본 연구에서는 노지작물과 시설작물에 대하여 화산재 퇴적으로 인한 취약도를 개발하고, 화산재 확산 시나리오를 기초로 농작물의 생산량 손실을 평가하였다. 노지작물에 대한 화산재 취약도는 2006년 인도네시아 머라피(Merapi) 화산분화 시 관측된 농작물의 피해영향 자료에 기초하여 평가되었으며, 시설작물에 대한 화산재 취약도는 신뢰도 지수 기반의 FOSM(first-order second-moment) 기법을 이용하여 농림축산식품부에서 제공한 내재해형 비닐하우스에 대하여 평가되었다. 또한, 화산재 확산 및 퇴적두께를 예측할 수 있는 FALL3D 모델과 WRF(weather research and forecasting) 모델을 연계하여 화산재 확산 시나리오를 모의하였다. 본 연구에서는 이들 화산재 취약도와 화산재 퇴적두께 모의 결과를 기초로 하여 충청남도 지역에서 재배되는 수박과 딸기에 대한 화산재 퇴적에 따른 생산량 손실을 추정하였다. 본 연구에서 개발한 화산재 취약도 및 손실 평가 알고리즘은 추후 한반도 주변 화산분화 시 피해예측 및 경감을 위하여 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

울산 반구대 암각화 부근에 분포하는 퇴적층을 대상으로 사연댐 건설 전과 후의 퇴적환경을 알아보기 위해서 규조를 연구하였다. 사연댐 건설 이전의 하부 퇴적층으로 부터는 규조가 산출되지 않았으며, 사연댐 건설 이후의 퇴적 층(두께 228 cm)으로부터 규조가 감정되었다. 규조는 총 27속 75종이 산출 되었으며 개체수 농도의 범위가 0.2×105- 5.8×10 5 g−1로 나타났다. 연구지역에서 산출된 규조 종의 산출분포에 의해서 사연댐 건설 후 퇴적된 퇴적물로부터 4개 의 군집대를 설정하였다; 규조 군집대 I: 228-150 cm, 규조 군집대 II: 150-122 cm, 규조 군집대 III: 122-62 cm, 규조 군집대 IV: 62-0 cm. 또한, 환경지시종에 따라 부영양화, 산성도, Cl− 값 등에 대한 해석을 수행하였다. 부영양화와 Cl− 값에 대한 결과는 74 cm 층준을 기준으로 하부 층준에서는 부영양화의 정도가 중간-높음으로 Cl− 값은 낮게 나타났으며, 상부 층준에서는 부영양화가 낮음, Cl− 값이 높음으로 나타났다. 산성화의 정도는 122 cm 층준의 하부에서는 중성- 알칼리성을 띠며 상부에서는 산성을 나타내었다. 특히, 영양염류의 경우, 175 cm 층준에서는 TP값이 높고, 62 cm 층준 에서는 TN값이 높게 나타났다.

낙동강 하구역 조간대의 보존 및 관리를 위한 기초적 연구로, 낙동강 하구 조간대를 대상으로 지하수의 물리적 특성 및 퇴적물의 성상을 조사하였다. 조간대의 지하수위 및 지하수온의 변화는 조석에 영향을 받으며, 5,000 m³/s 이상의 하천수 방류는 조간대의 지하수위를 상승시킬 뿐만 아니라 지반 내 수십 cm 깊이의 지하수 염분을 감소시키는 것으로 조사되었다. 간조 시 조간대 지하수위의 하강 형태는 조간대 퇴적물의 세립질 함량에 따른 투수도 차이에 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한 높은 투수도의 조간대 지반에서는 활발한 지하수 흐름에 의해 세립질의 퇴적이 감소하고 재부상이 증가하여 결과적으로는 낮은 세립질 함량의 조간대 지반을 형성하였다.

