2008년 4월부터 2009년 3월까지 1년간 우리나라 서남해안 함평만의 도리포에서는 조간대의 해조류 식물 군집과 가입리에서는 식용 해조류 가시파래의 월별 변동성을 매월 조사하였다. 조사된 해조류는 총 22종이었으며, 녹조류 5종, 갈조류 4종 그리고 홍조류 13종이었다. 함평만 도리포 암반 조간대에서 연간 우점하는 해조류는 구멍갈파래였고, 준 우점종은 잎파래와 애기가시덤불이었다. 조간대 상부에서 하부에 이르는 수직분포는 잎파래 - 애기가시덤불 - 구멍갈파래 - 지충이었다. 가시파래의 생물량은 6월에 최대를 보였고 11월에 최소를 보였으며, 2.4∼98.2 g dry wt. m-2 범위를 나타냈다. 가시파래의 생물량은 수온과 연관이 있어 보이지만 영양염류 및 빛의 강도 같은 기타 환경요인과의 관계는 추후 지속적인 연구가 요구된다.

In order to understand the currents around Hampyung Bay and Haeje Peninsula, 2D numerical simulations for tidal currents and tide-induced residual currents were carried out. Dominant semidiurnal tidal currents have reversing form and flow NNE-SSW from northern Haeje Peninsula to Songi Island, E-S at northern Haeje Peninsula and NNW-SSE in Hampyung Bay. In flood, a part of currents from Imja Island~Nakwhol Island flow along the main stream flowing northeast at offshore region and the rest flow into Hampyung Bay flowing east along the northern coast of Haeje Peninsula. In ebb, currents from Hampyung Bay flow west along the northern coast of Haeje Peninsula and run together with the main stream flowing southeast at offshore region. The currents create an anticyclonic circulation in flood and a cyclonic circulation in ebb around Haeje Peninsula including Hampyung Bay. Tidal currents are accumulated on Doripo which located at the entrance of Hampyung Bay and show high current velocities. Tidal currents and tide induced residual currents are weak at the inside of Hampyung Bay which has narrow entrance, shallow water depth and wide intertidal zone. An anticyclonic eddy is formed around Gaksi Island as a result of tide induced residual currents. In northern coast of Haeje Peninsula, slow constant currents flow east. It is expected that a gradual change of sediment and an increase of flushing time for suspended materials are carried by tidal currents occurring in Hampyung Bay.

함평 월산리 유적은 전라남도 함평군 학교면 월산리 답854 일대에 위치한다. 이 유적의 발굴조사는 2002년 12월부터 다음 해 3월까지 동신대학교에서 실시하였다. 이 유적에서 출토된 한국식동검은 2016년 국립나주박물관 특별전시《보존과학 우리문화재를 지키다》에 전시하기 위해 보존처리 되었다. 그 과정에 서 XRF 분석을 통해 동합금조성을 확인하고 납동위원소비 분석을 통해 산지 추정을 하여 한국식동검의 제작기술과 청동문화를 검토하고자 하였다. 2점으로 수습된 동검은 성분 조성이 유사하였다. 구리, 주석, 납의 합금으로 확인되었으며, 소지 금속 부분의 함량은 각각 50.05, 18.14, 6.78wt.%와 64.04, 18.40, 5.91wt.%로 나타났다. 제작법을 확인하기 위해『주례고공기周禮考工記』의 금지육제金之六齊와 비교한 결과, 자르는 용도에 따른 합금비를 고려하여 제작한 것으로 판단되었다. 산지 추정은 동북아시아와 한반도 남부 분포도의 선행 연구된 결과에 대입하여 비교분석하였다. 그 결과 한반도 남부의 북동부 영남육괴, 동부 태백산 분지영역에 해당하며, 이에 속하는 강원도, 경상북도 일대에서 채취된 방연석이 원료로 사용되었을 가능성이 높은 것으로 나타났다. 추정된 산지와 동검이 출토 된 함평 월산리는 지리적으로 거리가 있다. 원료의 재사용 가능성도 있지만 원료 혼합 시 나타나는 분석 결과와 차이가 있어 다른 지역의 원료를 사용하여 제작되었을 가능성이 더 높은 것으로 추정된다. 이는 미량원소 분석을 통한 광물학적 및 고고학적 추가분석이 다각도에서 검토되어야 할 것이다.

