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.

제주도 서부해역에 분포하는 퇴적물의 기원지를 밝히기 위해 이곳 표층퇴적물의 지화학적 조성을 분석하였으며, 그 결과를 중국의 황하와 양자강 그리고 한국의 강 퇴적물과 비교 연구하였다. 연구지역 퇴적물의 평균입도는 3.6∼8.5φ 범위의 조립질실트 퇴적상으로 구성되며 탄산염 함량은 0.92∼9.75%(평균 3.65%)범위를 갖는다. 총유기탄소와 총질소(TN)의 비율(평균 9.4)에서 연구지역의 유기물은 육성 기원보다 해양성 기원이 상대적으로 우세하였다. 주성분 원소들의 공간분포에서 Fe/Al, Mn/Al, Ti/Al의 함량비는 양자강 하구역과 가까운 남서쪽 지역에서 높은 농도를 보여 양자 기원 물질이 연구지역으로 유입되고 있음을 추론케한다. 연구지역 퇴적물의 Sc/Al 대 Cr/Th, Th/Sc 대 Nb/co, Ti/Nb 대 Th/Sc의 지화학적 구분지수는 황하와 양자강가원 퇴적물을 구분해 주는 유용한 지화학적 지시자로 제시될 수 있었다. 연구지역의 서쪽에 분포하는 대부분의 퇴적물은 황하기원 퇴적물과 유사한 특징을 보였고 양자강 하구역과 가까운 남서쪽 지역의 퇴적물은 양자강기원 퇴적물과 유사성을 보였으며, 북동쪽 지역에 분포하는 퇴적물 시료는 다른 지역 퇴적물 보다 높은 비 값을 보여, 따라서 제주도 서부해역은 복합기원 퇴적물이 집적되고 있음을 의미한다.

진해만의 가덕수도 표층 해수 중의 증금속은 육지에 가까운 정점에서 높은 분포를 나타내었으며, 이들의 븐포에는 조사 해역의 염분에 근거한 물리적 혼합은 크게 작용하지 않았다. 그리고 Pb를 제외한 다른 중금속은 과거와 큰 차이를 나타내지 않았다. 표층 퇴적물의 중금속 함량은 거제도 혹은 가덕도에 인접한 정점에서 높게 나타났으며, 이들 해역의 Zn, Eu와 Pb 함량은 과거에 비해 약간 상승하여 인위적인 영향이 있는 것으로 판단된다. Hg과 Pb을 제외한 중금속은 상호간에 양호한 상관성을 보였으면, Eo, Ni, Zn, Eu, As와 Ed는 IL 및 COD와도 좋은 상관성을 보였다. 평균지각을 기준으로 한 농축계수는 As>Cd>Pb>Zn>Co>Cu>Hg>Ni의 순이 었으며, As, Ed, Ni, Pb, Zn은 전 정점에서 1 이상이었다. 한반도 연안 퇴적물의 중금속 배경 농도에 근거한 Ni과 Rn의 농축계수는 지각평균에 의한 농축계수보다 낮았고, Cu는 높게 나타났다.

오염된 퇴적물은 연안의 생태계 파괴에 근본적인 원인이 되고 있음에 따라, 선진 외국에서는 1960년대부터 이러한 문제 해결을 위한 새로울 기술개발을 진행하여 오고 있다. 본 연구에서는 유기퇴적물 수거를 위한 시스템 설계 및 개발에 있어서 오탁확산에 의한 2차 오염을 방지하거나 최소화 할 수 있는 Pilot 규모 형태의 흡입식 펌프 준설 시스템을 설계 제작하였으며, 시스템의 성능시험을 통한 적용 가능성을 제시하였다. 시스템 최적화를 위하여 수치해석기법을 통한 퇴적물 수거 시스템의 형상에 대한 성능평가를 수행하고, 제작 시스템의 성능시험에 있어서는 시스템의 정지 상태와 이동 상태에서의 퇴적물 수거 성능에 대한 실험을 수행하였다. 본 연구를 통하여 해저 유기퇴적물의 상부만을 준설할 수 있는 시스템의 개발 가능성을 확인하였다.