This study was conducted in autumn to determine phosphorus (P) fraction in sediments of Daechung Lake, to elucidate controlling factors for sedimentary P, and to compare with the other areas. For this study, sediment samples were collected at 6 sites only once on November 2014 using ponar grab and analyzed for solid-phase P (Loosely adsorbed, Fe-bound, Al-bound, detrital apatite, and refractory organic P) by sequential extraction. Total phosphorus (TP) was relatively high in front of Daechung Dam and Hoinam where fish farm was run until 1997. The dominant sedimentary P form was Al-bound P, followed by Fe-bound P, which could be released from sediment to water column during suboxic state. Based on principal component analysis, Al-bound P, Fe-bound, and TP were controlled by grain size of sediments. Loosely adsorbed, detrital apatite, and refractory organic P were relatively highly accumulated at the mouth of major tributaries where suspended sediments were delivered. Sedimentary P concentrations in Daechung Lake sediments were not higher than in other lake sediments. Therefore, based on these results, major controlling factors were grain size and input of suspended sediments from tributaries.

2013년 8월 진해만을 대상으로 표층 퇴적물을 채취하여 미량금속(As, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Pb, Zn)의 분포를 살펴보고, 오염도를 분석하였다. 미량금속의 평균농도는 As 11.1 mg/kg, Cd 0.52 mg/kg, Co 14.1 mg/kg, Cr 69.8 mg/kg, Cu 57.2 mg/kg, Fe 3.7 %, Hg 0.064 mg/kg, Mn 600 mg/kg, Pb 40.1 mg/kg, Zn 167.2 mg/kg 의 범위로 조사되었다. 미량금속 중 As, Co, Cr, Fe의 농도는 만 전반적으로 균일한 분포를 보였다. 반면, Cd, Hg, Pb, Zn는 마산만을 포함한 진해만의 북쪽 해역, Cu는 진해만 남동쪽의 고현만, Mn은 거제도 북쪽과 마산만 남쪽을 잇는 만 동쪽방면의 외해로 열린 해역에서 국지적으로 높은 농도를 나타냈다. 각 미량금속의 공간적 분포, 퇴적물 입도 및 미량금속 간의 상관관계와 요인분석 결과 등을 종합적으로 검토해봤을 때, Co, Cr, Fe는 퇴적물의 입도, Mn은 퇴적물의 산화환원 상태, 그리고 As, Cd, Cu, Hg, Pb, Zn은 만 주변의 오염활동으로 인한 미량금속 공급에 따라 분포가 지배되는 것으로 파악되었다. 미량금속 중 As, Cd, Cr, Hg, Pb의 농도를 국내 해양 퇴적물 환경기준인 주의기준(TEL), 관리기준(PEL)과 비교 시, Cd, Hg, Pb의 농도가 만의 북쪽인 마산만 주변에서 주의기준을 초과하였다. 각 미량금속의 농축계수 및 농집지수를 계산한 결과, As, Cd, Cu, Hg, Mn, Pb, Zn가 일부 해역에서 인위적 오염을 보였다. 이 중 As, Mn, Zn은 우려할만한 수준의 오염을 보이진 않았으나, 마산만을 포함한 만 북쪽에서는 Cd, Hg, Pb, 만 남동쪽 가장 안쪽의 고현만에서는 Cu로 인한 오염 수준이 비교적 높게 나타나 해당 원소의 농축에 대해 주의가 필요할 것으로 판단된다.

고창군 광승리 지역의 해발고도 5 m 내외의 해안 지점(DH)과 해발고도 10-15 m의 단구 상부 지점(KS)에서 시료를 채취하여 화학 분석과 입도 분석 등을 통하여 퇴적 물질의 특성을 파악하였다. DH는 풍화된 기반암을 피복하는 적색 토양층으로 하부에서 상부로 가면서 물질 조성이 점진적으로 변화하였다. DH 시료 내에 점토광물이 포함되어 있는 것으로 나타났다. 이를 근거로 하여 이 층을 제자리 풍화층으로 판단하였다. KS의 경우 구릉의 말단부에 위치하는 자갈층을 피복하는 층으로 물질 조성이 전반적으로 DH 부분과 상당히 다른 것으로 나타났으며, 일부 구간에서 물질의 교란이 일어나거나 외부 물질의 유입이 있었던 것으로 추정되었다. 한편 입자의 입도에 있어서 KS 시료들은 현재의 해빈 물질과 다른 특성이 나타난다. KS의 하부는 해빈에 비하여 세립 물질로 나타났으며, 중간 부분은 해빈보다 조립 물질이다. KS 시료의 분급은 해빈에 비하여 나쁜 것으로 나타났으며, 이 퇴적층중 일부는 지속적인 파랑과 조류에 의한 것보다는 일시적인 고에너지 환경에서 퇴적된 것으로 추정된다. 한편 KS 부분 시료의 매몰 연대는 광여기루미네센스(OSL) 분석에 의하여 0.65-0.71 ka로 추정되었다. 추가적인 연구를 통해 해당 퇴적층과 형성 과정의 특성에 대해서는 명확히 밝혀져야 할 것이지만, 해당 퇴적층은 폭풍에 의한 연안 범람 퇴적층일 가능성이 높은 것으로 추정된다.

