남해 동부해역에서 해수는 계절에 따라 서로 다른 수질환경 특성의 수괴들에 의해 조절되는 것으로 밝혀졌다. 홍수기인 여름철 표층수는 북한한류 기원의 동해 냉수괴 특성의 수괴-A (East Sea Cold Water), 담수의 영향이 강한 연안성 수괴-B (river-dominated coastal water), 연안 염하구성 수괴-C (coastal pseudo-estuarine water)로 구분된다. 특징적으로 높은 영양염과 엽록소 농도를 갖는 저염의 염하구성 수괴-B는 홍수기인 여름철에 해안선에서 수 십 km 떨어진 해역까지 짧은 기간 일시적으로 형성되며, 집중호우 등 몬순(monsoon)기후 특성을 갖는 우리나라 연안역에서 육지-해양간 물질 순환에 상당한 역할을 할 것으로 사료된다. 여름철 저층수는 저온-고염의 냉수인 저층 냉수괴-D(bottom cold water)가 지배적이며, 표층수의 수괴들과 비교하여 전체적으로 수온, pH, 용존 산소량은 낮은 반면, 높은 영양염 농도 특성을 갖는다. 여름철 저층 냉수괴의 높은 영양염 농도는 강한 성층과 낮은 수온으로 인하여 식물플랑크톤 번식이 제한되어 보존-축적된 결과로, 갈수기인 겨울철 영양염의 주요 공급원으로 작용한다. 갈수기인 겨울철 연구해역의 해수환경은 여름철과 다르게 대마난류수 (수괴-E)가 광범위하게 분포하며, 해안선을 따라 연안역의 좁은 범위에 대마난류수가 약간 변질된 연안성 수괴-F가 분포한다. 특히 광양만, 마산만 등의 반폐쇄성 지형의 여러 만(bay)들에 위치하는 연안성 수괴-F에서는 갈수기인 겨울철에도 낮은 수심과 느린 유속 등에 의해 기초생산력이 높으며, 이로인한 겨울철 영양염 고갈(depletion) 현상이 뚜렷하게 나타난다. 또한 남해 연안성 수괴와 대마난류 수괴사이에 연안전선이 발달하며, 이러한 전선은 직간접적으로 남해의 기초생산력을 조절하는 중요 환경요소로 작용할 것으로 예상된다. 결론적으로 연구해역은 계절적으로 다른 특성의 수괴의 수괴가 복합적으로 분포하며, 여름철의 수질환경과 일차 생태계는 크게 연안 염하구성 수괴와 저층의 냉수괴 발달 정도에 따라 변화할 것으로 예상되며, 겨울철에는 외양에서 유입되는 대마난류 수괴의 특성에 따라 지배될 것으로 분석된다. 또한 용존무기인이 잠재적 제한영양염으로 작용하는 서해 연안역과 달리 남해 연안역은 대부분 용존무기질소가 잠재적 제한영양염으로 작용하는 것으로 밝혀졌다. 이러한 제한영양염의 차이는 서해와 남해 연안역이 서로 다른 환경과 다른 생태계 구조를 갖고 있음을 지시한다.