한반도 동해에서 자연 상태의 해빈(낙산-오산 해빈)과 인공구조물이 설치된 해빈(안목-염전 해빈)의 퇴적물을 조사하고 두 해빈간의 차이를 확인하기 위하여 2004년 홍수기와과 2005년 갈수기에 해빈의 후안 및 전안에 대해 걸쳐 조사를 실시하였다. 낙산-오산 해빈의 후안 및 전안에서는 해빈 남측으로 가면서 평균입도가 세립해지고 분급이 양호해지는 등 퇴적상과 조직변수가 일정하게 변화하였으며 계절간의 변화가 크지 않았다. 그러나 안목-염전 해빈은 낙산-오산 해빈에 비해 후안 및 전안의 평균입도가 조립하고 분급이 불량하며 양의 왜도 값이 많았고 연근해를 포함하여 조직변수의 전체적인 변화 경향성을 찾기가 어려웠다. 이러한 두 해빈의 특징은 해안을 따라 흐르는 연안류가 해안선의 형태에 따라 변화하고 이로 인해 퇴적물의 특성에 영향을 주었기 때문으로 생각된다. 특히 안목-염전 해빈은 인공구조물(안목항)이 연안류의 흐름을 막아 자연 상태와는 다른 퇴적환경의 변화를 일으키는 것으로 생각된다. 또한, 안목-염전지역은 항만의 공사가 추가로 계획되어 있어 향후 지속적인 변화가 있을 것으로 예상된다.

Marine environmental characteristics on the dinoflagellate cysts distribution in surface sediment of the southwest sea of Korea were investigated from 21 stations in September 2003, and 36 stations in June, 2004. The water mass characteristics indicated t

곰소만 조간대 퇴적물의 장기적 변화를 조사하기 위하여 1991년과 2006년에 채취된 표층퇴적물 시료를 분석하고, 그 결과를 비교하였다. 만 입구 조간대에서는 실트와 점토의 함량이 감소하고 모래의 함량이 증가하였다. 만의 중부와 상부 조간대에서는 모래와 점토의 함량이 감소하고 실트의 함량이 증가하였다. 특히 점토의 함량은 주변의 다른 반폐쇄된 조간대에 비해 상대적으로 매우 낮은 함량 분포를 보였으며, 1991년에 비해서도 뚜렷하게 감소하는 경향을 보였다. 퇴적물 구성성분의 뚜렷한 함량 변화는 퇴적상의 변화를 초래하였다. 이러한 변화는 매립 및 호안건설에 의한 해안선의 변형과 간조선 부근에 빽빽하게 설치된 양식장의 구조물, 그리고 곰소만 북쪽의 새만금 방조제 건설 등에 의한 수리에너지 조건의 변화에 기인한 것으로 해석된다.

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.

PAHs는 해양환경 중에 넓게 분포되어 있으며 인간활동에 의한 화석연료 이용으로 PAHs의 오염이 광범위하게 일어나고 있다. PAHs는 잠재적으로 해양 수서환경 생물에 발암성과 돌연변이를 일으키고 있다. 본 연구는 여수화학공단, 광양제철소와 콘테이너부두가 자리잡고 있는 광양만의 표층퇴적물에서의 PAHs를 Soxhlet Extractor를 이용하여 추출하여 GC-MS로 PAHs 13종을 검출하였고 TOC(Total Oragnic Carbon)와 입도분석을 행하였다. 분석된 퇴적물에서 PAHs 화합물 모두가 검출되었으며 Total PAHs 범위는 171.40~1013.54μg/kg dry wt.로 검출되었다. PAHs 화합물중 Naphthalene이 14.08~691.39μg/kg dry wt.로 거의 모든 시료에서 가장 높게, Anthracene이 0.49~22.66μg/kg dry wt.로 가장 낮게 나타났다. Total PAHs와 PAHs 화합물의 상관관계는 Naphthalene, Phenanthrene과 같은 저분자량 물질에서 높은 상관관계를 나타내었다. P/A(Phenanthrene/Anthracene)비 와 F/P(Fluoranthene/Pyrene)비의 결과에 의하면 연소기원과 유류오염 기원의 복합적인 영향을 받는 것으로 보여진다. Total PAHs와 TOC와의 상관계수는 높지는 않지만 양의 상관관계를 나타내었으며, 입도와의 상관관계는 높지는 않지만 퇴적물 입자의 크기가 세립 할수록 PAHs와 상관관계가 있음이 나타났다. 광양만 표층퇴적물에서 PAHs의 검출농도는 생물학적 영향에 대한 기준(biological effect guidelines)에 비해 낮은 값을 보여주고 있다.