남극 브랜스필드 해협의 동부분지로부터 획득한 GC08-EB01 코어퇴적물의 고해상 엽층리로부터 규조를 이용하여 고기후변화를 연구하였다. 규조 정량 분석의 결과 규조 개체수 농도는 0.4-4.2×108g-1로 매우 풍부하게 산출되었으며, 엽층리는 생물기원의 규조가 풍부한 층과 육성기원 퇴적물이 풍부한 층으로 구분된다. 규조 엽층리는 Corethron crilophilum, Eucampia antarctica, Fragilariopsis curta, F. kerguelensis, Odontella weissflogii, Proboscia inermis, R. styliformis, Thalassiosira antarctica와 Chaetoceros resting spores 등의 번성이 특징적이며, 육원성 엽층리에서는 규조 군집이 혼합되어 나타나는 것이 특징이다. 홀로세 후기 동안 Fragilariopsis curta+F. cylindrus)/Thalassiosira antarctica의 산출 수직 분포비가 급격히 증가하는 구간은 해빙의 확장을 지시하며, 연구 코어 GC08-EB01 코어퇴적물이 퇴적되는 동안 적어도 5번의 한랭기가 있었음을 알려준다.

본 연구에서는 2014년 03월에 인천 H항의 5개 정점(S1~S5)에서 채취된 표층 퇴적물의 물리화학적 특성을 조사하고, COD, AVS, IL 및 중금속(Cd, Cu, Ni, Pb, Zn, Cr, Hg)을 분석하여 오염도를 평가하였다. 입도분석, 비표면적분석, XRD 및 XRF 분석을 통하여 채취된 퇴적물 시료 모두 거의 동일한 산화물과 광물로 구성되었음을 확인하였다. 국내기준으로 COD, AVS 및 IL 세 항목의 총점에 대한 오염도는 S2, S3, S5 지점은 2등급으로 S1, S4 지점은 3등급으로 평가되었다. 중금속 오염의 경우 Cd, Ni, Pb은 USEPA 기준으로 중간오염에 해당하였고, Cu, Zn 및 Cr은 심한오염으로 분류되었다. 농집지수를 이용한 오염도 평가결과 Cd가 Class 3으로 평가되었고, 농축계수를 이용한 평가결과 모든 지점에서 Cd, Pb, Zn의 경우 1보다 큰 것으로 나타났다. 또한 총농축계수는 S4지점이 3.1로 가장 높은 것으로 나타났다.

