자유낙하식 시료채취기(Free Fall Grab)와 상자형 퇴적물시료 채취기(Box Corer)를 이용한 망간단괴 부존밀도 보정상수에 관한 고찰

이근창,김종욱,지상범,고영탁,함동진,Lee, Gun-Chang,Kim, Jong-Uk,Chi, Sang-Bum,Ko, Young-Tak,Ham, Dong-Jin 한국해양학회 2008 바다 Vol.13 No.3

자유낙하식 시료채취기(Free Fall Grab, FFG)를 이용하여 산출한 망간단괴의 부존밀도는 보정이 필요하다. 그 이유는 FFG로 망간단괴를 채취할 때 해저면에 부존되어 있는 망간단괴의 실제 양 보다 적은 양만이 채취되는 것으로 알려져 있기 때문이다. 지난 1994년과 2002년에 각각 1.29와 1.13의 망간단괴 부존밀도 보정상수가 제시된 바 있으며, 이는 주로 해저면 영상자료의 분석을 통해 이루어 졌다. 이 연구에서는 동일한 정점에서 FFG와 상자형 시료채취기(Box Corer, BC)를 이용하여 회수한 망간단괴의 부존밀도를 비교하여 기존에 제시된 망간단괴 부존밀도 보정상수와 비교하였다. 그 결과 FFG를 이용한 망간단괴의 회수율이 BC에 비하여 낮으며, 그 차이는 약 1.4배로 기존의 보정상수에 비해 훨씬 더 크게 나타났다. 따라서 향후 추가 시료 획득과 해저면 영상분석의 개선을 통해 기존의 망간단괴 부존밀도 보정식을 재산정할 필요성이 제기된다. Manganese nodule abundance estimated based on operation of a Free Fall Grab(FFG) needs to be corrected to make up for its incomplete recovery of nodule, because FFGs can not recover all the nodules distributed on seabed. The correction factor for nodule abundance was proposed as 1.29 and 1.13 in 1994 and 2002, respectively, mainly based on the analyses of seabed images. In this study we collected manganese nodules using both FFG and Box Corer(BC) at same stations to examine the accuracy of the previous correction factors. It was found that the nodule recovery of the BC was 1.4 times greater than that of the FFG at the same sampling station, suggesting the necessity of re-evaluation of the previously proposed correction factor for FFG. More extensive sampling and improvement of image analysis method are required to improve the precision of nodule abundance correction factor for FFG.

EM120(multi-beam echo sounder)을 이용한 지형조사 시 적용되는 해수 중 음속 측정의 중요성; 수중음속 측정장비의 특성 비교

함동진,김현섭,이근창,Ham, Dong-Jin,Kim, Hyun-Sub,Lee, Gun-Chang 한국해양학회 2008 바다 Vol.13 No.3

다중음향측심기에 의한 해저 지형조사는 해양 연구에 기본적인 자료를 제공한다. 지형조사를 위해 수층의 음속을 측정하는데 정확한 수심별 음속 측정은 지형조사 결과에 큰 영향을 미친다. 광역 지형조사 시 공간의 이동에 따라 수층별로 음속의 변화를 일으키는 요인이 발생할 수 있고, 측정 기기별(Sound Velocity Profiler, Conductivity-Temperature-Depth, eXpendable BathyThermograph) 특성에 의해 음속을 달리 측정할 가능성이 있다. 이 연구에서는 음속수직분포도(sound velocity profile)가 달라짐에 따라 발생하는 해저 지형의 변화를 MB-System을 이용하여 비교하였다. 분석 결과 표층의 음속 변화에 비해 수온약층의 음속변화가 획득지형자료에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 각 기기별로 측정된 음속의 차이는 크지 않았고 해저 지형 결과에 큰 영향을 주지 않은 것으로 나타났다. 해저 지형조사를 위해 위 음속측정기기 중 어떠한 것을 사용하여도 무방하나 해저 지형조사 측선은 수층의 온도변화가 작은 방향으로 선정하는 것이 더 바람직하다. Bathymetric data collected using a multi-beam echo sounder during marine scientific survey is essential for geologic and oceanographic research works. Accurate measurment of sound velocity profile(SVP) in water-column is important for bathymetric data processing. SVP can vary at different locations during the survey undertaken for wide areas. In addition, an observational error can occur when different equipments(Sound Velocity Profiler, Conductivity Temperature Depth, eXpendable BathyThermograph) are used for measuring SVP at the same water column. In this study, we used an MB-system software to show changes in bathymetry caused by variation of SVP. The analyses showed that the sound velocity(SV) changes due to the depth and thickness of thermocline had more significant effects on the resulting bathymetric data than those of surface mixed layer. The observational errors between SVP measuring instruments did not cause much differneces in the processed bathymetric data. Bathymetric survey line is better to be established to the direction that the change of temperature can be minimize to reduce the variation of SVP during the data acquisition along the survey line.