남해 서부 연안역의 식물플랑크톤 군집 및 환경요인의 계절별 변화를 관찰하고자 2009년 4월부터 2010년 2월 까지 계절별 조사를 수행하였다. 환경요인의 변화는 multidimensional scaling (MDS)에 따라 수괴의 변화를 분석하였을 때, 남해 연안역 수괴 (SW; South-western coastal Water mass) 및 남쪽에서 유입되는 고염의 외양 수괴(TW; Tsushima current Water mass), 서쪽 제주해협을 통해 유입되는 저염의 서해 연안수괴 (YW; Yellow sea Water mass), 그리고 해안의 하천으로부터 계절적으로 유입되는 담수(CW; Closed bay Water mass)가 영향을 미치고 있었다. 이들 수괴는 해양 환경의 시 (계절)∙공간적 특성에 따라 발달과 확장 및 축소되고 있었다. 즉, 연안에서 외해역 또는 외해역에서 연안 방향(남-북 방향) 그리고 서쪽(진도 주변 해역)에서 동쪽 방향 (동서 방향)의 농도 경사를 보인다. 이러한 남-북 방향의 공간 변동은 연안에서 하천과 지하수로 유입되는 연안 담수(낮은 염분과 높은 영양염 농도)와 대마 해류(고염분과 저영양염) 사이의 혼합에 의한 것이며, 동-서방향의 공간 변동은 제주해협을 통해 남해 연안으로 유입되는 서해의 연안수(저염분과 고영양염)와 대마 해류 사이의 혼합에 의해 조절되고 있는 것으로 해석된다. 식물플랑크톤은 고영양염을 보인 서해 연안수 및 여자만, 득량만에서 높은 개체수를 보였다. 식물플랑크톤 군집별 특성은 규조류가 90% 이상 높은 비율을 차지하였으나 대마 해류 수괴에 서 와편모조류가 상대적으로 높아 수괴 특성에 따른 분류군의 차이를 보여 수괴가 갖는 기원적 특성 (original characteristcs)의 차이를 보였다.

마산만의 수질변화와 chlorophyll-a의 관계를 밝히고자 이 해역을 대표할 수 있는 4개 정점에서 2010년 2월부터 2010년 11월까지 강우와 기온을 포함한 기후학적 요인, 물리 화학적 요인, 그리고 chlorophyll-a의 변화를 집중 조사하였다. 그 결과, 수온, 염분, SS, 규산염은 정점별 차이를 보이지 않았으며, COD 및 DIN은 마산만 내만으로 갈수록 증가하였다. 시계열적으로는 여름철 집중 강우 시 마산만 지류 하천 및 낙

전라남도 영광군 불갑천에 서식하는 동물 플랑크톤을 2006년 4월, 7월, 8월, 10월, 12월, 2007년 2월 6회에 걸쳐 총 5개의 정점에서 채집을 실시하였다 조사기간 동안 출현한 동물플랑크톤은 44개의 분류군이 나타났으며, 우점한 분류군은 요각류였다. 10월에는 31~53,230 indiv. m-3로 조사기간 동안 최고의 정점간 출현 개체수를 보였고, 12월에는 16~97 indiv. m-3로 출현한 개체수가

지난 최대빙하기 이후 형성된 대륙붕 퇴적체의 퇴적환경 변화를 연구하기 위해 동중국해 북부(북동중국해) 대륙붕에서 채취된 코아 퇴적물에 대한 탄소동위원소(AMS 14C) 연대측정과 함께 저서유공충 군집 변화를 분석하였다. 코아퇴적물은 최하부에서 약 16,000yr B.P.이며, 최상부 30cm에서는 약 3,000yr B.P.로 지난 최대빙하기에서 최근까지 순차적으로 발달한 퇴적충으로 구성된다. 코아 퇴적물에서 산출되는 저서유공충 분석 결과, 군집조성, 종수(S) 그리고 종다양도(H(S)) 등이 약 240cm를 기준으로 상부와 하부에서 뚜렷하게 구분된다. 퇴적물 깊이 240cm 이하의 하부 퇴적층(Zone I)에서는 Ammonia beccarii와 Elphidium clavatum (s.l.)이 우세하게 출현하며, 부유성 유공충 산출율(P/T ratio, 평균 22%)과 종수(평균 44), 다양도(평균 2.9) 등이 상대적으로 낮다. 이러한 저서유공층 군집 특성과 연대측정에 근거할 때 Zone I은 최대빙하기 이후 초기 해수면 상승 동안(16∼10ka) 수심 약 20∼30m 내외의 염하구 환경에서 퇴적된 것으로 해석된다. 한편 상부의 Zons II 퇴적층은 Eilohedra nipponica와 Bolivina robusta가 우점하며, 부유성 유공층 산출율(〉40%)과 종수(〉60) 둥이 크게 증가하는 경향을 보인다. Zone II는 유공충 군집 구성 특성에 따라 두 개의 구간(Zone IIa와 IIb)으로 세분되며, Zone IIa는 약 9,000 yr B.P. 이후 해수면이 빠르게 상승하는 현세 해침 동안 연구해역에 형성된 내-중대륙붕 환경에서, 그리고 Zone IIb는 약 6,000 yr B.P. 이후 해수면이 현재와 같은 수심 80m 내외의 외대륙붕 환경에서 퇴적된 것으로 해석된다. 결론적으로 코아 퇴적물의 저서유공충 군집 변화 특성은 최대빙하기 이후해수면 상승과 함께 형성된 대륙붕 퇴적체의 퇴적환경 변화를 잘 반영한다.

