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특성이 다른 GC 컬럼이 long chain alkyl diols (LCDs)의 정량 분석에 미치는 영향
갈종구,김정현,남승일,신경훈,GAL, JONG-KU,KIM, JUNG-HYUN,NAM, SEUNG-IL,SHIN, KYUNG-HOON 한국해양학회 2017 바다 Vol.22 No.2
Long chain alkyl diols (LCDs)은 다양한 해양 환경 퇴적물에서 관측되고 있다. Rampen et al. (2012)은 해양 표층 퇴적물에서 분석된 LCDs 중 $C_{30}$ 1,15-diol, $C_{28}$ 1,13-diol, $C_{30}$ 1,13-diol를 이용하여 Long chain Diol Index (LDI)라는 고수온 프록시를 제시하였다. 일반적으로 LCDs의 정성 및 정량 분석은 CP-Sil5CB와 DB-5ms 컬럼을 사용해 GC-MS를 주 기반으로 한다. 본 연구에서는 서로 다른 해양환경(동해 및 서북극해)에서 획득한 해양퇴적물을 활용하여 특성이 다른 세가지 GC 컬럼(CP-Sil5CB, HP-5ms, DB-5)이 LCDs의 정량 분석에 미치는 영향을 검토하였다. 본 연구를 통해 일반적으로 CP-Sil5CB로 분석된 농도 결과가 HP-5ms와 DB-5로 분석된 농도 결과와 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 확인되었다. 하지만 LDI로 복원된 표층수온의 컬럼 간 편차는 동해 퇴적물의 경우 $0.1-0.2^{\circ}C$, 서북극해 퇴적물의 경우 $0.2-0.7^{\circ}C$로 LDI의 calibration error 범위(${\pm}1{\sigma}$) 보다 작았다. 결론적으로 본 연구는 컬럼에 따라 LCDs의 정량 결과는 현저한 차이를 보일 수 있지만, LDI 프록시 값에 미치는 영향은 상대적으로 미비함을 보여 주었다. 따라서 LDI 프록시를 활용한 동해 및 서북극 해양 퇴적물의 고수온 복원에 특성이 다른 컬럼을 사용 할 수 있음을 시사하였다. Long chain alkyl diols (LCDs) have been reported in sediments from various marine environments. Rampen et al. (2012) introduced the paleo-sea surface temperature (SST) proxy, Long chain Diol Index (LDI) based on the relative abundance of $C_{30}$ 1,15-diol, $C_{28}$ 1,13-diol, and $C_{30}$ 1,13-diol. In general, CP-Sil5CB and DB-5ms columns have been used for the quantitative and qualitative analysis of LCDs with a GC-MS. In this study, we examined the effect of three different columns (CP-Sil5CB, HP-5ms and DB-5) on the quantitative analysis of LCDs using marine sediments from the East Sea of Korea and the western Arctic Ocean. In general, our study showed that the results of CP-Sil5CB differed significantly from those of HP-5ms and DB-5. However, the differences of the LDI-derived SSTs among three columns were $0.1-0.2^{\circ}C$ for the East Sea and $0.2-0.7^{\circ}C$ for the western Arctic Ocean, which were well within the calibration error range (${\pm}1{\sigma}$). Accordingly, our study showed that the use of different columns resulted in significant differences of LCDs concentrations, but its effect on the LDI was relatively insignificant. Therefore, it appears that the different columns can be used for the paleo-SST reconstruction in the East Sea and the western Arctic Ocean using the LDI proxy.
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보분: 탄소 및 질소 안정동위원소비를 이용한 탐진강 수생태계 먹이망 연구
갈종구 ( Jong Ku Gal ),김민섭 ( Min Seob Kim ),이연정 ( Yeon Jung Lee ),서지원 ( Jin Won Seo ),신경훈 ( Kyung Hoon Shin ) 한국하천호수학회 2012 생태와 환경 Vol.45 No.2
To investigate foodweb of aquatic ecosystem in the Tamjin River, carbon and nitrogen stable isotopes ratios of aquatic organisms, as well as environmental indicators based on the water, were determined in this study. Various organisms such as fishes (Coreoperca kawamebari, Zacco platypus, Cobitis lutheri, and Pungtungia herzi) and periphyton (epilithon and epiphyte), and particulate- and coarse particulate organic matters (POM and CPOM) were collected in upper (Tamjin River, Yuchi Stream, and Omcheon Stream) and lower (TJ-1~TJ-5) reaches of Jangheung Dam. The nitrate concentration and δ15N signature of POM and organisms (invertebrates and fish) were found to be more enriched toward the downstream section of the river. It was determined that allochthonous matter occurring from a tributary alters the chemical character of water, as well as the isotopic signature of organisms contained therein. Attached algae (ephilithon) were identified as a base component of the benthic foodchain further downstream.
