• 해양환경안전학회지
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• 제23권7호
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• pp.878-884
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• 2017

수층으로 용출되는 질소(N)와 인(P)의 영양염 플럭스는 1차 생산성에 대한 총 영양요구량의 상당 부분을 지원할 수 있기 때문에 퇴적물-해수 환경의 상호작용을 파악하는 것은 중요하다. 본 연구에서는 곰소만 근소만의 환경 일반항목들과 퇴적물-해수 경계면에서 저서 영양염 용출 플럭스를 분석 및 추정하였다. 또한 이전에 보고된 영양염 플럭스의 데이터를 비교하여 지역적인 차이를 확인하고자 하였다. 그 결과 근소만 법산에서 봄철 영양염 용출 플럭스가 DIN $6.14mmol\;m^{-2}d^{-1}$, DIP $0.32mmol\;m^{-2}d^{-1}$로 조사정점 중 가장 높게 나타났다. 퇴적물 COD의 경우 법산의 사계절 값이 $4.0{\sim}10.8mg/g{\cdot}dry$로 나타나 유기물 오염에 의한 환경 악화가 진행되고 있었다. 앞으로 갯벌어장 관리에 대한 방안이 마련되지 않는다면 양식생물의 생산량 감소의 문제가 발생될 것이다. 따라서 생물자원의 지속적인 이용을 위해 갯벌 환경의 장기적인 모니터링이 선행되어야 할 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권11호
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• pp.613-625
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• 2017

낚시터로 장기 임대중인 농업용 저수지 2곳을 대상으로 낚시터 영향권(effective zone) 2지점의 퇴적물과 비영향권(ineffective zone) 1지점의 퇴적물을 호기(oxic)와 무산소(anoxic) 조건을 조성한 실험실 코어배양법(laboratory core incubation)을 이용해 영양염류 용출시험을 2회씩 실시하였다. 용출 실험동안 상등수 내 DO, EC, pH, ORP의 변화는 낚시터 영향구간과 비영향 구간 사이에 유의할만한 차이는 관측되지 않았으며(p>0.05), 농업용 저수지의 퇴적물-심층수 확산경계면과 유사한 환경으로 조성되었다. 질산성 질소($NO_3{^-}-N$)를 제외하고 암모니아성 질소($NH_4{^+}-N$), 총인(T-P), 인산염 인($PO{_4}^{3-}-P$)이 호기 보다는 무산조 조건에서 통계학적으로 유의한 수준(p<0.05)으로 퇴적물에서 상등수로 더 많은 용출량이 측정되었다. 이는 상등수 내 DO 농도 감소에 따라 미생물 매개의 암모늄화가 촉진되고 질산화 작용이 억제되어 암모니아성 질소가 퇴적물에서 상등수로 확산 용출되고, 퇴적물 표층의 산화층이 환원되어 유기물에 결합된 인과 금속 산화물과 결합된 인의 해리 등을 통해 인산염인이 퇴적물에서 상등수로 확산용출이 가속화되었기 때문이다. 낚시터 영향권과 비영향권 사이 영양염류 용출량(benthic nutrient diffusive flux)값의 차이는 통계학적으로 유의하지 않았다(p>0.05). 따라서 농업용 저수지 내 낚시활동이 퇴적물의 영양염류 용출량을 통계학적으로 유의한 수준으로 증대시키지 않는 것으로 조사되었다. 이러한 결과는 농업용 저수지 설립년도 대비 10여년의 단기간 낚시활동으로 인해 퇴적물 오염 기여도가 비교적 낮고, 코어배양법의 속도제한된 확산(rate-limited diffusion)으로 발생한 것으로 판단된다. 호기와 무산소 조건 모두에서 퇴적물 내 영양염류 총량과 영양염류 용출량 사이에 유의적 상관관계가 도출되지 않았다. 따라서 농업용 저수지 수질오염의 가속화가 낚시활동으로 인한 직접적 원인보다는 유역에서 유입되는 다양한 비점오염원 내 영양염류가 주요 요인으로 판단되며, 영양염류의 용출을 저감하기 위해 포기 및 물순환 등을 통해 심층수의 빈산소화를 억제할 필요가 있다.

