• 한국결정성장학회지
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• 제33권2호
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• pp.83-90
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• 2023

최근 전력반도체 소재로 관심을 가지는 Ga₂O₃의 β-상은 열역학적으로 가장 안정한 상을 가지며 4.8~4.9 eV의 넓은 밴드갭과 8 MV/cm의 높은 절연파괴전압을 갖는다. 이러한 우수한 물리적 특성으로 인해 전력반도체 소재로 많은 주목을 받고 있다. β-Ga₂O₃는 SiC 및 GaN의 소재와는 다르게 액상이 존재하기 때문에 액상 성장법으로 단결정 성장이 가능하다. 하지만 성장한 순수 β-Ga₂O₃ 단결정은 전력 소자에 적용하기에는 낮은 전도성으로 인해 의도적으로 제어된 도핑 기술이 필요하며 도핑 특성에 관한 연구가 매우 중요하다. 이 연구에서는 Ga₂O₃ 분말과 SnO₂ 분말의 몰 비율을 다르게 첨가하여 Un-doped, Sn 0.05 mol%, Sn 0.1mol%, Sn 1.5 mol%, Sn 2 mol%, Sn 3 mol%의 혼합분말을 제조하여 EFG(Edge-defined Film-fed Growth) 방법으로 β-Ga₂O₃ 단결정을 성장시켰다. 성장된 β-Ga₂O₃ 단결정의 Sn dopant 함량에 따른 결정 품질 및 광학적, 전기적 특성 변화를 분석하였으며 Sn 도핑에 따른 특성 변화를 광범위하게 연구하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.57-70
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• 2009

UAM(Umbrella Arch Method)의 효과 및 역학적 보강메커니즘에 대한 연구는 국내외에서 수치해석 및 실험 등을 통하여 상당한 진척이 이루어졌으나 실제 설계 및 적용에 있어서는 아직도 3차원 해석의 해석시간과 복잡성 등의 제약 때문에 UAM의 보강영역과 지반과의 환산물성을 이용하는 정량적이지 못한 2차원해석이 주로 사용되고 있다. 이러한 이유로 합리적, 이론적, 정량적이면서도 손쉽게 수행할 수 있는 설계 및 해석기법이 요구되고 있다. 본 연구에서는 UAM의 보강효과가 미치는 범위를 파악하고 그라우팅 전 후의 강관저변지반 물성변화를 파악하기 위하여 연직방향의 UAM 현장실험 및 실내시험을 수행하였다. 풍화토, 풍화암 지반에 UAM 적용시 그라우트의 주입에 의한 주변지반의 물성치 증가는 미미하며, 강관외부와 천공구경 사이의 공간 및 강관내부에 형성된 시멘트구근과 강관으 강성만이 지반보강 효과에 기여한다는 것을 확인하였다. 이러한 결과와 내공변위제어법(CCM; Convergence Confinement Method) 개념을 바탕으로, 2차원 축대칭해석을 실시하여 막장효과, UAM효과와 지보재효과를 종단변위곡선(LDP)으로 나타내었다. 또한, 2차원 평면변형률 해석시 UAM의 지보효과를 내압의 크기로 변환하여 이를 고려하는 하중분담법을 제안하였다. 이 방법과 기존의 등가환산물성을 적용하는 해석을 비교한 결과, 지반조건, 터널의 심도 및 크기, 강관조건, 초기응력상태 등에 따라 차이가 있지만, 기존의 해석방법에서의 변위량이 새로운 방법에 비해 더 크게 발생하는 것으로 나타나, UAM의 종방향 빔 지지효과를 제대로 평가하지 못하는 것으로 나타났다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제43권4호
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• pp.216-224
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• 2023

