Acoustic Stratigraphy and Sedimentary Processes in the KONOD-1 Area between the Clarion and Clipperton Fracture Zones, Northeastern Equatorial Pacific

정갑식,한상준,김성렬,Jeong, Kap-Sik,Han, Sang-Joon,Kim, Seong-Ryul The Korean Society of Oceanography 1988 韓國海洋學會誌 Vol.23 No.1

In the Korea Ocean Nodule Development (KONOD)-1 area between the Clarion and Clipperton fracture zones of the northeastern equatorial Pacific, the pelagic sediment layer can be divided into two or three units on air-gun seismic profile. The acoustic units can be also correlated with those in the DSDP site 163 core. The topmost unit (unit I) is acoustically transparent and consists of zeolitic clay and radiolarian ooze of late Oligocene to middle Eocene age. Unit IIA is well-stratified and transparent in the lower part. consisting of the radiolarian ooze intercalated with chert beds and zeolitic clay of early Eocene to Paleocene age. Unit IIB is stratified with layers of silicified and compacted flinty-cherty nannofossil chalk (late Cretaceous) on top of the acoustic basement. Units I and IIA form the Line Islands Formation that overlies an unnamed formation of unit lIB. The entire layers and the unit I layer propressively thin northward, except near the Line Islands Ridge. The distribution of sediment layer has been controlled by the equatorial Cenozoic CCD and the northward spreading of the Pacific plate. The change of CCD corresponding to the subsidence and migration of the plate has determined the sediment composition of the DSDP 163 core passed across the equator of high sedimentation suite. The late Cretaceous sedimentary layer (unit IIB) in the 163 core was formed above the CCD south of the equator. The unit IIA resulted from rapid subsidence of the Pacific plate below the CCD in the Paleocene. The unit IIA is seen only in the west of 149 W. Both the units IIA and I were probably formed during the Pacific plate passing and after leaving the equatorial region respectively since early Eocene. In the south of the KONOD-l area, the unit I was redistributed by bottom current, a branch of the Antarctic Bottom Water flowing eastward guided by the Clipperton fracture zone. The activities of bottom currents were prolonged for a long geological time. Turbidite layers occur more than 350 km from the Hawaiian Ridge to near the Clarion fracture zone. They originated directly from the Hawaiian Ridge, filling the topographic lows.

KIOST의 관할해역 해양지질 연구현황 및 계획

정갑식(Kap-Sik Jeong),유동근(Dong Geun Yoo),정회수(Hoi-Soo Jung),허식(Sik Huh),우한준(Han Jun Woo) 대한지질학회 2018 대한지질학회 학술대회 Vol.2018 No.10

마산만 퇴적환경 오염에 따른 저서성 유공충 분포 변화

우한준,김효영,정갑식,천종화,김성은,추용식,Woo, Han-Jun,Kim, Hyo-Young,Jeong, Kap-Sik,Chun, Jong-Hwa,Kim, Seong-Eun,Chu, Yong-Shik 한국해양학회 1999 바다 Vol.4 No.2

Masan Bay is highly polluted by the discharge of large quantities of effluents from the industrial complex and domestic sewage of Masan City, Southeast Korea. Surface sediments from 9 stations were used for geochemical and foraminiferal analyses in order to investigate foraminiferal response to sedimentary pollution in the Bay. The heavy metal concentrations in sediments are relatively higher than those in Kyeonggi Bay and Daesan area, west coastal region of Korea. Zn, Cd, Pb, and As are more concentrated than in world average shale, indicating that the municipal and industrial effluents cause sediment contamination. Responses of benthic foraminifera to the sedimentary pollution effect document a degree of pollution in Masan Bay. The species number and diversity in Masan Bay had lower values than those in Gadeog Channel. In Masan Bay, agglutinated foraminifera are abundant and calcareous foraminiferal tests were frequently pyritized. Eggerella advena and Trochammina pacifica dominated at levels of pollution and could be opportunistic species. These data will provide a baseline for future assessments of environmental quality in Masan Bay. 마산만은 인근도시로부터 산업폐수와 생활오수가 유입되어 매우 오염된 지역이다. 오염된 퇴적환경에 대한 저서성 유공충의 반응을 파악하기 위하여 9정점의 표층퇴적물에서 지화학 및 유공충 분석을 하였다. 마산만은 경기만과 대산해역에 비하여 높은 중금속 함량을 나타내며 세계 평균세일의 중금속 함량과 비교하여도 Zn, Cd, Pb, As의 함량이 높아 이 지역의 퇴적물이 산업폐수에 의하여 오염된 것을 지시한다. 마산만의 퇴적물에 분포하는 저서성 유공충의 반응은 마산만이 오염된 것을 나타낸다. 마산만에 분포하는 저서성 유공충의 종의 수와 다양성은 가덕수로에 비해 크게 감소한다. 마산만에서는 사질 유공충이 우세하며 유공충 외각에서는 황철반점이 발견된다. 오염된 마산만에서 우세하게 나타나는 Eggerella advena와 Trochammina pacifica는 이 지역에 높은 적응력을 가진 기회종이다. 이러한 자료들은 이 지역의 미래 환경변화를 평가할 수 있는 기준선이 될 것이다.

