낙동강 하구역 진우도 해빈의 춘추계 표층퇴적물 조직변수의 변화

김부근(Khim, Boo-Keun),김백운(Kim, Baeck-Oon),이상룡(Lee, Sang-Ryong) 한국해안해양공학회 2009 한국해안해양공학회 논문집 Vol.21 No.6

진우도 해빈에서 2005년 11월과 2006년 5월의 2회에 걸쳐서 표층퇴적물을 채취하여 퇴적물의 조직변수를 분석하였다. 2005년 11월에 비하여 2006년 5월에는 진우도 서쪽 해빈의 최빈값은 3.0?(i.e., 0.125 mm)로 변화가 거의 없었으나, 동쪽 해빈에서는 최빈값3.0?(i.e., 0.125 mm)의 함량이 대폭 감소하고 2.5?(i.e., 0.177 mm)가 절대적으로 우세한 조립화 경향이 발생하였다. 마찬가지로 표층퇴적물 평균 입도는 서쪽 해빈에서는 두 조사의 차이가 거의 미약하지만, 동쪽 해빈의 평균입도는 증가되어 조립화된 특징을 반영한다. 이러한 조립화는 2006년 5월에 진우도의 동쪽 해빈의 표층퇴적물에서 상대적으로 양의 값으로 변화된 왜도 경향과 일치한다. 결과적으로 2005년 겨울을 지나면서 진우도의 표층퇴적물은 서쪽 해빈은 큰 변화를 보이지 않는 반면에 동쪽 해빈은 3.0?(i.e., 0.125 mm)의 세립 사질퇴적물이 제거되는 현저한 조립화 경향이 나타난 것이다. 이와 같은 변화는 낙동강 하구역에 하계동안 증가된 강수량과 낙동강 방출량 그리고 동계동안 우세한 파랑 그리고 조석의 영향 등이 복합적으로 작용하여 진우도 서쪽 해빈과 동쪽 해빈의 표층퇴적물에 영향을 주는 수리학적 조건과 퇴적물의 공급/제거가 다르기 때문이다. Textural parameters were calculated from the surface sediments collected from Jinu-do beach in Nov. 2005 and May 2006. In Nov. 2005 and May, 2006, the grain size distribution of surface sediments shows that the mode of 3.0?(i.e., 0.125 mm) dominated the west beach of Jinu-do, but in the east beach the mode of 3.0?(i.e., 0.125 mm) decreased and the mode of 2.5?(i.e., 0.177 mm) was apparently distinct, resulting in the more coarsening trend. Mean grain size of surface sediments also indicates little difference in the west beach between two investigations, but the increasing difference between mean grain sizes in the east beach, showing more coarsening pattern. Such seasonal pattern corresponds to the positive skewness in the east beach in May, 2006. As a result, after the winter in 2005, the surface sediments in the west beach of Jinu-do experienced a little variation, whereas the apparent coarsening of surface sediments occurred in the east beach by removal of 3.0?(i.e., 0.125 mm) fine-grained sand particles. The observed seasonal change may be attributed to the different hydrographic condition and sediment delivery/removal on the surface sediments between the west beach and the east beach of Jinu-do through the increased precipitation and more freshwater discharge from the Nakdong River during the summer and the intensified wave and tide during the winter in the Nakdong River estuary.

지난 50만년 동안 오호츠크해 중앙지역에 기록된 간빙기-빙하기에 따른 함수율과 오팔 함량의 변화

김부근(Khim, B.K),Sakamoto, T.,Ikehara, K.,신혜선(Shin, H.S) 대한지질학회 2011 지질학회지 Vol.47 No.5

사진측정법을 이용한 해빈단면의 추정

김백운,박용안,오임상,김부근,최경식,Kim, Baeck-Oon,Park, Yong-Ahn,Oh, Im-Sang,Khim, Boo-Keun,Choi, Kyung-Sik 한국해양학회 1998 바다 Vol.3 No.4