사료용옥수수(사일리지)의 가장 중요한 요소는 병해충 저항성, 후기녹체성과 같은 재배안정성과 수량성이다. 위도는 일장과 온도 등 기후와 매우 밀접하게 연관되어 있다. 본 연구는 38° 이상 고위도 기후대, 특히 북한의 수양산 이남지역에서 재배하여 사료용으로서 가치가 높은 국산 품종을 선발하기 위해 옥수수의 생육특성, 수량성 및 사료가치를 분석하기 위해 수행되었다. 그 이유는 현재 또는 미래의 북한 식량문제를 해결하기 위한 것이다. 특히 북한의 청소년들의 단백질 공급원이 매우 부족한 실정이기 때문에 육류뿐만 아니라 우유 등 축산물 생산량 향상을 위해 가축의 조사료로서 가치가 매우 높은 옥수수의 재배 시험을 수행하였다. 시험은 북한의 수양산 이남지역과 기후 특성이 유사한 수원에서 국산품종 등 11개 품종을 시험하였다. 그 결과 수량 및 사료가치 특성에서 우수한 품종들이 확인되었지만, 그 중에서도 다청옥이 가장 재배에 적합할 것으로 판단되었다. 다청옥은 건물과 TDN 수량은 각각 26.37 ton/ha과 12.9 ton/ha로 다른 품종보다 많았고, 다음으로 평강옥, 신황옥, 광평옥 등이 많았다. 또한 다청옥은 후기 녹체성이 우수하기 때문에 수량뿐만 아니라 사료가치 측면에서도 매우 우수하다. 따라서 이들 결과와 함께 앞으로 북한의 수양산 이남지역 현장에서 직접 재배시험을 수행하여 다청옥에 대한 재배기술을 추가로 확립한다면 앞으로 북한의 식량문제를 해결하는데 큰 도움이 될 것으로 기대된다.

• 생태와환경
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• 제56권4호
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• pp.281-302
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• 2023

탄소는 생명체의 구성 요소이자 기후변화에 중요한 역할을 하는 원소로, 생태계에서 다양한 형태로 순환한다. 기후변화가 생태계에 미치는 영향을 예측하고 대응하기 위해서는 탄소순환에 대한 정량적 이해가 필수적이다. 가속질량분석기를 이용한 생태계 탄소화합물의 방사성탄소동위원소비(Δ¹⁴C) 분석은 탄소순환 연구뿐만 아니라, 화석탄소 기원 오염원을 추적하는 환경과학, 환경공학 연구에도 세계적으로 널리 활용되고 있다. 우리나라에서도 여러 연구진에 의해 하천탄소, 강수, 수관통과우, 초미세먼지, 폐수처리장 또는 하수처리장 유출수에 포함된 탄소화합물의 Δ¹⁴C가 보고되었다. 연구 결과를 종합하면, (1) 우리나라 하천탄소의 양과 성분은, 크게 보면 암석과 토양의 풍화, 육상생태계 식생과 토양에 포함된 유기물의 유출 등 다양한 기원의 탄소화합물을 포함하며, 강수량에 따른 계절적 영향을 받는 것으로 이해할 수 있으나, 지역적으로는 산업단지의 폐수나 도시의 하수처리장 방류수 유입, 농업 등 토지 이용, 깊은 토양으로부터의 유출수와 지하수 유입 등 여러 요인에 의해 크게 달라질 수 있다. (2) 하천탄소에 영향을 줄 수 있는 우리나라 강수 용존유기탄소의 Δ¹⁴C도 보고되었고, 특히 겨울철에 이례적으로 Δ¹⁴C가 높았다. 국지적 오염 가능성을 배제할 수는 없으나, 이 연구 결과는 우리가 지금까지 생태계 탄소순환을 잘못 이해하고 있을 가능성을 내포하므로, 그 원인과 범위를 추적하는 후속연구가 필요하다. (3) 우리나라 산림의 수관통과우, 초미세먼지에 포함된 탄소화합물의 Δ¹⁴C를 분석하고 화석탄소의 기여도를 파악한 연구도 보고되는 등 ¹⁴C 분석 방법은 생태학과 환경과학 분야에서 새로운 시사점을 제시하는 데 활용되고 있다. 시료량과 성상에 따라 다르긴 하지만, 원소분석기와 연결된 소형 가속질량분석기를 이용하면 상대적으로 빠르고 저렴하게 시료 분석이 가능하므로, 앞으로 ¹⁴C 분석을 활용한 생태학과 환경과학 연구가 활발히 이뤄지길 기대한다. 성상별 ¹⁴C 분석 자료는 화석탄소 오염원을 추적하고 제거하는 방법을 제시하는 데 활용될 수 있을 뿐만 아니라 기후변화에 취약한 영역을 식별하고 적절한 대응 전략을 마련하기 위해서도 필요할 것이다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제56권3호
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• pp.22-44
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• 2023

