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.

Longitudinal Distribution of Zooplankton at 10.5^°N in the Northeastern Pacific

강정훈,조규희,손주원,김웅서,Kang, Jung-Hoon,Cho, Kyu-Hee,Son, Ju-Won,Kim, Woong-Seo Korea Institute of Ocean Science Technology 2007 Ocean and Polar Research Vol.29 No.4

We investigated the longitudinal variations in zooplankton abundances and their related physicochemical properties at nine stations located between $136^{\circ}W$ and $128^{\circ}W$ at $10.5^{\circ}N$ in the northeastern Pacific in summer 2004. Temperature, salinity, inorganic nutrients, chlorophyll-a (hereafter chl-a) and zooplankton ($>200\;{\mu}m$) were sampled within the depth from the surface to 200 m depth at $1^{\circ}$ longitude intervals. Zooplankton($>200\;{\mu}m$) samples were vertically collected at two depth intervals from surface to 200 m, consisting of surface mixed and lower layers (thermocline$\sim$200 m). Longitudinal distributional pattern of hydrological parameters (especially salinity) was physically influenced by the intensity of westward geostrophic current passage relating to the NEC (North Equatorial Current). Data from the longitudinal survey showed clear zonal distributions in the hydrological parameters(temperature, salinity and nutrients). However, spatial patterns of the chl-a concentrations and zooplankton abundances were mostly independent of the zonal distributions of hydrological parameters. The two peaks of zooplankton abundance in the surface mixed layer were characterized by different controlling factors such as bottom-up control from nutrients to zooplankton ($129^{\circ}W$) and accumulation by increment of friction force and taxonomic interrelationship ($133^{\circ}$ and $134^{\circ}W$). Divergence-related upwelling caused introduction of nutrients into surface waters leading to the increment of chl-a concentration and zooplankton abundances ($129^{\circ}W$). Increased friction force in relation to reduced flow rates of geostrophic currents caused accumulation of zooplankton drifting from eastern stations of study area($133^{\circ}$ and $134^{\circ}W$). Besides, high correlation between immature copepods and carnivorous groups such as chaetognaths and cyclopoids also possibly contributed to the enhanced total abundance of zooplankton in the surface mixed layer (p<0.05). Zooplankton community was divided into three groups (A, B, C) which consecutively included the eastern peak of zooplankton($129^{\circ}W$), the western peak($133^{\circ}$ and $134^{\circ}W$) and high nutrient but low chl-a concentration and zooplankton abundance ($136^{\circ}W$). Moreover, Group B corresponded to the westward movement of low saline waters(<33.6 psu) from 128 to $132^{\circ}W$. In summary, longitudinal distributions of zooplankton community was characterized by three different controlling factors: bottom-up control ($129^{\circ}W$), accumulation by increased friction force and relationships among zooplankton groups ($133^{\circ}$ and $134^{\circ}W$), and mismatch between hydrological parameters and zooplankton in the high nutrient low chlorophyll area ($136^{\circ}W$) during the study period.

북동 적도태평양해역 퇴적물의 탄소 및 질소함량 분포특성

김경홍,현정호,손주원,손승규,Kim, Kyeong-Hong,Hyun, Jung-Ho,Son, Ju-Won,Son, Seung-Jyu 한국해양학회 2008 바다 Vol.13 No.3