본 연구는 비측량용 사진기를 이용한 근거리 사진측정법을 적용하여 해빈단면을 추정하는 방법을 제시한다. 수평면 위에 고정된 비디오로부터 획득한 경사비디오영상을 해석하는 방법을 기초로 다음 두 가지 관점을 고려하여 경사사진 해석에 적합한 방정식을 유도하였다. (1) 사진기가 광축에 대하여 회전되는 것을 허용하였다. (2) 정확도를 향상시키기 위하여 렌즈왜곡을 비롯한 사진 계통상의 오차를 보정하는 단순한 오차모형을 도입하였다. 수정된 방정식을 검증하기 위하여 1998년 2월에 동해시 해빈에서 사진촬영과 정밀한 수준측량을 수행하였다. 그 결과 근거리 사진측정을 통한 해빈단면 추정값과 실제 측량값 사이의 수직거리에 대한 RMS 오차는 10 cm 이내였다. This study presents a close-range photogrammetry that is applicable to beach profile estimation using a non-metric camera. Based on the analysis of oblique video image in which the video camera was installed on a horizontal plane and the field of view was fixed, a new equation to analyze a photograph was developed considering the following aspects: (1) camera is allowed to be rotated about its optical axis and (2) a simple error model is adopted to correct lens distortion and other systematic errors associated with the non-metric camera, which improves accuracy of non-metric imageries. To test the modified technique, photographs of the beach were taken near the Donghae City in February, 1998. In addition, beach profiles were surveyed with conventional dumpy level and surveying staff. RMS error between the estimated and measured beach profiles is less than 10 cm in elevation.

낙동강 하구역 울타리 섬의 해안선 변화율

김백운(Kim, Baeck-Oon),김부근(Khim, Boo-Keun),이상룡(Lee, Sang-Ryong) 한국해안해양공학회 2007 한국해안해양공학회 논문집 Vol.19 No.4

본 연구는 항공사진을 이용하여 낙동강 하구 울타리 섬의 장기간의 지형 변화를 제시한다. 수치사진측량을 이용하여 모자이크 항공사진을 구축하고 이로부터 1975년부터 2001년까지 6회의 해안선 자료를 산출한다. GIS에 근거한 수치해안선분석시스템을 이용하여 EPR(End Point Rate), JKR(Jackknife Rate) 및 LRR(Linear Regression Rate)와 같은 3 종류의 해안선 변화율을 산정한다. 신자도와 도요등에서 매우 현격한 변화가 나타났다. 신자도의 서쪽 부분은 바다 쪽으로 전진한 반면 동쪽 부분은 육지 쪽으로 후퇴하였으며, 이 결과 섬이 반시계 방향으로 회전한 것처럼 보인다. 양쪽 끝 부분에서 해안선 변화율은 20 m/yr에 달한다. 도요등은 1993년에 백합등 전면에 새롭게 출현하였으며 40 m/yr의 해안선 변화율로 전진하였다. 해안선 변화율은 울타리 섬 내에서뿐만 아니라 울타리 섬 간에도 차이가 있으며, 동쪽으로 가면서 증가하는 경향을 보인다. 이러한 해안선 변화율의 공간적인 변동성을 이해하기 위해서는 연안개발이 수리역학과 퇴적작용에 미치는 영향을 상세히 조사할 필요가 있다. This study presents long-term shoreline changes of barrier islands in Nakdong Estuary using aerial photographs. Digital photogrammetry is used for constructing mosaic aerial photographs, which yield six sets of shoreline data ranging from 1975 to 2001. Three kinds of rate of shoreline changes such as EPR (End Point Rate), JKR(Jackknife Rate) and LRR (Linear Regression Rate) are computed by a GIS-based Digital Shoreline Analysis Systems. There have been remarkable changes both in Sinja Island and Doyodeung. Western part of Sinja Island advanced seaward, whereas eastern part retreated landward, giving appearance that the island rotated counterclockwise. Rate of shoreline changes at both ends reach 20 m/yr. Doyodeung occurred newly in front of Baekhapdeung in 1993, resulting in shoreline advance in a rate of 40 m/yr. Rate of shoreline changes differ both within and between barrier islands and have a tendency to increase eastward. To understand this spatial variability of rate of shoreline changes, it is suggested to make a detailed investigation into the impact of coastal development on hydrodynamic and sedimentary processes.

