• 한국해양학회지:바다
• /
• 제8권4호
• /
• pp.357-368
• /
• 2003

남극 세종기지 앞에 위치한 마리안 소만의 여름 수층 구조과 부유물질 분산기작을 이해하기 위해 빙벽 앞에서 CTDT 연속측정을 하였으며, 측정기간 동안의 조석, 부유물질농도, 유속, 그리고 기상요인도 함께 분석되었다. 45 시간동안 1시간 간격으로 측정된 연속 수층 특성 분포에 의하면, 수심 0∼20 m에는 저온$.$저염$.$고탁도의 혼합 표층수가 존재하였고, 수심 20∼40 m에 고온$.$고염$.$저탁도의 최대수온층인 맥스웰 만 유입수가 나타난다. 그 아래의 수심 40∼70 m에는 주변 해수에 비해 저온$.$고탁도의 아빙하성 유출수인 중층 플름(빙하기저부)이 위치한다. 마지막으로 수심 70 m 이하에 나타나는 저층수는 저온$.$고염$.$저탁도의 특성을 보였다. 늦여름 (2 월초)에 연안의 높아진 설선에서 녹아 소만으로 유입하는 담수의 특성은 유입지역의 특성(지형, 빙하조건, 퇴적물의 구성 등)에 따라 수온과 부유물질농도에서 차이를 보였으며, 바람이 거의 불지 않는 측정시기 동안에는 저염$.$고탁도의 표층 플름이 유입지역에 제한적으로 나타났다. 지속적으로 강한 바람이 불 경우, 빙벽 앞에서 육성기원의 혼탁한 담수성 플름, 저온의 중빙하성 용승수/조수빙하 융빙수 그리고 맥스웰 만 유입수가 혼합되면서 표층에 혼합층(저온$.$저염$.$고탁도)이 발달하였다. 소만의 강수는 단기간 빙하성 유출 증가의 가장 큰 요인이며, 중빙하성 용승수의 발생은 조수빙하의 상태와 강수량이 크게 좌우하였다. 특히 많은 양의 강수로 인해 아빙하성 중층 플름의 유출량이 커지면서 중층 이하의 수심에 저염화를 초래하였다. 그러나 입자가 거의 없을 정도로 깨끗한 중앙 빙벽에서 나오는 중빙하성 용승수와 중층 플름의 유입량이 클지라도, 낮은 부유물질농도로 인해 육성기원 입자의 소만 퇴적율은 작을 것이다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.334-344
• /
• 2013

동해 연안양식장 주변해역의 월별 변화에 따른 수괴의 분포와 생물화학적 특성을 파악하기 위하여 2012년 짝수 월(2-12월)에 속초, 죽변, 감포 연안의 3개 지점에서 CTD 관측과 함께 용존산소(DO), 클로로필 a(Chl-a), 질산염과 인산염의 N/P 비의 분포 특성을 조사하였다. 속초, 죽변 및 감포 해역에 대한 등밀도선 위의 수온(T)-염분(S)도로 수괴를 분석한 결과, 이들 해역은 대마난류 표층수, 대마난류 중층수 및 북한한류수로 나타났다. 이들 수괴에서 수온과 염분의 분포 범위를 보면, 대마난류 표층수는 수온 $20-28.3^{\circ}C$와 염분 31.04-33.75, 대마난류 중층수는 수온 $8.1-16.3^{\circ}C$와 염분 33.00-34.49, 북한한류수는 수온 $1.8-9.4^{\circ}C$와 염분 33.78-34.42를 나타내었다. DO는 동계(12월, 2월)에 남에서 북, 봄철(4월, 6월)과 가을철(10월)에는 상층에서 하층, 하계(8월)는 중층을 중심으로 상하층으로 갈수록 그 농도가 높았다. Chl-a 농도는 동계(2월), 춘계(4월), 추계(10월-12월)에 $0.4{\mu}g/L$ 이하로 낮았고, 6-8월은 다른 월에 비해 고농도가 넓게 분포하였다. 특히, 감포는 8월에 강한 수온과 염분의 약층이 형성된 곳에서 띠 형태로 $2{\mu}g/L$ 이상의 고농도가 분포하였다. N/P 비는 2-6월과 12월은 전반적으로 그 비가 16 이하로 질산염이 영양염의 제한요소로 작용하였고, 8-10월은 그 비가 16 이상으로 연안 부근에서 인산염이 영양염의 제한 요소로 작용한 곳이 많이 나타났다.