광양만에서 호안 건설 후 조간대 퇴적물의 분포 및 변화를 조사하기 위하여 표층 퇴적물의 조직 특성과 퇴적률에 대한 모니터링을 실시하였다. 퇴적물의 평균 입도는 가을에 조립하고 겨울, 봄, 여름으로 갈수록 세립해지며, 여름에는 초기에 일시적으로 조립한 후 세립해지는 계절적 변화를 보였다. 퇴적률은 봄에 퇴적되고 여름과 가을에 주로 침식되어 호안이 건설퇴기 이전인 2001-2003년 동안 관측한 결과와 매우 비슷한 양상을 보였다. 그러나 연평균 퇴적률은 북측 조간대에서는 2001-2003년 동안 관측한 결과와 유사한 경향을 보였으나, 주변에 호안이 건설된 서측 조간대는 퇴적 환경에서 침식 환경으로 변화된 양상을 보였다. 이와 같은 퇴적 환경의 변화는 아마도 호안 건설에 따른 수류의 변형에 기인하는 것으로 판단된다.

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.

조간대성 해빈 퇴적물의 이동양상을 파악하기 위하여 한반도 남해안의 득량만에서 해빈 주변 표층퇴적물과 해빈 단면, 해빈 퇴적물, 해빈 퇴적률, 그리고 해빈 수리에너지 특성에 대한 조사를 실시하였다. 수문 해빈은 급경사의 해빈면과 완경사의 저조단구로 이루어져 일반적으로 조차가 파고에 비해 큰 해빈 단면의 특징을 보인다. 그러나 만입된 안의 중앙 해빈면은 여름에 평탄해지고 그 밖의 계절에는 파봉과 유흔이 발달하는 등 뚜렷한 계절변화를 보인다. 이러한 해빈 단면의 계절변화는 연구지역의 해빈 퇴적작용이 주로 조석에 의해 지배되지만 파랑의 영향도 강하게 받고있음을 의미하는 것으로, 해빈 퇴적률의 계절변화에서도 잘 나타난다. 즉, 겨울에는 강한 파랑의 영향에 의해 침식이 우세한 반면, 그 밖의 계절에는 상대적인 저에너지 조건 하에서 퇴적이 우세한 특징을 보인다. 그러나 해빈의 중앙은 여름에도 뚜렷하게 침식되는 경향을 보이는데, 이는 여름에 간헐적으로 발생한 남풍 계열의 강한 바람에 의한 파랑이 해빈에 강하게 미치기 때문이다. 한편, 해빈 퇴적물은 만입된 해빈의 중앙에서는 -89.2 mm/yr로 침식된 반면, 양쪽 측면에서는 각각 60.5 mm/yr와 38.2 mm/yr로 퇴적되는 경향을 보인다. 이와 같은 현상은 해빈의 중앙에 분포하는 퇴적물이 파랑이 강화되면 침식되어 양쪽 측면으로 이동하기 때문으로 생각된다. 따라서 해수욕장으로 주로 이용되는 수문 해빈의 중앙은 방파제 건설에 따른 조립질퇴적물의 공급이 제한되어 있음을 고려할 때 지속적으로 침식될 것으로 판단된다.