천수만 내 어장해역과 비어장해역의 해저퇴적물에 대한 지화학적 특성을 파악하기 위하여 입도 및 유기물오염의 특성과 중금속 오염도를 평가하였다. 천수만 퇴적물은 Sand, Silt, Clay가 혼재된 퇴적 특성을 나타내었으며, 어장해역인 만내에는 세립질이 우세하고, 비어장해역인 만외는 조립질이 우세한 것으로 나타났다. 퇴적물의 유기물(COD, TOC, I.L.) 오염정도는 양식어장해역이 비양식어장해역보다 유기물 오염도가 더 심한 것으로 나타났으며, 퇴적물 총질소 농도도 양식어장이 더 높은 것으로 나타났다. 퇴적물중의 중금속 함량을 양식어장인 내측과 비양식어장인 외측과 비교해 보면, 모든 항목에서 양식어장에서 높은 평균농도를 나타내고 있었다. 퇴적물의 입도와 이화학적 성분, 중금속과의 상관성에서 평균입도, Sand, Clay는 유기물 인자와 높은 상관성을 보였고, 유기물 지표와 중금속간의 상관성도 대체적으로 높게 나타났다. 중금속 오염도의 평가에서 농축계수는 Cu를 제외한 모든 중금속 항목에서 1 이상의 값을 보여 인위적인 영향이 있는 것으로 나타났고, 중금속 과잉량은 Cd와 Cr이 0에 가까운 값을 보였으나, 나머지 항목은 높은 값을 나타내어 중금속 과잉량이 높은 것으로 나타났다. 농집지수에 의한 평가에서는 Cu, Pb, Al은 0등급의 오염되지 않은 수준이었고, Hg, Cr은 10개 이내의 자료에서 0~1등급 이상이었고, 나머지는 0등급이었다. 그리고 Cd은 18개 자료에서 0~1등급 이상을 나타내었고, As의 경우 모든 자료에서 0~1등급 이상이었다. 미국해양대기청(NOAA) 퇴적물 기준과 비교하면 모든 중금속 항목에서 ERL 이하의 오염수준을 보였고, 한국환경정책평가연구원 퇴적물 기준과 비교에서도 목표수준 이하의 농도를 나타내었다.

본 연구에서는 2007년 12월 여수시 백도 동북해역에서 침몰한 질산 화물선에서 질산 및 연료유 이적과 관련하여 이적 전, 중 및 후의 해양환경 변화를 파악하고자 조사를 실시하였다. 질산 화물선 침몰해역을 중심으로 해서 그 영향을 미칠 것으로 판단되는 주변일대 해역 (반경 약 10km 이내 해역) 에서의 10개 정점을 선정하여 질산 및 연료유 이적 전,후의 조사를 통해 해양수질 및 해저퇴적물환경을 파악하고자 하였다.

본 연구에서는 중금속 오염토양 및 광미의 고형화 처리를 위한 보통 포틀랜드 시멘트의 혼화재로서 제강슬래그의 처리효과를 검토하였다. 대상시료는 충청남도 청양군 남양면 구룡리의 구봉광산 주변 하천퇴적토와 강원도 영월군 상동읍 내덕리의 상동광산에 위치한 광미를 채취하여 사용하였다. 경화제는 시멘트 95%에 제강슬래그 분말 5%를 혼합하여 제조하였으며, 하천퇴적토 및 광미오염토양에 5%, 10% 및 15%(w/w)의 경화제를 첨가하였다. 이때 이 결과들은 시멘트만을 사용한 것과 Ca 함량이 제강슬래그 보다 상대적으로 높은 굴폐각 분말을 사용하여 배합한 결과와 함께 비교하였다. 공시체는 지름 5cm, 높이 10 cm의 몰드를 이용하여 혼합토를 채워 넣은 후, 습윤양생기에서 1일간 양생시킨 다음 탈형 후, 수조에 수중양생을 실시하였다. 7일, 14일 및 28일 경과된 시료를 대상으로 강도시험 및 중금속 용출시험을 실시하여 처리효과를 비교·검토하였다. 광미시료의 경우, 시멘트, 제강슬래그 그리고 굴폐각 순으로 강도 개선의 효과가 큰 것으로 나타나 제강슬래그의 효과를 확인할 수 없었고, 하천퇴적토의 경우는 혼합비 15%에서 제강슬래그를 혼합한 경우에서 우수한 효과를 나타내 혼화재로서 적용을 기대할 수 있을 것으로 판단되었다. 폐기물용출시험 및 0.1 N 염산추출법 결과 경화제의 혼합비가 증가할수록 중금속 및 비소의 농도가 감소하는 경향이 나타났고 특히 비소에 있어서는 제강슬래그의 효과가 가장 좋게 나타났다. 산도가 가장 높은 1N 염산추출법의 결과에서는 광미의 경우 대조구 보다 제강슬래그로 처리한 시료에서 중금속 및 비소의 농도가 아주 낮게 나타났다. 그러나 하천퇴적토는 대조구와 큰 차이가 없이 중금속 및 비소가 용출되었다. 이는 하천퇴적토가 95%이상의 모래로 토양의 입경이 크기 때문에 상대적으로 중금속의 고정화율이 상대적으로 낮은 것으로 판단되었다.

