• 생태와환경
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• 제40권1호
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• pp.14-30
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• 2007

본 연구의 목적은 부영양화도 지수(TSI)를 이용하여 우리나라 호소의 영양 상태를 평가하고, 경험적 모델(Empirical model)에 의한 호소의 상태를 예측하기 위한 것이다. 연구에 사용된 수질 자료(2000, 2001)는 환경부 DB시스템에서 획득하였으며 이용된 변수는 용존산소(DO), 생물학적 산소 요구량(BOD), 화학적 산소 요구량(COD), 총인 (TP), 총질소 (TN), 부유물질 (SS), 투명도(SD), 엽록소-${\alpha}$ (CHL), 전기전도도 (Cond.)였다. 이런 수질 변수의 농도는 측정된 수계 및 계절에 따라 변이양상을 보였다. 일반적으로, 영양상태(Trophic state)는 상류로부터 댐으로 감소하는 경향을 보였으며, 계절적 변이는 여름 장마기 (7${\sim}$8월)동안 크게 발생했다. TP의 주된 유입은 장마기 (r=0.656, p=0.002)동안 일어났고, 이런 현상은 SS(r=0.678, p<0.001)와 유사한 경향을 보였다. CHL, TP, SD 및 TN을 포함한 수질변수는 계절에 따른 수계내의 영양상태를 평가하는 방법에 적용되었다. Carlson(1977)의 부영양화도지수(TSI)에 기초한 수계 내 TSI(CHL), TSI(TP)및 TSI(SD)는 중영양-부영양 상태를 보였다. 한편, TSI(TN)은 계절에 관계없이 전체 호소 내에서 TN농도가 풍부한 부영양-과영양 상태를 보였다. 따라서, 인은 호소 내 영양 상태를 조절하는 주요인자가 된다. CHL와 다른 수질 변수(TP, TN,그리고 SD)사이의 관계를 분석하기 위한 경험적 모델(Empirical model)이 개발되었다. 로그-전환 회귀분석에서 CHL-TP는 장마 전기 $R^2$ 값이 031(p=0.017)이었으나 장마 후기에는 0.69(p<0.017)로 장마 후기 인이 조류 성장에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이와 대조적으로, SD는 TP, CHL증가에 대해 감소하는 경향을 보였고 TN은 모든 기간 동안 CHL와 약한 관계를 가졌다. 결과적으로, 경험적 모델(Empirical model)이 제시하듯이 TP는 CHL을 예측하는 핵심 인자로 사료되었다.

• 생태와환경
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• 제40권2호
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• pp.285-293
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• 2007

본 연구는 대청호에서 영양염과 엽록소-${\alpha}$의 구간별 특성과 이에 따른 영양단계와의 관계를 살펴보았으며, 유수대, 추이대, 정수대의 세 구간에 걸쳐 환경부에서 제공하는 1993년에서 2002년까지의 수질 및 영양상태 자료를 비교 분석하였다. 총인(TP)과 투명도(SD)및 엽록소-${\alpha}$(CHL)는 호소대에서 정수대로 갈수록 감소하는 양상을 보였으나, 총질소의 경우는 종적구배를 보이지 않았다. 대청호에서의 총인과 엽록소-${\alpha}$는 여름철 장마기(7, 8월)에 가장 큰 계절적 변이를 보였으며, 총질소의 농도와 총질소 : 총인 비율은 각각 평균 1.67 mg $L^{-1}$, 88로 나타나 대청호의 제한요인은 총인으로 사료되었다. 엽록소-${\alpha}$와 총인, 투명도를 기반으로 한 영양상태지수는 구간별, 계절별로 구분되어 비교하였다. TSI(TP)는 장마기에 유수대는 평균 62로 나타나 과영양상태를 보인 반면, 대조적으로 정수대는 평균 40으로 거의 빈영양 상태를 가까운 수치를 보였으며, TSI(CHL)는 장마기에 추이대에서 가장 높은 값을 나타냈다. TSI 편차분석에 따르면 TSI(CHL)-TSI (TP)와 TSI (CHL)-TSI (SD)의 약 65% 가량이 0보다 낮은 수치를 보였으며, 또한 최저 -42를 보여, 이는 인공호에서의 조류성장에 무기물에 의한 탁수가 영향을 끼치는 것으로 판단되었다. 엽록소-${\alpha}$와 투명도의 상관분석 결과 추이대에서의 상관도(p<0.001, r=-0.47)가 다른 두 지점(p<0.001, r=-0.40)에 비하여 높게 나타났으며, 한편 총인과 엽록소-${\alpha}$의 경우 정수대에서 상관도가 가장 높게 나타난 반면, 총인과 조류생산량은 가장 낮은 수치를 보였다. 결론적으로 인공호 상 하 류간의 형태적 종적구배가 뚜렷한 경우 각 구역별 영양염류 농도구배 및 광투과도 구배는 1차 생산력에 직접적으로 영향을 주어 뚜렷하게 다른 양상을 보였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제4권4호
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• pp.255-265
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• 1999

