• 제목/요약/키워드: Temperature and salinity

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메조코즘을 이용한 갯벌의 담수화과정 중 수질 변화 (Variation of Water Qualities Due to Freshwater Introduction to Tidal Flat: A Mesocosm Study)

  • 김영태;정용훈;채윤주;이충원;김소영;최강원;양재삼
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제11권2호
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    • pp.49-67
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    • 2006
  • 2004년 2월부터 8월까지 메조코즘을 이용하여 겟벌에 담수가 유입된 이후 갯벌 조간대에 조성된 인공방조제 내부 갯벌에서 일어나는 생지화학적 변화를 모의하였다. 이를 위해 먼저 세 개의 환경 조건을 조성하였으며, 이 중 두 환경은 담수를 유입하는 환경으로써, 교반 담수화 실험군(FW-M-T/C)과 미교반 담수 실험군(FW-NM-T/C)로_ 세분하였고, 나머지 하나는 해수 환경(SW-M-T/C)을 유지하였다. 초 봄에 교반 담수화 실험군과 미교반 담수 실험군(FW-NM-T)의 수주에 대하여 28일 만에 완전 담수화에 도달하였으며, 담수화 과정과 담수화 이후에 염분, 영양염 농도, 그리고 저서 생물의 종과 개체수 변화에 대해 지속적인 조사가 이루어졌다. 염분의 경우, 수층의 담수화속도에 비해 퇴적층의 공극수 내 염분 감소는 매우 느리게 진행되어 공극수 내 염분이 10 psu이하로 감소한 이후 5월 1일(담수 유입 63일 경과)과 5월 27일(91일 경과)사이에 저서 동물 생체량의 현저한 감소가 관찰되었는데, 주요 저서 동물인 이매패류는 $\frac{7}{8}$이 감소하였고, 다모류는 $\frac{2}{3}$가 감소하였다. 담수화로 인한 수질변화는 동절기에서 하절기로 계절이 바뀜에 따라 온도 상승에 의한 DO의 현저한 감소 현상이 관찰되었다. 이러한 현상은 교반 담수화 실험군 보다는, 특히 미교반 담수 실험군에서 더욱 뚜렷하게 나타났다. 또한 DIP의 경우도 여름철에 미교반 담수 실험군에서 훨씬 더 많은 양이 용출되었다. ${NO_3}^-$은 실험 전반에 걸쳐 수층에서 제거되는 것으로 나타났으며, 계절적으로는 늦은 봄부터 감소하기 시작하여 여름철에는 매우 낮은 농도 분포를 보였다. ${NH_4}^+$${NO_3}^-$에 비해 실험 기간내내 매우 낮은 농도($\frac{1}{2}{\sim}\frac{1}{8}$이상)를 보였으며, 계절 변화에 따른 영향은 받지 않았다. 특히 완전 담수화 이후 해양 저서생물이 대량 폐사하면서 잠재적인 유기물 증가량이 많았던 늦봄과 그 이후의 여름철 동안에도 ${NH_4}^+$의 농도 증가 경향은 전혀 보이지 않았다. 실험 기간 동안 갯벌 퇴적물이 ${NO_3}^-$에 대해서는 제거지(sink)로써, 그리고 DIP에 대해서 잠재적인 공급원(source) 역할을 하고 있는 것으로 나타났다.

OMP 방법으로 분석한 하계 동해의 수계 특성 (Summer Hydrographic Features of the East Sea Analyzed by the Optimum Multiparameter Method)