울릉분지 남서부의 대륙붕-대륙사면 해저지형과 지질 특성을 규명하고, 이들에 영향을 주는 지질학적 요인을 파악하기 위하여 다중빔 음향측심자료와 표층퇴적물 입도를 분석하였다. 연구지역의 대륙붕은 약 (0.5˚의 경사로 수심 100 m 이내에서 나타나는 내대륙붕과 약 0.2˚의 경사로 수심 100-300 m 이내에서 나타나는 외대륙붕으로 구분할 수 있다. 대륙사면에는 다양한 규모(~121 km2)와 경사(최대 24.3˚)를 갖는 8개의 사면붕괴 지형이 관찰된다. 각 사면붕괴 지형은 서로 인접해 있으며, 해저 지진과 전지구적 해수면 변동의 강한 영향 하에서 연속적으로 발생된 해저사태 기원으로 추정된다. 내대륙붕과 대륙사면은 세립질 퇴적물이 우세하지만, 외대륙붕은 조립질 퇴적물이 우세하다. 표층퇴적물 분포양상은 해수면 변동으로 인한 영향을 주로 받은 것으로 해석된다. 외대륙붕은 저해수면 시기 동안 퇴적된 조립질 잔류 퇴적물로, 내대륙붕은 고해수면 시기동안 퇴적된 현생의 세립 퇴적물로 피복되어 있다. 대륙사면의 표층퇴적물은 저해수면 시기에도 깊은 수심에서 반원양성 대류작용으로 공급된 세립퇴적물로 구성된다.

물이 부족한 우리나라는 최근 수자원의 효율적인 이용에 대한 중요성이 강조되고 있으며 특히 지금까지 개발된 저류시설 및 도수로, 용배수로를 통한 수자원의 효율적인 관리가 절대적으로 필요한 실정이다. 농업용수 또한 같은 실정이므로 합리적이고 효율적인 농업용수의 관리가 필요하다. 이를 위하여 용배수로의 퇴적토사에 대한 특성을 조사, 분석하여 이를 제거하거나 저감시키는 기술의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 지형별 즉, 산지, 평지, 간척지에 따른 용배수로를 분류하고 각 지형별 용배수로의 상 류, 중류, 하류에 퇴적된 토사의 분포현황을 조사하고, 시료를 채취하여 퇴적된 토사의 특성을 분석하여 토사를 효율적으로 제거하거나 저감시키는 기술을 개발을 위한 기초 자료를 제시하고자 한다. 연구방법으로는 충북지역의 산지와 평지, 그리고 그 외의 간척지의 용배수로에 퇴적된 토사에 대하여 유입량은 RUSLE방법을 이용하여 분석하였으며, 퇴적량은 한국농어촌공사의 준설자료를 바탕으로 분석하였다. 그 결과 산지에 위치한 용수로 및 배수로의 퇴적된 토사의 경우 상류부에 퇴적된 토사가 입자가 가장 크게 나타났으며, 하류부로 내려갈수록 입자가 작은 것으로 나타났다. 평지와 간척지에 퇴적된 토사의 경우 상류부, 중류부, 하류부 구분이 없이 입자의 크기가 거의 차이가 없는 것으로 나타났다. 지형을 구분하지 않고 용수로와 배수로에 퇴적된 토사의 입자를 비교해 본 결과는 용수로에 퇴적된 토사가 배수로에 퇴적된 토사보다 입자가 더 큰 것으로 나타났다. 유기물함량의 경우는 지형에 따라 큰 차이를 보이진 않았지만, 배수로보다 용수로에서 유기물함량이 많은 토사가 퇴적되는 것으로 나타났다.

