광양만 표층퇴적물의 지화학적 특성 이해와 저서환경을 평가하기 위해 총 110개의 표층퇴적물을 분석하였다. 분석결과 퇴적상은 다섯 개의 퇴적상(니질, 사니질, 사질, 니사질 및 역사질을 포함한 니질 퇴적상)으로 분류 할 수 있었다. 그러나 전체적으로 니질 퇴적상이 광양만의 주된 퇴적상으로 나타났다. 유기물의 C/N 및 C/S에 근거한 저서환경은 유기물중의 C/S비가 일부 시료에서 2.8이상을 보이고 있는 것으로 보아 일부 지역에서는 무산소 환경상태에 있음

전주시 도로변 퇴적물의 중금속 오염을 평가하고 특성을 알기 위해 2002년 여름과 겨울 두 차례에 걸쳐 67곳에서 134개의 시료를 채취했다. 이들 시료를 Thompson and Wood (1982)와 Tessier et al. (1979)의 방법으로 화학처리한 후 Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, Mn등의 원소를 분석했다. 전주 도로변 퇴적물에 함유된 Zn, Cu, Pb, Cd의 함량은 서울의 도로변 토양, 먼지, 하수 슬러지에 함유된 것 보다 낮지만 세계 여러 나라에서 제시하는 토양 중 환경기준값을 초과했으며 자연 토양 중의 함량 보다 2-7배 초과한 값이다 산업지역, 상업지역, 주거지역으로 구분해 분석한 결과 전반적으로 산업지역에서의 중금속 함량이 약간 높고(특히 Cr, Ni, Pb, Zn)오염지수도 높다. 상업지역과 주거지역간의 중금속 오염 정도는 비슷하며 산업지역이 아니라도 특정 금속 가공업체나 자동차 정비 관련 업체가 위치해 있는 곳은 오염이 심하다. 연속추출 결과 중금속 원소의 존재 형태는 Pb, Zn, Mn등은 주로 탄산염 광물과 수반되거나 Fe-Mn산화물과 수반된 형태로 존재하고, Cu는 유기물과 함께 존재하는 비율이 높다. 그러나 전체적으로 규산염광물과 수반된 형태로 존재하는 비율이 50% 이상을 차지한다. 따라서 서울 지역에 비해 인위적 오염의 정도가 낮은 편이지만, Cd, Co, Ni, Pb, Zn, Mn등의 원소가 탄산염 형태로 존재하는 비율이 높기 때문에 오염원으로서의 가능성이 높다.

한국 동해안 영일만 해역에서 퇴적물의 금속 함량과 공간 변화 특성을 연구하기 위해 총 27개의 표층 퇴적물을 채취하여, 입자조직, 유기탄소, 금속 원소들의 함량을 분석하였다. 연구해역애서 표층 퇴적물의 입도는 전반적으로 해안선 부근에서 조립하고 만의 중앙부에서 세립하며, 이러한 공간 변화는 해저지형과 반시계방향의 해류 패턴에 의한 것으로 해석된다. 유기탄소와 금속 원소들의 함량은 대부분 퇴적물의 입도 변화에 수반되어 니질 함량이 높은 만의 중앙부에서 높고 사질 함량이 높은 해안선 쪽으로 갈수록 낮아진다. 그러나 칼슘, 스트론튬, 칼륨의 함량은 조립한 퇴적물이 우세한 해안선 부근 퇴적물에서 높고, 몇몇 중금속(구리, 아연, 카드뮴) 함량 또한 유기물 함량이 매우 높은 구항과 형산강 입구의 퇴적물에서 높은 특징을 보인다. 상관관계 및 요인분석 결과에 의하면, 대부분의 금속 원소들의 함량과 공간 변화는 퇴적물의 입도에 의해 조절되는 것으로 보이나, 카드뮴, 구리 아연, 주석 등은 퇴적층의 무산소 환경에서 일어나는 지화학적 메카니즘이 이들의 함량과 공간 변화를 조절하는 일차적인 요인으로 제시된다. 약산추출 부분(labile fraction)의 함량과 농축비(concentration enrichment ratio) 연구결과에 의하면, 중금속 원소들의 존재 형태가 대부분 "sulfide minerals"와 관련된 것으로써, 이들의 형성과 축적이 일부 연구해역에서 중금속 오염의 주원인으로 제시된다. 한편, 칼슘과 스트론튬 경우에는 퇴적물에 함유된 패각 함량에 의해, 그리고 칼륨은 사질 퇴적물에 우세한 장석(feldspar) 광물에 의해 조절되는 것으로 해석된다.