황해와 북동중국해에는 중국의 황하와 양쯔강 그리고 한국의 강들로부터 많은 양의 부유물질이 공급되어 대륙붕 해역에 여러 개의 니질 퇴적체가 발달하고 있으나, 이들 퇴적체에서 두 기원을 설명할 수 있는 퇴적-지화학적 요인은 아직까지 명확하게 제시되고 있지 않다. 본 논문에서는 한국과 중국 기원 강 퇴적물의 주성분 원소의 함량 특성을 비교 연구하고, 그 결과를 토대로 황해와 북동중국해 퇴적물에 적용 가능한 기원지 추적자를 제시하였다. 본 연구를 위해 총 102개의 강과 연안 퇴적물에 대한 주성분 원소(Al, Fe, Mg, K, Ca, Na, Ti)들의 함량을 유도결합플라즈마 분석기를 이용하여 분석하였으며, 이와 함께 입도효과를 최소화하기위해 원시료를 실트(60∼20μm)와 점토 구간(<20μm)으로 분리하여 주성분 원소 함량과 스트론튬 동위원소 비(87Sr/86Sr)를 분석하였다. 연구결과, 새로운 방법의 입도보정을 통한 Fe/Al과 Mg/Al 함량 비는 매우 유용한 잠재적 추적자로 제시되며, 이러한 결과는 입자 분리된 실트와 점토 퇴적물에서 더욱 뚜렷하다. 또한 실트 구간의 퇴적물에서 한국 기원의 87Sr/86Sr 비는 0.7229∼0.7253(평균 0.7243) 범위로 중국 기원 퇴적물(0.7169∼0.7189, 평균 0.7179)과 뚜렷한 차이를 보여, 황해와 북동중국해에서 한국과 중국 기원의 퇴적물을 구분할 수 있는 중요한 지화학적 성분으로 평가된다. 이러한 잠재적 추적자들에 근거할 때, 한국 서남해에 발달하고 있는 니질 퇴적대의 전퇴적물은 한국과 중국의 혼합 기원으로 해석되나, 실트와 점토 구간의 퇴적물로 나누어 볼 때 그기원이 각각 다르게 나타났다. 즉, 점토 퇴적물은 한국과 중국의 혼합 기원으로, 실트 퇴적물은 한국 기원이 우세한 것으로 해석된다.

지난 최대 빙하기 이후 대한해협에서의 고해양 환경 변화를 이해하고자 대한해협 외대륙붕에서 채취한 코아 퇴적물에 대한 14C 연대 측정과 함께 부유성 유공충의 군집 변화를 분석하였다. 코아 퇴적물은 모래 50%, 실트 30%, 점토 20%의 사니질 퇴적상으로 약하게 생물 교란된 모래/니질 교호층리들이 발달하고 있다. 코아 퇴적물의 연대는 최하부에서 약 14 ka이며, 최상부 30 cm에서 약 6 ka로 지난 최대 빙하기에서 현세 중기까지 발달한 퇴적층이다. 코아 퇴적물에서 산출되는 부유성 유공충은 크게 4개의 군집으로 구분된다. 군집 A는 열대-아열대종인 Globigerinoides ruber group, Globigerinoides conglobatus로 대표되며, 코아의 전 깊이에서 약 10% 이내로 산출되며, 상부 약 30cm에서 증가한다. 군집 B는 쿠로시오 해류의 지류인 대마 난류를 지시하는 Pulleniatina obliquiloculata, Neogloboquadrina dutertrei 등으로 구성되며, 대한해협에 대마 난류의 유입 양상을 보여준다. 군집 C는 Neogloboquadrina incompta, Neogloboquadrina pachyderma 등 한대-아한대성 종들로 구성되며, 코아의 하부에서 상부로 갈수록 감소하는 양상을 보인다. 군집 D는 Globigerina bulloides, Globigerina quinqueloba 등 연안수를 지시하는 종으로 구성되며, 코아의 중 하부에서 가장 우세 하게 나타난다. 이러한 부유성 유공충 군집분석 특성과 연대 측정 결과에 근거할 때, 최대 빙하기 이후 약 14 ka부터 7 ka까지 대한해협은 중국 대륙 및 한반도에서 기원한 담수의 영향으로 저염수의 특성을 가지는 연안수의 영향을 많이 받았으며, 이 시기에 대한해협을 통하여 많은 양의 담수가 동해로 유입되었을 것으로 사료된다. 대한해협에 대마 난류의 영향력이 강해지기 시작한 것은 약 8.5 ka 이후로 보이며, 이후 난류의 영향은 더욱 강해져 약 7∼6ka를 전후하여 거의 현재와 같은 해양 환경이 형성된 것으로 해석된다.