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연안 정지 관측 시계열 데이터 결측치 보정에 관한 실증연구: 주문진 관측소 중심으로
이세직,갈종구,장원중 사단법인 한국융합기술연구학회 2023 아시아태평양융합연구교류논문지 Vol.9 No.12
해양의 수온 관측 자료는 결측 구간이 빈번하게 발생하기 때문에 관측 자료의 전처리 과정에서 결측 구간의 보정이 필수 적이다. 특히, 현장 시료의 채집과 분석에 기반한 관측소의 경우 주말 및 기상악화 시 반복적이고 주기적으로 결측이 발생하는 구조를 가진다. 본 연구에서는 연안정지 관측 데이터 중 수온의 결측치 보정을 위한 최적화된 방법을 모색하고자 통계적 방법인 다중 대치법(Multiple Imputation, MI), 회귀모델인 자기회귀 누적 이동평균(Auto-Regressive Integrated Moving Average, ARIMA) 모델 및 인공신경망 방법인 장단기 메모리(Long Short Term Memory, LSTM) 모델을 사용하였다. 주문진 관측소의 수온 데이터 중 대부분의 결측일은 주말이었다. 모델의 구현은 5일(평일)의 수온 자료를 이용하여 2일(주말)의 수온을 보정하는 방법을 사용하였다. 평균 제곱근 편차(Root Mean Square Error, RMSE)와 평균 절대 오차(Mean Absolute Error, MAE)를 사용하여 모델을 평가하였으며, 각각의 모델을 예측값과 실측값의 잔차를 이용하여 비교 분석하였다. 분석결과 장단기 메모리 모델이 다중 대치법 및 자기회귀 누적 이동평균 모델에 비해 상대적으로 좋은 성능을 보이는 것으로 확인되었다. The sea surface temperature (SST) is an important physical property that describes ocean characteristics. However, SST monitoring in harsh marine environments has a discontinuity problem in field observation using a research vessel. Therefore, correcting the missing data is essential in the preprocessing of the observation data because the missing data frequently occurs in the sea water temperature observation system. Especially, observation stations based on the collection and analysis of field samples repeatedly and periodically generate missing data during weekends and bad weather. In this study, a statistical method (Multiple Imputation, MI), a regression model (Auto-Regressive Integrated Moving Average, ARIMA), and an artificial neural network method (Long Short Term Memory, LSTM) were tested to find an optimized method for correcting the missing SST data among coastal stationary observation data. Most of the missing SST data at the Jumunjin observatory were from weekends. The models were implemented by correcting the SST for 2 days (weekends) based on SST data for 5 days (weekdays). Models were evaluated using Root Mean Square Error (RMSE) and Mean Absolute Error (MAE), and each model was compared using the residuals between predicted and measured values. Our study indicates that the LSTM model shows relatively better performance compared to MI and ARIMA.
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울진군 대형산불 발생 인근 마을어장의 해조류 군집 특성
심정희,최희찬,정해근,갈종구,심정민,홍석익,권철휘,김상우 해양환경안전학회 2023 해양환경안전학회지 Vol.29 No.2
본 연구에서는 울진군 대형산불 발생이 연안해역에 미치는 영향을 파악하기 위하여 울진군 나곡(F-1), 후정(F-2), 봉평(F-3), 공세항(F-C)에서 수질과 함께 해조류의 종조성, 우점종 및 군집 특성을 분기별로 조사하였다. 수질 분석 결과, 산불에 대한 영향을 판단하기 위한 수소이온농도(pH)는 표․저층에서 각각 8.07~8.30과 8.12~8.48 이었다. 본 연구의 pH 값은 동해의 연안 해수에 있는 일반적인 농도 범위에 포함된 값으로 산불로 인한 직접적인 영향으로 볼 수 없었다. 연안 조하대에서 조사한 해조류의 분석 결과, 전 시기에 대한 해조류의 종조성 비율은 홍조류(58.1%) > 대롱편모조류(갈조류, 25.8%) > 녹조류(14.5%) > 현화식물(1.6%) 순이었다. 시기별 해조류의 우점종은 3월과 6월에 나곡(F-1)과 후정(F-2) 해역에서 대롱편모조류(Ochrophyta, 갈조류)의 미역(Undaria pinnatifida)이 가장 우점하였다. 9월과 11월은 봉평(F-3) 해역과 공세항(F-C)에서 각각 홍조류(Rhodophyta)인 우뭇가사리(Gelidium elegans)와 혹돌잎류(Lithophyllum sp.)가 가장 우점하였다. 군집분석에서는 그룹이 계절에 따른 특정 해조류의 출현 유무에 따라 2개(A, B)로 나누어졌다. 우점종은 그룹 A에서 미역, 우뭇가사리, 미끈뼈대그물말, 그룹 B는 주로 혹돌잎류가 출현하였다. 따라서, 연구지역의 해조류 종조성과 군집구조는 전형적인 수온에 따른 계절변화와 함께 대조구와의 유의미한 차이도 보이지 않아서 산불에 의한 영향은 나타나지 않았다.
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