청동기시대 전기 생계경제는 문화유형, 환경적 요인 등에 의해 발현될 수 있는 생산방식의 다양성이 충분히 고려되지 않은 채, 농경 수행의 강도를 설명하는데 초점을 맞추어왔다. 이러한 상황은 신석기-청동기시대 이행을 얼마나 단절적으로 또는 연속적으로 이해할 것인가의 문제를 진지하게 고민하지 않는 데서 비롯된 것으로 보인다. 이러한 인식은 생계자원 생산방식의 점진적인 변화를 탐색할 수 있는 경로를 차단해 왔다. 본고에서는 청동기시대 생계자원의 생산방식이 연속·점진적으로 변화되었다는 것을 전제로 하면서, 청동기시대 전기 생산방식에 영향을 주었을 다양한 요소에 따른 생산자원 생산양상을 복원해보고자 하였다. 청동기시대 전기는 문화유형과 생태적소가 다양하게 확인되는바, 특정 시기의 생계자원 생산방식을 복원하는 작업은 단편적인 한두 가지 분석으로는 달성되기가 어렵다. 따라서 생계자원 생산과 관련된 몇 가지 측면을 분리하여 분석·해석하고 종국에는 모두를 종합하는 것이 적절한 방법적 경로가 될 듯하다. 구체적인 연구 방법으로 생계자원 생산과 밀접한 연관을 지니는 문화·환경적 요소-문화유형, 지리·지형적 요소, 토양생산성, 취락규모-에 따라 기능상 분류된 석제 생산도구 구성에 차이가 있는지를 확인하였다. 분석 결과 서울·경기 지역의 청동기시대 전기 생계자원 생산양상에 있어 문화유형과 지리·지형적 입지에 따른 유의미한 차이는 관찰되지 않는 반면, 취락규모와 토양생산성에 따른 생산도구 구성의 차이에서는 통계적으로도 제법 유의한 결과가 도출되었다. 취락규모와 종합생산토양 비율이 증가할수록 수렵·무구, 목가공구, 수확구가 증가하는 반면 어로구의 비율에 있어서는 그 반대의 양상이 관찰되었다. 취락규모나 작물재배의 생산성에 따른 수렵 혹은 농경에 대한 의존도 사이에 상관관계를 기대하게 하나, 취락규모와 토양생산성 비율 간의 회귀분석 결과에서는 상호 유의미한 관계로 해석되지 않았다. 즉, 이는 여러 요인에 따라 생산양상도 상이하며, 어느 단편적인 요소가 특정 취락의 생계자원의 생산방식을 채택하는데 결정적이지 않았다는 것을 보여주는 결과라고 할 수 있다. 따라서 청동기시대 전기 사회에서의 취락을 구성하는 다양한 문화·환경적 요소에 따라 생계자원 생산양상 검토가 필요하다.