• 한국수산과학회지
• /
• 제34권4호
• /
• pp.291-298
• /
• 2001

해수와 퇴적물, 그리고 생물체내의 유기주석화합물의 농도는 양식장이 밀집되어 있으며 선박의 출입과 정박이 잦고 해수교환이 원활치 못한 내만쪽 정점이 ($K-1{\sim}K-6, K-18)$ 외해쪽 정점에 ($K-8{\sim}K-10$) 비해 유기주석화합물의 농도가 높았다. 퇴적물의 조성에 있어 모래와 mud가 섞여있는 수로쪽 정점들에 비해 mud가 우세 한 내만의 정점에서는, mud에 강하게 흡착하는 TBT의 특성에 의해 TBT의 잔류농도가 내만에서 높게 나타났다. 유기주석화합물은 퇴적물에서 뚜렷한 계절적인 변화를 보였다 퇴적물 중 TBT의 농도가 7월 중 가장 높게 즉정된 현상은 봄철 증식이후 퇴적층 표면에 침강한 식물성 플랑크톤의 사체로 이루어진 입자물질의 공급으로 인한 유입량의 증가가 하나의 요인으로 생각된다. 퇴적층에 가까운 저층수의 해양환경요인 중에 7월에 수온과 용존산소값이 산화에 불리한 저온과 낮은 용존산소, 높은 화학적 산소요구량도 이와 같이 축적된 TBT를 보존시키는데 유리한 환경을 제공한 것으로 추정된다. 생물농축인자로 본 굴과 바지락의 주변 해수로부터의 농축 정도는 퇴적물내에 서식하는 바지락이 약 $20\%$ 정도 높게 나타났다. TBT 유기주석화합물의 참굴과 바지락에 대한 계절적인 변화는 광양만에서 이들의 산란시기와 일치한다. 즉, 방란$\cdot$ 상정이 생물 체내 유기주석화합물의 제거 기작의 하나의 요인으로 작용한 것으로 보인다. 방란이 일어나기 직전인 4월에 TBT의 농도가 2월에 비해 $50\%$ 이상 증가하였다가, 방란, 방정이 끝난 후 7월에 4월 평균치의 $25\%$ 이하로 감소하였다는 사실이 이와 같은 생물의 체외 방출기작이 작용했음을 말해 준다 TBT/DBT 농도비는 해수<생물<퇴적물 순으로 증가하여 해수에서 가장 활발한 분해작용이 일어나고 있음을 알 수 있고, 생물은 그 다음 순서로 분해작용을 하며, 퇴적물내에서는 TBT의 분해가 가장 저조하게 일어나고 있음을 알 수 있었다 해수와 퇴적물에서 관찰된 계절별 분배계수 ($K_d$)의 변화는 7월에 분배계수가 증가된 양상을 보여, 해수 중TBT가 퇴적층으로 효과적으로 제거되고 있음을 보여 주었다. 따라서, 봄철 이후 해수중 유기주석화합물이 입자물질의 표면에 흡착되거나 생물 체내에 방란 방정과 같은 기작을 통해 퇴적층으로 유입되고 있으며, 비교적 안정된 퇴적환경에서 해수나 생물체내에 비해 분해가 활발하지 않아 잘 보존되고 있음을 알 수 있었다. 이러한 현상은 해수 중 생물뿐 아니라, 저질에 살고 있는 생물들이 여름철에 퇴적층 표면에 농축된 유기주석화합물의 악영향을 가장 크게 받게 될 것으로 보인다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제39권6_1호
• /
• pp.1353-1369
• /
• 2023