• Ocean and Polar Research
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• 제30권3호
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• pp.225-238
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• 2008

In order to investigate the effects of intertidal sediments on the nutrient cycle in coastal environments, the benthic fluxes of ammonium, nitrate, nitrite, phosphate, and silicate at two stations on the intertidal flat of Keunso Bay were determined during each season. The efflux of ammonium was observed at S1 and resulted from the diffusion of remineralized ammonium and acceleration caused by the bioirrigation of macrofauna. The influx of ammonium at S2 was probably due to nitrification in the water column. The influx of nitrate was observed at both stations during all seasons, indicating that the nitrate in the pore water was removed by denitrification. Vigorous bioirrigation led to the efflux of dissolved inorganic nitrogen (DIN) at S1, whereas the influx of DIN at S2 was predominantly caused by denitrification. Contrary to the diffusive and bio-irrigated release of remineralized phosphate from the sediment at S1, the influx of phosphate was observed at S2, which may be attributable to adsorption onto iron oxides in the aerobic sediment layer. Silicate, which is produced by the dissolution of siliceous material, was mostly released from the sediment by molecular diffusion and bioirrigation. However, the influx of silicate was observed at S2 during spring and winter, which was ascribed to adsorption by particulate matter or assimilation by benthic microphytes. The annual fluxes of DIN were 328 mmol $m^{-2}yr^{-1}$ at S1 and -435 mmol $m^{-2}yr^{-1}$ at S2. The annual fluxes of phosphate were negative at both sites (-2.8 mmol $m^{-2}yr^{-1}$ at S1 and -28.9 mmol $m^{-2}yr^{-1}$ at S2), whereas the annual fluxes of silicate were positive at both sites (843 mmol $m^{-2}yr^{-1}$ at S1 and 243 mmol $m^{-2}yr^{-1}$ at S2).

• Journal of Ecology and Environment
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• 제39권1호
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• pp.51-60
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• 2016

This study was conducted to examine litter fall, litter decomposition, and a short-term nutrient (C, N, P, K, Ca, and Mg) status for one year at various levels of basal area (21.4, 27.0, 30.8, 37.0, 42.1, and 46.7 m² ha^-1) in approximately 40-yearold red pine (Pinus densiflora S. et Z.) stands in the Hwangmaesan mountain forest in Korea. Monthly fluxes of litter fall components such as needles, broad leaves, branches, bark and total litter fall followed a similar pattern at various levels of basal area. Mean annual needle, bark and total litter fall fluxes were positively correlated with increased basal area (p<0.05), but the woody litter such as branches and cones was not correlated with basal area. Carbon and K concentrations of needle litter were negatively correlated with increased basal area, while nutrient (C, N, P, K, Ca, and Mg) fluxes were positively correlated with the basal area treatments. Remaining mass, N and P concentration and remaining N and P stocks in decomposing needle litter were not affected by the basal area. However, the concentration and stocks remaining of K, Ca, and Mg from decomposing litter were positively correlated with increased basal area during the initial three months of decomposition. The results indicate that basal area has an impact on nutrient cycles through change in litter fall and litter decomposition processes; thus, the dynamics of nutrient cycles based on a stand scale could differ considerably with different levels of basal area in red pine stands.

• 한국환경과학회지
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• 제23권6호
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• pp.1049-1060
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• 2014

We investigated the spatiotemporal variations of dissolved inorganic nutrients along a saline gradient to estimate nutrient fluxes in the Seomjin River estuary during dry (March 2005, March 2006, March 2007, and March 2008) and rainy seasons (August 2005, July 2006, July 2007, and July 2008). Dissolved inorganic nitrogen concentrations were similar in the endmembers of freshwater for the rainy and dry seasons. In contrast, the concentrations of dissolved inorganic phosphate and silicate in the rainy season were approximately 2-3 times higher than those in the dry season. River discharge was approximately 10 times higher in the rainy season ($212m^3sec^{-1}$) than in the dry season ($21m^3sec^{-1}$). The fluxes of dissolved inorganic nitrogen, phosphate, and silicate were 2.91, 0.004, and 2.51 tons $day^{-1}$ in the dry season and 7.45, 0.421, and 30.5 tons $day^{-1}$ in the rainy season, respectively. Although the range of nutrient concentrations were similar to previous results from investigations in the Seomjin River estuary, the nutrient fluxes were differed according to river discharge for different survey periods.