광주광역시 하천에 분포하는 표층퇴적물의 지구화학적 특성을 살펴보기 위하여 영산강 본류, 황룡강, 광주천에서 채취한 시료를 대상으로 입도, 금속원소, 유기탄소의 함량에 대한 분석을 실시하였다. 퇴적물의 입도는 잔자갈에서 니질 크기로 다양하게 나타났다. 퇴적물 내 금속원소의 함량변화는 영산강 본류와 황룡강에서는 퇴적물 입도와 주변 지질에 의한 의존성을 보였다. 광주천에서는 생활하수 등의 유기물에 의한 많은 영향을 받은 것으로 나타났다. 퇴적물에 함유된 금속원소들의 오염을 알아보기 위한 부화계수와 농집지수는 영산강 본류와 황룡강이 특별하게 오염되지 않음을 지시한다. 그러나 광주천에서는 부화계수가 P=8.30, Cu=5.54, Zn=14.28, Pb=7.41 등으로, 농집지수는 P=3.78, Cu=2.79,Zn=3.66, Pb=1.59 등을 보였다. 특히, 광주천의 지류인 서방천과 동계천 등이 유입되는 지점에서 중금속 오염이 상당히 진행된 것으로 보여진다. 따라서, 광주광역시를 관류하는 하천들의 금속오염은 상당 부분 도시지역의 생활 하수에서 비롯된 것으로 판단된다.

광주광역시의 풍암매립지 주변에 분포하는 하상퇴적물, 주변토양, 침출수의 배수관 내에서 채취한 슬러지 그리고 물(하천수, 침출수, 지하수)의 지구화학적 특성을 연구하였다. 하상퇴적물에서 상류에서 하류 쪽으로 규칙적인 함량변화는 나타나지 않는다. 하상퇴적물에서 가장 풍부하게 산출되는 주원소는 Fe(7.08wt.%)이다. 하상퇴적물 GJ-23, 34는 중금속을 다량으로 포함하고 있지만, 심각한 환경 피해를 일으킬 수 있는 농도는 아니다. 주변 토양 중에서 침출수 저장고와 인접한 토양(GJ-8)에서의 철 함량은 35.1wt.%, 비소 함량은 38.8ppm으로 가장 높다. 침출수구에서 채취한 슬러지 시료 GJ-7의 Cr함량은 .45.6ppm으로 토양오염 우려기준을 훨씬 초과한다. 침출수는 총용존물질(2210, 2470mg/L)과 전기전도도(468, 530ms/cm)가 높고, 양이온에서 Na, K가, 음이온에서 HCO3가 우세하다. 침출수인 PK-3은 Cl함량이 비교적 높아 파이퍼도에서 Na-Cl 영역에 점시된다. 지하수와 하천수는 질산성질소의 함량이 음용수 기준을 훨씬 넘어서 식수로 사용하기에는 부적절한 것으로 나타났다.