  • 김일남;이동섭
    • Ocean and Polar Research
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    • 제26권4호
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    • pp.581-594
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    • 2004
  • 하계 동해의 기원 해수 T-S diagram 방법에다 용존 산소를 추가시키고, 자료를 위도-경도 평면상에서 표시하는 방법으로 기원해수를 판별하였다. 하계에 동해에서 총 8개의 기원해수가 판별되었다. 표층해수로는 1) 고온-저염의 EKCW, 2) 고온-최저염의 NKSW, 3) 고온-고염의 MTSW, 4) 저온-저염의 TSCW의 4종류와 5) 최고염의 TMW, 6) 저온-저염-고농도의 산소를 가지는 LCW인 2종류의 중층수 그리고 심층수로 7) 저온-고염-고농도의 산소를 가지는 ESIW, 8) 최저온-고염-저농도의 산소를 가지는 ESPW 8종류로 구분할 수가 있었다. 특히, 동해 중 북부 해역에서 발견된 최저염의 NKSW(North Korea Surface Water), 기존에 알려진 대마난류 표층수에 비해 고염의 특징을 보여준 MTSW(Modified Tsushima Surface Water), 그리고 타타르 해협에서 시베리아 연안을 따라 남하하는 TSCW(Tatar Surface Cold Water)등이 이번 연구에서 새롭게 정의되었다. 조성비로 본 기원 해수의 흐름 총 8개의 기원해수에 대해 조성비 50% 이상을 기준으로 한 각 기원해수의 흐름을 Fig. 7에 나타내었다. 먼저 표층의 흐름을 보면, EKCW는 대한해협 서수도를 통해 동해 연안을 따라 북상하는 흐름을 보였고, MTSW는 대단해협 동수도를 통해 동해로 진입하여 $40^{\circ}N$ 부근까지 영향을 미쳤다. TSCW는 타타르 해협에서 시베리아 연안을 따라서 블라디보스톡 부근까지 남하를 하였고, NKSW는 동해 중부의 $40^{\circ}NP{\sim}42^{\circ}N$ 부근에 국지적으로 분포하였다(Fig. 7a). 중층에서는, TMW가 $40^{\circ}N$ 부근까지 영향을 미쳤고, 동해 북부 해역에서 기원한 LCW와 ESIW에 세력에 막혀 더 북진을 못하고 동진하는 것으로 판단되었다. LCW는 동해 북부해역에서 반시계 방향의 순환하는 흐름과 연안을 따라서 남하하는 흐름 두 종류의 흐름이 있는 것으로 판단되었다(Fig. 7b). 심층에서는, ESIW가 동해 북부 연안을 따라 $36^{\circ}N$ 부근까지 남하하는 흐름을 보였고, ESPW는 수심 500m 부근에서 시베리아 연안을 따라 남부 연안까지 남하하는 한 줄기가 있음을 알 수 있었다. 점차 수심이 깊어지면서 동해 남 북부 전체를 ESPW로 채우고 있어 어떤 흐름의 특징보다는 동해 전체의 상당한 부피를 차지함을 알 수 있었다(Fig. 7d). 동해 북부해역에서 생성되는 냉수들이 연안을 따라서 동해 남부해역으로 이동하는 흐름을 보여주었다. 따라서 동해 내부 순환의 큰 줄기는 연안을 따라 흐르는 냉수들의 흐름이며, 매년 동해남부 해역에 발생하는 용승 현상도 이러한 흐름의 연장선에 있음을 짐작할 수 있다(Lee and Kim 2003).

기계학습법을 이용한 동해 남서부해역의 표층 이산화탄소분압(fCO2) 추정 (Estimation of Surface fCO2 in the Southwest East Sea using Machine Learning Techniques)