신두리 해안 Side Scan Sonar 해저면 음향영상과 해저퇴적물

우한준,이용국,정갑식,제종길,박건태,정백훈,조진형,김성렬,Woo, Han-Jun,Lee, Yong-Kuk,Jeong, Kap-Sik,Je, Jong-Geel,Park, Gun-Tae,Jung, Baek-Hun,Cho, Jin-Hyung,Kim, Seong-Ryul 한국지구과학회 2002 韓國地球科學會誌 Vol.23 No.8

사이드 스캔 소-나 시스템을 이용하여 태안반도 부근 신두리 해역에서 해저면 음향영상 자료를 획득하였다. 후방산란 음향강도와 해저퇴적물의 물성에 대한 상호관계를 연구하였다. 그리고 위의 두 자료 모두 해저수심과 각각 비교해석 하였다. 해저퇴적물의 물성 대부분은 음향강도와 좋은 상관관계를 보이고 있지만, 퇴적물의 분포양상은 암반노출지역을 제외하고는 해저면 음향영상과 정확하게 일치하지는 않았다. 해저수심은 해저면 음향영상의 분포형태에 영향을 미치고 있었을 뿐만 아니라, 해저퇴적물의 물성 분포에서도 선형적인 관계를 보이고 있었다. Seafloor acoustic image data using the side scan sonar system were gathered on the Sindu-ri offshore near the Taean peninsula, middle western Korea. The relationship between the back-scattering acoustic intensity and the sea-bottom sediment properties was studied. And these two data sets were compared and interpreted with the water depth, respectively. Most of sediment properties were correlated well to the acoustic intensity, however the distribution patterns of the sea-bottom sediment and the seafloor acoustic image were not similar to each other except the rocky bottom area. The water depth was not only influential on the distribution pattern of seafloor acoustic image but also showed a linear relation with the sediment properties distribution.

만 입구에서 부유퇴적물 거동과 플럭스: 한반도 서해 남부 함평만의 여름철 특성

이희준,박은순,이연규,정갑식,추용식,Lee, Hee-Jun,Park, Eun-Sun,Lee, Yeon-Gyu,Jeong, Kap-Sik,Chu, Yong-Shik 한국해양학회 2000 바다 Vol.5 No.2

