• 제목/요약/키워드: Temperature difference energy

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예열 온도 변화에 따른 Sol-Gel 법에 의해 제작된 ZnO 박막의 물리적 특성 연구 (Physical Properties of ZnO Thin Films Grown by Sol-Gel Process with Different Preheating Temperatures)

  • 김익주;한호철;이충선;송용진;태원필;서수정;김용성
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.136-142
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    • 2004
  • 출발물질로 zinc acetate dihydrate(Zn($CH_3$COO)$_2$$.$2$H_2O$)를 사용하였고, 이 물질을 isopropanol(($CH_3$)$_2$CHOH)-monoethanolamine(MEA:H$_2$NCH$_2$C$H_2O$H) 용액에 용해하여 균일하고 안정한 sol을 만들었다. Sol-gel spin-coating 법에 의해 ZnO 박막을 제조시 예열 온도에 따른 박막의 c-축 배향성과 그 물리적 특성을 조사하였다. c-축으로의 성장은 예열 온도의 변화에 따라 차이를 보였으며. 275$^{\circ}C$에서 예열 후 $650^{\circ}C$에서 최종 열처리한 ZnO 박막은 XRD 측정결과 기판에 수직한 (002) 방향으로 강한 배향성을 나타내었다 200∼30$0^{\circ}C$에서 예열 후, $650^{\circ}C$에서 최종 열처리한 ZnO 박막은 UV-vis측정결과 가시광선 영역에서 온도에 따른 투과도의 변화를 보이지만 평균 85% 이상의 높은 투과도를 보였다. 또한 370nm 부근에서 흡수단을 나타내었으며, 광학적 밴드갭은 약 3.22 eV로 나타났다. 발광방출(PL) 측정결과, 황색(620nm, 2.0 eV)발광이 관찰되어, 무기발광 소자로의 응용 가능성을 나타내었다.

버섯 수확 후 배지의 수도용 상토로써의 활용가능성 평가 (Evaluate spent mushroom substrate for raising bed soil of rice)

  • 오태석;박윤진;김태권;김창호;조용구;김성민;신동일;구한모;장명준
    • 한국버섯학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.250-255
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    • 2015
  • 버섯 수확 후 배지의 수도용상토의 부재료로써 활용가능성을 확인한 결과 버섯 수확 후 배지는 유기물함량이 60.72%이었으며 질소-인산-칼륨이 1.39-0.89-0.81%의 화학적 특성을 확인할 수 있었다. 버섯 수확 후 배지의 안정화과정에서는 온도는 20일 경과시점에서 pH의 상승과 온도하강이 이루어졌으며 발아지수도 77로 확인되어 버섯 수확 후 배지를 수도용 상토의 재료로 활용 시에는 20일 이상의 안정화과정이 필요할 것으로 조사되었다. 벼 종자의 발아특성에서는 일반적인 수도용상토 재료로 제조된 대조구와 비교시에 버섯 수확 후 배지가 10% 이내로 혼합된 실험구들이 발아율은 82%이상이었으며 평균 발아일수와 발아세에도 통계적 유의차가 없거나 대조구보다 양호한 수준으로 확인되었다. 초기생육에서도 버섯 수확 후 배지가 10% 이내로 혼합된 처리구의 지상부건물중과 묘소질이 대조구보다 높은 것으로 확인되어 버섯 수확 후 배지는 수도용상토의 재료로서 활용가능성이 높을 것으로 판단되었다.

CoOx/TiO2 촉매상에 ConTiOn+2 화합물의 생성과 저온 CO 산화반응에 대한 촉매활성 (The Formation of ConTiOn+2 Compounds in CoOx/TiO2 Catalysts and Their Activity for Low-Temperature CO Oxidation)

