ammonia beccarii occur dominantly in the surface sediments and downcore. Elphidium spp. (either pyritized or non-pyritized) do not occur in the surface sediments of whole stations. However, they occur from the entire downcore sediments except in the eastern part of Shihwa Lake. Arenaceous foraminifera do not inhabit in the heavily polluted areas as evidenced by the occurrence of relatively deep core depth (11-50 cm). Ostracodes occur at the downcore sediments, but they do not occur at the surface sediments. Ostracodes also do not occur at the heavily polluted areas in the eastern part of the Shihwa Lake both at the surface and downcore sediments, indicating that the abundance of ostracodes also can be used for a pollution indicator.

• International Union of Geodesy and Geophysics Korean Journal of Geophysical Research
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• 제26권1호
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• pp.59-73
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• 1998

Sediment samples from five stations at the Shihwa Lake sewage outfall, west cost of Korea, were collected to evaluate the effect of the outfall on benthic foraminifers. Heavy metal (Cu and Zn) polluted the eastern part of the Shihwa Lake, adjacent to the Shihwa-Banwol Industrial Complexes, shows barren or nearly barren of benthic foraminifers, and the lowest number of species both at the core top and downcore. Excepting for the barren zone, pyritized benthic foraminifers abundantly occur both at the surface and downcore sediments in the western part of the Shihwa Lake, suggesting that foraminiferal disease by anoxic bacteria. Recent intrusion of pollutants form the Shihwa-Banwol Industrial Complexes and adjacent six major streams severely polluted the Shihwa Lake as shown by the low abundance (number/10 g) of benthic foraminifers, low number of Ammonia beccarii, low species diversity, and absence of both Elphidium spp. and ostracodes at the surface sediments compared of both downcore. Except the barren zone, both pyritized and non-pyritized Ammonia beccarii occur dominantly in the surface sediments and downcore. Elphidium spp. (either pyritized or non-phyritized) do not occur in the surface sediments of whole stations. However, they occur from the entire downcore sediments except in the eastern part of Shihwa Lake. Arenaceous foraminifers do not inhabit in the heavily polluted areas as evidenced by the occurrence of relatively deep core depth (11-15 cm). Ostracodes occur at the downcore sediments, but they do not occur at the surface sediments. Ostracodes also do not occur at the heavily polluted areas in the eastern part of the Shihwa Lake both at the surface and downcore sediments, indicating that the abundance of ostracodes also can be used for a pollution indicator.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.219-235
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• 2013

시화조력발전소 가동에 따른 인근 해역의 해수특성 및 성층변화를 파악하기 위하여 3차원 수치모델을 이용하였다. 여름철의 경우, 하천을 통해 유입되는 담수의 영향으로 인해 시화호 내측의 밀도는 수온보다는 염분에 의해 더 영향을 받는다. 조력발전소 가동 전에 호 내측에서는 외해에 비해 상대적으로 고온, 저염의 해수특성을 보이는 반면에 조력발전소 가동 시에는 호 내측의 수온이 소폭 낮아지고 염분이 증가하는 경향을 보인다. 또한 조력발전소 가동 시 해수의 유입 유출이 활발해짐에 따라 혼합효과의 증대로 인해 시화호의 밀도는 증가하고 성층은 약화되는 것으로 나타났다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제2권2호
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• pp.78-86
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• 1997

시화 방조제 건설 후 급속도로 오염되고 있는 시화호 내의 식물플랑크톤 대증식 현상을 파악하기 위하여 1995년 10월부터 1996년 8월까지 시화호 내외에서 환경요인들과 식물플랑크톤 chlorophyll-a, 현존량, 우점종, 일차생산력 등을 4계절 조사하였다. 시화호는 부영양화된 기수호의 성격을 띄고 있으며 저층에는 밀도가 높은 잔류해수가 남아있다. 시화호의 표층에서 육상으로부터 유입된 오염된 하천수의 영향으로 chlorophyll-a 농도가 평균 168.0 ${\mu}g\;l^{-1}$에 이르는 식물플랑크톤 대증식 현상이 연중 지속적으로 일어났다. 식물플랑크톤의 대증식은 추계와 동계에는 돌말류 Cyclotella atomus 에 의해 주로 일어났고, 춘계와 하계에는 와편모류 Prorocentrum minimum 등과 황갈조류 등에 의해 일어났다. 시화호 바깥해역에서도 시화호수의 방류로 통계에서 하계에 걸쳐 돌말류 Thalassiosira nordenskioeldii, Skeletonema costatum, Chaetoceros sp. 등에 의해 대증식이 계속 일어났다. 시화호의 식물플랑크톤에 의한 일차생산력은 연평균 3,972 mgC $m^{-2}\;day^{-1}$로 높게 일어났다. 그러나 일차생산력의 대부분은 표층에서의 높은 광흡수로 수심 3 m 내로 국한되고, 추계와 동계에는 규산염이 제한요인으로 작용하여 더 이상 높게 나타나지 못하였다. 저층에서는 광제한 등으로 광합성 작용이 거의 없었고, 표층에서 떨어진 유기물이 분해되어 산소가 고갈되는 양상을 보였다.