금강하구언 수문작동이후 물성구조와 하구유형을 조사하기 위하여 1997년 6월, 7월 및 10월, 1998년 5월과 7윌에 CTD와 조류관측을 하였다. 조석과 조류의 관계는 고조전에 조류가 전류되어 낙조가 창조보다 1.5시간 정도 길다. 풍수기에는(5월부터 7월) 낙조시에 하구언에서 담수를 간헐적으로 대량 방류하여 하구 상류쪽의 수직적 염분차이와 염분의 시간변화가 커지고 하계 홍수시 2‰ 미만의 염분이 나타난다. 유출담수에 의한 염분약층의 발달로 2층구조를 보이며, 약층의 세기와 깊이는 저조시에 증가한다. 조석위상과 표층염분 변화의 관계는 히구 상류쪽에서 약 2.5 시간의 위상차이를 보이나 하구 하류쪽에서는 정상파 관계를 보인다. 하구 상류쪽에서의 위상차이는 낙조시 2~3시간 정도 방류된 담수에 의해 생성된 저염수가 조류에 의해 이동된 것을 의미한다. 갈수기에는 수직염분차이가 현저히 줄어든다. 관측된 표층유속과 염분구조 및 담수방류량을 사용하여 성층계수, 순환계수를 산출하였다. 금강하구는 부분혼합형 하구이고 풍수기와 갈수기에 따라 성층계수가 달라진다. 관측된 조류의 평균적 흐름은 상층에서 바다쪽으로, 저층에서 육지쪽으로 향하여 부분혼합형 하구의 전형적 순환형태와 일치하였다. 이러한 하구언 수문작동 후의 금강하구 유형과 순환은 하구역에서 저층부유사가 상류쪽으로 이동하며 퇴적되는 환경임을 제시한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권2_1호
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• pp.301-306
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• 2018

