북동태평양 해역의 용존 자유아미노산 분포 및 조성 연구

손승규,박용철,이경용,김기현,이효진,Son, Seung-Kyu,Park, Yong-Chul,Lee, Kyeong-Yong,Kim, Ki-Hyune,Lee, Hyo-Jin 한국해양학회 1999 바다 Vol.4 No.4

북동태평양($9^{\circ}54'{\sim}10^{\circ}27'N$, $131^{\circ}43'{\sim}131^{\circ}53'W$)에서의 용존 자유아미노산 농도는 15.9~1778.2 nM의 범위를 갖으며, 평균 407.2 nM을 보였다. 표층 혼합층에서의 용존 자유아미노산은 60.1~1411.9 nM의 범위로 평균. 535.2 nM을 보였으며, 계절 수온약층이 형성된 수심 50~150 m의 수층에서는 91.7~1778.2 nM의 범위와 평균 588.5 nM의 값으로 최대치를 포함하고 있었다. 또한 저층까지의 수층에서는 15.9~384.2 nM의 범위와 평균 175.1 nM을 나타내었다. 연구해역의 모든 정점에서 glycine, alanine, glutamic acid, serine 그리고 valine 등이 전체 농도의 약 60% 이상을 차지하며 우점하였고, isoleucine, tyrosine, methionine 그리고 phenylalanine 등은 낮은 비율을 보였다. 아미노산 작용기단별 몰%는 aliphatic neutral이 평균 59%로 가장 높았으며 aliphatic hydroxy 16%, acidic 12%의 순으로 나타났다. 총아미노산의 농도가 수층별로 유광층에서 높고 저층이 상대적으로 낮은 분포를 보이고 있으나, 각 아미노산의 조성 비율은 매우 유사하게 나타나고 있었으며 이러한 결과는 미생물작용 및 각 아미노산들의 수용성 등에 의하여 일정하게 유지되고 있는 것으로 사료된다. Concentrations of total dissolved free amino acids (DFAAs) in the northeast Pacific Ocean $9^{\circ}54'-10^{\circ}27'N$, $131^{\circ}43'-131^{\circ}53'W$) ranged from 15.9 to 1778.2 17M, and the average was 407.2 nM. Concentrations of DFAAs in surface mixed layers, ranged from 60.1 to 1411.9 nM, and the average was 535.2 nM. Seasonal thermoclines with maxima were formed between the depth of 50 to 150 m. DFAAs in this layer were varied in concentrations from 91.7 to 1778.2 nM, and the average was 588.5 nM. DFAAs below the seasonal thermoclines fluctuated from 15.9 to 384.2 nM, and the average was 175.1 nM. Consequently, in average relatively abundant DFAAs were observed in the subsurface layer than the deeper layer. DFAA vertical profiles and compositions of station A showed similar to station Band C. Glycine, alanine, glutamic acid, serine and valine were predominant accounting for more than 60% of total amino acids. Isoleucine, tyrosine, methionine and phenylalanine comprised only few percents of total DFAAs in the study area. In mole % of amino acid, according to characteristics of functional group of amino acid, aliphatic neutral accounted for 59% and aliphatic hydroxy 16%, acidic 12%, respectively. Although differences in DFAA concentrations with depth were observed, the amino acid composition and mole % of deeper layers in all stations were similar to those of subsurface layers. The results indicate that individual DtAAs remains invariably in water columns relative to the compositions and distributions of DFAAs in the study area, which may be the result of close coupling between microbial activity and their water solubility.

북동적도태평양 표층 수온변화에 따른 화학적 환경 특성

손승규(Seung-Kyu Son),현정호(Jung-Ho Hyun),박정기(Cheong-Kee Park),지상범(Sang-Bum Chi),김기현(Ki-Hyune Kim) 한국해양환경·에너지학회 2001 한국해양환경·에너지학회지 Vol.4 No.1

한국심해연구해역에서 수온약층 변화에 따른 무기영양염(질소, 인)의 연변화 특성

손승규(Seung-Kyu Son),김경홍(Kyeong-Hong Kim),손주원(Ju-Won Son),김기현(Ki-Hyune Kim) 한국해양환경·에너지학회 2002 한국해양환경공학회 학술대회논문집 Vol.2002 No.-