해상에서는 재난·재해 사고가 발생했을 시 바람 등에 의한 기상영향과 해류, 조류와 같은 해상영향에 의해 피해 규모가 달라지게 되며, 빠른 현장 파악을 통해 적합한 방제 방안을 세워 피해 규모를 최소화할 의무가 있다. 특히, 해상에 유출되는 오염물질 중 상대적으로 낮은 점도와 표면장력으로 인해 해수면에서 얇은 막으로 존재하는 오염물질은 육안으로 식별하기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 현장에서 쉽게 활용 가능한 촬영장비를 활용하여 RGB 이미지에서 해수면의 부유성 오염물질을 탐지하는 알고리즘을 개발하고, 실 해역에서 획득된 입력자료를 활용하여 알고리즘의 성능을 평가하고자 한다. 개발된 알고리즘은 영상 강화 기법을 활용하여 오염물질과 일반 해수면의 강도값 대비를 향상시키고, 히스토그램(Histogram) 분석을 통해 배경 임계값을 찾아 오염물질 이외의 부유물질을 제거하여 최종적으로 오염물질을 분류한다. 본 연구에서는 개발된 알고리즘의 성능평가를 위해서 대체물질을 이용한 실 해역 테스트를 수행하였으며, 대부분의 부유성 해양오염물질은 탐지되었으나 파도가 강한 곳에서는 오탐지 영역이 발생하였다. 그러나 기존 알고리즘에서 단일 임계값을 사용한 탐지 방법보다 약 3배 이상의 개선된 탐지 결과를 보여준다. 본 연구개발 결과를 통해 기존 현장에서 육안으로 식별이 어려웠던 부유성 해양오염물질을 탐지함으로써 현장에서의 방제 대응 활동에 유용하게 사용될 것으로 기대된다.

• 한국수산과학회지
• /
• 제34권5호
• /
• pp.435-444
• /
• 2001

동해 연안에서 장기간 관측한 일일 수온과 바람자료간 상관분석과 NOAA 위성의 영상표면수온자료를 이용하여 하계 동해연안 냉수대의 시공간적 변동특성을 구명하였다. 울릉도 연안수은의 계절변화는 동해 인접 연안수온의 변동과 무관하게 생각되나, 하계 동해연안에 나타난 냉수대가 외해역으로 확장되어 울룽도 연안수온에 영향을 미칠 수도 있는 특이한 해양현상을 NOAA 위성 측정 수온과 현장 연안수온 변화로 알게 되었다. 하계 냉수대 발생시 동해연안과 울릉도간 해역에 평년보다 강한 수온약층이 형성되고, 강한 남풍계열의 바람이 지속적으로 이 해역에 영향을 미칠 때 이와 같은 현상이 발생될 수 있을 것으로 추정된다. 하계 동해연안에 나타난 냉수대는 지금까지 주로 연구된 기장-울기-감포연안 뿐만 아니라 동해 남부연안에서 북부연안까지인 서이말, 기장, 울기, 감포, 포항, 영덕, 죽변, 주문진, 속초연안에서도 출현빈도가 높게 나타난다. 동해연안에서 냉수대 출현, 소멸과 관련하여 연안역간 수온변동의 상관성은 동해 북부의 경우 매우 인접한 연안역간에 높은 관계성을, 동해 중부의 경우 비교적 넓은 공간의 연안역에 걸쳐 높은 상관 (상관계수 0.5 이상)을 가졌다. 동해남부의 경우, 거제도의 서이말 연안부터 포항일대까지의 연안역간에도 상관성이 비교적 높게 나타났는데 (상관계수 0.5 이상), 냉수대 발생시 동해남부 남단에 위치한 거제도의 서이말 연안수온은 인접한 부산과 기장 연안 수온의 변동관계성보다 약 120km 떨어져 있는 울기 연안의 수온 변동과 높은 상관성 (상관계수 0.7)을 보이는 원거리 연결(teleconnection)현상을 발견할 수 있었다. 지금까지 하계의 풍향, 풍속 등의 조건이 중층의 냉수를 용승 시켜 연안의 표면에 냉수출현을 가져다주며 냉수대의 출현 빈도와 강세 등 시공간적 변동양상을 결정하는 것 같은 다수의 연구 결과가 있으나, 가장 주된 냉수대 출현의 요인은 전체 해양 수괴가 평년에 비해 뚜렷한 저수온 현상을 보이는 해황 조건이라고 사료된다. 또한 $1^{\circ}C,\;10^{\circ}C$ 등의 등온선 분포수심이 외해역의 깊은 수심에서 연안역의 얕은 표면까지 급경사로 올라오는 기울기의 정도에도 밀접한 관계가 있다고 사료된다. 바람의 방향과 세기는 상기의 조건을 만족하는 해황에서 다만 부수적인 냉수대 출현, 변동의 요인이 될 수 있겠다. 향후 하계 동해연안 냉수변동과 밀접한 관련성을 갖는 동해 해황의 뚜렷한 저수온 현상 원인 규명을 위해서는, 동해 전해역에 걸친 광역 및 장기적 수온변동의 기작 구명과 변동주기의 정량화에 대한 연구가 수행되어야 하겠다.