이 연구는 최근에 사회적 이슈가 되고 있는 교육방송의 과학 교육적 효율성과 목적 타당성을 알아보기 위한 것이다. 본 연구에서는 과학교육의 목적이 과학 지식의 습득뿐만 아니라 과학에 대한 상위인지의 향상에 있다고 보고 교육방송이 학습자의 과학에 관한 상위인지를 고차원화할 수 있는지를 2002년, 2003년에 걸쳐 학교의 행정적 차원에서 EBS교육방송을 1, 2학년 수업에 활용했던 ㅂ 고등학교를 통해 고찰하였다. 더 고등학교에서는 자료형 방송 활용 수업모형과 학습자 중심의 모형을 주로 활용하였으며, 따라서 학습자들은 수업을 통해 과학적 지식만을 습득할 뿐 상위인지를 고무시킬 수 있는 자극을 받지 못한다는 결과를 도출하였다. 교육방송이 과학교육에 효율적이고 타당하게 활용되기 위해서는 상위인지에 해당하는 상위지식, 경험. 모니터링이 적극적으로 수반되어야 한다. 이를 위해서 과학의 학습을 위한 교육방송에 매개되어야 하는 것은 첫째, 학습자들이 상위지식을 적극적으로 활성화할 수 있도록 교사가 자극하거나 관련 자료를 간헐적으로 상기시키는 조정이다. 둘째, 학습자들이 학습과정에서 자신의 개별 체험을 발동시킬 수 있도록 학습 내용을 유추할 수 있는 관련 실험을 실시해야 한다. 셋째, 학습자들이 자신의 학습을 모니터링할 수 있도록 교사는 적절한 질의를 제시하거나 피드백하고 학습자들의 대화의 장도 마련해야 한다.

본 연구에서는 제7차 교육과정에 의해 편찬된 21종의 과학 교과서와 지도서에 나타난 섭입경계에서의 마그마 형성 관련 내용에 대한 본문 진술과 제시된 그림들을 분석하여 문제점을 지적하고 그 개선방안을 모색하였다. 분석 결과 교과서간 마그마의 정의에 일관성이 없었으며, 대부분의 교과서에서 마그마의 생성기원에 관한 과학적 개념 진술이 정확하지 않거나 기재되지 않았다. 또한 교과서에 제시된 그림들은 본문 내용과 일치하지 않았으며, 판구조론과 섭입경계에서의 화성활동에 대한 학생들의 과학적 개념형성에 부족하고 잘못된 내용을 포함하고 있다. 이들은 주로 마그마의 생성기작(형성과정), 기원물질, 생성위치와 관련된 것들로서, 본 연구에서는 최근에 발표된 연구결과들을 바탕으로 섭입경계에서 분출되는 대부분의 중성마그마가 쐐기맨틀의 부분용융에 의해 형성된다는 사실을 종합적으로 이해할 수 있는 적절한 개념도를 제시하였다.