황해 남동해역의 제주도 연안에 분포하고 있는 퇴적물의 근원지를 조사하기 위해 표층 퇴적물의 입자조직, 지화학 성분 그리고 점토광물 분석이 이루어졌다. 본 연구에서 Ti/AI, Nb/Al 그리고 Rb/Al 비 등을 포함한 특징적인 원소성분도(geochemical discrimination diagram)와 희토류 원소들의 함량 특성은 퇴적물의 근원지를 판단하는데 매우 유용한 지시자들로 제시된다. 이들 결과에 의하면, 연구해역의 세립질 퇴적물은 대부분 증국의 양자강으로부터 기원 · 운반 퇴적되었으며, 조질질 퇴적물은 주변 화산암의 풍화 잔류물인 것으로 해석된다. 창해와 동중국해에서 치근 조사된 해수의 순환 패턴과 물리-화학적 특성은 양자강으로부터 기원된 세립 퇴적물이 연구해역을 포함한 한반도 남해(황해 남동해역) 연안역까지 운반 퇴적될 수 있음을 보여준다.

우리 나라 남서해안의 상부조간대에 분포하는 퇴적물의 퇴적상과 지구화학적 특성을 살펴보기 위하여, 이들 시료를 대상으로 퇴적물의 입도별 분포와 금속원소의 함량에 대한 분석을 실시하였다. 퇴적물의 입도는 잔자갈에서 니질크기로 불규칙한 분포특성을 가진다. 퇴적물의 분급도는 매우 양호한 분급에서 매우 불량한 분급으로 다양하게 나타났으며, 왜도는 대체로 양의 왜도가 우세하였다. 퇴적물 내에 함유된 금속원소들의 지구화학적 거동은 퇴적물 입도에 대한 의존도가 일부 영향을 주기는 하였으나, 복잡한 해저지형과 심한 변화를 보이는 조류 및 주변지질의 환경적 변화에 의해 많은 영향을 받은 것으로 보인다. 퇴적물에 함유된 금속원소들의 농축을 알아보기 위한 농집지수는 Co와 Cr이 보통 내지 심한 오염으로, Cu와 Ni가 보통 오염에 해당하였으나 특별한 집중 경향이 인지되지는 않았다. 따라서, 남서해안 퇴적물의 입도와 금속원소들의 함량분포는 복잡한 해저지형과 이에 따른 조류 유형의 심한 변화 그리고 주변지질 등이 복합적으로 영향을 미치는 해역으로 해석된다.

항공사진과 지형측량 등 기존의 연구자료를 기반으로 선정된 지역인 대부도 조간대 지역에서 침식연안의 퇴적학적 특징을 연구하기 위해 표층퇴적물 137개 및 1개의. 코아 퇴적물을 채취하여 분석하였다. 조상대 지역은 만조와 폭풍 시에 파랑과 조석에 의해서 침식되어진 육상퇴적물과 조석에 의해서 유입되는 세립 퇴적물이 퇴적되어 불량한 분급, 양의 왜도, 다모드(다기원)형 입도분포가 특징적으로 나타나고 있으며 주로 밑짐이동으로 운반되어 지고 있다. 반면, 상부조간대, 중부조간대, 하부조간대에서는 서해안에서 나타나는 일반적인 특징과 마찬가지로 외해로 갈수록 조립해지고 상대적으로 분급도가 양호하며 양의 왜도를 가지고 있다. 조석에 의한 승강작용에 의한 에너지 분산에 의해서 점이부유(graded suspension와 지속적 부유(uniform suspension)에 의해서 운반, 퇴적된다. 또한, 코아시료는 상향조립하고 분급도가 불량해지는데 이는 육상기원의 침식된 퇴적물이 유입되어 나타난 것으로 판단된다. 연구지역은 인위적 요인과 자연적 요인인 조석 만조 시에 태풍과 폭풍 그리고 장단기 해수면 상승에 의한 강한 파랑에 의한 자연적 침식된 지역으로 구성되어 있으며 해안침식을 받고 있다. 그러므로 대조차 침식연안은 만조시에 해안의 지역적, 시간적, 수리학적 상태에 의해서 영향을 받으며 조간대 지역은 전반적인 조간대 퇴적환경을 보인다.