• 한국해양공학회지
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• 제19권4호
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• pp.42-48
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• 2005

The sediment of Shihwa Lake contains an abundant quantity of cohesive sediments. The transport processes of the cohesive sediments are complex and difficult to predict, quantitatively. The cohesive sediments are the primary reason for the pollution of the environment and water quality in the coastal region. In this study, a column test has been performed. In order to quantify the settling velocities of sediment from Shihwa Lake, an experiment was conducted using a specially designed 1.8m tall settling column. A series of settling tests and physico-chemical property tests on Shihwa Lake cohesive sediments has been conducted to investigate the correlation between settling properties and their physico-chemical properties, which are represented as grain size distribution, mineralogical composition, and percentage oj organic contents. Experimental results of physico-chemical property tests show that Shihwa Lake sediments are relatively large in average grain $size(74\mu m)$ contain very small organic $material(6\%)$, and are dominantly composed of Quarts, which has relatively low cohesion. Thus, Shihwa Lake sediments might be specified as those whose settling properties are more influenced by gravity than cohesion. It is concluded that the magnitude of settling velocities of muddy sediments can be quite different, regionally, and it implies that field or laboratory experiments for settling velocity measurement should be preceded over the numerical modeling of muddy sediment transport, in order to obtain the reliable prediction results for a given specific site.

• 한국해양학회지:바다
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• 제4권3호
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• pp.198-207
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• 1999

시화호 내 5개 정점에서 채취한 주상시료들을 지화학적으로 분석하여 시화방조제 건설이후 퇴적환경 및 중금속오염에 대해 연구하였다. 시화호내 퇴적환경은 유기물의 C/N비와 C/S비에 의해 무산소환경, 산화환경, 그리고 두 환경이 공존하는 지역으로 세분되었다. 산화환원환경을 지배하는 요인은 수심과 퇴적물의 공급차인것으로 사료된다. 주상시료에서 분석된 지화학적 원소중 Mn-U-Mo간의 상관관계는 각 정점간의 산화 환원환경의 지시자로 사용이 가능하다. 주상시료들의 Al과 Ti 함량은 퇴적물특성에 의해 구분되며, 5개 중금속(Cr, Ni, Cu, Zn 및 Pb)함량은 중금속에 의한 오염정도를 지시한다. 중금속의 상대적 함량은 방조제에 가까운 시화호 중심부분에서 보다 안산-반월공단에 가까운 지역에서 높게 축적되어 있다. 특히 주상시료의 표층퇴적물은 시화호 중앙부보다 시화-반월공단쪽이 약 2-8배 정도로 중금속축적이 높다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2008년도 춘계학술발표회
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• pp.159-164
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• 2008

경기만에 건설된 인공호수 시화호 표층 퇴적물의 지화학 성분의 시 공간적 분포를 파악하기 위하여 2007년 7월에 14개 정점에서 시료를 채취하였으며, 각 성분은 CHN 분석기와 ICP/MS를 이용하여 분석하였다. 금속 농도는 반월 및 시화 공단, 주변 도시 등 다양한 인위적인 유입원에 의한 오염물질 유입 때문에 시화호의 내측에서 배수자문 방향으로 갈수록 감소하는 경향이었다. 또한 세립 퇴적물의 퇴적에 의하여 호수의 중앙에서도 높은 금속 농도를 나타내었다. 방조제 건설 이후 시화호의 환경을 개선하기 위하여 여러가지 방안이 시도되었지만 환경을 만족스럽게 개선하기에는 충분하지 못하였다. 따라서 환경 개선을 위한 지속적인 방안들이 추진되어야 할 것이다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제16권2호
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• pp.102-114
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• 2013

인공호수인 시화호 유역은 우리나라에서 가장 고도로 산업화가 진행되고 있는 지역 중 하나이며 현재 조력발전소 가동으로 인한 수질변화가 예상되고 있다. 본 연구에서는 2011~2012년 동안 총 14회에 거쳐 시화호 내 외측의 투명도, 저층 용존산소 포화도, 용존무기인, 용존무기질소 및 클로로필-a의 조사결과를 개정된 수질평가기준(수질평가지수, WQI)에 적용하여 시화호 주변해역의 시 공간적 수질변화 특성과 조력발전소 가동에 따른 수질개선 효과를 평가하였다. 수질평가지수는 시화호 내측의 산업단지 주변과 외측의 하수처리장 방류구 주변에서 상대적으로 높았으며 각각 시화방조제와 외해역으로 갈수록 감소하는 수평분포 특성을 나타내었다. 시화호 내 외측의 수질은 주로 시화호 유역의 산업지역, 도심지역 및 농촌지역에 산재하는 비점오염유출과 하수처리장 방류에 큰 영향을 받고 있는 것을 알 수 있었다. 시화호 내측 수질평가지수는 2011년 평균 53.0(IV 등급, 나쁨)에서 2012년 평균 42.8(III 등급, 보통)로 큰 폭으로 감소하였다. 조력발전소 가동이 해수교환량을 증가시켜 저층 빈산소 환경이 약화되어 시화호 수질이 크게 개선된 것으로 나타났다. 시화호 외측 수질평가지수는 2011년과 2012년 각각 37.4와 35.3으로 모두 보통(III 등급)의 수질상태를 보여 조력발전소 가동 이후 내측 해수의 외측 방류에 의한 수질 오염은 없는 것으로 판단된다. 그러나 군집분석 결과, 산업단지 주변의 시화호 상류지역은 조력발전소 가동을 통한 수질개선 효과가 미미한 것으로 나타났으며, 강우가 집중되는 여름철에 수질이 악화되고 있어 시화호 전체 수질을 개선시키기 위해서는 하천이나 우수토구를 통한 비점오염물질 관리 및 저감대책이 시급한 것으로 판단된다.