현세-후기 플라이스토세의 부정합적 경계면을 조사하기 위하여 한국 서해 경기만 조간대에서 심부시추와 탄성파 탐사를 실시하였다. 분석된 모든 시추 퇴적물에서 현세 퇴적층(Unit I) 하부에 놓이는 최대 4m두께의 산화되고, 반고화된 특징을 보이는 황갈색의 산화대층(oxidized-sedimentary layer)이 발견되었다. 이 세립질의 산화대층에서 나타나는 황갈색의 퇴적물 색, 높은 N 값과 낮은 함수율의 준고화된 상태, 동토구조, 스멕타이트 광물의 부재 그리고 높은 퇴적물 화학적 풍화지수(Ba/Sr 비) 등의 다양한 특성은 퇴적물의 대기중 노출과 풍화의 중요한 증거로 제시된다. 탄소동위원소 연대와 함께 이러한 여러 증거들을 고려할 때, Unit II의 상부 산화대층은 초기 현세까지 계속되는 저해수면 동안 대기중에 노출되어 풍화 및 산화작용으로 인하여 퇴적물의 특성이 변질되어 형성된 것으로 해석된다. 따라서 산화대층의 상부 경계면은 현세와 선현세(후기 플라이스토세) 퇴적층을 구분하는 부정합면으로 제시되며, 탄성파 자료에서 나타나는 강한 반사면(prominent near-surface reflector)과 잘 일치한다.

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.

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.

한국 서해 남양만 조간대의 초기현세 (ca. 8,600yr BP) 니질 퇴적물에서 특징적으로 조립사 (100-250μm) 크기의 자생 능철석 입자들이 풍부하게 발견된다. 이들 갈색의 능철석 입자들은 표면에 잘 발달된 육면체 결정을 가진 구형의 집합체 형태를 보이며, 주성분 원소는 철과 망간으로 각각의 평균 함량이 각각 65%와 22%에 이른다. 높은 망간함량과 낮은 마그네슘 함량 그리고 성분삼각도표 (compositional ternary discrimination diagram) 결과들은 이들 능철석 입자들이 담수환경에서 형성되었음을 보여준다. 결과적으로 능철석 입자들을 함유한 초기현세 퇴적물 (unit Tl)은 해침의 초기 단계에서 해수면과 일정 거리를 가진 해안선 근처의 육지에 발달한 소규모 담수 습지 (freshwater swamp or bog) 퇴적층으로 해석된다. 한편, 능철석 입자 내에서 뚜렷한 화학적 성분 변화가 나타나는 바, 입자의 중심에서 바깥쪽으로 갈수록 철과 마그네슘의 함량은 증가하는 반면 망간과 칼슘의 함량은 감소하는 경향을 보인다. 이러한 결과는 자생 능철석 입자들이 퇴적층의 공극내에서 일련의 초기속성작용 (early diagenetic process) 동안 순차적으로 형성되었음을 반영한다.

한국 서남해안에 위치한 반폐쇄형 함평만 해안선은 대부분 높이 3m 미만의 급한 경사면을 가진 해안절벽으로 이루어져 있다. 해안절벽은 주로 연약한 풍화암 또는 적색 토양층으로 구성되어 있어 매우 불안정하며, 활발한 침식활동이 진행되고 있다. 1976년과 1990년에 촬영된 항공사진을 이용한 단사진 측정법(photogrammetry)을 통하여 이들 해안절벽 침식에 따른 해안선 변화(후퇴)를 정량적으로 계산한 결과, 함평만 해운리 해안선의 침식율(후퇴율)은 매년 1∼2m 정도로 계산되었으며, 이는 장 외(1999)에 의하여 현장에서 직접 관측·측정된 침식율과 일치하는 것으로 나타났다. 따라서 보 연구에서 적용한 단사진 측정법은 앞으로 해안선의 장기적 변화를 정량화하고 해석하는데 매우 유용한 방법으로 평가된다. 또한, 함평만에서의 활발한 해안침식은 간헐적으로 발생되는 고에너지의 태풍 및 폭풍에 의한 이상고조와 매우 불안정한 토양으로 구성된 해안절벽의 지질 특성 등의 복합적인 상호작용에 의한 것으로 해석된다.