• 생태와환경
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• 제36권3호통권104호
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• pp.322-335
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• 2003

낙동강 하류 지역에서 저질의 환경, 산소 소모량 (SOD), 무기 영양염 ($PO_4\;^{3-}$, $NH_4\;^+$, $NO_3\;^-$, $SiO_2$)의 용출량을 측정하여 용출 특성과 저질에 의한 내부 부하량을 추정하고자 하였다. 저질의 SOD는 10 ${\sim}$ $30^{\circ}C$범위에서 온도에 따라 직선적으로 증가하였으며 $Q_{10}$값은 1.1${\sim}$1.6이었고, $20^{\circ}C$기준 SOD는 76${\sim}$120 mg $O_2\;m^{-2}\;hr^{-1}$범위였다. 저질에서 영양염 용출은 호기/빈산소 조건, 온도, 저질의 유기물함량 등의 영향을 크게 받았다. $NH_4\;^+$와 $SiO_2$는 호기조건 및 빈산소 조건에서 용출이 활발하여 용존산소 농도에 관계없이 저질에서 수층으로 이동하였으나 $PO_4\;^{3-}$는 빈산소 조건에서 용출량이 높은 반면 호기 조건에서는 미미하였으며 $25^{\circ}C$이상 조건에서 크게 증가하는 양상을 띠었다. $NH_4\;^+$, $SiO_2$ 및 $PO_4\;^{3-}$의 용출량은 온도 증가에 대해 지수적으로 증가하였으며 온도에 대한 $Q_{10}$은 $PO_4\;^{3-}$가 3.7${\sim}$7.3으로 가장 높았다. 저질에서 $PO_4\;^{3-}$와 $NH_4\;^+$의 용출량은 지역적으로 차이가 컸으나, $SiO_2$ 용출량은 지역적 차이가 미미하였다. 반면 호기 및 빈산소 조건에서 $NO_3\;^-$은 수중에서 저질로 흡수되었으며 그 흡수량은 온도에 따라 직선적으로 증가하였다. 온도에 따른 흡수율 증가는 호기성보다 빈산소 조건에서 더 컸다. 낙동강 하류 지역의 저질 호기조건/빈산소 조건에서 $NH_4\;^+$, $NO_3\;^-$, $PO_4\;^{3-}$ 및 $SiO_2$의 용출량 범위는 각각 -9${\sim}$ 105 mgN $m^{-2}day^{-1}$, -156${\sim}$62 $m^{-2}day^{-1}$ -5${\sim}$5 $m^{-2}day^{-1}$, 및 12 ${\sim}$ 117 $m^{-2}day^{-1}$였다. 낙동강과 서낙동강에서 식물플랑크톤의 1차 생산성과 조체의 C:N:P의 Redfield 비율 106: 16: 1을 이용하여 추정한결과 저질에서 용출되는 $NH_4\;^+$는 식물플랑크톤의 요구량의 9 ${\sim}$23%이었고, $PO_4\;^{3-}$는 11 ${\sim}$ 22%를 차지하였다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2002년도 봄 학술발표대회 발표논문집
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• pp.203-206
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• 2002

• The Korean Journal of Ecology
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• 제23권2호
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• pp.131-134
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• 2000

Forest vegetation in Korea can be largely divided into warm temperate, cool temperate and frigid forest zone. The cool temperate forest zone of them occupies the largest part of the Korean peninsula and it is generally divided into three subdivisions such as northern, central and southern subzone. The Forestry Research Institute established three long-term ecological research sites at Kwangnung Experiment Forest in the central subzone of the cool temperate forest zone, at the Mt. Kyebangsan Forest in the northern subzone of the cool temperate forest zone. and at the Mt. Keumsan Forest in the warm temperate forest zone. The objectives of long-term ecological research in the Forestry Research Institute, Korea are to study long-term changes of the forest ecosystems in energy fluxes, water and nutrient cycling, forest stand structure, biological diversity, to quantify nutrient budgets and fluxes among forest ecosystem compartments and to integrate ecological data with a GIS - assisted model. To achieve the objectives, forest stand dynamics. environmental changes in soil properties, stream water quality, nutrient cycling, air pollution and biological diversity have been investigated and plant phonology as an indicator of climate change has been monitored in the LTER sites.