  • 김문현;함성원
    • 한국환경과학회지
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    • 제17권8호
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    • pp.933-941
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    • 2008
  • The formation of $Co_nTiO_{n+2}$ compounds, i.e., $CoTiO_3$ and $CO_2TiO_4$, in a 5wt% $CoO_x/TiO_2$ catalyst after calcination at different temperatures has been characterized via scanning electron microscopy (SEM), Raman and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurements to verify our earlier model associated with $CO_3O_4$ nanoparticles present in the catalyst, and laboratory-synthesized $Co_nTiO_{n+2}$ chemicals have been employed to directly measure their activity profiles for CO oxidation at $100^{\circ}C$. SEM measurements with the synthetic $CoTiO_3$ and $CO_2TiO_4$ gave the respective tetragonal and rhombohedral morphology structures, in good agreement with the earlier XRD results. Weak Raman peaks at 239, 267 and 336 $cm^{-1}$ appeared on 5wt% $CoO_x/TiO_2$ after calcination at $570^{\circ}C$ but not on the catalyst calcined at $450^{\circ}C$, and these peaks were observed for the $Co_nTiO_{n+2}$ compounds, particularly $CoTiO_3$. All samples of the two cobalt titanate possessed O ls XPS spectra comprised of strong peaks at $530.0{\pm}0.1$ eV with a shoulder at a 532.2-eV binding energy. The O ls structure at binding energies near 530.0 eV was shown for a sample of 5 wt% $CoO_x/TiO_2$, irrespective to calcination temperature. The noticeable difference between the catalyst calcined at 450 and $570^{\circ}C$ is the 532.2 eV shoulder which was indicative of the formation of the $Co_nTiO_{n+2}$ compounds in the catalyst. No long-life activity maintenance of the synthetic $Co_nTiO_{n+2}$ compounds for CO oxidation at $100^{\circ}C$ was a good vehicle to strongly sup port the reason why the supported $CoO_x$ catalyst after calcination at $570^{\circ}C$ had been practically inactive for the oxidation reaction in our previous study; consequently, the earlier proposed model for the $CO_3O_4$ nanoparticles existing with the catalyst following calcination at different temperatures is very consistent with the characterization results and activity measurements with the cobalt titanates.

서해 함평만의 해수 물성구조 및 조류 특성 (Characteristics of Hydrography and Tidal Current in Hampyung Bay, the Western Coast of Korea)

  • 이경식;전수경
    • 한국지구과학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.247-256
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    • 2009
  • 함평만 해역에서 CTD, 조류 및 조석 자료를 이용하여 해수의 물성구조 및 조류 특성을 파악하였다. 이 지역 대기의 계절적 변화에 따라 수온, 염분은 여름철에 고온, 저염의 저밀도 상태를 나타내었으며, 겨울철에 저온, 고염의 고밀도 상태를 보였다. 특히, 여름철 소조기에 중심수로를 따라 조석전선과 유사한 수온 구조가 형성되었으며, 조석전선 위치를 나타내는 $SH(=log_{10}(H/U^3)$, 여기서 H는 수심, U는 $M_2$조류진폭)값은 2.4-3.5로 평가되었다. 또한 성층계수$({\phi})$는 0.985-6.998 Joule/$m^3$으로 내만으로 갈수록 점차적으로 증가하였다. 이러한 전선구조 발생은 함평만 내부의 넓은 갯벌을 포함하는 독특한 지형학적 특성과 조류 세기의 지역적 변화에 의해 발생되는 것으로 여겨진다. 함평만 입구에서 관측된 조류는 수심이 증가할수록 창조시간 보다 낙조시간이 짧았다. 이러한 조류의 비대칭적인 낙조우세현상은 넓은 대조차 조간대가 분포하고 있는 함평만에서 천해조의 발달로 인한 조석 왜곡 현상 결과로 해석되어진다.

탈질공정에 사용되는 우레아 수용액의 열분해와 분사방향에 관한 연구 (A Study on the Thermal Decomposition and Injection Direction of Urea Solution Used in DeNOx Process)

  • 문승현
    • 대한환경공학회지
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    • 제31권7호
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    • pp.531-540
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    • 2009
  • 본 연구에서는 열중량분석법(Thermo-Gravimetric Analysis, TGA)을 이용하여 우레아 수용액의 농도와 열전달 속도가 우레아 수용액으로부터 암모니아가 생성되는 과정에 미치는 영향을 관찰하였다. 또한 1,000 $Nm^3$/h 규모의 유류 연소 보일러에 도입된 관통형 노즐을 사용하여 우레아의 분사방향을 상방과 하방으로 하였을 때를 비교함으로써 분사된 우레아가 지나는 경로에서 주위온도가 미치는 영향을 검토하였다. 질소 또는 공기 분위기에서 수행된 열중량분석 실험에서, 우레아는 산소의 존재유무에 관계없이 동일한 열분해 과정을 거쳤으며, 우레아 수용액은 가열속도에 따라 매우 다른 무게 감량 경향을 보여 가열속도가 우레아의 분해에 중요한 인자임을 나타내었다. 농도가 10%~40%인 우레아 수용액에서 우레아 열분해 시작 온도는 큰 차이를 보이지 않으므로, 농도의 영향은 그리 크지 않았다. 위치가 다른 세 곳에서 온도를 동일하게 유지하였을 때 상부 분사인 경우 탈질 효율은 각각 68.1%, 71.8%, 70.8%로 나타나 크게 차이가 나지 않았다. 동일 지역을 향하여 하부에서 분사한 경우와 상부에서 분사한 경우의 탈질 효율을 비교하면 각각 68.1%와 9.5%를 보여 동일한 지역에 분사된 우레아일지라도 분사방향에 따라 탈질 효율에는 큰 차이를 보였다.