황해 중부의 영양염과 용존 아미노산 및 미생물 분포의 계절변화

손승규(Seung Kyu SON),정경호(Kyung Ho CHUNG),조준성(Jun Sung JO),박용철(Yong Chul PARK) 인하대학교 해양과학기술연구소 1989 黃海硏究 Vol.2 No.5

남서태평양 마누스분지 해역의 열수 plume 증거: 투명도 및 황화수소 분포

이경용,박용철,손승규,Lee, Kyeong-Yong,Park, Yong-Chul,Son, Seung-Kyu 한국해양학회 2000 바다 Vol.5 No.4

To understand and investigate chemical characteristics of thermal environment in the southwestern Paciflc, we have measured hydrological and chemical parameters such as temperature, salinity, transparency, pH, nutrients and hydrogen sulfide (H$_2$S). Samples were collected with CTD-casting at 12 station, in Manus Basin including PACMANUS, DESMOS and Susu Knolls, Hydrothermal systems consist of circulation zones where seawater interacts with rock, thereby changing chemical and physical characteristics of both the seawater and the rock. The altered seawater, called hydrothermal fluid, is injected back into the ocean from the hydrothermal vent fields and forms hydrothermal plumes. Consequently, we detected hydrothermal plume with transparency and sulfide anomalies at PACMANUS and Susu Knolls. Sulfide, as geochemical tracer of hydrothermal plume, ranged 0-3.31 ${\mu}$M, and averaged 0.63 ${\mu}$M in the study area. The height, flux and activity of the plume are affected by circulations in the deep water and the spread of plume follows along the isopycnal surface. Therefore the observed H$_2$S anomaly can provide important clue for the source location and it appears that the targestsource in the PACMANUS is aligned in the north-south direction. 남서태평양 열수해역의 화학적 환경특성을 이해하기 위하여 수온, 염분, 투명도, pH, 영양염 및 황화수소 등을 분석하였다. 시료는 마누스분지의 12개 정점에서 CTD를 이용하여 채취하였다. 열수작용은 해수 및 암석간의 순환작용에 의해 이들의 물리, 화학적 특성을 변화시키고, 주변의 해수와는 특성이 다른 열수가 plume을 형성하여 해양으로 공급된다. 본 연구에서는 남서태평양 PACMANUS 해역과 Susu Knolls 해역에서 투명도 및 황화수소를 이용하여 열수작용에 의한 plume을 확인하였다 특히, 열수환경을 지시하는 지화학적 추적자인 황화수소는 0${\sim}$3.31 ${\mu}$M 범위와 평균 0.63${\mu}$M을 보였다. 열수작용에 의한 plume의 높이, 분출량 및 활동도는 저층해류 순환 등의 영향을 받으며 수층의 등밀도면을 따라 주변 해수로 확산된다. 결과적으로 연구 해역에서의 황화수소 농도 이상치는 열수작용에 의한 영향으로 판단되고, 따라서 PACMANUS 해역의 남북방향에 가장 큰 공급원이 있을 것으로 보인다.

서태평양 해저산 해역에서 수괴와 무기영양염 거동에 기초한 동적 수층환경 특성

손주원(Juwon Son),신홍렬(Hong-Ryeol Shin),모아라(Ahra Mo),손승규(Seung-Kyu Son),문재운(Jai-Woon Moon),김경홍(Kyeong-Hong Kim) 한국해양환경·에너지학회 2015 한국해양환경·에너지학회지 Vol.18 No.3

중앙인도양해령 남위 8도-12도 구간에서 발견된 활동성 및 비활동성 해저열수분출공

김종욱(Jonguk Kim),손승규(Seung-Kyu Son),김동성(Dongsung Kim),박상준(Sang-Joon Pak) 대한지질학회 2019 대한지질학회 학술대회 Vol.2019 No.10

북동태평양 KODOS 지역 심해저 퇴적물의 지질공학적 특성

김기현,문재운,이경용,손승규,오재경,지상범,Kim, Ki-Hyun,Moon, Jai-Woon,Lee, Kyeong-Yong,Son, Seung-Kyu,Oh, Jae-Kyung,Chi, Sang-Bum 한국해양학회 2000 바다 Vol.5 No.4