  • 함도식;박소예나;최상화;강동진;노태근;이동섭
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제24권3호
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    • pp.375-388
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    • 2019
  • 지구의 탄소순환을 이해하고 미래 대기 $CO_2$의 농도와 기후 변화를 예측하기 위해서는 해양과 대기 사이 $CO_2$ 교환율(sea-to-air $CO_2$ flux)의 시공간 변화를 정확하게 추정하는 것이 필요하다. 연구선을 이용한 현장 관측이 갖고 있는 시공간 제약으로 인해 동해에는 매우 제한적인 표층 이산화탄소분압($fCO_2$) 자료만 존재한다. 이 연구에서는 위성 및 수치모형에서 얻은 수온, 염분, 엽록소, 혼합층 자료를 세 종류의 기계학습 모형에 입력하여 동해 남서부해역의 고해상도 표층 $fCO_2$ 시계열 자료를 산출하였다. 세 모형 중 현장 관측 자료를 가장 잘 재현하는 Random Forest (RF) 모형의 평균제곱근오차는 $7.1{\mu}atm$이었다. RF 모형을 이용한 $fCO_2$ 예측에 중요한 역할을 하는 변수는 수온, 염분과 시간 정보였으며, 엽록소와 혼합층 깊이는 $fCO_2$ 예측에 미미한 역할을 하였다. RF 모형에서 예측한 표층 $fCO_2$를 이용하여 계산한 동해 남서부해역의 $CO_2$ 교환율은 $-0.76{\pm}1.15mol\;m^{-2}yr^{-1}$로 이전 현장 관측 연구에서 제시한 교환율( $-0.66{\sim}-2.47mol\;m^{-2}yr^{-1}$) 범위 중 작은 값에 해당한다. RF 모형의 표층 $fCO_2$ 시계열 자료는 1주일 내외의 짧은 시간 사이에도 $CO_2$ 교환율이 상당히 변할 수 있음을 보여주었다. 앞으로 보다 정확한 $CO_2$ 교환율 산출을 위해서는 $fCO_2$가 급격하게 변화하는 봄철에 높은 해상도의 현장 관측을 수행할 필요가 있다.

큰이랑피조개, Scapharca satowi의 자연채묘 (Spat Collection of the Ark shell, Scapharca in the West Coast of Korea)

  • 송홍인;박광재;조영록;박영제
    • 한국양식학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.95-101
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    • 2002
  • 큰이랑피조개, Scapharca satowi의 자연채묘 기술개발을 위하여 1차 시험은 2000년 7월부터 10월,2차 시험은 2001년 7월부터 10월까지 충남 홍성군 서부면 죽도리와 태안군 안면읍 승언리 내파수도 앞바다에서 실시한 채묘시험 결과는 다음과 같다. 자연채묘 시험기간 중 표층수온은 7∼8월의 25.2∼26.8$^{\circ}C$에서 22.0∼22.5$^{\circ}C$로 하강하는 시기에 산란이 많이 이루어짐으로서 수온은 산란을 유발시키는 주요인의 하나로 판단된다. 채묘시험 기간 중 홍성 및 태안시험 해역의 수질분석 결과, 염분은 27,23∼30.86$\textperthousand$, 용존산소는 4.12∼6.26m1/L이었고, pH는 7.87∼8.09이었다. 영양염류 중 인산염은 0.39∼0.65${\mu}$M, 용존무기질소는 5.05∼9.26 ${\mu}$M이었고, 부유물질은 5.4∼20.8 mg/L, COD 1.12∼1.87 mg/L로 유생출현에 비교적 적합한 환경이었다. 부유유생 조사 결과, D형 유생은 평균 수온 25$^{\circ}C$ 이상을 나타낸 시기에 홍성 및 태안 모두 8월 중순에 가장 많이 출현하였고, 각정기 유생은 8월 하순, 부착기 유생은 9월 상순에 가장 많이 출현하였다. 랏셀그물에 의한 수층별 지폐부착은 홍성 및 태안 모두 7∼8m층이 가장 많았고, 채묘기당 (40${\times}$50 cm) 부착량은 홍성 58∼94개체, 태안 49 ∼85개체이었다. 치패의 각장(SL)에 대한 각고(SH)는 홍성이 SH=0.7168 SL-0.6466 (r$^2$=0.9839), 태안은 0.736 SL-0.8824 (r$^2$=0.9899)으로 표시되었고, 각장(SL)에 대한 전중량 (TW)은 홍성이 TW=0.0001 SL$\^$3.1705/(r$^2$=0.9882), 태안은 TW : 0.00005 SL$\^$3.3731/ (r$^2$: 0.9899)로 표시되었다

서식환경요인에 따른 피조개육의 Carotenoid색소와 지질성분의 변화 (Variation in Cartenoid Pigment and lipids of the Arkshell, (Anadara broughtonii) according to the Environmental Factors of the Growing Area)