반폐쇄형의 함평만 입구를 가로지르는 두 개의 정점(H1, H2)에서 1999년 8월 12-13일 대조기에 각각 한 조석주기동안 물리적 특성과 부유퇴적물의 농도변화에 대한 정선관측을 실시하였다. 수온과 염분의 조석변화는 각각 26.0-27.9$^{\circ}C$, 30.9-31.5 범위에서 창조시 저온과 고염분의 외해수 그리고 낙조시 고온과 저염분의 연안수 특성을 보이며, 복사열이 강한 여름철임에도 불구하고 강한 조류의 혼합작용으로 인해 수괴의 수직적 혼합이 잘 이루어지고 있다. 부유퇴적물의 농도는 표층에서 낮고 저층으로 향하면서 높아지며 수층별로 뚜렷한 차이를 보이고 있다. 불량한 분급도를 보이는 부유퇴적물은 대부분 극세립- 세립실트(>40%)로 구성되어 있는 가운데, 점토 크기 이하(<4 ${\mu}m$)의 세립자들은 에너지가 약한 정조시에 상호간의 결합을 통해 입자 덩어리를 형성하고 있다. 조석별 평균유속의 세기는 남서쪽 정점 H1의 경우 낙조류가 창조류에 비해 수층에 따라 23-59${\%}$ 우세한 반면, 정점 H2에서는 오히려 창조류가낙조류에 비해 27-37${\%}$ 우세한 비대칭성을 보이고 있다. 이에 따른 각 정점에서 계산된 잔여유속은 정점 H1에서 아주 큰 값(-10${\sim}$-20 cm $s^{-1}$)으로 외해쪽으로 향하고 있는 반면, 정점 H2에서는 내만쪽으로 향하는 미약한 흐름(<5 cm $s^{-1}$)이 존재한다. 한편, 부유퇴적물의 농도변화는 남서쪽(H1)에서 낙조시에 비해 창조류를 따라 외해로부터 유입되는 양이 많고, 정점 H2에서는 창조시에 비해 낙조류를 따라 외해로 유출되는 양이 훨씬 높게 나타나고 있다. 잔여유속과 부유퇴적물의 농도를 고려한 부유퇴적물의 순이동률($f_{s}$)은 모든 정점에서 수층에 따라 -1.7 ${\sim}$-15.6${\times}$$10^{-3}$ kg $m^{-2}$ $s^{-1}$ 속도로 일관되게 외해쪽으로 향하고 있으며, 북동쪽에서 보다 빠른 이동률을 보이고 있다. 부유퇴적물의 순이동량($\c{Q}_{s}$)은 정점 H1과 H2에서 각각 0.37${\times}$$10^{3}$, 0.21${\times}$$10^{3}$ kg $m^{-1}$의 양이 여름철 대조기 한 조석주기동안에 외해로 빠져나가고 있는 것으로 나타났다. 함평만 입구에서 여름철임에도 불구하고 부유퇴적물이 외해쪽으로 이동되고 있는 것은 내만에 발달되어 있는 조간대의 침식을 의미하는 것으로서, 지금까지 서해안 조간대에서 보고되고 있는 일반적인 여름철 퇴적현상과는 상이한 결과를 나타내고 있다. Anchored measurements (12.5 hr) of suspended sediment concentration and other hydrodynamic parameters were carried out at two stations located at the entrance to Hampyung Bay in summer (August 1999). Tidal variations in water temperature and salinity were in the range of 26.0-27.9$^{\circ}C$ and 30.9-31.5, respectively, indicating exchange offshore and offshore water mass. Active tidal mixing processes at the entrance appear to destroy the otherwise vertical stratification in temperature and salinity in spite of strong solar heating in summer. On the contrary, suspended sediment concentrations show a marked stratification with increasing concentrations toward bottom layer. Clastic particles in suspended sediments consist mostly of very fine to fine silt (4-16 ${\mu}$m) with a poorly-sorted value of 14.7-25.9 ${\mu}$m. However, at slack time with less turbulent energy, flocs larger than 40 ${\mu}$m are formed by cohesion and inter-collision of particles, resulting in a higher settling velocity. Strong ebb-dominated and weak flood dominated tidal currents, in the southwestern and the northeastern part, respectively, result in a seaward residual flow of -10${\sim}$-20 cm $s^{-1}$ at station H1 and a bayward residual flow less than 5.0 cm $s^{-1}$ at station H2. However, mean concentration of suspended sediments at station H1 is higher at flood (95.0-144.1 mg $1^{-1}$) than in ebb (75.8-120.9 mg $1^{-1}$). On the contrary, at the station H2, the trend is reversed with higher concentration at the ebb (84.7-158.4 mg $1^{-1}$) than that at the flood (53.0-107.9 mg $1^{-1}$). As a result, seaward net suspended sediment fluxes ($f_{s}$) are calculated to be -1.7 ${\sim}$-$15.610^{3}$ kg $m^{-2}$ $s^{-1}$ through the whole water column. However, the stations H1 and H2 show definitely different values of the flux with higher ones in the former than in the latter. Alternatively, depth-integrated net suspended sediment loads ($\c{Q}_{s}$) for one tidal cycle are also toward the offshore with ranges of 0.37${\times}$$10^{3}$ kg $m^{-1}$ and 0.21${\times}$$10^{3}$ kg $m^{-1}$, at station H1 and H2, respectively. This seaward transport of suspended sediment in summer suggests that summer-time erosion in the Hampyung muddy tidal flats is a rather exceptional phenomenon compared to the general deposition reported for many other tidal flats on the west coast of Korea.