• 한국자원식물학회지
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• 제36권5호
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• pp.517-526
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• 2023

만생종 'Fuji' 사과(Malus × domestica)는 과피 착색에 따라 수확시기가 가변적인 품종이다. Ethephon은 ethylene 발생을 촉진하는 식물생장조절제로 사과나무를 포함한 호흡급등형 과수작물의 과실 성숙과 관련된 생리적 반응을 유도한다. 본 연구는 'Fuji'/M.26 사과의 경제적이고 안정적인 수확기 조절 방법을 제시하고자 과실 비대생장 종료 후 ethephon 단용처리와 ethephon 및 염화칼슘 혼합처리가 과실특성에 미치는 영향을 조사하였다. 과실 비대생장이 종료된 만개 후 145일에 100 mg/L ethephon과 100 mg/L ethephon 및 0.5% 염화칼슘 혼합용액을 분무처리 후 10일 주기로 과실특성을 조사하였다. Ethephon 단용처리구와 ethephon 및 염화칼슘 혼합처리구 모두 만개 후 155일부터 전분함량이 감소되어 과실성숙이 촉진되었으며, 수확 10일 전 전분함량은 대조구의 수확기 전분함량과 유사하였다. 과피 착색은 ethephon 및 염화칼슘 혼합처리구에서 ethephon 단용처리구보다 착색률이 낮았으나 대조구보다는 높았다. 과실 평균 경도는 ethephon 단용처리구가 가장 낮았으며, ethephon 및 염화칼슘 혼합처리구는 대조구와 유사하였다. 수확기 당산비는 세 처리구 간에 유의한 차이는 없었으나 수확 10일 전 ethephon 단용처리구와 ethephon 및 염화칼슘 혼합처리구의 적정산도가 대조구보다 유의적으로 낮았다. 특히 2021년 수확 10일 전 ethephon 단용처리구와 ethephon 및 염화칼슘 혼합처리구의 당산비는 수확기 당산비와 유사하였다. 따라서 'Fuji'/M.26의 과실 비대생장이 종료된 시점에 100 mg/L ethephon과 0.5% 염화칼슘 혼합처리를 통해 과실성숙과 과피 착색을 수확기보다 10일 촉진할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국가스학회지
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• 제27권3호
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• pp.52-58
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• 2023

지구 기상이변에 대해 탄소중립의 중요성이 대두됨에 따라 무탄소 연료인 수소의 에너지원으로서의 활용도 역시 증대되고 있다. 일반적으로 수소는 연료전지(FC, Fuel Cell)에 활용되고 있으나, 이는 연소를 기반으로 하는 내연기관(ICE, Internal Combustion Engine)에도 활용될 수 있다. 특히 연료전지만으로 수소 활용 및 인프라 확장이 어려운 때에 이미 생산 측면이나 공급 측면에서 인프라가 기 구축되어 있는 내연기관은 수소 에너지 저변 확대에 큰 도움을 줄 수 있다. 다만 수소를 연소기반으로 활용할 경우 고온에서 공기 중 질소가 산소와 반응하여 유해배기물질인 질소산화물(NOx, Nitrogen Oxides)이 생성될 수 있는 단점은 존재한다. 특히 냉간 (Cold Start) 운전 영역시 포함될 EURO-7 배기규제의 경우 워밍업(Warm-up) 과정에서 발생하는 배기배출물의 저감을 위한 노력도 필요하다. 따라서 본 연구에서는 2 L급 수소 직접분사방식 전기점화 (SI, Spark Ignition) 엔진을 활용하여 냉각수를 상온에서 88 ℃로 워밍업하는 과정에서 질소산화물 및 연료소모율의 변화 특성을 살펴보았다. 특히 수소는 기존의 가솔린, 천연가스, 액화석유가스(LPG, Liquified Petroleum Gas)와 달리 가연범위(Flammable range)가 넓기 때문에 공기과잉률(Excessive air ratio)을 희박하게 조절할 수 있다는 장점이 있다. 이에 본 연구에서는 워밍업하는 과정에 있어서 공기과잉률을 1.6/1.8/2.0으로 변화하여 그 결과를 분석하였다. 본 실험의 결과는 워밍업 시 공기과잉률이 희박해질수록 시간당 질소산화물의 배출이 적고, 열효율도 상대적으로 높으나 최종 온도까지 도달 시간이 길어짐에 따라 누적 배출량 및 연료소모율은 악화될 수도 있음을 시사한다.