• 한국수산과학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.404-412
• /
• 1994

하계 한국 동해 남부 연안해역의 4개 단면에서 1991년 9월 $2{\sim}8$일 사이에 수온관측 및 Ra동위체의 농도를 측정하였다. 수온의 연직분포를 보면, 북쪽 단면 A와 B에서는 강한 계절수온약층이 대체적으로 표층 $10{\sim}30m$ 사이의 수층에 존재하고, 단면 C에서는 $30{\sim}50m$ 수층에 수온약층이 나타난다. 단면 D에서는 특이하게 2개의 수온약층이 존재하고 연안쪽 정점에서 바깥쪽 정점으로 갈수록 수온약층의 존재수심은 급격히 깊어지는 것이 특징적이다. 그리고, 수온약층 상부에는 수온 $20^{\circ}C$이상의 대마난류표층수가 존재하고, 수온약층 바로 아래 수층에는 수온 $12{\sim}7^{\circ}C$의 대마난류중층수가 나타나며, 이 아래 수층에는 기원이 불분명한 $10^{\circ}C$이하의 냉수괴가 나타나고, 수심 약 150 m 이심층에는 $1^{\circ}C$이하의 동해고유수가 존재한다. 9개 정점의 $2{\sim}3$개 수층에서 채수한 해수의 Ra동위체 농도를 측정한 결과, 대마난류표층수의 특성값은 Ra-228이 $225{\pm}23$ dpm/kl, Ra-226이 $99{\pm}6$ dpm/kl이며, Ra-228/Ra-226 방사능의 비는 $1.9{\sim}2.6$범위였다. 대마난류중층수의 특성값은 Ra-228이 $71{\pm}12$ dpm/kl로 표층수중 농도의 약 1/3정도이고, Ra-226은 $80{\pm}6$ dpm/kl이며, 두 동위체의 비는$0.7{\sim}1.1$범위였다. 한편, 수온 $2{\sim}6^{\circ}C$범위의 냉수괴는 Ra-228이 $59{\pm}10$ dpm/kl이고, Ra-226은 $85{\pm}9$ dpm/kl였으며, 두 동위체의 비는 $0.6{\sim}0.9$범위였다. $65{\sim}120$ m 사이의 수층에서 수온 $2{\sim}6^{\circ}C$범위를 보이는 냉수괴의 기원을 밝히기 위하여 수온에 대한 용존산소 및 Ra동위체의 농도(혹은 동위체비)의 diagram을 분석하였다. 그 결과, 이 냉수괴는 북한한류수인 것으로 판명되었다. $T-O_2$ diagram으로는 이 냉수괴의 기원은을 알기 어려웠지만 Ra동위체의 농도를 이용하면 보다 명료하게 그 기원을 알 수 있었다. 그러므로, 동해에서 Ra동위체의 연직분포 측정은 각종 수괴의 혼합확산이나 변질과정을 이해하는 데 유용할 것이다.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제45권2호
• /
• pp.84-91
• /
• 2002