  • 하봉석;강동수;김용관;김귀식
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.71-92
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    • 1989
  • 피조개 양식장의 수질변화와 양성중의 피조개 근육의 carotenoid조성 그리고 지질조성의 변화 등을 비교, 검토하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 해수의 일반정상중, pH, 염분도, 전기전도도는 충무, 여수의 양수역이 비슷하였으나, 년평균 수온은 충무수역이 약$2^{\circ}C$정도 높았다. 여수수역은 충무수역보다, 아질산성질소, 암모니아성질소, 인산성인등의 농도가 다소높았고, 특히 규산성규소의 농도가 2배 정도가 높아 수질이 뒤떨어지는 것으로 판단된다. 대장균군과 분변계대장균의 변화범위는 충무 수역이 $3.6{\sim}93/100ml,\;3.0{\sim}15/100ml$이며, 여수수역이 $7.3{\sim}150/100ml,\;3.6{\sim}20/100ml$로서 여수수역이 약간 불결하였다. 대장균의 조성은 Escherichia coli군이 8.9%, Citrobacter freundii군이 33.9%, Enterobacter aerogenes 군이 41.1%, 동정되지 않은 것이 16.1%로 나타났다. 피조개육의 Hb함량변화는, 충무산이 $1.1{\sim}2.5g/dl$, 여수산이 $1.7{\sim}4.4g/dl$로서, 년평균함량이 충무산보다 여수산이 높았다. 그러나, 총 carotnoid의 함량변화는, 충무산이 $0.80{\sim}1.28mg/100g$ (muscle), 여수산이 $0.45{\sim}0.99mg/100g$ (muscle)로서, 년평균함량이 충무산이 여수산보다 높았다. 피조개육의 구성 carotenoids중에서, pectenolone (기하함량비율 : 충무산 63.0%, 여수산 59.0%), ${\beta}-carotene$(평균함량비율 : 충무산 6.5%, 여수산 18.9%), pectenoxanthin(평균함량비율 : 충무산 9.9%, 여수산 9.1%) 그리고 diatoxanthin monoester(평균함량비율 : 충무산 11.2 %, 여수산 5.2%)등의 함량이 높게 나타났고, 특히 pectenolone 은 산란기 이전까지는 계속 증가하다가 산란기 이후 감소하며, diatoxantin monester 는 성장기중 계속 증가하며, ${\beta}-carotene$은 산란기 이전까지 감소하다가 산란기 이후에는 계속 증가하여, 피조개육색에 적접 영향을 주는 것으로 판단된다. 총지질, 중성지질 및 극성지질등의 각 지질을 구성하는 주요지방산은 양적으로, $C_{16:0},\;C_{18:1},\;C_{22:6},\;C_{20:2},\;C_{18:20},\;C_{20:5}$ 그리고 $C_{18:3}$산의 순이었다. 충무산과 여수산 피조개육의 총지질중에서, 중성지질의 함량은 극성지질의 함량보다 2배량 많았으며, 총지질과 중성지질 함량은 산란기중 에 감소하였다. 그리고 계절별 지질의 지방산조성의 변화에서도, 산란기중에는, 총지질과 중성지질의 polyene 산은 감소하고 포화산은 증가하며, 반대로 당지질과 인지질의 polyene산은 증가하고 포화산은 감소하는 양상을 보여 대조적이었다. 총지질의 sterol조성은 충무산과 여수산에서 다같이, cholesterol, campesterol, brassicasterol 및 ${\beta}-sitosterol$의 순으로 함유하며, 산란기 중에 cholesterol의 함량비율은 감소되고 campesterol 은 성장기중 3월에서 11월까지 증가하는 경향을 보였다.