대산 유화학단지 주변의 저서성 유공충 분포 특성

우한준(Han Jun Woo),정갑식(Kap Sik Jeong),권수재(Su Jae Kwon),추용식(Yong Shik Chu),김효영(Hyo Young Kim),박성민(Sung Min Park) 한국고생물학회 2000 고생물학회지 Vol.16 No.2

황해 조간대 퇴적물의 입자크기에 따른 메탄가스 발생량 연구

이준호(Jun Ho Lee),정갑식(Kap Sik Jeong),우한준(Han Jun Woo),강정원(Jeong Won Kang),이동헌(Dong Hun Lee) 대한지질학회 2013 대한지질학회 학술대회 Vol.2013 No.10

서해안 태안 어은리 갯벌의 연속관측 메탄(CH4 ) 플럭스 특성 평가

이준호(Jun-Ho Lee),노경찬(Kyoung Chan Rho),우한준(Han Jun Woo),강정원(Jeongwon Kang),정갑식(Kap-Sik Jeong),장 석(Seok Jang) 대한자원환경지질학회 2015 자원환경지질 Vol.48 No.2

2014년 8월 31일~9월 1일 충남 태안 어은리 갯벌 퇴적물의 동일한 실험 장소에서 닫힌 챔버를 이용하여 챔버내 가스들(메탄(CH4 ), 이산화탄소(CO2 ) 및 산소(O2 ))의 갯벌 표면 노출시 일조량이 있는 조석주기의 저조 시점을 기준으로 각 기체의 플럭스량을 파악하기 위해 총 6회 실험하였다. 챔버 내에서 채취된 대기 샘플 중 메탄의 농도는 6시간 이내에 지구온실가스 측정용 EG model GS-23 가스크로마토그래피로 분석하였으며 그 외 가스종은 Multi Gas Monitor를 이용하여 실시간 측정하였다. 각 가스 종들의 배출원(source (+)) 또는 흡수원(sink (-))의 플럭스 계산값 은 단순 선형 회귀분석을 이용하여 시간에 따른 각 기체의 농도변화인 1차 함수 기울기 값을 수식에 대입하여 계산하였다. 또한 주변 환경 특성을 참고하기 위해 퇴적물 함수율, 온도, 총유기탄소, 챔버내 온도 및 퇴적물 퇴적상도 측정하였다. 첫째날, 총 3회 플럭스 측정이 진행되는 5시간 20분 동안 이산화탄소는 –137.00~-81.73 mg/m 2 /hr 흡수원, 산소는 –0.03~0.00 mg/m 2 /hr 흡수원 그리고 둘째날, 이산화탄소는 –20.43~-2.11 mg/m 2 /hr 흡수원, 산소는 –0.18~ -0.14 mg/m 2 /hr 흡수원으로 모두 동일하였다. 메탄의 경우 양일간 조석주기의 저조 시점이 되기 전에는 첫째날 –0.02 mg/m 2 /hr 흡수원(SPSS 통계분석을 이용한 Pearson 상관계수는 뚜렷한 음의 선형관계인–0.555(n=5, p=0.332)) 및 둘 째날 –0.15 mg/m 2 /hr 흡수원(상관계수는 강한 음의 선형관계인 –0.915(n=5, p=0.030))으로 작용하였다. 그리고 저조 시점 이후로 메탄은 첫째날 최소 +0.00 mg/m 2 /hr 배출원(상관계수는 거의 무시될 수 있는 선형관계인 +0.713(n=5, p=0.176)) 및 둘째날 최대 +0.03 mg/m 2 /hr 배출원(상관계수는 약한 양의 선형관계인 +0.194(n=5, p=0.754))이 된 다는 플럭스 양상은 양일간 모두 같았다. 그러나 CH4 플럭스 값은 일자 및 시간별로 모두 다르게 분석되었다. 이러 한 결과는 같은 시간, 동일지역 퇴적물 일지라도 CH4 플럭스 변화율은 갯벌 근처 해수의 표층 조석주기 특성 이해를 통한 가스 방출 상관관계 및 물리화학적 퇴적물 환경과 같은 주변 변수에 따라 영향을 받음 수 있음을 보여준다. In 2014, on 31 August and 1 September, the emissions of CH 4 , CO 2 , and O 2 gases were measured six times using the closed chamber method from exposed tidal flat sediments in the same position relative to the low point of the tidal cycle in the Eoeun-ri, Taean-gun, on the Mid-western Coast of Korea. The concentrations of CH 4 in the air sample collected in the chamber were measured using gas chromatography with an EG analyzer, model GS-23, within 6 hours of collection, and the other gases were measured in real time using a multi-gas monitor. The gas emission fluxes (source (+), and sink (-)) were calculated from a simple linear regression analysis of the changes in the concentrations over time. In order to see the surrounding parameters (water content, temperature, total organic carbon, average mean size of sediments, and the temperature of the inner chamber) were measured at the study site. On the first day, across three measurements during 5 hours 20 minutes, the observed CO 2 flux absorption was -137.00 to -81.73 mg/m 2 /hr, and the O 2 absorption, measured simultaneously, was -0.03 to 0.00 mg/m 2 /hr. On the second day using an identical number of measurements, the CO 2 absorption was -20.43 to -2.11 mg/m 2 /hr, and the O 2 absorption –0.18 to -0.14 mg/m 2 /hr. The CH 4 absorption before low tide was –0.02 mg/m 2 /hr (first day, Pear-son correlation coefficient using the SPSS statistical analysis is –0.555(n=5, p=0.332, pronounced negative linear relationship)), and –0.15 mg/m 2 /hr (second day, -0.915(n=5, p=0.030, strong negative linear relationship)) on both measurement days. The emitted flux after low tide on both measurement days reached a minimum of +0.00 mg/m 2 /hr (+0.713(n=5, p=0.176, linear relationship which can be almost ignored)), and a maximum of +0.03 mg/m 2 /hr (+0.194(n=5, p=0.754, weak positive linear relationship)) after low tide. However, the absolute values of the CH 4 fluxes were analyzed at different times. These results suggest that rate for CH 4 fluxes, even the same time and area, were influenced by changes in the tidal cycle characteristics of surface sediments for understanding their correla-tion with these gas emissions, and surrounding parameters such as physiochemical sediments conditions.

