해양과학에서 mesocosm의 적용 사례 연구

양재삼(Jae Sam Yang),정용훈(Yong Hoon Jeong) 한국해양환경·에너지학회 2011 한국해양환경·에너지학회지 Vol.14 No.2

Nutrients, Chlorophyll - a and Primary Productivity in Maxwell Bay, King George Island, Antarctica

Jae Sam Yang(양재삼) 한국해양과학기술원 1990 KOREAN JOURNAL of Polar Research Vol.1 No.1

Changed Aquatic Environment Due to An Estuary Dam

Jae Sam Yang(양재삼) 한국해양환경·에너지학회 2014 한국해양환경·에너지학회지 Vol.17 No.1

새만금 방조제 체절 이후 초기의 수질변화에 관한 연구

양재삼(Jae Sam Yang),정용훈(Yong Hoon Jeong),지광희(Kwang Hee Ji),김현수(hyun Soo Kim),최정훈(Joeng Hoon Choi),김원장(Won Jang Kim) 한국해양환경·에너지학회 2008 한국해양환경·에너지학회지 Vol.11 No.4

A Study for Environmental Impacts Assessment on Natural Environment in the New Construction Area Around the Korean Antarctic Station: (1st Year)

Jae Sam Yang(양재삼),Deuk San Jeon(전득산) 한국해양과학기술원 1990 KOREAN JOURNAL of Polar Research Vol.1 No.2

전남 고흥 해역의 유해성 적조의 발생연구: 1.물리${\cdot}$화학적인 특성

양재삼,최현용,정해진,정주영,박종규,Yang, Jae-Sam,Choi, Hyun-Yong,Jeong, Hae-Jin,Jeong, Ju-Young,Park, Jong-Kyu 한국해양학회 2000 바다 Vol.5 No.1

비내만성 적조가 빈발하는 남해안 고흥 해역에서 1997년 5월에서 10월까지 적조발생 이전, 도중 그리고 이후 등 총 6차에 걸쳐 해수 물성 및 영양염의 분포를 조사하였다. 연구해역의 해수특성 변화 및 수층구조는 국지적인 기상조건이나 인접한 육지의 영향보다는 외해역에서 유입되는 해수의 특성에 따라 변화하였다. 특히 적조 발생기간인 8월에서 9월 사이에 극심한 해수환경의 변화가 발견되었다. 적조발생 전에는 주변환경에 비하여 높은 농도의 용존무기질소가 관측된 반면, 적조가 발생한 기간에는 오히려 농도가 낮아졌다. 그러나 용존무기인 농도의 변화는 발견되지 않았다. 연구해역의 북측 내만은 인근 육지에서 공급된 용존무기질소의 양이 전체 유입량의 70%를 차지하고, 그 외의 해역에서는 외해로부터 유입된 수지(flux)가 전체 유입량의 98%로 주 유입원이 된다. 이와 같이 높은 영양염과 고온${\cdot}$저염의 특징을 가진 외해 공급원은 하절기에 남해를 통과하는 고온${\cdot}$저염의 특성을가진 양자강 희석수일 것으로 추정되었다. 특히 고온${\cdot}$저염수가 출현한 8월 21일에 적조생물 Gyrodinium impudicum이 처음 발견되었고, 해수특성이 다시 크게 달라진 9월 22일에 적조가 소멸되었다. 이러한 사실은 외해역에서 연구해역으로 간헐적으로 유입되는 외해수의 출현과 적조의 발생 및 소멸이 깊은 관련이 있음을 제시하는 것으로 생각되며, 이에 대한 많은 연구가 필요한 것으로 사료된다. Physical characteristics and nutrient distributions in seawater were investigated to understand the mechanism of red tide outbreak in coastal waters off Kohung area. To identify any physical and chemical differences before, during and after the red tide outbreaks, 6 times of field observations have been carried out from May to October, 1997. We found that major environmental properties of the seawater in the study area were determined not by the local meteoric conditions or nearby-land influences, but by the intrusion of seawater from offshore. In particular, extreme environmental variations in seawater were found during the period of red tide outbreak from August to September. Before the red tide outbreak, high concentrations of DIN(Dissolved Inorganic Nitrogen)were found in seawater, but they decreased during the outbreak. Whereas no significant variations of DIP(Dissolved Inorganic Phosphate) were found. For the water mass in the semienclosed northern part of the study area, local nutrient sources originated from nearby-lands were estimated to cover 70% of total DIN input, but the rest part of the water mass in the study area, sporadic intrusion of offshore water mass could account for the major source of DIN supply. An offshore water mass influenced by Yangtze river effluent was suggested as one of the candidates with its high nitrate contents, high seawater temperature and low salinity. A red tide related phytoplankton, Gyrodinium impudicum, was found in seawater on the 21th day of August and, on the same day, a unique water mass with high temperature and extremely low salinity suddenly appeared in the study area. On the 22th day of September, after one and half month duration of red tide we found that red tide had disappeared simultaneously with the intrusion of new water mass with different characteristics.