도시화는 여름철 도시형 홍수, 도시 열섬 등의 문제를 야기시킨다. 이러한 현상을 해결하기 위해서는 도시 열환경 변화의 정확한 파악이 필요하다. 이는 에너지 수지를 통해 설명될 수 있지만, 도심지의 경우 일반적인 에너지 수지와 달리 건물이나 인공토지피복에 의해 저장된 열에너지인 저장열을 고려하여야 한다. 하지만 저장열은 도시 표면의 복잡한 3차원 구조와 피복의 다양성 때문에 그 산출이 어려우며, 도시마다 다른 환경으로 인해 선행연구의 저장열 산출 방법을 타 도심지에 적용시키는 데는 어려움이 존재한다. 특히 대부분의 선행연구는 국외 도시를 중심으로 이루어졌기 때문에 국내 도심지의 다양한 토지피복과 건물 특성에 적합한 저장열 산출 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 국내 도심지의 다양한 지표타입이 존재하는 지역의 자료를 이용하여 저장열의 정량적인 산출이 가능한 회귀 식 도출을 목적으로 한다. 이를 위해 순복사와 지표면 온도 자료를 독립변수로, 플럭스 타워 기반 저장열 추정치를 종속변수로 사용하여 비선형 회귀분석을 수행하였으며, 산출된 회귀계수를 각 독립변수에 적용하여 저장열 산출 회귀 식을 도출하였다. 플럭스 타워 기반 저장열 추정치의 시계열 분석 결과 본 연구에서 산출한 저장열이 주간의 high peak와 야간에서의 값의 분포와 경향을 잘 모의하고 있었고, 플럭스 타워 기반 저장열 추정치에 비해 연속적인 저장열 산출이 가능하였다. 또한 산점도 분석 결과 Root Mean Square Error (RMSE) $50.14Wm^{-2}$, bias $-0.94Wm^{-2}$로 유의한 수준의 정확도를 보였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제20권2호
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• pp.93-100
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• 2011

본 연구에서는 국내의 시설 내 작물재배에 적합한 자동관수 기술을 개발하기 위한 첫 단계로 전기저항의 변화원리를 이용하는 워터마크 센서를 장착한 소형 컨트롤러를 작물재배에 활용하여 자동관수기술의 효용성을 구명하고자 하였다. 이를 위해 비닐하우스 내에 다른 토성을 갖는 토양을 격리베드에 인공적으로 조성한 후 토마토를 정식하여 수분퍼텐셜을 -20kPa 수준으로 자동으로 조절하면서 재배하였다. 점적관수에 따른 토양 내 깊이별 수분변화는 Sentek 축전형 수분센서를 이용하여 측정하였다. 워터마크센서를 이용한 수분퍼텐셜 제어성능은 (-)20kPa 수준부근에서 유지되지 않고 반복적으로 0~(-)20kPa 대역에서 높은 변화 값을 나타내어 안정적이지 못한 것으로 나타났다. 특히, 물 공급은 관수시마다 약 50~60분 비교적 긴 시간동안 진행되어 수분공급이 과잉되는 문제가 나타났으며 건조시에도 수분퍼텐셜의 변화가 계단응답 반응의 형태로 변하는 불량한 측정해상도를 나타내었다. 이러한 문제는 워터마크센서의 토양과 전극 접촉형태가 다공컵식 수분장력계에 비해 수분값에 연속적으로 반응할 수 없는 구조이기 때문인 것으로 판단하였다. 자동관수에 따른 토양종류별 수분변화는 그 기울기가 토성별로 서로 달랐으며 양질사토의 경우 수분함량의 변화정도가 가장 높았다. 수분함량의 변화속도는 낮과 밤의 경우 시간에 따른 변화율이 달라서 변곡선의 형태를 나타내었다. 이러한 이유는 낮과 밤의 일교차와 태양광 유무에 의하여 수분증발량 차이가 발생하였기 때문인 것으로 판단하였다. 직물에서 20cm 떨어진 지점의 깊이별 수분함량은 작물에 인접한 위치와 비교하였을 때 세가지 토양 모두 관수에 의한 변화정도는 미미하여 직물에 인접한 곳만 수분공급이 효율적으로 이루어지는 것을 확인하였다. 추후 연구에서 양질사토 베드에서 관찰된 토마토 생육 불량 문제 개선과 관수멈춤 시간을 적용하여 물공급의 과잉 문제를 해결하는 보완실험이 요구되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제29권1호
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• pp.52-61
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• 2020