북동태평양 원양성 적점토의 지질공학적 특성에 관한 연구

지상범,이현복,형기성,주세종,이근창,함동진,Chi, Sang-Bum,Lee, Hyun-Bok,Hyeong, Ki-Seong,Ju, Se-Jong,Lee, Gun-Chang,Ham, Dong-Jin 한국해양학회 2008 바다 Vol.13 No.3

In order to understand the physical properties of deep-sea sediments, which mainly consist of pelagic red clays, sediment samples were collected at 24 stations using a multiple corer in the Clarion-Clipperton fracture zone of the northeast equatorial Pacific. The sampled sediment cores were examined for the mass physical properties(i.e. grain size distribution, mean grain size, water content, specific grain density, wet bulk density, void ratio, and porosity) and the geotechnical properties(i.e. shear strength and consistency limits) with the content of biogenic opal and mineral composition. Although KR1 and KR2 areas on the same latitude are logitudinally far from each other, the mass physical properties of these areas are not distinctly different except for shear strengths. The maximum shear strength of surface sediments in KR2 area is higher than that in KR1 due to the appearance of a consolidated lower layer(Unit 3) in the sediment core from KR2. 북동태평양 클라리온-클리퍼톤 균열대(Clarion-Clipperton Fracture Zone, C-C지역) 사이의 북쪽지역에 위치한 연구지역 원양성 적점토 표층퇴적물의 특성파악을 위해 기계적 교란이 적은 다중주상시료채취기로 24개 정점에서 시료를 채취하였다. 채집된 퇴적물 시료의 입도, 함수율, 밀도, 공극률 등 지표 특성과 전단강도, 컨시스턴시 한계 등의 지질공학적 특성 그리고 생물기원 오팔함량 및 광물조성을 분석하였다. 원양성 적점토가 분포하는 광범위한 연구지역($15^{\circ}45'{\sim}16^{\circ}55'N,\;125^{\circ}20'{\sim}134^{\circ}10'W$) 퇴적물의 지표 특성 및 광물학적 특성은 동일 경도 상에서 동측지역과 서측지역 사이의 큰 거리차이에도 불구하고 매우 균일한 특성을 보인다. 단지 표층퇴적물의 전단강도는 KR1 지역에 비해 KR2지역이 고화된 특성을 보이는데, 이것은 KR2 지역에서 나타나는 하부 Unit 3의 영향에 의한 것으로 판단된다.

남서태평양 심해분지 주상퇴적물의 지자기 층서 연구

문재운,김기현,지상범,이근창,도성재,박정기,Moon, Jai-Woon,Kim, Ki-Hyune,Chi, Sang-Bum,Lee, Gun-Chang,Doh, Seong-Jae,Park, Cheong-Kee 한국해양학회 2001 바다 Vol.6 No.3

남서태평양 심해분지에서 채취한 피스톤 코어퇴적물을 대상으로 퇴적시기 및 고환경 변화양상을 알아내기 위하여 고지자기 연구를 수행하였다. 퇴적물의 자화성분은 안정적인 잔류자화로 정자화와 역자화의 극성을 기록하고 있다. 퇴적물의 퇴적시기는 플라이스토세에서 플라이오세 후기에 해당하며 , 퇴적율은 0.63${\sim}$1.85 mm/천년으로 매우 낮은 퇴적율을 기록하고 있다. 퇴적깊이에 따른 대자율의 변화양상은 플라이오세 후기 이후로 자성광물의 유입변화가 있었음을 지시한다. A paleomagnetic investigation was carried out to analyze magnetostratigraphic information and to evaluate the relationship between paleoenvironment and magnetic properties in sedimentary sequences of piston cores recovered from the abyssal basin of the southwestern Pacific. Pateomagnetic results revealed that the sediments had a stable remanent magnetization and recorded both normal and reversal polarities. The age of sediments was from late Pliocene and Pleistocene determined by matching the polarities with the geomagnetic time scale. The sedimentation rates were in the range of 0.63-1.85 mm/$10^3$ year which were extremely low rates. The results of the paleomagnetic analyses indicated that intervals of the magnetically stable layers as well as high value of susceptibility were significantly affected by the input changes which resulted input of large-quantity materials of relatively stable magnetic carriers.

북동태평양 클라리온-클리퍼톤 균열대 KODOS 지역 심해저 퇴적물의 지질공학적 특성에 따른 유형분류

지상범,형기성,김종욱,김현섭,이근창,손승규,Chi, Sang-Bum,Hyeong, Ki-Seong,Kim, Jong-Uk,Kim, Hyun-Sub,Lee, Gun-Chang,Son, Seung-Kyu 한국해양과학기술원 2003 Ocean and Polar Research Vol.25 No.4

Deep-sea surface sediments, acquired from 1997 to 2002 in the Clarion-Clipperton fracture zone of the northeast equatorial Pacific, were analyzed for index and geotechnical properties to provide background information for the design of manganese nodule minor. The sediments were classified into 16 types based on the measured properties and evaluated in terms of miner maneuverabillity and potential environmental impacts arising from mining activities. It was found that the middle part of the study area covered with coarse siliceous sediments is more favorable to the commercial production than the northern part of pelagic red clay. In particular, Area B2 in the middle part is considered the best mining site since it shows the highest abundance as well as it consists mostly of normally to over consolidated (types B, C, D) coarse siliceous sediments that are appropriate for effective minor movement and accompany weak environmental impacts. Taking account of all the analyzed core logs, the average shear-strength values are proposed as a practical guideline fur movements of a manganese nodule miner: 6.0 kPa at 10cm and 7.0kPa at 40cm below the seabed.