동중국해 외대륙붕 지역에 분포하는 니질퇴적상의 기원지를 밝히기 위해 이곳 니질퇴적물의 지화학적 조성을 분석하였으며, 그 결과를 황하 및 양자강 퇴적물의 자료와 비교 검토해 보았다. 연구지역 표층퇴적상은 니토 퇴적상이 분포하는 중앙부지역과 사질니토 퇴적상이 전역에 넓은 분포를 보인다. 퇴적물내 Fe, Mg, K, Ti 및 Mn과 같은 주성분 원소와 미량원소 함량은 Al과 높은 정의 상관관계를 보여 퇴적물내 점토광물이 이들 원소 농도에 영향을 주고 있음을 의미한다. 주성분원소들의 공간분포에서 Fe, Ti 및 Mn원소는 양자강하구역과 가까운 중앙부 서쪽지역에서 높은 함량을 보여 양자기원 물질이 유입되고 있음을 추론케 한다. 연구지역 니질퇴적물의 Sc/Al, Ti/Nb, Th/Sc, Cr/Th, Nb/Co 및 Th/U 비는 황하와 양자강 기원의 퇴적물을 구분해주는 유용한 지화학적 지시자로 제시될 수 있었다. 이들 원소의 상관도에서 연구지역의 북쪽에 분포하는 니질퇴적물은 황하기원 퇴적물과 유사한 특징을 보이나, 양자강 하구역과 가까운 남서쪽의 퇴적물은 양자강 퇴적물과 유사성을 보여 동중국해 외대륙붕의 니토 퇴적상은 복합기원 퇴적물의 집적되고 있음을 의미한다.

본 연구는 나주지역 하상퇴적물에 대한 지구화학적 특성 연구이다. 이를 위해 1차 수계를 대상으로 139개의 하상퇴적물 시료를 채취하였다. 채취된 시료는 실험실에서 자연 건조시켰으며, XRF, ICP-AES, NAA를 이용하여 화학분석을 실시하였다. 기반암에 따른 지구화학적 특성을 알아보기 위하여, 화강암질편마암 지역, 편암류 지역, 화강암류 지역, 사질암 지역, 응회암 지역, 안산암 지역, 유문암 지역으로 분류하였다. 나주지역 하상퇴적물의 지질집단별 주성분원소 평균함량은 SiO2 58.37∼66.06wt.%, Al2O3 13.98∼18.41wt.%, Fe2O3 4.09∼6.10wt.%, CaO 0.54∼1.33wt.%, MgO 0.86∼1.34wt.%, K2O 2.38∼4.01wt.%, Na2O 0.90∼1.32wt.%, TiO2 0.82∼1.03wt.%, MnO 0.09∼0.15wt.%, P2O5 0.11∼0.18wt.%이다. 주성분원소의 평균함량 비교에서 Al2O3와 K2O는 화강암질편마암 지역에서, Fe2O3, CaO, P2O5는 응회암 지역에서, MgO와 TiO2는 안산암 지역에서, Na2O는 유문암 지역에서 높고, SiO2와 MnO 함량은 사질암 지역에서 약간 높다. 미량성분 및 희토류원소의 지질집단별 평균함량은 Ba 1278∼1469ppm, Be 1.1∼1.5ppm, Cu 18∼25ppm, Nb 25∼37ppm, Ni 16∼25ppm, Pb 21∼28ppm, Sr 83∼155ppm, V 64∼98ppm, Zr 83∼146ppm, Li 32∼45ppm, Co 7.2∼12.7ppm, Cr 37∼76ppm, Cs 4.8∼9.1ppm, Hf 7.5∼25ppm, Rb 88∼178ppm, Sc 7.7∼12.6ppm, Zn 83∼143ppm, Pa 11.3∼37ppm, Ce 69∼206ppm, Eu 1.1∼1.5ppm, Yb 1.8∼4.4ppm이다. Pb, Li, Cs, Hf, Rb, Sb, Pa, Ce, Eu, Yb 평균함량은 화강암질편마암 지역에서, Ba, Co, Cr 평균함량은 편암류 지역에서, Nb, Ni, Zr 평균함량은 사질암 지역에서, Sr 평균함량은 응회암 지역에서 높고, Be, Cu, V, Sc, Zn 평균함량은 안산암 지역에서 다른 지질집단에서 보다 높다.