고해상 시료 채취를 통한 보구치 이석의 안정동위원소 분석

김부근,이태원,Khim, Boo-Keun,Lee, Tae-Won 한국해양학회 2008 바다 Vol.13 No.1

미세채취기를 이용하여 보구치(Argyrosomus argentatus)의 이석으로부터 탄산염 시료를 매우 조밀하게 채취하여 성장에 따른 고해상의 안정동위원소비의 변화를 조사하였다. 이석의 ${\delta}^{18}O$값과 ${\delta}^{13}C$값은 성장에 따라 점진적으로 증가하는 경향을 보였다. 그러나, 이러한 증가는 서식환경의 변화에 의한 것이 아니라, 초기성장동안 어류의 생리적인 작용에 의한 영향을 많이 받다가 점차적으로 줄어들면서 해양환경에 평형을 이루는 것으로 해석된다. 이 연구 방법과 결과는 앞으로 다른 어류의 이석으로부터 고해상의 안정동위원소 변화를 획득하여 어류의 성장과 서식환경의 변화를 연구하는데 적용할 수 있는 가능성을 제시한다. Using micromill, discrete carbonate powders from the otolith of Argyrosomus argentatus were sampled along the growth band, and high-resolution stable isotope profiles were obtained. The ${\delta}^{18}O$ and ${\delta}^{13}C$ values are increasing gradually from the core to the margin. However, such increases do not seem to be attributed to the environmental property changes during the growth, but to the dominant effect of metabolic carbons during the early growth, and then, the isotopic composition seems to be equilibrium to the environmental condition. This paper allows the diverse applicability of high-resolution isotope research to the fish otoliths in the future.

낙동강 하구 신자도 해빈 퇴적물 입도의 시간적인 변화

김백운(Kim, B.O.),이상룡(Lee, S.R.),김부근(Khim, B.K.) 한국해안해양공학회 2011 한국해안해양공학회 논문집 Vol.23 No.4

낙동강 하구 신자도에서 2005년 11월과 2006년 5월에 남쪽 해빈의 상부, 중부 및 하부 조간대에 해당하는 3개의 횡단선(upper, middle 및 lower transect)을 따라 67개 정점에서 총 402개의 표층퇴적물을 채취하여 입도 분석을 실시하였다. 신자도 해빈 퇴적물은 단일 모드의 입도로 구성되었고, 2005년에는 3.0?의 최빈값이 우세하였으며, 2006년에는 2.5?의 최빈값이 우세하였다. 이러한 퇴적물의 조립화는 신자도 해빈의 서쪽 지역과 중부 및 하부 정점들에서 더욱 뚜렷하였다. 이 연구에서는 조위에 의해 구분된 횡단선 자료에 근거하여 퇴적물 입도의 시간적인 변화 특성을 규명하는데 초점을 두었다. 이와 같은 목적을 위하여 횡단선간에 평균입도, 분급도 및 왜도와 같은 퇴적물 조직 변수를 비교할 수 있는 통계적 검정법을 이용하였다. 평균입도는 해빈 중부와 하부 정점들에서, 분급도는 해빈 상부와 하부 정점들에서, 왜도는 해빈 전체에서 통계적으로 유의한 시간적인 변화가 나타났다. 또한, 평균입도와 왜도 사이에 역의 상관관계는 2005년에 비하여 2006년에 더욱 뚜렷하였다. 2005년 11월에서 2006년 5월까지 신자도 해빈 퇴적물의 시간적인 변화는 평균입도와 분급도는 감소하였고, 왜도는 증가하였으며, 평균입도와 왜도 사이에 역의 상관관계가 강화되었다. Grain size analysis was conducted for a total of 402 surface sediments collected from 67 sites along three (upper, middle, and lower) transects corresponding to the high-, mid-, and low-intertidal zone of beach on the Sinjado, Nakdong River estuary in Nov. 2005 and May 2006. Sinja-do beach sediments showed uni-modal grain size distributions, in which the mode of 3.0? was dominant in 2005 whereas the mode of 2.5? in 2006. This coarsening trend was more remarkable in the western side of beach as well as in the mid- and low-intertidal zone. In this study, we focused on investigating characteristics of sediment size changes on the basis of transect data that differ in tidal elevation. For this purpose, a statistical test was applied for transect by transect comparison of grain size parameters such as mean, sorting, and skewness. Mean values between middle and lower transect, sorting values between upper and lower transect, and skewness values over the beach reflected statistically significant temporal changes. Also, mean and skewness parameters showed an inverse relationship which was more stronger in 2006 than in 2005. Temporal changes in Sinja-do beach sediments resulted in decrease of mean and sorting values but increase of skewness values, intensifying the inverse relationship between mean and skewness parameters.