Changed Aquatic Environment Due to An Estuary Dam: Similarities and Differences Between Upstream and Downstream

양재삼,Yang, Jae Sam The Korean Society for Marine Environment and Ener 2014 한국해양환경·에너지학회지 Vol.17 No.1

금강 하구언 건설 이후 20년 동안 나타난 수서환경의 각종 변화에 관한 연구결과를 호수측과 하구측을 비교하는 방식으로 정리하였다. 유사한 점은 양측 모두에서 물의 체류시간 증가, 수질악화, 퇴적물내 유기물농도 증가, 하천유입 퇴적물의 이동경로 차단현상이 나타났다. 전체적으로 호수측이 하구측보다 악영향이 강하게 나타났지만, 호수측에서는 영양염농도의 증가와 남조류 대량발생 등 수질악화현상이 두드러지게 나타난 반면, 하구측에서는 퇴적물의 이동경로차단으로 인하여 군산하구내 퇴적현상이 심화되어 정상적인 하구의 기능을 저해하고 있다. As a case study of the changed aquatic environment due to an estuary dam, the Geum River Estuary Dam System (GREDS) has been investigated for the last two decades. We sought the similarities and differences in the disrupted aquatic environment between the estuarine and lacustrine sides of the GREDS. Both sides of the GREDS shared similar aquatic disruptions, such as elongated hydraulic residence times, deteriorated water quality, highly accumulated organic-rich sediments, and considerable siltation of river-transported materials prior to reaching coastal waters. The disruptions of water quality such as high nutrients concentration and frequent bloom of blue-green algal are much more noticeable in the reservoir than in the estuary. However serious siltation problem has been reported from the estuary, which will possibly threaten the proper functioning of the natural Kunsan Estuarine System.

울산만의 중금속 분포

양재삼,정주영,강정원,황갑수 ( Jae Sam Yang,Ju Young Jeong,Jeong Won Khang,Gap Soo Whang ) 한국물환경학회 1996 한국물환경학회지 Vol.12 No.4

Present status of five heavy metals(Ni, Cu, Cd, Co and Fe) and their geochemical behaviors were investigated with three environmental factors(salinity in seawater, organic contents and silt+clay fractions in sediments) in Ulsan Bay. The concentrations of the studied metals were normalized with those of Fe to compensate the effect of lithogeneous weathering materials. For surface seawater, the normalized Ni, Cu and Co were found to be high in the middle part of the bay and low in both sides of the head and the mouth parts of the bay. Such trend probably is due to the anthropogenic input from the adjacent industrial plants. A highly positive relationship was found between the organic contents and silt+clay fractions in the sediments. Such trends were found between the normalized metal contents and the organic portions in the sediments, and also similar phenomena were detected between the metals and the silt+clay fractions. Whereas Co showed somewhat different pattern of distribution and their possible explanation was intensively discussed.