시화호 배수갑문 개방 후의 수질 및 퇴적환경 변화

오해종(Hae Chong O),안희도(Hee Do Ahn),磯部雅彦(Masahiko Isobe),佐藤愼司(Shiinji Sato),정갑식(Kap Sik Jeong),조진형(Jin Hyung Cho),鯉?幸生(Yukio Koibuchi) 한국해양환경·에너지학회 2006 한국해양환경공학회 학술대회논문집 Vol.2006 No.-

근년, 시화호에서는 수질환경이 악화되면서 큰 사회적 문제로 발전하였다. 또, 그 원인규명과 유효한 대책이 요구되고 있다. 본 연구에서는 수온, 염분, 용존산소 등의 수질관측과 함께 주상시료를 3개 정점에서 채취하여 입도분석, CN 함량(C/N비) 등의 퇴적물 분석 및 방사선 강도 측정을 실시하였다. 그 결과를 보면 추계에도 시화호 북측 하구와 반월공단 앞에서는 염분성층에 의한 용존산소농노의 저하가 하층에서 관찰되었다. 한편, 주상시료 분석을 통해서는 방조제 완공후의 오염 퇴적층과 공사기간 및 건설 전의 퇴적층에 있어서의 퇴적환경 변화의 과정을 명확하였다. In recent years, water environment of the Lake Shihwa has been deteriorating and it has created huge social problems in Korea. In order to identify the reasons for the deterioration, an efficient investigation is required and can recommend the measures to overcome such problems. Based on the field observation and analysis of the collected samples, we will discuss the environment of Lake Shihwa, considering the parameters such as water temperature, salinity and dissolved oxygen (DO). Similarly, core samples from three points in the lake area were collected and the particle distribution, Total Carbon/Nitrogen content(C/lf ratio) and radioactive strength were measured. Even in the autumn, the lower value of DO concentration was observed in the near bottom layer of the north river mouth and in the front area of Ban-Weul which is caused by salinocline. Furthermore, the core sample analysis clearly showed the change of sedimentation process on the time basis such as before, during and after the construction of the water gate. The sediment layer has been a good record of the contamination after the completion of the water gate. In other words, the result of this research enables us to understand the impacts of construction of the water gate, which triggered the pollution of the organic matters in the lake.