순환 유동층 보일러와 초초임계 증기 사이클을 이용한 500 MWe급 순산소 화력발전소의 건식 재순환 흐름의 열 교환 및 경제성 분석 (Heat Integration and Economic Analysis of Dry Flue Gas Recirculation in a 500 MWe Oxy-coal Circulating Fluidized-bed (CFB) Power Plant with Ultra-supercritical Steam Cycle)

  • 김세미;임영일
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제59권1호
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    • pp.60-67
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    • 2021
  • 본 연구에서는 CO2 포집을 포함하는 500 MWe 급 전기를 생산하는 순산소 석탄화력발전소에 대한 공정흐름도를 제시하였고, 기술경제성 평가를 수행하였다. 이 석탄화력발전소는 순환 유동층 보일러(CFB), 초초 임계 증기 사이클 증기 터빈, 보일러에서 배출되는 배기가스내 수분과 오염물질을 제거하는 배기가스 정제 장치(FGC), 산소 분리 초저온 공정(ASU), 이산화탄소를 분리하는 극저온 공정(CPU)을 포함한다. 건식 배기가스 재순환(FGR)은 CFB연소기내 온도 제어와 고농도 CO2 배출을 위하여 사용되었다. 이 순산소 석탄화력발전소의 열효율을 증가시키기 위하여 FGR 흐름에 대한 열교환, ASU에서 배출되는 질소 흐름에 대한 열교환, 그리고 CPU 내 기체 압축기의 열 회수를 고려하였다. FGR열교환기의 온도차(ΔT)의 감소는 배기가스의 더 많은 폐열 회수를 의미하며, 전기 및 엑서지 효율을 증가시켰다. FGR열교환기의 ΔT가 10 ℃ 에서 FGR과 FGC 주변의 연간 비용이 최소가 되었다. 이때, 전기 효율은 39%, 총투자비는 1371 M$, 총생산비용은 90 M$, 그리고 투자수익률은 7%/y, 그리고 투자회수기간은 12년으로 예측되었다. 본 연구를 통하여 순산소 석탄화력발전소의 열효율 향상을 위한 열교환망이 제시되었고, FGR 열교환기의 최적 운전 조건이 도출되었다.

영산강 하구의 박테리아 분포 및 식물플랑크톤과의 관계 (Bacterial Distribution and Relationship with Phytoplankton in the Youngsan River Estuary)

  • 김세희;신용식
    • 한국해양생명과학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.53-62
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    • 2019
  • 해양 종속영양 박테리아는 수생태계에서 미소생물환의 주요 구성원으로 유기물의 분해 등 생지화학적 순환에서 중요한 역할을 한다. 해양 생태계의 물질 순환과 에너지 흐름을 이해하기 위해서는 박테리아의 변동에 대한 연구 조사가 중요하다. 본 연구는 방조제 건설로 변형된 영산강 하구 해수역을 대상으로 박테리아와 환경인자들의 월 변동 양상을 조사하였고, 박테리아 변동의 주요인자인 식물플랑크톤(chlorophyll-a)과의 상관성을 크기별로 구분하여 파악하고자 하였다. 연구 결과, 영산강 하구의 박테리아는 저층보다 표층에서 높은 개체수를 보였으며, 겨울철보다 여름철에 개체수가 높았다. 그리고 방조제에 가까울수록 개체수가 증가하였으며, 방조제와 가장 인접한 정점에서 2018년 8월, 9월 그리고 2019년 6월에 최대치로 증가하였다. 박테리아의 개체수가 높았던 정점과 시기에 식물플랑크톤의 생체량도 증가하면서 통계분석결과에서도 양의 상관성을 보였고 크기별로도 모두 유사한 상관성을 보였다. 이러한 결과는 식물플랑크톤 기원의 유기물이 박테리아 변동에 영향을 미치고 있고 크기별로 그 영향의 차이가 없음을 제시하고 있다. 또한 수온에 비례하여 증가하는 박테리아의 계절 분포는 박테리아의 성장에 대한 수온의 영향을 보여주는 결과라 볼 수 있다. 그 외에 간헐적인 담수 유입을 통한 영양염 공급과 박테리아의 개체수 변동의 연관성은 관찰되지 않았다. 본 연구에서는 또한 특정시기에 성층이 거의 없는 조건에서 용존산소가 고갈되는 빈산소층이 관찰되었는데 이는 식물플랑크톤 기원 유기물 공급과 박테리아의 분해로 인한 산소 소모의 결과로 추정된다.