저층 퇴적물내 탄소와 질소성분의 조절인자를 파악하기 위한 광역적 환경조사가 1997년부터 2002년까지 서경 131.5도를 중심으로 북위 5도에서 17도 사이에서 수행되었다. 위도에 따라 지역적인 분포를 보이는 연구지역의 퇴적물은 네 가지로 분류할 수 있다; 석회질 연니($5{\sim}6^{\circ}N$), 규질 퇴적물($8{\sim}12^{\circ}N$), 원양성 적점토($16{\sim}17^{\circ}N$), 석회질과 규질이 섞여 있는 혼합 퇴적물($7^{\circ}N$). 무기탄소함량은 탄산염보상심도(CCD)와 수심에 의해 변하고 있었다. 수심이 CCD보다 얕은 저위도 지역에서는 석회질 물질이 잘 보존되고 있었다. 반면 규질 퇴적물과 적점토가 우세한 고위도 지역은 수심이 CCD보다 깊을 뿐만이 아니라 낮은 수층 생산성을 가지고 있다. 따라서 대부분의 석회질 물질들은 용해되고 그 결과 퇴적층내 무기탄소함량은 0.05%이하의 낮은 값을 나타내었다. 유기탄소와 총질소함량은 수층의 생산력이 상대적으로 높은 규질 퇴적물지역이 적점토지역보다 함량이 높게 나타났다. 석회질 연니내 유기탄소와 총질소 함량은 규질 퇴적물보다 낮게 나타났다. 이는 상대적으로 낮은 수심에 기인된 저층으로 유입되는 석회질 물질의 높은 유입율이 퇴적층내 유기물 함량을 희석하기 때문인 것으로 추정된다. 전체적인 결과들은 CCD와 연관된 수심, 수층의 생산력, 그리고 퇴적율이 연구지역내 탄소와 질소함량의 광역적 분포를 조절하고 있음을 지시한다. The mesoscale environmental surveys were conducted between $5^{\circ}N\;and\;17^{\circ}N$ mainly along the $131.5^{\circ}W$ meridian from 1997 to 2002 to investigate controlling factors of carbon and nitrogen contents in bottom sediments. Sediments of the study area showed zonal distribution pattern depending on latitudinal position and can be classified into four types; calcareous ooze($5{\sim}6^{\circ}N$), siliceous sediments($8{\sim}12^{\circ}N$), pelagic red clay($16{\sim}17^{\circ}N$), and mixed sediments($7^{\circ}N$). Inorganic carbon(IC) contents varied depending on water depth and carbonate compensation depth(CCD). Carbonate materials were well preserved in the low latitude region, where water depths are shallower than CCD. In contrast, the higher latitude region dominated by siliceous sediment and pelagic red clays has low productivity in water column as well as the water depths deeper than CCD. Thus, most of carbonate materials were dissolved, which resulted in IC contents of less than 0.05% in the sediments. Organic carbon(OC) and total nitrogen contents(TN) in siliceous sediments were higher than in pelagic red clay sediments simply because of higher primary productivity in the siliceous sediment dominated area. The contents of OC and TN were lower in the calcareous ooze than in the siliceous sediments. It is attributed to the high input of calcareous material to the bottom due to relatively shallow water depth of the area, which diluted organic matter contents in the sediment. Overall results indicated that water depth relative to CCD, primary production in water column, and sedimentation rate largely controls the large-scale distribution of carbon and nitrogen contents in the study area.

황해 해양투기해역에서의 해양화학환경

박용철,이효진,손주원,손승규,Park, Yong-Chul,Lee, Hyo-Jin,Son, Ju-Won,Son, Seung-Kyu 한국해양학회 1998 바다 Vol.3 No.4