한반도 서해 중부지역의 대륙붕과 연안의 경계인 근·외해의 퇴적환경과 퇴적작용을 연구하기 위하여 1996년 부터 1999년 사이에 연속적으로 84개의 표층퇴적물을 채취하여 분석하였다. 연구지역 표층퇴적물은 역질 사(gravelly Sand), 사(Sand), 실트질 사(silty Sand) 그리고 사질 실트(sandy Silt)의 퇴적상을 보이고 있다. 조직변수는 표준입도 -0.39∼7.82φ, 분급도 0.36∼4.68φ, 왜도 -0.38∼0.86, 첨도 -1.56∼3.43로서 다양한 분포를 보이며 중앙지역의 조립하고 분급도가 좋은 사질 퇴적물을 중심으로 연안, 북과 남쪽으로 갈수록 세립해지고 분급도가 나빠지는 경향을 나타내며, 조석우세환경을 나타내는 양의 왜도를 나타내고 있다. 퇴적기작은 3가지(밑짐이동, 점이부유, 지속적 부유) 양상에 의하여 3지역으로 구분된다. 파랑, 조류의 영향으로 밑짐이동(mode A)으로 운반, 재분포된 북부지역, 상대적으로 지속적 부유(mode C)에 의한 이동, 운반, 퇴적된 남부지역 그리고 3가지 양상이 복합(mode B)되어 나타나는 중앙지역으로 구분된다. 따라서, 연구지역인 근·외해지역 퇴적환경은 강의 공급, 잔류퇴적물 그리고 수리학적 작용에 의해서 중앙, 남, 북부 지역으로 구별된다. 결론적으로 서해 중부 근·외해지역은 복잡한 수리학적 작용에 의한 다양한 퇴적기작으로 재배치된 연안의 육성기원퇴적물과 대륙붕의 잔류퇴적물이 특징적이며, 이런 퇴적작용으로 인해 연안에서 대륙붕으로 연결시켜주는 전이지역으로서의 퇴적환경을 보여주고 있다.

나주-영암 인근인 영산강 하류 부근의 3개소에서 채취된 시추퇴적물의 수직적인 퇴적환경과 지구화학적 특성의 변화를 알아 보기 위하여 이들 시료를 대상으로 퇴적물의 입도 분포와 금속원소의 함량에 대한 분석을 실시하였다. 시추퇴적물의 심도에 따른 입도는 잔자갈에서 니질에 이르고 상향세립화의 특성을 가진다. 퇴적물의 분급도는 poorly sorted에서 very poorly sorted로 불량하게 나타났으며, 왜도는 대체로 양의 왜도가 우세하였다. 퇴적물의 입도별 분포상에서 연구지역의 퇴적층은 사행천을 이루는 하성층으로 생각된다. 지구화학적 원소들의 거동은 일부 시추퇴적층 입도의 상향세립화에 대한 의존도가 영향을 주기는 하였으나 탄산염 함량변화 등을 포함하는 환경적 변화에 의한 조절을 받은 것으로 보인다. 퇴적물에 함유된 금속원소들의 농축을 알아보기 위한 부화지수의 분석결과는 유의할 정도의 부화가 관찰되지 않아 특정 금속원소에 의한 농집은 이루어지지 않은 것으로 보인다.