북동 태평양의 위도별(131$^{\circ}$30'W, 5${\sim}$12$^{\circ}$N) 각 지점에서 다중 주상시료 채취기(multiple corer)로 획득된 31개 표층 퇴적물의 지질공학적 특성을 분석하였다 환경연구지역을 포함한 연구지역 북부(9${\sim}$12$^{\circ}$N)퇴적물은 대부분 규질퇴적상을 보인다. 반면 남쪽지역(5${\sim}$6$^{\circ}$N)에서는 탄산질 퇴적물이 산출되는데, 이는 수층 생산성이 높고 이 지역 탄산염 보상심도(CCD: 4,400 m)보다 수심이 얕은데 기인된 결과이다. 지질공학적 특성은 7$^{\circ}$N을 경계로 남-북 퇴적물간 뚜렷한 차이를 보인다. 남쪽지역의 탄산질 퇴적물은 낮은 함수율, 공극율, 전단강도, 그리고 높은 입자 밀도 및 전밀도의 원인이 된다. 반면에 망간단괴가 고밀도로 분포하고 있는 북쪽지역 퇴적물은 주로 생물기원 규질 퇴적물로 구성되어 있으며, 이는 높은 함수율, 공극율, 전단강도 그리고 낮은 입자 밀도 및 전밀도의 일반적 원인이 된다. 퇴적물의 활성도(activity)는 북쪽 퇴적물에서 매우 높게 나타난다. 한편, 북쪽지역 퇴적물들은 표층에서 약 5${\sim}$8 cm를 경계로 준액상(semi-liquid)인 상부층과 단단하게 굳어진 하부층으로 뚜렷이 구분되며, 깊이에 따라 급격한 지질공학적 특성 변화를 보인다. 반면 남쪽 지역에서는 이러한 깊이에 따른 지질공학적 특성 변화가 적다. 이러한 남-북 지역 퇴적물중 지질공학적 특성의 위도별, 깊이별 변화는 탄산질 퇴적물과 규질 퇴적물의 분포, 수층의 생산성 및 수심변화에 따른 용해도와 퇴적을 차이 그리고 침식 및 재퇴적작용 등 퇴적 과정이 위도별로 달랐기 때문으로 판단된다. Deep-sea surface sediment were analyzed for their geotechnical properties, and the sediment samples were collected with a multiple-corer from 31 stations along the track line (131$^{\circ}$30'W, 5-12$^{\circ}$N) in the northeast equatorial Paciflc. Most of the sediments from the northern part (8-12$^{\circ}$N) showed typical properties of siliceous sediments, whereas the southern part (5-6$^{\circ}$N) showed calcareous characteristics due to high biogenic carbonate productivity in the surface waters, where its water depth was shallower than the carbonate compensation depth (CCD: 4,400 m). Geotechnical properties changed sharply at the boundary of 7$^{\circ}$N. Calcareous sediments from the southern part had low water contents, low porosity, low shear strength, high bulk density and high specific grain density, whereas siliceous sediments from the northern part attained high water content, high porosity, high shear strength, low bulk density and low specific grain density. Higher sediment activities were observed in the northern sediment samples than the southern sediment samples. The core samples of the northern sediments were divided into a semi-liquid upper layer and a consolidated lower layer with a boundary at 5-8 cm. These sediment samples showed a rapid increasing pattern along the downcore in original shear strength when an opposite trend was observed in the southern samples. The results showed that sediment variabilities in geotechnical properties between the northern and southern parts such as productivities of surface water, grain solubility due to water depth variation, sedimentation rate, erosion and redistribution of sediment, and combined sedimentary processes were distinctly different along the latitude.

해양 퇴적물내 총탄소 및 유기탄소의 분석기법 고찰

김경홍(Kyeong-Hong Kim),손승규(Seung-Kyu Son),손주원(Ju-Won Son),주세종(Se-Jong Ju) 한국해양환경·에너지학회 2006 한국해양환경·에너지학회지 Vol.9 No.4

북동태평양 발산대 해역($7^{\circ}{\sim}10.5^{\circ}N$)의 무기영양염 분포와 재무기질화 비율

손주원,김경홍,김미진,손승규,지상범,황근춘,박용철,Son, Ju-Won,Kim, Kyeong-Hong,Kim, Mi-Jin,Son, Seung-Kyu,Chi, Sang-Bum,Hwang, Keun-Choon,Park, Yong-Chul 한국해양학회 2008 바다 Vol.13 No.3