어장관리해역으로 지정된 옹진군의 수질 및 퇴적물 환경 특성을 파악하기 위하여 2011년에 4개 도서(장봉도, 자월도, 영흥도, 백령도)를 대상으로 조사를 실시하였다. 수온은 9.49~24.14 로 계절변동 특성을 잘 나타내었고, 염분(23.19~31.49)과 용존산소(5.48~9.36 mg/L)는 수온과 역상관성을 보였으며, 화학적산소요구량(COD)은 평균 1.57 mg/L로 전체적으로 양호한 수준이었다. DIN과 DIP는 각각 0.111~0.666 mg/L, 0.002~0.043 mg/L의 범위로 전 정점에서 낮은 분포를 보였고, 엽록소 a의 농도는 0.02~8.07 μg/L 범위로 서해의 다른 해역보다 낮았다. 퇴적물의 입도 분포는 모래와 실트가 각각 56.7 %, 34.6 %로 우세하였고, 분급은 불량하였다. 퇴적물의 화학적산소요구량과 강열감량은 각각 1.00~11.03 mg/g·dry, 0.72~5.29 %의 범위로 시·공간적으로 유사한 경향을 보였다. 총유기탄소와 총질소의 C/N ratio는 8.17~17.97 범위로 하계에 육상기원과 해양기원에 의한 영향이 혼재하는 것으로 나타났다. 표층퇴적물의 미량금속 오염도 평가를 위해 농집지수(Igeo)를 계산한 결과, Cr과 As를 제외한 나머지 금속원소에 의한 오염은 없는 것으로 판단된다. 이러한 연구 결과는 본 연구지역이 전체적으로 양호한 수질을 보이며, 유기물과 금속원소에 의한 표층퇴적물의 오염이 없다는 것을 보여준다.

도시지역 합류식 하수배제 설비인 우수받이 및 하수관거, 정화조 등에는 유기성 고형 물이 퇴적되기 쉬우며, 유기성 퇴적물이 부패되는 과정에서 고농도의 황계열 악취물질이 발생한다. 본 연구에서는 전기산화방식을 이용하여 유기성 퇴적물 내에 용존된 악취물질 및 전구물질을 저감시켜, 하수관거에서 기상으로 배출되는 악취 문제를 해결하고자 하였다. 실험실 규모의 밀폐된 회분식 반응기에 하수슬러지(COD 기준 8,000 ~ 28,000 mg·L-1)를 투입하고, 발생되는 악취물질 농도와 악취발생특성을 조사하였다. 여기에 전기산화시스템 을 적용하여 황계열 악취물질과 전체 유기물의 산화 및 분해실험을 진행하였다. 전기산 화 실험을 진행한 결과, 밀폐된 반응기의 기상에서 450 ppm의 고농도로 발생한 황화수 소가 반응 30분 이내에 검출한계 이하까지 제거되었으며, 메틸머켑탄과 디메틸설파이드 는 85% 이상 제거되었다. 투입된 전기에너지당 황계열 악취물질의 제거율은 최대 0.33 mg-S·kJ-1로 나타났다. 또한 1시간의 반응기간 동안 회분식 반응기 내에서 황계열 악취물 질 뿐만 아니라 고농도 퇴적물에 함유된 전체 유기물 농도가 56% 감소하여, 전기산화시 스템이 악취를 유발하는 유기성 전구물질을 동시에 저감하는 효과를 나타내었다. 결과적 으로 최소한의 전기에너지를 이용하여 하수관거 퇴적 유기물에 의한 악취문제를 해결할 수 있을 것으로 기대된다

We measured the grain size and metallics elements (Li, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Hg, Pb, Fe and As) of surface sediments collected from 27 sampling sites in the Abalone aquaculture. The concentration range and average value of metallics elements were also below the sediment quality guidelines (TEL). As the pollution level was estimated by using enrichment factor (Ef) and index of geoaccumulation (Igeo), the enrichment factor (Ef) was about 1 for most of metallic elements were smaller than 1. However Arsenic (As) had highest value of 2.35. Index of geoaccumulation (Igeo) for the metallic elements (As, Pb and Mn) were ranged Igeo-class 0 (practically unpolluted) and most metallics elements (Li, V, Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Hg and Fe) were ranged Igeo-class 0~2, indicating that the pollution levels of metallic elements should not be significant. It is necessary to keep monitoring pollution level in Abalone aquaculture to conserve the blue belt.