동해 중앙 해역의 용존 Cu와 Ni의 수직적 분포

양재삼,Yang, Jae-Sam 한국해양학회 1997 바다 Vol.2 No.2

해수중 용존 Cu와 Ni의 생지화학적인 행동을 이해하기 위하여 1995년 10월 동해중앙 해역을 남북으로 횡단하여 남부와 북부의 두 정점에서 수심 400 m까지 수직적 분포를 조사하였다. 이 연구는 우리나라에서 금속들의 수직적 농도 분포에 대한 최초의 보고이다. 남부에서 용존 Cu의 농도 범위는 2.2~5.8 nmol/kg이고 북부에서는 1.6~2.4 nmol/kg으로 조사되었다. 특히, 남부 표층수의 5.8 nmol/kg는 북부의 1.7 nmol/kg보다 2배 이상 높았다. 그 결과로 남부에서 Cu의 분포 형태는 표층에서 농도가 높고 수심 30m이하에서 급격히 감소하는 스카벤징 형태였다. 그렇지만 북부는 수심에 따른 특정적인 분포 경향성이 없었다. Ni의 경우, 남부에서는 4.3~7.1 nmol/kg의 분포를 보이면서 인산염과 뚜렷한 양의 상관 관계를 보인 반면, 북부에서는 남부보다 낮은 3.4~5.4 nmol/kg들 함유하고 영양염과는 상관 관계가 낮았다. 이는 동시에 조사한 CTD, 용존산소 및 영양염 자료에서 남부정점은 저염분이 출현한 표층에서 심층까지 6개 정도의 복잡한 수괴가 수직적으로 분포하는 반면, 북부 정점은 매우 얕은 수온약층을 제외하고는 수심 300m 이심까지 비교적 균일한 해수로 구성되었기 때문으로 해석되었다. 남부 표층수의 저염분 분포(31.87~31.96 psu)는 육지에서 기인한 담수의 영향이 강하게 남은 것으로서, 여름철에 배출된 양자강수가 비교적 그 특성을 유지한 채 중국 연안과 대한해협을 통하여 대마난류에 편승하여 plume의 형태로 조사시기인 10월에 본 조사 정점인 동해의 남부 지역까지 이동된 결과인 것으로 유추되었다. Cu와 Ni의 농도는 북태평양이나 다른 서기에 조사한 동해 표층의 농도 범위와 잘 일치하고 있으며 Ni의 대부분은 용존상태로 존재함이 밝혀졌다. Vertical profiles of dissolved Cu and Ni at the upper 400 m water layer have been determined at two stations in the central East Sea in October 1995. This is the first report on the vertical distribution of trace metals in Korea. Copper concentrations are in the range of 2.1~5.8 nmol/kg and 1.6~2.4 nmol/kg for stations S and N, respectively. The vertical profile of Cu at S is found a scavenging type (i.e., drastic decrease with increasing depth). Concentrations of Ni range from 4.3 to 7.1 nmol/kg and from 3.4 to 5.4 nmol/kg for stations Sand N, respectively. At station S, Ni is best correlated with phosphate, but not at stations N. Such difference between two stations are probably due to their different vertical distribution of water masses. Station S has a strongly stratified water column with 6 distinct water masses, but station N with a well-mixed subsurface water layer extending from 50 to 300 m depth. Extremely low salinity (31.87~31.96 psu) found at the surface water of station S was interpreted as a result of the Yangtze River effluents which were probably fed into the East Sea through the Korea Strait during the late summer. Such seasonal appearance of low salinity in southern part of the East Sea was reported previously. The concentrations of Cu and Ni at two sites are comparable to those reported in the North Pacific. It was found that Ni mostly exist as dissolved phase.