본 연구는 해양투기가 시작된 지 9 년이 지난 현재 황해 투기해역과 주변해역의 해수질 현황을 파악하여 해양투기가 해양환경에 미친 영향을 판단하고, 또한 투기해역 저층의 장기적인 영양염류 축적현상을 파악하여 해양투기의 적정성 여부를 판단하고자 하였다. 투기해역은 주변해역과 비교할 때 영양염류 등이 저층에서 높게 나타나며 pH, 용존산소 포화도 등 기타 화학적 요인의 국지적 변화가 뚜렷하여, 해양투기에 따른 생지화학적 영향이 투기해역에 나타나고 있는 것으로 판단된다. 정점간 화학자료를 통계변수로 하여 수괴에 대한 집괴분석(cluster analysis)을 실시한 결과, 연구해역은 수온약층 상층의 표층수괴와 수온약층 이심의 저층수괴로 크게 2 대분 될 수 있었으며, 저층수괴는 다시 축적현상이 대체로 심화되어 있는 투기해역 저층수괴와 주변해역 저층수괴로 나뉘어 질 수 있었다. 한편 화학종 변수들에 대한 집괴분석 결과, 연구해역의 화학적 특성은 pH, 용존산소 포화도 그리고 COD의 특성과 영양염류 등의 특성에 따라 크게 2 대분 될 수 있었다. 이는 투기해역 저층에서의 유기물 산화에 따른 용존산소의 소비, $CO_2$ 증가에 따른 pH의 감소 그리고 높은 COD와 영양염류 농도의 증가 등의 요인을 반영한다고 볼 수 있다. 따라서 이러한 연구결과는 투기해역이 해양투기에 의해 오염이 심화되고 있다는 사실을 뒷받침하는 것으로 사료된다. 한편 1987년 황해에서 해양투기가 시작되기 직전 투기해역 저층에서 연평균 $3.7{\mu}M$이던 총질소는 88년 해양투기 개시 이후 해마다 축적되어 92년에는 연평균 $5.7{\mu}M$로 증가되었으며, 본 연구가 수행된 96년과 98년에는 연평균 $8.3{\mu}M$에서 $9.5{\mu}M$까지 증가되어, 해양투기 이후 현재까지 영양염류가 약 250% 정도 농축되었다. 따라서 현재 황해의 투기해역은 환경용량을 초과하는 과도한 해양투기를 겪고 있으며, 이는 장기적으로는 황해 전반의 해양환경 및 수산환경에 악영향을 줄 가능성이 큰 것으로 판단된다. To investigate impacts of waste disposal on the marine environment for 9 years since dumping activity commenced in the Yellow Sea, chemical analysis of seawater has been done in and around the ocean dumping site. Results show that biogeochemical changes have occurred locally in the dumping area compared with the reference area, resulting in low dissolved oxygen saturation, low pH, and high accumulation of nutrients in the bottom layer. According to cluster analysis, chemical environment of the study area can be largely divided into surface layer and bottom layer, and again the bottom layer can be divided into that of dumping area where nutrients are accumulated and that of reference area. Low pH, low dissolved oxygen, high COD and accumulation of nutrients mainly characterize the dumping area. Average concentration of total inorganic nitrogen in the bottom layer below the thermocline has increased from $3.7{\mu}M$ to $9.5{\mu}M$, 250% accumulation in the dumping area since 1988. Therefore, the present results clearly show that the dumping site of Yellow Sea has received excessive sewage input beyond the environmental assimilatory capacity during the last decade. It may result in serious aggravation of seawater quality and basic ecosystem, and devastation of overall fishing grounds of Yellow Sea in the near future.

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.-

북동태평양 심해에서 관측된 퇴적물 입자 플럭스의 계절적 변동

김형직,김동선,형기성,김경홍,손주원,황상철,지상범,김기현,김부근,Kim, Hyung-Jeek,Kim, Dong-Seon,Hyeong, Ki-Seong,Kim, Kyeong-Hong,Son, Ju-Won,Hwang, Sang-Chu,Chi, Sang-Bum,Kim, Ki-Hyun,Khim, Boo-Keun 한국해양학회 2008 바다 Vol.13 No.3