유기물과 질소 함량이 높은 하천수가 대하천에 유입되기전 소하천의 잡초가 자라는 홍수터에 살포하여 사질 토층을 수직 이동하는 동안 잡초의 근권에서 유기물의 분해와 함께 탈질에 의해 질소가 제거되도록 하는 홍수터 여과공법을 개발하였다. 직경 15cm, 길이 150cm의 PVC pipe에 실제 홍수터에서 채취한 사질의 토양을 충진하여 제작된 홍수터 모형에 하천수를 27.2, 40.8, $68.0\;ml/day/m_2$의 유량으로 연속적으로 살포하고 정상상태에 이른 후 토양 깊이별로 토양 용액을 채취하여 유기물과 $NO_3-N$을 비롯한 무기질소의 이동과 제거 현상을 조사하였고 토양 기체를 채취하여 $N_2$와 $N_20$의 발생 현상을 측정하였다. 포화상태에 가까운 수준으로 유량을 조절할 경우 하천수에 포함된 유기물만을 이용하더라도 매우 효과적인 탈질 환경이 5cm깊이 부근의 표층 토양에서부터 형성되었으며 유기물의 제거와 함께 질소도 효과적으로 제거할 수 있는 것으로 나타났다. 90cm깊이의 홍수터 토양을 통과하는 동안 평균적으로 COD는 18.7에서 5mg/l로 무기질소함량은 2.7에서 0.4mg/l로 정화되었다. 탈질 기체는 대부분 $N_2$ 형태로 발생되었으며 온실효과와 오존층 파괴를 유발하는 $N_2O$ 발생량은 매우 적었다. 표층 토양에 잡초의 근권이 형성되어 있는 실제 홍수터에 이와 같은 기법을 적용할 경우 모형 실험에서 나타난 결과보다 더욱 활발한 탈질 현상이 유발될 수 있을 것으로 판단된다. 이러한 홍수터 여과는 부지가 따로 필요하지 않으므로 시설 및 운영비가 경쟁기술에 비해 싸고, 화학약품 처리나 슬러지 발생이 없는 환경친화적인 하천수 처리방법이 될 것으로 기대되며, 하천수 외에도 도시하수나 산업폐수의 3차 처리에도 응용되어 하폐수의 재활용을 통한 수자원의 절약과 하천수량의 증대에도 기여할 수 있을 것이다.

• 한국수산과학회지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.177-184
• /
• 1991

여름철 한국 남해 50m 이심층에 나타나는 각종 수괴들의 물리$\cdot$화학적 특성과 이들 수괴의 분포에 대해 연구하였다. 그 결과를 요약하면, 제주도를 중심으로 북서쪽해역 중$\cdot$저층에는 비교적 영양염이 풍부하고, 수온 $12^{\circ}C$ 이하의 총해저층냉수계의 해수가 넓게 분포하고 있다. 또한, 남동쪽 해역에서는 수온 $16^{\circ}C$ 이상이고, 염분 $34.0{\%_{\circ}$ 이상인 대마난류수가 50m 수층에서 제주도 연안 약 15km까지 나타난다. 그러나, 남서쪽 외해역에서는 $13^{\circ}C$ 이하의 황해저층냉수 기원의 해수가 분포하고 있으나, 북서쪽 해역에 비해 그 면적도 좁고, 질산염 농도도 현저히 낮다. 이처럼 질산염 농도가 낮은 이유는 남서쪽 외해역까지 남하한 황해저층냉수가 북상하는 대마난류수와 마주치면서 질산염이 거의 고갈된 표층의 해수와 수직혼합이 잘 이루어졌기 때문이라고 판단된다. 한편, 제주도 남쪽해역에서 수층별 수온의 수평분포로부터 황해저층냉수와 대마난류수의 주류는 각각 50m 수층과 그 상부수층으로 유입되는 반면, 수온이 $13-15^{\circ}C^로서 위 두 수괴의 혼합수인 황해난류수는 주로 75m 이심층에서 보다 넓게 분포하고, 제주도 연안해역에서는 50m 수층에도 황해난류수가 존재함을 알 수 있다. 즉, 이들 각 수괴의 분포는 해역별 또는 수심에 따라 다르며, 각 수괴의 영양염 농도는 수층별 해수 체류시간의 차이보다는 물리적 혼합의 세기에 의해 결정되는 것 같다. 그리고, $\Delta Si/\Delta P$비로 볼 때 남쪽해역 중$\cdot$저층에 존재하는 해수는 동해 표$\cdot$중층수 보다 훨씬 젊다고 생각된다.