서해 EEZ 해역에서 바다모래 채굴에 민감한 해양수질인자들

양재삼,정용훈,지광희,Yang, Jae-Sam,Jeong, Yong-Hoon,Ji, Kwang-Hee 한국해양학회 2008 바다 Vol.13 No.1

서해 중부에 위치한 배타적경제수역(EEZ) 내에서 이루어지는 바다모래 채굴로 인한 해양수질의 장단기적 변화를 알아보기 위해 2004년부터 2007년까지 8회에 걸쳐 사방 약 30 km의 장방형 해역에 대한 광역적이고 종합적인 현장 조사를 수행하였다. 전체 대상 해역을 바다모래가 실제 채굴되는 구역과 잠재적인 영향 구역, 그리고 비교 구역으로 나누어 조사하였다. 조사항목은 pH, ORP, 수온, 염분 등과 같은 기본적인 항목과 함께 부유물질(SS), 영양염(질산염, 아질산염, 암모니움염, 인산염)과 엽록소-a에 대하여 분석하였다. 이러한 광역 정점 조사와 함께 바다모래가 채굴되는 선박에 근접하여 실제 부유물질 등이 확산되는 경로를 따라 표층, 중층, 저층에서 관측하는 집중 조사도 수행하였다. 광역 조사의 결과, 바다모래 채굴로 인하여 민감하게 영향을 받는 인자는 부유물질, 암모니움염, 질산염, 엽록소-a, ORP로 나타났다. 또한 채굴선박에 인접하여 발생한 현탁류를 따라 집중 조사한 결과, 주변해역의 평균농도보다 큰범위가 부유물질은 표층과 저층에서 남북방향으로 폭 8 km, 동서방향으로 폭 약 5 km를 가진 타원형 형태로 확산되었으며, 이에 비하여 인산염은 매우 좁은 범위 내에 한정되었다. 또한 암모니움염도 좁은 범위에 국한되었으나, 암모니움염의 확산방향에 연장하여 질산염의 높은 농도가 나타나고, 같은 위치에서 높은 N/P와 높은 엽록소-a 농도가 동반되었다. 지난 4년간의 광역조사와 집중조사를 통해 발견할 수 있었던 가장 중요한 사실은 바다모래 채굴의 영향을 일차적으로 민감하게 나타내는 수질인자는 부유물질, 암모니움염, 질산염 및 ORP이며, 이로 인한 이차적인 효과가 높은 N/P 비율과 높은 엽록소-a 로 감지되었다는 점이다. 이 중 부유물질과 ORP는 부이와 자동 측정장비를 사용하여 원거리에서 자료를 얻을 수 있으므로 바다모래 채굴 해역에 대한 지속적인 모니터링에 매우 유용한 수질인자가 될 수 있을 것으로 생각된다. Eight comprehensive oceanographic cruises on a squared $30{\times}30\;km$ area have been made to investigate the short and long-term impacts on the water qualities due to the sand mining operations at Exclusive Economic Zone (EEZ) in the central Yellow Sea from 2004 to 2007. The area was categorized to 'Sand Mining Zone', 'Potentially Affected Zone', and 'Reference Zone'. The investigation covered suspended solids, nutrients (nitrate, nitrite, ammonium, phosphate), and chlorophyll-a in seawater and several parameters such as water temperature, salinity, pH, and ORP. Additionally, several intensive water collections were made to trace the suspended solids and other parameters along the turbid water by sand mining activities. The comprehensive investigation showed that suspended solids, nitrate, chlorophyll-a and ORP be sensitively responding parameters of seawater by sand mining operations. The intensive collection of seawater near the sand mining operation revealed that each parameter show different distribution pattern: suspended solids showed an oval-shaped distribution of the north-south direction of 8 km wide and the east-west direction of 5 km wide at the surface and bottom layers. On the other hand, phosphate showed so narrow distribution not to traceable. Also ammonium showed a limited distribution, but its boundary was connected to the high nitrate and chlorophyll-a concentrations with high N/P ratios. From the last 4 years of the comprehensive and intensive investigations, we found that suspended solids, ammonium, nitrate, chlorophyll-a, and ORP revealed the sensitive parameters of water quality for tracing the sand mining operations in seawater. Especially suspended solids and ORP would be useful tracers for monitoring the water qualities of remote area like EEZ in Yellow Sea.