• 보건행정학회지
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• 제34권1호
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• pp.38-47
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• 2024

연구배경: 한국의 소아청소년 인구는 최근 10년간 288만 명 감소하였으며 전례 없는 초저출산으로 더욱 감소할 것으로 예상되고 있다. 여기에 코로나19 팬데믹 영향으로 소아청소년과 의원의 수익은 크게 감소하여 폐업이 증가하고 있는 실정이다. 본 연구는 아동인구 감소로 인한 소아청소년과 의원의 수익 악화가 폐업에 실질적으로 영향을 주었는지 분석하였다. 방법: 2011-2022년 건강보험심사평가원의 요양기관현황신고, 건강보험청구자료와 통계청의 주민등록인구현황 자료를 이용하여 2012-2022년 소아청소년과와 그 외 진료과(내과, 이비인후과, 가정의학과) 의원의 연도별 자료를 구축하였다. 종속변수를 폐업 여부로 하였고, 지역의 인구 특성 및 경쟁 정도를 반영하는 변수(전년 대비 아동인구 감소 여부, 허핀달-허쉬만지수 등)와 기관 특성 변수(전년 대비 수익 감소 여부, 연간 수익 등)가 폐업에 영향을 주는지 분석하였다. 기술통계, 카이제곱분석을 실시하였으며 일반화추정방정식(generalized estimating equations, GEE)을 사용하여 변수별 오즈비를 추정하였다. 결과: 소아청소년과 의원의 폐업률은 2.66%-7.04%로 내과·이비인후과·가정의학과 1.81%-2.47%와 비교했을 때 지속적으로 높았으며 코로나19 팬데믹 시기에 7.04%로 가장 높았다. 3개 진료과와 소아청소년과의원의 기관당 진료비 격차는 2012년 126백만 원에서 2019년 245백만 원으로 더 커졌다. GEE 분석결과, 낮은 수익, 전년 대비 수익 감소는 소아청소년과의 폐업을 증가시키는 주요 요인이었으며 수익 관련 변수 보정 후 소아청소년 인구 감소 자체는 폐업을 증가시키지 않는 것으로 분석되었다. 지역 내 동일 진료과 의원 수가 많거나 독과점이 있는 경우 3개 진료과(내과·이비인후과·가정의학과) 의원의 폐업은 증가하였으나 소아청소년과 의원의 폐업에는 영향을 주지 않는 것으로 나타나 차이가 있었다. 결론: 아동인구가 감소하는 상황에서 수익 감소는 소아청소년과 의원의 폐업을 증가시키는 주요 요인이 분명하다. 추후 소아청소년 진료체계를 안정적으로 유지시키기 위한 적극적인 방안이 모색되어야 한다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제13권3호
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• pp.168-177
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• 2008