부산 인근 연안해역에서 해저 용천수 유출 탐사

이용우,김부근,김성한,Lee, Yong-Woo,Khim, Boo-Keun,Kim, Sunghan 한국해양학회 2013 바다 Vol.18 No.4

해수의 염분 및 라돈($^{222}Rn$) 추적자를 이용하여 부산 인근의 동부와 남부 연안해역(문동리, 이천리, 죽성리, 대변리, 연화리, 다대포) 그리고 일광만 내에서 2009년과 2010년에 해저 용천수 유출 가능성을 조사하였다. 해양조사 전에 기본적으로 육상으로부터 해양으로 연장된 선구조 분석을 통하여 해저 용천수의 유출 유망지점을 선정하였다. 선정된 지점들을 포함하여 해안에서 바다쪽으로 약 1~2 km 이내에서 해수의 염분과 라돈을 측정하였다. 부산 인근의 동부 및 남부 연안해역에서 라돈 농도는 연안에서 외양쪽으로 갈수록 낮아지는 경향을 보였다. 또한, 염분의 수직분포에서는 일부 정점의 중간 수층에서 낮은 염분을 가진 수괴의 수평 유입이 관측되었다. 부산 인근의 동부 연안해역에서 유일한 만의 형태를 보이는 일광만 내에서 측정한 염분 수직분포에서도 저층에서 낮은 염분의 수괴가 출현하였다. 이번 조사에서 나타난 연구결과는 부산 인근 연안해역에서 해저 용천수 형태의 담지하수 유출 가능성을 시사하며, 앞으로 해저 용천수 탐사 방법과 미래의 대체 수자원으로서 활용 가능성에 대한 집중적인 연구가 필요할 것으로 판단된다. We measured salinity and $^{222}Rn$ concentration to explore submarine spring along the coastal areas (Mundongri, Icheon-ri, Jukseong-ri, Daebyeon-ri, Yeonhwa-ri, and Dadae-po) including Ilkwang Bay of Busan Metropolitan City in 2009 and 2010. Before field observation, we selected the potential and possible locations of submarine spring based on the lineament distribution and rose diagram analysis. Salinity and radon concentration were measured within the 1~2 km from the coastal lines. Radon activity decreased gradually from onshore to offshore. Vertical profiles of salinity at some stations showed lateral transport of water mass characterized by low salinity. Vertical profiles of salinity in the Ilkwang Bay, which is a unique bay in the south-eastern coastal area of Busan Metropolitan City, also showed the occurrence of low salinity in the bottom seawater. Our results suggest the possible occurrence of submarine discharge of fresh groundwater in the coastal areas around Busan Metropolitan City. In the future, intensive research should be conducted for the exploration methods of submarine spring as well for the possible utility of submarine groundwater as alternative water resources.

Variation of Nitrate Concentrations and δ¹⁵N Values of Seawater in the Drake Passage, Antarctic Ocean

장양희,김부근,신형철,홍창수,Jang, Yang-Hee,Khim, Boo-Keun,Shin, Hyoung-Chul,Sigman, Daniel M.,Wang, Yi,Hong, Chang-Su Korea Institute of Ocean Science Technology 2008 Ocean and Polar Research Vol.30 No.4