2003년 7월부터 2005년 6월까지 약 24 개월 동안 북동태평양 대한민국 망간단괴 개발광구 내에 위치한 정점 KOMO(Korea Deep-Sea Environmental Study Long-Term Monitoring Station, $10^{\circ}30'N,\;131^{\circ}20'W$)에서 시계열 퇴적물 포집장치를 설치하여 물질 플럭스를 측정하였다. 약 4,960 m 수심에서 획득된 침강입자의 총질량 플럭스는 겨울(12월-2월)과 봄(3월-5월)에 높고, 여름(6월-8월)과 가을(9월-11월)에 낮은 뚜렷한 계절변동을 보였다. 생물기원 물질플럭스도 총질량 플럭스와 유사하게 뚜렷한 계절변동을 나타냈다. 특히, 겨울과 봄에 관측된 탄산염 플럭스는 여름과 가을보다 두 배가량 높게 측정되어, 다른 생물기원 구성성분들의 계절변동에 비해 가장 크게 나타났다. 심해저층에서 관측된 침강입자의 총질량 플럭스와 생물기원 물질플럭스는 표층 해양 일차 생산력의 계절변동을 반영하는 것으로 생각된다. 겨울과 봄에는 강한 바람의 영향으로 혼합층 아래로부터 영양염의 공급이 증가되어 일차생산력이 높아진 것으로 생각되며, 여름과 가을에는 바람의 약화와 강한 성층으로 인하여 영양염 공급이 약해져서 일차생산력이 감소한 것으로 판단된다. 침강입자의 총질량 플럭스와 생물기원 물질플럭스의 계절적 변동은 이전에 연구된 엘니뇨/라니냐와 같은 환경변화에 따른 물질플럭스의 변화보다 크게 나타났다. 따라서 북동태평양 적도지역에서 엘니뇨와 라니냐 같은 환경변화의 영향에 의한 해양 물질플럭스의 변화를 이해하기 위해서는 일반적인 계절적 변동을 정확하게 측정하여야 한다. Particle fluxes were measured with a time-series sediment trap from July 2003 to June 2005 at the St. KOMO(KOMO; Korea Deep-Sea Environmental Study Long-Term Monitoring Station, $10^{\circ}30'N,\;131^{\circ}20'W$) in the northeastern Pacific. Total mass fluxes at a depth of 4,960 m showed distinct seasonal variations with high values in the winter(December-February) and spring(March-May) and low values in the summer(June-August) and fall(September-November). Biogenic origin fluxes also displayed distinct seasonal variations similar to total mass fluxes. Particularly, calcium carbonate fluxes in winter and spring were more than two times greater than those in summer and fall. The prominent seasonal variations of total mass and biogenic fluxes were closely related with the seasonal changes of primary production in the surface waters; in winter and spring, primary production increased due to the enhanced supply of nutrients below the surface mixed layer by strong wind and less stratification, whereas it decreased as a result of the less supply of nutrient by reduced wind speed and strong stratification in summer and fall. The seasonal variations of total mass and biogenic fluxes in this study were higher than the differences of total mass and biogenic fluxes caused by the environmental changes such as El $Ni\tilde{n}o$ and La $Ni\tilde{n}a$ events in the previous studies. In order to understand the effects of El $Ni\tilde{n}o$ and La $Ni\tilde{n}a$ on the particle flux, therefore, the seasonal variation of particle flux in the northeastern equatorial Pacific needs to be well defined.

자기표현훈련 프로그램이 학습부진아의 사회성 및 자아개념에 미치는 영향

정재권 ( Jae Kwon Jeong ),손주원 ( Ju Won Son ) 한국특수교육문제연구소 2002 특수교육저널 : 이론과 실천 Vol.3 No.2

본 연구는 자기표현훈련 프로그램이 학습부진아들의 사회성과 자아개념에 미치는 영향을 알아보고자 학습부진아 5명에게 자기표현훈련 프로그램을 회기당 40분씩, 9주동안 18회기를 실시한 후 얻은 결과에 따른 결론은 다음과 같다. 첫째, 자기표현훈련 프로그램은 학습부진아의 사회성 향상에 영향을 미쳤는데 학교생활에서 소극적인 면을 벗어나 적극적으로 참여하는 향상된 모습을 보였다. 둘째, 자기표현훈련 프로그램은 학습부진아의 자아개념 향상에 영향을 미쳤는데 훈련을 실시하고 난 후 교사나 친구들 간의 대인불안이 감소하고 원만해 지면서 자기의 의사를 적극적으로 표현하는 등 긍정적인 자아개념이 형성되었다. The present study is to find out the impact of the self-expression training on self-concept and sociality of underachievers. The participants for this research were sampled from an elementary school located in Sunchang Jeon-Buk. The sample of pupils selected for study came from a group of 7 children who were identified by school as underachievers by getting below 60 score in average on the pretest. Dropping 2 students who couldn``t read from the original sample, there left 5 final samples of students. During 9 weeks, each student was given 18 training sessions; each session lasted 40 min. The results of the study were as follows. First, the self-expression training program influences on the self-concept and sociality of underachievers. All the pupil``s sociality showed improvement varying in extent. Among the sample of students, A, D, C students`` sociality improved considerably. Social and cultural environments mainly affect the development of sociality. The sample students showed progress in getting along friends and doing activities with their teacher. Second, the self-expression training program influences on the development of underachievers`` self-concept. Though the extent of changes are various from one to one, D and E students showed considerable development. After applying the self expression training program, their anthrophobia decreased, and the optimistic self concept was made that their character got round off and they spoke their mind actively. In the aspect of sub fields, they showed considerable improvement on their sense of self in study and sociality and also showed some measure of developments in character and body that those results explained the program was effective.

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