닭의 에너지 대사(代謝)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on Energy Metabolism of Growing Chicken)

  • 권순기;오홍록
    • 농업과학연구
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    • 제9권2호
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    • pp.540-545
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    • 1982
  • 한국(韓國)에서 사육(飼育)되고 있는 닭의 육용종(肉用種) Hubbard bro.와 Cobb 및 난용종(卵用種) Hy line 그리고 우리나라에서 육종(育種)된 한협(韓協)325호(號)의 병아리를 공시동물(供試動物)로 하고 개방식중량측정형(開放式重量測定型) 호흡시험장치(呼吸試驗裝置)를 사용(使用)하여 에너지대사량(代謝量)을 측정(測定)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 병아리를 9 주령(週齡)까지 cage에서 사육(飼育)한 1수당(首當) 평균(平均) 체중(體重)은 Hubbard bro.가 2570.7g이고 Hy line은 776.9g였으며 한협(韓協)325호(號)는 748g 이었다. 2. 주별(週別) 1 수당(首當) 사료섭취양모(飼料攝取量)은 3주령(週齡)에서 Hubbard bro. 가 54.6g으로 Hy line의 26.7g에 약(約) 2배(倍)였으며, 8령(週齡)에서는 151.1g과 57.2g 으로 약(約) 3배(倍) 정도(程度)였다. 음수량(飮水量)은 5주령(週齡)에서 Hubbard bro.가 1일(日) 평균(平均) $226m{\ell}$, Hy line 이 $58m{\ell}$, 8주령(週齡)에서는 $282m{\ell}$$70m{\ell}$였다. 3. 분(糞)의 배설량(排泄量)은 4주(週)와 8주령(週齡)에서 완전건조상태(完全乾燥狀態)로 1일(日) 1수당(首當) Hubbard bro.가 18.7g과 41.5g이었고 Hy line은 6.1g과 10.0g이었다. 4. 에너지 섭취량(攝取量)과 배설량(排泄量)은 3, 5, 8주령(週齡)에서 사료섭취(飼料攝取)에너지와 분(糞)의 배설(排泄)에너지를 측정(測定)하여 대사(代謝)에너지를 조사(調査)한 결과(結果) Hubbard bro. 는 75.4~77.1%였고 Hy line은 75.0~83.5%로 난용종(卵用種)의 사료이용율(飼料利用率)이 높았다. 5. 병아리의 호흡상(呼吸商)은 육용종(肉用種)이나 난용종간(卵用種間)에 차이(差異)를 인정(認定)할 수 없었으며 0.78에서 0.97사이였는데 사료섭취량(飼料攝取量)이 적으며 0.78로 떨어졌으며 많아짐에 따라 0.97로 증가(增加)하였다. 6. 대사체중(代謝體重)에 대한 에너지의 발생량(發生量)은 83.1~123.1Kcal로서 24시간(時間)동안 사료(飼料)의 섭취(攝取)를 거의 하지 않은 상태(狀態)에서는 83.4Kcal로 기초대사량(基礎代謝量)에 근사(近似)하였고 동물상내(動物箱內)의 온도(溫度)가 $27{\sim}34^{\circ}C$로 높을 때에는 123.1Kcal로 증가(增加)하는 현상(現像)을 나타냈다.

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스위스 Grimsel Test Site에서 수행된 FEBEX 현장시험에 대한 수치해석적 연구 (Numerical analysis of FEBEX at Grimsel Test Site in Switzerland)