Seawater samples were collected at discrete depths from five stations across the polar front in the Drake Passage (Antarctic Ocean) by the $20^{th}$ Korea Antarctic Research Program in December, 2006. Nitrate concentrations of seawater increase with depth within the photic zone above the depth of Upper Circumpolar Deep Water (UCDW). In contrast, ${\delta}^{15}N$ values of seawater nitrate decrease with depth, showing a mirror image to the nitrate variation. Such a distinct vertical variation is mainly attributed to the degree of nitrate assimilation by phytoplankton as well as organic matter degradation of sinking particles within the surface layer. The preferential $^{14}{NO_3}^-$ assimilation by the phytoplankton causes $^{15}{NO_3}^-$ concentration to become high in a closedsystem surface-water environment during the primary production, whereas more $^{14}{NO_3}^-$ is added to the seawater during the degradation of sinking organic particles. The water-mass mixing seems to play an important role in the alteration of ${\delta}^{15}N$ values in the deep layer below the UCDW. Across the polar front, nitrate concentrations of surface seawater decrease and corresponding ${\delta}^{15}N$ values increase northward, which is likely due to the degree of nitrate utilization during the primary production. Based on the Rayleigh model, the calculated ${\varepsilon}$ (isotope effect of nitrate uptake) values between 4.0%o and 5.8%o were validated by the previously reported data, although the preformed ${\delta}^{15}{{NO_3}^-}_{initial}$ value of UCDW is important in the calculation of ${\varepsilon}$ values.

Sea Level Fluctuation in the Yellow Sea Basin

박용안,김부근,자오송링,PARK, YONG AHN,KHIM, BOO KEUN,ZHAO, SONGLING The Korean Society of Oceanography 1994 韓國海洋學會誌 Vol.29 No.1

A series of radiocarbon dating from intertidal, subtidal, and inner continental shelf deposits investigated along the west coast of Korea as well as from its offshore sea floor (namely, the eastern Yellow Sea Basin) how (1) the Holocene sea level rise, i.e., the ecstatic sea-level history during the oxygen isotope stage 1, and (2) pre-Holocene sea-level fluctuations during the oxygen isotope stages 2 and 3. Marine geophysical investigations in the Yellow Sea reported a possible development of desert and loses deposits due to dieselization under the cold and dry climate during the Last Glacial Maximum. The Kanweoldo deposit overlain unconformably by the Holocene intertidal deposits, which is mainly exposed along the tidal channels and intertidal flats in the Cheonsu Bay, the west coast of Korea, shows the characteristic cryogenic structure (cryoturbation). Such cryoturbation structure of the Kanweoldo deposit appears to indicate the cold and dry climate under the ecstatic sea-level paleoshoreline standing before and after of the pre-Holocene interstitial period (about 30000 y BP is suggested and its shoreline curve is constructed.

마이오세 후기 안다만해에서 생물기원 오팔 함량의 폭감에 대한 논의

이종민,김성한,김부근,LEE, JONGMIN,KIM, SUNGHAN,KHIM, BOO-KEUN 한국해양학회 2020 바다 Vol.25 No.1

마이오세 후기(약 6.7 Ma)에 나타난 생물기원 오팔 함량의 폭감(biogenic opal crash)이 안다만해에서 획득된 IODP Site U1447과 NGHP Site 17의 코아 퇴적층에서 확인되었다. 두 코아 사이의 오팔 함량과 전반적인 변화 경향에서 나타난 차이점은 실험분석에 사용된 시약의 농도와 층서 설정에 의해 계산된 퇴적률의 차이 때문이다. 안다만해에서 발생한 마이오세 후기 생물기원 오팔 함량의 폭감은 인도네시아 관통류(Indonesian Throughflow)의 차단으로 인한 서태평양으로부터의 영양염 공급 감소와 더불어 인도여름몬순의 약화에 의한 강수량 감소로 강물에 의한 영양염 공급 감소의 복합적인 요인에 의한 것으로 제안된다. Biogenic opal crash at about 6.7 Ma was identified at both IODP Site U1447 and NGHP Site 17 in the Andaman Sea. The different biogenic opal content and general variation pattern between two sites may be attributed to the different concentration of analytical reagent and sedimentation rate estimated by the different chronological approaches. Nevertheless, this study suggests that the biogenic opal crash in the Andaman Sea is closely related to the restriction of Indonesian Throughflow and to the decreasing strength of Indian summer monsoon during the late Miocene, both of which resulted in the reduction of nutrient supply.