망간단괴를 상업적으로 개발하기 위해 고려할 사항은 망간단괴의 부존량과 금속함량 외에 채광기의 주행성과 채광시 발생하는 환경충격의 최소화를 들 수 있다. 특히 환경충격의 최소화를 위해 우선 채광지역의 해저면 특성을 이해하는 것은 필수적이다. 해저면의 특성 중 해저퇴적물의 물리적 특성과 전단강도는 주행성과 환경변화를 예측하는 중요한 기준이 된다. 이들 특성을 파악하기 위하여 2004년부터 2006년 사이에 북동태평양 클라리온-클리퍼톤 균열대의 대한민국 광구에서 채취한 주상시료 퇴적물의 함수율, 입도, 밀도, 공극률 및 전단강도를 분석하였다. 분석결과, 퇴적물의 물리적인 특성은 경도 변화에 따른 동서간의 차이(KR1과 KR2 차이)보다 위도 변화에 따른 남북간의 차이(KR1 또는 KR2와 KR5 차이)가 뚜렷한 것으로 나타났다. 남쪽 지역의 함수율, 공극비, 공극률은 북쪽 지역보다 높게 나타난 반면에 입자밀도는 남쪽 지역이 북쪽 지역에 비해서 상대적으로 낮게 나타났다. 퇴적물 주상시료의 전단강도는 $0{\sim}10$ cm에서 북쪽 지역이 조금 높지만 10 cm 하부의 깊이에서는 남쪽지역이 뚜렷이 높게 나타났다. 또한 채광기의 정상주행에 필요한 전단강도를 5 kPa라고 가정하면 KR1, KR2, KR5 지역에서 평균적으로 5 kPa에 도달하는 깊이는 각각 18, 13, 10 cm로 나타났다. 채광기가 정상 주행하는 동안 같은 부피의 퇴적물이 교란된다면 함수율이 높은 퇴적물에서 교란되는 퇴적물의 양이 적을 것이다. 또한 채광기의 정상주행에 필요한 전단강도에 도달하는 퇴적층의 깊이가 얕을수록 교란되는 퇴적물의 부피가 작을 것으로 예상된다. 따라서 채광작업은 연구지역 중에서 함수율이 높고 10 cm 하부의 전단강도가 큰 남쪽 지역이 북쪽지역에 비해 유리할 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제13권1호
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• pp.1-14
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• 2008

서해 중부에 위치한 배타적경제수역(EEZ) 내에서 이루어지는 바다모래 채굴로 인한 해양수질의 장단기적 변화를 알아보기 위해 2004년부터 2007년까지 8회에 걸쳐 사방 약 30 km의 장방형 해역에 대한 광역적이고 종합적인 현장 조사를 수행하였다. 전체 대상 해역을 바다모래가 실제 채굴되는 구역과 잠재적인 영향 구역, 그리고 비교 구역으로 나누어 조사하였다. 조사항목은 pH, ORP, 수온, 염분 등과 같은 기본적인 항목과 함께 부유물질(SS), 영양염(질산염, 아질산염, 암모니움염, 인산염)과 엽록소-a에 대하여 분석하였다. 이러한 광역 정점 조사와 함께 바다모래가 채굴되는 선박에 근접하여 실제 부유물질 등이 확산되는 경로를 따라 표층, 중층, 저층에서 관측하는 집중 조사도 수행하였다. 광역 조사의 결과, 바다모래 채굴로 인하여 민감하게 영향을 받는 인자는 부유물질, 암모니움염, 질산염, 엽록소-a, ORP로 나타났다. 또한 채굴선박에 인접하여 발생한 현탁류를 따라 집중 조사한 결과, 주변해역의 평균농도보다 큰범위가 부유물질은 표층과 저층에서 남북방향으로 폭 8 km, 동서방향으로 폭 약 5 km를 가진 타원형 형태로 확산되었으며, 이에 비하여 인산염은 매우 좁은 범위 내에 한정되었다. 또한 암모니움염도 좁은 범위에 국한되었으나, 암모니움염의 확산방향에 연장하여 질산염의 높은 농도가 나타나고, 같은 위치에서 높은 N/P와 높은 엽록소-a 농도가 동반되었다. 지난 4년간의 광역조사와 집중조사를 통해 발견할 수 있었던 가장 중요한 사실은 바다모래 채굴의 영향을 일차적으로 민감하게 나타내는 수질인자는 부유물질, 암모니움염, 질산염 및 ORP이며, 이로 인한 이차적인 효과가 높은 N/P 비율과 높은 엽록소-a 로 감지되었다는 점이다. 이 중 부유물질과 ORP는 부이와 자동 측정장비를 사용하여 원거리에서 자료를 얻을 수 있으므로 바다모래 채굴 해역에 대한 지속적인 모니터링에 매우 유용한 수질인자가 될 수 있을 것으로 생각된다.