  • 이창수;이재원;김건영
    • 터널과지하공간
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    • 제30권4호
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    • pp.359-381
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    • 2020
  • 벤토나이트 완충재에서의 열-수리-역학적 복합거동을 예측하기 위해 TOUGH2-MP/FLAC3D 시뮬레이터를 기반으로 개발된 Barcelona basic 모델(BBM) 해석모듈의 현장 적용성을 검토하고자 국제공동연구 DECOVALEX-2019 Task D에 참여하여 스위스 Grimsel Test Site의 현장시험(full-scale engineered barriers experiment, FEBEX) 모델링을 수행하고 현장시험에서 계측된 히터 파워, 온도, 상대습도, 응력, 포화도, 함수율 그리고 건조밀도를 계산 값과 비교하였다. 수치해석을 이용하여 시간에 따른 히터 파워와 온도 변화는 전반적으로 잘 재현되었지만, 히터 1과 히터 2에서의 파워 차이를 계산할 수는 없었으며 이를 개선하기 위해서는 FEBEX 터널 주변에 분포하는 황반암과 시험장치 및 벤토나이트 블록의 설치 공정을 반영할 필요가 있을 것으로 판단된다. 상대습도 변화와 분포 역시 전반적으로 잘 모사되었으나, 수치해석에서 히터 부근에서의 재포화과정이 상대적으로 빠르게 진행된 것으로 보아 수리모델에 대한 일부 수정이 필요할 것으로 보인다. 현장시험에서는 벤토나이트 완충재와 암반 사이에 틈이 존재하지만 수치해석에서는 완벽하게 접촉하고 있는 것으로 가정하였기 때문에 운영 초기의 응력 변화는 다소 차이를 보였지만, 전반적으로 유사한 경향을 보이는 것으로 나타났다. 해체 이후 측정한 포화도, 함수율, 그리고 건조밀도의 분포 역시 전반적으로 잘 재현되었지만, 건조밀도가 터널 중심과 히터부근에서 조금 크게 계산되어 벤토나이트 블록의 투수계수가 상대적으로 작은 값으로 반영되어 포화도와 함수율이 작게 계산된 것으로 보이며, 이를 개선하기 위해서는 건조밀도에 따른 투수계수 모델에 일부 수정이 필요할 것으로 판단된다. 본 연구의 결과를 토대로 수치모델을 수정하고 추가적인 연구를 수행한다면, 보다 나은 해석 결과와 벤토나이트 완충재에서의 THM 복합거동을 좀 더 현실적으로 예측할 수 있을 것으로 판단된다.

Cochlodinium polykrikoides 적조 발생시의 한국 남해안 고흥 연안의 해양환경 특징 (Marine Environmental Characteristics of Goheung Coastal Waters during Cochlodinium polykrikoides Blooms)

  • 이문옥;김병국;김종규
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.166-178
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    • 2015
  • 국립수산과학원이 1993년부터 2013년까지 지난 20년간 우리나라 연안에서 관측한 정선관측자료, NOAA/NGSST 위성영상자료, 적조자료 및 수치실험자료 등을 분석하여, Cochlodinium polykrikoides (이하 C. polykrikoides)적조의 최초의 발생지로 알려진 고흥 연안의 8월의 해양환경적 특징을 조사하였다. 조사기간 중 고흥 연안 (나로도)의 표층 및 저층의 평균 수온은 각각 $25.0^{\circ}C$$23.7^{\circ}C$로, 대조구인 거제 해역의 표층과 저층에서의 평균 수온인 $23.8^{\circ}C$$19.4^{\circ}C$ 보다 약 $1.2-4.3^{\circ}C$가 높았다. 또한, 고흥 연안의 평균 염분은 표층과 저층에서 각각 31.78 psu과 31.98 psu로, 대조구인 거제해역의 31.54와 32.79에 비해 표층은 다소 높으나 저층은 낮았다. 즉, 고흥 연안은 하계인 8월에 표층과 저층간의 수온차나 염분차가 거제에 비해 크지 않았으며, 따라서, 고흥 연안은 8월에 성층이 매우 미약하거나 형성되지 않을 가능성을 시사하였다. 또한, 고흥 연안과 거제 해역의 표층에서의 DIN과 DIP농도는 각각 0.068 mg/L($4.86{\mu}M$)와 0.072 mg/L ($5.14{\mu}M$), 0.015 mg/L($0.48{\mu}M$)와 0.01 mg/L($0.32{\mu}M$)로, 큰 차이를 보이지 않았다. 한편, C. polykrikoides 적조 발생시, 양쯔강 하구에 인접한 동중국해($31.5^{\circ}N$, $124^{\circ}E$)에서의 8월의 표층 평균 수온 및 염분은 각각 $27.8^{\circ}C$와 31.61psu로, 고흥 연안에 비해 수온은 $2.8^{\circ}C$가 높았으나, 염분은 거의 유사하였다. 또한, 동중국해의 8월 표층의 질산염($NO_3-N$) 및 인산염($PO_4-P$) 농도는 고흥 연안에 비해 현저히 높았다. 게다가, C. polykrikoides적조 발생시의 NOAA/NGSST 위성영상자료 및 수치실험결과에 의하면, 양쯔강 하천수가 제주도와 우리나라 남해안까지 확장하여 영향을 주고 있는 것으로 판단되었다. 따라서, 하계 고흥 연안에서의 C. polykrikoides적조 발생에는 양쯔강 하천수에 의한 영양염 공급이 크게 기여하고 있는 것으로 사료된다.