2003년 7월, 2005년 8월 그리고 2007년 7월에 북동태평양의 발산대 해역($7^{\circ}{\sim}10.5^{\circ}N$)에서 무기영양염 분포와 재무기질화 비율 연구를 위한 조사를 수행하였다. 북적도 반류와 북적도 해류의 경계에서 형성되는 발산대는 라니냐 현상이 있었던 2007년 7월에 북위 $10^{\circ}N$에 위치하였으며, 용승 현상이 강하게 일어났다. 빈영양 환경의 특성을 갖는 표면 혼합층의 깊이는 2003년에 평균 46 m, 2005년에 평균 61 m 그리고 2007년에 평균 30 m 이었고, 표면 혼합층 이하에서는 용존산소 소모와 더불어 무기영양염 농도가 급격하게 증가하는 영양염약층이 형성됐다. 상층(수심 $0{\sim}100m$)에서 아질산염을 포함한 질산염의 총량은 2003년에 $5.51{\sim}21.71gN/m^2$(평균 $12.82gN/m^2$)의 범위를 나타냈고, 2005년에는 $5.62{\sim}8.46gN/m^2$(평균 $7.15gN/m^2$)의 범위를 그리고 2007년에는 $8.98~27.80 gN/m2$(평균 21.12 gN/m2)의 범위로 발산대가 형성된 지점에서 높은 값을 나타냈다. 인산염 총량과 규산염 총량 또한 아질산염을 포함한 질산염 총량 분포와 유사하였으며, 상층에서 파악된 아질산염을 포함한 질산염 총량에 대한 규산염 총량의 비율은 $0.87{\pm}0.11$ 이었다. 연구 해역에서 식물 플랑크톤 성장을 제한하는 무기영양염은 질소계 영양염으로(N/P ratio=14.6), 북적도 반류 지역에 비해 북적도 해류 지역에서 보다 낮은 농도를 나타냈다. 규산염 또한 낮은 농도로 존재하여 규소 제한 환경을 이루었다. 본 연구를 통해 분석된 재무기질화 비율은 $P/N/-O_2=1/14.6{\pm}1.1/100.4{\pm}8.8(23.44{\leq}Sigma-{\theta}{\leq}26.38)$로 Redfield stoichiometry($P/N/-O_2=1/16/138$) 보다는 낮았지만, 연구 해역 표층에서 재무기질화 과정을 설명하기에 충분하였다. The distribution of inorganic nutrients and their remineralization ratio in the divergence zone ($7^{\circ}{\sim}10.5^{\circ}N$) of the northeastern Pacific were investigated from July 2003 to July 2007. A divergence zone along the boundary of the North Equatorial Counter Current (NECC) and North Equatorial Current (NEC) at $10^{\circ}N$ was observed in July 2007 when the La Nina event and divergence-related upwelling was strong. The mean depth of oligotrophic surface mixed layer in the divergence zone was 46, 61, and 30 m in July 2003, August 2005, and July 2007, respectively. Below the surface mixed layer, a nutricline was clearly observed. The depth integrated value of nitrate including nitrite (DIVn) in the upper layer($0{\sim}100$ m depth) ranged from 5.51 to 21.71 $gN/m^2$(mean 12.82 $gN/m^2$) in July 2003, from 5.62 to 8.46 $gN/m^2$ (mean 7.15 $gN/m^2$) in August 2005, and from 8.98 to 27.80 $gN/m^2$(mean 21.12 $gN/m^2$) in July 2007. The maximum DIVn was observed at the divergence zone. The distributions of phosphate(DIVp) and silicate(DIVsi) were similar to that of DIVn and the DIVn/DIVsi ratio was $0.87{\pm}0.11$ in the upper layer. The limiting nutrient for phytoplankton growth in the study area was identified as nitrogen(N/P ratio=14.6). The nitrate (including nitrite) concentrations were lower in the region mainly affected by NEC than in the region affected by NECC. The study area of low silicate concentrations was also considered to be Si-limiting environment. The remineralization ratios of nutrients were $P/N/-O_2=1/14.6{\pm}1.1/100.4{\pm}8.8(23.44{\leq}Sigma-{\theta}{\leq}26.38)$ in the study area. These ratios suggested remineralization process in the surface layer of divergence zone.