The textural characteristics, the total suspended matter and the coarse fraction components of the surface sediments of the marine environment on the Cheju Strait are described and the distribution pattern of clay mineral discussed. The sediments are subdivied into ten textural classes; namely sand, slightly gravilly muddy sand, muddy sand, sandy clay, slightly gravelly sandy mud, mud and clay. the coarse sediments are distributed in the central and southeastern parts of the Cheju Strait which are bathymetric highs, whereas the fine-grained deposits are mainly distributed in the northeastern region, and the small scale of coarse and fine-grained mixed sediments are distributed in the western part of the study area. The high concentration of the total suspended matter in the study area gradually increase toward the northeastern nearshore area. The light minerals such as K-feldspar show a high content toward the northern region, which is related to the weathering of granites and metamorphic rooks on the adjacent lands, but the Na-Ca feldspars are relatively high near the northern part off Cheju Island. The illite is the most widespread clay mineral and the high concentrations of illite gradually increase toward the southern offshore. It is presumed that they are largely transported by the Kuroshio Current from the East China Sea such as Yellow Sea Warm Current and Tsushima Warm Current. Smectite is highly concentrated in the central part and arround off the Cheju Island it may have been partly derived from the central Yellow Sea by the local ocean current and the result of supplies of smectite altered from volcanic materials distributed in the Cheju Island. Therelative abundance of kaolinite shows a high in the northern nearshore area rather than in other regions, which are probably the results of supply from the southwestern Korea Rivers such as the Youngsan and Seomjin River. Chlorite shows partly similar distribution trend to that of kaolinite. This is related to the weathering of metamorphic rocks on adjacent lands. As to the controlling factors of the distribution pattern of clay minerals on the Cheju Strait, it is concluded that not only regional on-land geology but also local turbid plume and major ocean circulation are important.

The physical properties of sedimentary rocks in the coal fields were studied. Sandstones and shales are major samples among the core samples from Samchuck and Boeun coal fields. The measured properties were seismic velocities (P and S-wave), electrical resistivity, density and porosity. The relationships between physical properties were analyzed by using the cross plots. Summarized results are as follows : 1. Compressional wave velocity is approximately linearly related to shear wave velocity and the velocity ratio Vp/Vs of shales has slightly larger value than that of sandstone. And with increasing Vp, the velocity ratio Vp/Vs decreases because the effect of porosity and clay content on Vs is larger than on Vp. 2. In the case of sandstones, as porosity increases, P-wave velocity decreases slowly, but effect on the density is not apparent. In the case of shales, as porosity increases, both P-wave velocity and density decrease. 3. The values and variation range of density of sandstones are relatively small as compared to those of shales. But the range of elastic wave velocities of both rocks are appeared to be similar. 4. Seismic velocity is power-functionally related to electrical resistivity, and the value of the power is appeared to be larger for sandstones than for shales. 5. Because samples from Boeun field are slightly metamorphosed, the values of electrical resistivity are larger than those of samples from Samchuk field.

The physical characteristics of the sedimentary rocks developed in the Gyeongsang basin have been studied based on the geophysical logs which include SP, single electrode resistance, gamma ray, density and caliper logs. The rock sequences penetrated by the borehole, located in the Namji area, are portions of the Chilgok Formation and Jinju Formation which are the base of the Hayang Group and the top of the Sindong Group respectively. Although five different rock types are described on the core log, the boundaries between such rocks are not clearly indicated on the geophysical logs. It is quite apparent that such poorly sorted sediments have non-marine origin and have been severely compacted and almost completely cemented through the diagenesis process. The gamma and SP logs show that the clay content of the formation slightly increases with depth. The organic rich black shale zone of 4m thickness is clearly identified on the gamma-ray log in the top part of the Jinju Formation. The bulk density determined from the density log is about 2.6g/㎤ and does not show much variation between different rock types. This value is close to the expected matrix density of the rock sequences and the rocks are appeared to have very low porosity. The resistivity curve also does not show any clear differences according to the described rock types. This fact also indicates that both shales and sandstones have been severely altered through the diagenesis. The low resistivity peaks and the corresponding large SP deflections are appeared against the fracture zones which are clearly identified on the caliper log. The dominance of such electrokinetic potential over the electrochemical potential also indicates that the permeability of the rocks is very poor.