• 한국해양학회지:바다
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• 제9권4호
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• pp.153-163
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• 2004

In order to estimate the nutrient flux of the Seomjin River into the coastal waters of South Sea, and to understand the estuarine reactions during mixing between river water and seawater, we collected surface water along the salinity gradient in the Seomjin River estuary from Mar. 1999 to Apr. 2001. We found that nitrate and silicate were delivered by fluvial input, while phosphate was, supplied from disposed wastes in the Gwangyang Bay. Mean annual flux of dissolved inorganic nitrogen (DIN), phosphate and silicate into the Gwangyang Bay was estimated 10.9 molesㆍsec$^{-1}$(4,820 tonnesㆍyr$^{-1}$), 0.07 molesㆍsec$^{-1}$(68 tonnesㆍyr$^{-1}$), 13.3 molesㆍsec$^{-1}$(11,747 tonnesㆍy$^{-1}$), respectively. An evident removal of phosphate, silicate and ammonium at the mid-salinity zone during the dry season was attributed to the active uptake of phytoplankton, and consequently nutrient flux into the Gwangyang Bay was low. Whereas, during the flood season in summer, conservative or additional distribution of the nutrients was observed in the estuary. As a rsult nutrient flux into the Gwangyang Bay was maintained high. High concentrations of chlorophyll a and the active removal of nutrient during the dry season at the mid-salinity zone suggest that nutrient distribution in the Seomjin River estuary was mainly controlled by biological processes and nutrient fluxes into the Gwangyang Bay might be significantly modified of by the primary production.

• 한국해양학회지:바다
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• 제17권2호
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• pp.120-129
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• 2012

낙동강 하구에 위치한 갯벌 퇴적물에서 2005년 7월부터 2006년 9월까지 퇴적물-수층을 통한 산소와 용존 무기질소 플럭스, 그리고 탈질소화율을 계절별로 조사하였다. 현장 조건 수온에서 퇴적물 배양을 통해 측정된 산소 플럭스의 범위는 $-37.0{\sim}0.5mmol\;O_2\;m^{-2}\;d^{-1}$이었고, 수온이 증가할수록 퇴적물에 의한 산소소모가 많아져, 수층에서 퇴적물로의 산소 플럭스가 증가하였다. 탈질소화율은 $4{\sim}2732{\mu}mol\;N\;m^{-2}\;d^{-1}$의 범위로 같은 방법으로 측정한 국내 연안의 결과보다 높은 값을 나타냈고 산소 플럭스와 유사한 계절변화를 보였다. 질소동위원소를 이용하여 측정된 탈질 소화율은 수층에서 퇴적물로 유입되는 질산염 플럭스와 높은 상관관계를 보였다. Isotope pairing technique에서 계산되는, 총 탈질소화 중 "수층에서 유입된 질산염을 이용하는 탈질소화($D_w$)"도 수층에서 유입되는 질산염 플럭스와 양의 상관 관계를 보여 수층에서 유입되는 질산염이 탈질소화의 계절변동의 원인임을 시사하였다. 여름철에 질산염농도가 높은 담수의 유입 증가가 낙동강 하구 퇴적물로의 질산염 유입과 탈질소화를 촉진시킨 것으로 추정된다. 낙동강 하구 퇴적물에서 생지화학적 과정의 일반적인 패턴 및 경향을 파악하기 위하여, 이 연구에서 측정된 여러 생지화학적 플럭스를 방향과 크기에 따라 분류하여 보았다. 그 결과, 수온과 질산염 유입 변화에 따라서 여름철에는 수층에서 퇴적물로의 산소와 질산염 플럭스가 높게 나타나고 탈질소화도 높은 반면, 여름철을 제외한 나머지 시기에는 이들 플럭스가 낮아, 갯벌 퇴적물의 생지화학적 과정이 낙동강 담수 유입에 민감하게 반응함을 알 수 있었다.