겨울철 벤로형 유리온실(W59×L68×H5.9m) 보온스크린 높이의 차이에 따른 실내온도 변화를 파악하기 위하여 00시부터 04시까지 30분 간격으로 열유동해석을 하였다. 초기에는 상대적으로 난방 외부접촉면적이 큰 보온스크린 설치높이 5.9m에서 보온스크린 설치높이 4.1m에 비해 온도감소가 빨라 낮은 온도를 나타냈으나 해석 2시간 이후부터는 상대적으로 온도감소가 느렸고 04시에는 0.6℃ 높았다. 그러나 해석시작1시간 후 실내온도가 약13℃까지 내려가고, 그 이전에 난방기가 작동해야 된다고 볼 때, 해석 2시간 동안 온도감소가 상대적으로 느렸던 보온스크린 설치높이 4.1m에서 5.1m에 비해 난방에너지 절감에 유리할 것으로 판단되었다. 토마토가 자라는 지면 2m 높이에서의 유동은 보온스크린 설치높이 5.9m에서 4.1m에 비해 상대적으로 넓고 빨랐으며 유동해석 1시간 후인 01시의 평균차이는 0.034m·s^-1였다. 여름철 차광스크린 설치높이를 5.7m와 3.9m로 달리하되70%닫힘 조건에서 12시부터 13시까지는 온실하부덕트 외부공기유입량 0.67㎥·s^-1 상태 그 후부터는 외부 유입공기를 3배로 증가하여 냉방효과를 비교하였다. 초기 12시부터 13시까지는 차광스크린 70%닫힘 상태에서 무차광에 비해 오히려 평균 약0.9℃ 높았지만 외부공기유입량이 증가하는 13시 이후 부터는 차광스크린 70%닫힘 조건에서 온도가 감소하였고 14시 30분에는 무차광에 비해 0.5℃ 낮았다. 차광스크린 70% 닫힘 조건에서 바닥면의 온도분포는 스크린 설치높이와 개방 정도에 비례하여 낮았으며 무차광에 비해 8℃이상 낮았다. 온실 내 상대습도는 차광스크린을 30% 개방하는 조건에서는 차광스크린의 높이나 개방정도에 따른 차이가 미미하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제27권1호
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• pp.94-101
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• 2018

쑥은 세포 손상과 위염 회복에 효능이 있는 유파틸린을 가지고 있는 약용작물이다. 본 연구의 목적은 강화쑥의 온실에서의 주년 생육 특성을 분석하고, 환경 스트레스를 처리하여 유파틸린의 함량을 증대시키는 것이다. 유리 온실에서 강화쑥을 육묘 6주, 정식 후 8주간 재배하여 생육 특성과 유파틸린 함량을 비교하였다. 광합성은 상대적으로 고광도인 $1,200{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$에서도 포화되지 않았다. 생육속도는 정식 후 2주후에 최고에 도달하였고 정식 후 8주부터 감소하기 시작하였다. 강화쑥은 다년생 숙근초로 계절 변화에 민감하게 반응하여 봄 여름의 영양 생장기에는 높은 생육과 성분 함량을 나타내었으나, 가을과 겨울에는 개화 및 월동으로 인하여 생육 및 유파틸린 성분 함량이 크게 감소하였다. 따라서 강화쑥의 주년 재배를 위하여는 이를 억제하기 위한 야파 처리의 적용이 필수적인 것으로 판단되었다. 2종류의 스트레스와 1종류의 eliciter를 처리하였다. 건조 스트레스는 수확 전 5, 6, 7, 8 일간 관수을 중단하였고, 염류 스트레스는 수확 3일전 양액에 염화나트륨 추가하여 2, 4, 6, $8dS{\cdot}m^{-1}$ 농도로 하였고, 메틸자스모네이트는 수확 3일전 12.5, 25, 50, $100{\mu}M$ 농도로 엽면 시비하였다. 건조 스트레스 처리구 중 7일 및 8일간 관수를 중단한 경우와 메틸자스모네이트를 $25{\mu}M$ 엽면 시비한 경우 유파틸린 함량이 증가하였다. 염류 스트레스 처리구에서는 유파틸린 함량 증대가 발견되지 않았다. 본 연구 결과는 환경 처리를 통해 유용 성분의 증대가 가능하고 의약 원료로써 강화쑥의 생산성과 품질을 크게 향상시킬 수 있음을 증명하였다.