• 한국수산과학회지
• /
• 제19권6호
• /
• pp.586-592
• /
• 1986

연안 해역이 부영양화 해역으로 변하고 적조가 발생하여 악취를 내며 혼탁된 해수가 일정시간이 지나던 적조발생전의 해수상태로 되는것 같이 보인다. 이러한 현상이 일어나는 원인구명의 기초조사의 하나로 1985년 7월부터 1986월 6월까지 마산만 해역을 대상으로 조사한 내용을 요약하면 다음과 같다. 1. 채취된 156시료(해수 150, 이토 6 시료)중에서 291 균주의 해양세균을 분리하였다. 2. 채취된 156시료중 생균수는 $10^4-10^8cell/ml$이고, 수직혼합이 잘되는 2월의 경우(본 연구 기간중)는 표층이 $1.04{\times}10^6cell/ml$, 저층이 $1.84{\times}10^6cell/ml$이고, 수직혼합이 잘 되지않고 적조가 발생한 5,6월에는 표층이 각각 $2.66{\times}10^7cell/ml,\;1.29{\times}10^8cell/ml$, 저층인 경우 $1.84{\times}10^6cell/ml,\;8.64{\times}10^8cell/ml$로 높은 분포량을 보였다. 3. 분리된 해양세균상을 보델, Pseudomonas spp.가 $35\%$, Acinetobecter spp.가 $25\%$로 우점종으로 나타났고, 적조가 발생했을 때의 세균상으로는 Flavobacterium spp.가 $40\%$, Acinetobacter가 $35\%$였다. 적조가 끝난뒤에는 Flavobacterium spp.가 $35\%$, Vibrio spp.가 $25\%$, Acinetobacter spp.가 $20\%$ 순으로 나타났다. 4. 조사기간중 용존산소는 $2.1{\sim}6.13ml/l$, 수온은 $4.6{\sim}30.1^{\circ}C$, 인산염은 $1.06{\sim}5.6{\mu}g-at/l$, 규산염은 $327.27{\sim}3798.38{\mu}g-at/l$, 아질산염은 $1.09{\sim}5.5{\mu}g-at/l$였다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제18권4호
• /
• pp.195-205
• /
• 2013

반폐쇄적 연안역에서의 해상 어류 가두리 양식은 잉여 유기물로 인해 주변 생태계를 교란시키는 결정적인 요인이 되기 때문에, 최근 해류의 흐름이 강하고 수심이 깊은, 외해적 성격을 보이는 제주 연안에서 외해 가두리 양식 기법이 시범적으로 도입되었다. 본 연구는 새로이 도입한 외해 가두리 양식이 저서다모류군집에 미치는 영향을 알아보고자 사료 투입 열흘 후 첫 조사를 실시하여 양식 종료 3개월 후까지 28개월간 10회에 걸쳐 조사를 실시하였다. 제주 연안에 설치된 가두리 양식장의 평균 유속은 50~70 cm/s로 매우 강하였다. 퇴적물의 총유기탄소량은 조사기간 중 큰 변화가 없었으며, 값 자체도 낮았다. 사료 공급이 시작된 후 3개월 만에 저서다모류군집의 종 수와 밀도가 모든 정점에서 증가하여 초기와는 다른 군집으로 빠르게 변화하였다. 양식시작 후 18개월 까지 가두리로부터 0 m와 10 m 지점 저서다모류군집의 종 수와 밀도는 사료 공급량과 매우 밀접한 관계가 있었다. 이 후 가두리로부터 10 m 범위 내의 저서다모류군집은 사료 공급량이 감소하고, 퇴적물내 유기물함량의 증가가 없었음에도 불구하고 기회종이 우점하는 교란된 군집으로 변화하였으며, 이는 양식 종료 시까지 지속되었다. 그러나 양식 종료 후 3개월 만에 기회종은 일시에 사라져 군집이 교란으로부터 빠르게 회복되고 있음을 암시하였다. 제주 연안에서의 해상 가두리 양식은 외해적 성격과 빈영양의 해역적 특성에도 불구하고 고영양성분의 유기물이 과잉으로 유입됨에 따라 저서다모류군집을 빠르게 변화시켰으며, 유입되는 사료량과 양식기간은 군집의 교란과 뒤이은 천이에 결정적인 영향을 주었다. 한편, 저서다모류군집에 대한 연구는 외해 환경에서의 가두리 양식 전후 저서생태계의 변화 양상을 퇴적물에 대한 지화학적 분석 결과보다 잘 반영하고 있음을 알 수 있다.