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중국 연변 쇼시난차 반암동 광상의 광화작용 및 변질작용: 유체포유물 및 황동위원소 연구 (Alteration and Mineralization in the Xiaoxinancha Porphyry Copper Deposit, Yianbin, China: Fluid Inclusion and Sulfur Isotope Study)

  • Seong-Taek Yun;Chil-Sup So;Bai-Lu Jin;Chul-Ho Heo;Seung-Jun Youm
    • 자원환경지질
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    • 제35권3호
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    • pp.211-220
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    • 2002
  • 중국 북경에서 북북동쪽으로 800 km에 위치한 길림싱의 쇼시난차 동-급 광상은 섬록암에 배태되어 있다. 쇼시난차 동-금 광상의 광석은 망상세맥상으로 산출되며, potassic 및 phyllic변질대에 농집되어 있다. 쇼시난차 동-금 광상의 남측 및 북측광체의 품위는 각각 0.8% Cu, 3.64 g/t Au 및 0.63% Cu, 3.80 g/t Au이다. 본 광상의 열수변질 작용은 암주에 집중되어 있고, 암주의 정치와 폭넓게 관련되어있는 것으로 사료된다. 초기 열수변질 작용은 K-변질작용이 지배적이며, 시간이지나면서 프로필라이트화 작용으로 전환되는 양강을 보인다. 본 광상에서는 적철석과 수반된 휘동석이 채광품위의 동을 산출하고 있으며, 황동석, 반동석, 석영, 녹염석, 녹니석 및 방해석의 광물조합이 전형적으로 관찰된다. 상기 광물조합외에 본 연구에서 인지된 기타 광물들에는 황철석, 백철석, 자연금, 에렉트럼, hessite, hedleyite, volynskite, galenobismutite, covellite및 goethite등이 있다. 유체포유물 자료에 의하면, 본 동-금 광상은 시간이 지나면서 희석되고 차가운 천수의 혼입에 의한 냉각작용의 결과로 형성되었음을 지시하고 있다. 광화시기별로 보면, 광화 2기 초기에는 약 497$^{\circ}C$에서 비등현상이 발생하고 시간이 지나면서 균질화 온도가 10$0^{\circ}C$정도 낮은 암염을 배태하고 있는 제3형 유체포유물이 포획된다. 그리고, 광화 2기 맥내 제 3형 유체포유물의 염농도는 383$^{\circ}$~459$^{\circ}C$의 균질화 온도에서 54.7~66.9 wt.%의 상당염농노에 해당되며, 1 km이하의 생성심도를 지시하고 있다 광화 3기맥의 제 1형의 함동 유체는 168$^{\circ}$~3$65^{\circ}C$의 균질화온도와 1.1~9.0 wt.% 상당 염농도를 보이며, 해당 유체포유물들은 심하게 균열된 각력암을 배태하고 있는 석영맥내에 포획되어 있다. 이는 비등증거를 강하게 지시하고 있으며 50~80 bar의 정수압에 해당된다. 본 광상의 황화물의 $\delta$$^{34}$ S 값은 후기로 가면서 미약하게 증가하는 경향을 보이며, 계산된 $\delta$$^{34}$ $S_{H2S}$값은 0.8~3.7$\textperthousand$에 해당한다. 산소분압이 감소했으리라는 광물학적 증거는 없으며, 광화유체의 산소분압은 자철석과의 반응을 통해서 완충되었으리라 사료된다. 이와같은 사실을 종합해 본 결과, 황화물이 $\delta$$^{34}$ $S_{H2S}$값은 쇼시난차 동-금 광상의 함동금 열수유체에 두 가지 정도의 황source가 병합되었으리라 추정할 수 있다. 첫번째 source는 동위원소적으로 가벼운 1~2$\textperthousand$$\delta$$^{34}$ S값을 지닌 광화작용과 관련된 중생대 화강암이다. 이는 본 광상지역의 모암으로서의 섬록암이 plagiogranite를 관입하고 있다는 사실로부터 추론 가능하다. 그리고, 두번째 source는 >4.0$\textperthousand$$\delta$$^{34}S$ 값을 지닌 동위윈소적으로 더욱 무거운 source로서, 산출이 미약하여 지질도상에는 기재되어 있지 않지만 국부적인 반암의 존재를 상정할 수 있다. 있다.