• 한국버섯학회지
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• 제12권4호
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• pp.263-269
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• 2014

표고 재배방법이 원목재배에서 톱밥재배로 전환되어가고 있는 추세이다. 하지만 재배적기인 봄가을의 버섯생산은 톱밥재배는 경쟁력이 매우 취약한 상태이다. 이를 개선하기 위하여 연중재배 방안의 개발이 절실하며, 균상재배에 대한 필요성이 높아진 상태이다. 농가 재배사의 위치별 온도변화와 시설 및 장비에 대한 조사와 재배온도별 버섯발생 및 자실체의 형태적 특성을 조사하였다. 그 결과, 재배사 내의 온도는 외부 온도가 $34^{\circ}C$일 때에 내부온도는 $30{\sim}31^{\circ}C$이었으며, 상하단의 온도 편차는 $1^{\circ}C$이내였고, 밤의 온도는 외부온도가 $22{\sim}21^{\circ}C$ 일 때에 내부는 $22{\sim}23^{\circ}C$ 수준으로 $1^{\circ}C$ 높았다. 전체적으로 보면 $24^{\circ}C$미만은 버섯 발생 및 생육이 가능한 온도대의 시간은 22:30부터 아침 7:30분까지이며, 습도는 온도와는 반대로 낮에는 55~65% 내외이나 밤에는 85~95%내외를 유지하였다. 재배사 시설들은 냉동기, 물콘, 3중막 표고재배사, 미스트 및 포그노즐 등이었으며, 재배자들은 낮은 온도를 유지하기 위하여 많은 노력을 하고 있었다. 봉지배배에서 혹서기에 재배가능한 온도를 확인하기 위하여 $14^{\circ}C$부터 $29^{\circ}C$ 까지 $3^{\circ}C$ 간격으로 항온상태에서 버섯재배사에서 재배한 결과 $23^{\circ}C$까지는 버섯이 발이 또는 생산되었으나 $26^{\circ}C$부터는 버섯생산이 불가능하였다. 버섯품질을 결정하는 버섯 색깔과 형태적 특성변화에서 명도값은 온도가 증가하면서 증가하였고, 대의 채도(a, b)값은 서서히 감소하였으며, 갓에서는 채도(b)값은 온도에 따른 큰 변화가 없었으나, 채도 (a)값은 감소하였다. 형태적 특징 중에서 갓크기는 1차 수확에서는 온도 증가에 따라 서서히 감소하였으나 2차 수확에서는 증가하였다. 대길이는 재배온도가 높아지면 대길이가 길어지며, 갓두께는 1차 수확에서는 서서히 감소하지만 2차 수확은 1차보다 빠르게 증가하였다. 위의 내용을 종합해보면 표고톱밥 재배사내에 상하단의 온도편차가 $1^{\circ}C$ 이내로 균상재배가 가능하며, 버섯 발생유도기간에 온도는 $23^{\circ}C$ 이하에서만 가능할 것이다.

• 환경영향평가
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• 제10권2호
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• pp.109-121
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• 2001