In this study, sediment cores from unvegetated tidal flats in the Hampyeong Bay (west coastal wetland) and Dongdae Bay (south coastal wetland) were sampled, the blue carbon stock in the sediments was calculated, and the characteristics of the blue carbon stock were analyzed based on particle size of the sediments. The sediments in the Hampyeong Bay tidal flat had large particle size and low mud content, and the Dongdae bay tidal flat had small particle size and high mud content. The organic carbon content and blue carbon stock in the sediments were higher in the Dongdae tidal flat than in the Hampyeong Bay tidal flat. As a result of the regression function, in both the Hampyeong Bay and Dongdae Bay tidal flats, the sediments had the smaller particle size and higher mud contents the higher the organic carbon content and blue carbon stock. The sediments with smaller particle size had the larger specific surface area, so were feasible to adsorb and store more organic matters.

To evaluate the geochemical characteristics and assess the pollution in surface sediments of the Nakdong River estuary, two sites adjacent to the estuary bank (Hh1 and Hh2) and one site at the upper part of the estuary bank (Hh3) were investigated. The surface sediments were analyzed for their contents of metals (Cu, Pb, Ni, Cr, Zn, and Al), organic matter (IL, COD, TOC, and TN), and grain size from 2018 to 2020. As a result of the pollution assessment, there was little anthropogenic contamination by most of the metals. The surface sediments in Hh2 had comparatively abundant silt and clay, whereas the other sites were mainly composed of sand. The organic index and contents of organic matter were highest at Hh2. Multivariate statistical analyses (cluster analysis and Pearson correlation analysis) showed that the contents of organic matter and pollution were associated with fine sediment. These results suggest that the geochemical characteristics were changed by the estuary bank built in the research area and that the increase in fine sediment attributable to the low-energy environment resulted in an increase in organic matter pollution.

본 연구에서는 안동댐 퇴적물의 일반항목과 중금속의 용출 특성에 대해 조사하였다. 용출 실험은 카드뮴, 구리, 납, 크롬, 아연, 수은, 비소, 철, 망간 등 중금속 9개 및 pH, 총인, 총질소 등 일반 3개 항목에 대해 혐기성과 호기성 조건에서 60일간 실험을 수행하였다. 총질소와 총인은 호기성 조건에 비해 혐기성 조건의 용출이 높게 나타났으며, 일부 시료에서 높은 농도가 검출되었다. 대부분의 중금속의 용출율은 아주 낮았으며, 퇴적물에서 함유량이 높은 비소와 카드뮴도 최대 용출량이 각각 0.028 mg/L, 0.003 mg/L로 낮은 값을 나타낸다. 5단계 연속추출연구에서는 쉽게 용출될 수 있는 이온교환형태나 흡착한 형태의 분율이 전체 함유량의 10% 미만으로 낮게 나타났다. 대부분의 중금속은 왕수에 용해되는 잔류(residual)형태로 존재하고 있으며, 특히 독성이 높고 오염도가 높은 비소와 카드뮴의 경우 잔류형태로 존재하는 비율이 각각 80%와 95%로 오염도에 비해 짧은 시간에 용출되어 유해성을 일으킬 가능성은 낮은 것으로 판단된다.

본 연구에서는 낙동강수계의 안동댐 퇴적물에 대한 오염도 조사 및 평가를 수행하였다. 안동댐 상류 40 km까지 약 5 km 간격으로 호수의 중간, 좌, 우지점에서 성층기와 전도기로 구분하여 퇴적물 시료를 채취하였다. 일반 항목인 강열 감량, 총질소, 총인의 경우 오염도가 낮지만, 중금속의 경우 비소와 카드뮴의 오염도는 매우 높다. 지천 및 대조군에 비해 댐 내 퇴적물의 오염도가 높으며, 시료채취 시기별로는 성층기에 크 롬, 구리, 납의 농도가 높고, 순환기에 아연의 농도가 높은 경향을 보인다. 상하류의 위치에 따른 농도 차이 를 나타내는 중금속은 비소, 카드뮴, 망간, 아연이며 차이를 보이지 않는 항목은 크롬, 구리, 수은, 철, 납 등 이다.