탐진강댐 상류 하천의 본류와 지류에서 부유조류 및 부착조류를 중심으로 조사하였다. DO는 9.0~9.2 mg $O_2/l$ 범위였고, pH와 전기전도도는 각각 7.0~7.1, $98{\sim}100{\mu}S/cm$ 범위였다. 수중 무기영양염 중 $NH_4$와 $NO_3$는 평균값이 각각 $40{\sim}56{\mu}g\;N/l$, $489{\sim}611{\mu}g\;N/l$ 범위로서 $NO_3$가 $NH_4$보다 9~15배 더 풍부하였다. SRP와 SRSi의 평균농도는 각각 $2{\mu}g\;P/l$, 1.6 mg Si/l로서 특히 Si는 강우가 집중된 하계에 다소 많았다. N/P 및 Si/P의 비는 각각 248~261, 640~740 범위로서 담수조류의 생장에 P가 제한영양염으로 추정되었다. 부유조류의 chl-a는 평균값이 $5{\sim}13{\mu}g/l$ 범위였다. 부착조류의 chl-a, 불활성색소 및 유기물 함량의 평균값은 본류에서 각각 $50.3mg/m^2$, $11.9mg/m^2$ 및 $11.5g/m^2$이었고, 지류에서 각각 $30.1mg/m^2$, $5.6mg/m^2$ 및 $7.8g/m^2$로서 본류가 지류보다 1.5~2.1배 높았다. 담수조류의 개체밀도로 본 주요 종조성은 규조류 Achnanthes linearis, A. minutissima, Fragilaria crotonensis, Gomphonema gracile 및 Tabellaria flocculosa였고 남조류는 Microcystis aeruginosa가 해당하였다. 분류군별 비율에서 식물 플랑크톤과 부착조류는 규조류>녹조류>남조류의 순이었고 다른 분류군에 비해 규조류가 월등히 많았다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제10권2호
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• pp.67-85
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• 2007

황해 및 동중국해에 있어서 하계 조석, 담수유입량과 풍향 풍속 변화에 따른 잔차류와 샨샤댐 건설 전과 후 양쯔강의 유량 변동에 따른 저염분 확산과 바람의 영향 등을 해석하고, 평가하였다. 3차원 해수유동모델에 의해 각 분조($M_2,\;S_2,\;K_1$과 $O_1$)의 정량적 그리고 정성적 측면의 진폭, 위상 및 흐름장이 실측값과 비교해서 재현성있게 시뮬레이션 되었다. $M_2,\;M_2+S_2$ 그리고 반일주조에 일주조 성분($K_1$과 $O_1$)의 합성에 의한 잔차류 결과는 유속의 변화와 더불어서 일부 지역에서 흐름패턴이 다르게 계산되었다. 하계 탁월풍의 세기가 커지면 양쯔강 하구에서 유출하는 힘과 대륙붕단 경계역에서 북상하는 흐름의 유속이 다소 증가하는 것으로 나타났다. 양쯔강에서 유출한 흐름은 근역에서는 동향성분이 강하게 나타나지만, 곧 황해에서 남하하는 성분에 의해 동쪽으로 충분히 확산하지 못하고 남하하거나 속도가 감소되는 것으로 나타났다. 육상 유입원의 하계 평균 유량(특히, 양쯔강은 약 $50,000\;m^3/s$)과 남풍 3.5 m/s를 고려했을 경우, 26 psu 이하의 저염수가 유입지점에서 약 95 km정도 확장되고, 30 psu 이하의 염분농도선도 약 160 km까지 확장되는 것으로 나타났고, 최대 홍수량인 $116,000\;m^3/s$를 고려했을 경우는 26 psu 이하의 저염수가 river mouth에서 약 150 km정도 확장되고, 30 psu 이하의 염분농도선도 약 300 km까지 확장되는 것으로 예측되었다. 하계 탁월풍에서 풍속이 약 1.5m/s 정도 강해지면, 저염의 확산 폭이 약 10 km정도 증가하는 것으로 나타났고, 외해에 있어서 저염수는 남서풍에 의해서는 남동방향으로 그리고 북서풍에 의해서는 남서방향으로 퍼져나가는 양상을 보였다. 양쯔강에서 유출되는 평균적인 담수량에 의한 관성력과 조류의 힘만으로는 저염수가 제주도까지 도달하는 것은 힘들겠지만, 바람장과 북상하는 난류의 흐름이 합쳐질 때는 충분히 제주도 인근 해역까지 그 영향을 미칠 수 있을 것으로 예측되었다.