본 연구에서는 함평만의 육상기인오염 물질의 유입특성을 파악하고, 물질순환을 정량화하기 위해, Simple box model을 적용하였다. 함평만의 하천 유입 오염부하 특성을 보면, BOD, COD, TOC의 평균 유기물질 오염부하가 각각 79.7 kg-BOD/day, 144.06 kg-COD/day, 93.0 kg-TOC/day를 나타내었다. 하천별 유기물 유입 오염부하량은 손불 방조제>주포교>양만단지 순으로 나타났다. 계절별로는 하계 강우시기인 7월에 높은 부하 특성을 보였다. 영양염류의 평균 유입 오염부하는 각각 20.9 kg-DIN/day, 17.1 kg-DIP/day, 148 kg-TN/day, 37.4 kg-TP/day를 나타내었다. 하천별 영양염 유입부하량은 양만단지>백옥교>주포교 순으로 나타났다. 박스모델을 이용한 함평만 물질수지에서 담수체류시간은 52.4일로 해수교환이 낮은 반 폐쇄성 해역의 특성을 나타내었다. 영양염 물질수지에서 용존 무기질소의 경우 △DIN이 (-)의 탈질상태를 나타내어 유입된 질소보다 광합성에 의한 소비 및 외해 유출이 큰 경향을 보였다. 용존 무기인의 경우 △DIP가 (+)를 나타내어 유기물 분해에 의한 공급, 퇴적물의 용출부하, 하천 유입부하가 식물플랑크톤에 의한 소비 및 외해 유출보다 큰 것으로 나타나 축적되는 경향을 보였다.

함평만 갯벌에서 2005년부터 2013년까지의 조사를 통해 동정된 저서규조류 중 가장 우점도가 높은 종은 Paralia sulcata였으며 연간 40종에서 77종의 범위로 동정되었다. 조사가 이루어진 8년 동안 출현종의 분석에서 완만하지만 지속적으로 다양도가 감소하는 경향을 나타냈다. 조사시기에 따른 출현종 분포에서는 전 지점에서 5월과 7월에 비교적 다양했고 3월에 종조성이 가장 단순한 것으로 나타났으나, 유의성이 없는 것으로 분석되었다. 표층 퇴적물의 연 평균 엽록소 a 농도는 21~65 mg m-2이었으며 2006년 이후 지속적으로 감소하는 경향을 나타내다가 2011년에는 세 지점 모두에서 일시 증가한 후 다시 감소하는 것으로 나타났다. 계절 분포에서는 봄철에 가장 높고 여름에서 가을로 접어드는 시점에 가장 낮은것으로 나타났다. 단위면적당 출현 개체수도 세 지점 모두에서 점진적으로 감소하는 경향을 나타냈고, 생물량도 감소하는 경향을 보여주었다. 온도에 따른 저서규조류 출현종수 Y=-0.0208X2+0.5264X+19.529 (r2=0.0269)의 식으로 표현되어 최고의 종 다양도는 15˚C에서 23.1종인 것으로 나타났고, 저서규조류 생물량 Y=-0.9181X2+27.011X+310.07 (r2=0.0797)의 식으로 표현되어 최고의 생물량은 15˚C에서 502.38 μm3 cm-2인 것으로 나타났다.

후기 홀로세 동안의 지형발달과 기후환경변화를 고찰하기 위해 함평천 유역의 충적평야에서 채취된 퇴적물 시료에 대한 탄소연대측정(AMS, Accelerated Mass Spectrometry), 토양유기탄소와 휴무스분석을 실시하였다. 최하부인 토탄층은 온난 습윤한 기후환경에 형성되었으며, 후빙기 중 Atlantic기에 해당되는 것으로 사료된다. 황갈색 사질점토층은 자연제방성 퇴적물이며, 대체로 온난하고 건조한 기후 환경에서 퇴적된 것으로 생각된다. 그 형성시기는 1,879-1,532 BC 이며, 이 시기는 후빙기 중 Sub-boreal기에 해당된다. 담갈색 점토층은 자연제방에서 배후습지로 이행되는 환경에 퇴적되었을 것으로 추측된다. 기후 환경은 온난하고 습윤하였으며, 후빙기 중 Sub-boreal에서 Sub-Atlantic으로 이행되는 시기에 형성된 것으로 유추된다. 상부의 담황갈색 점토층과 담갈색 점토층은 배후습지의 퇴적물로 생각된다. 담황갈색 점토층이 퇴적된 환경은 냉량하고 습윤한 기후환경이었을 것으로 생각되며, 이 시기는 후빙기 중 Sub-Atlantic에 대비될 가능성이 있다. 담갈색 점토층이 퇴적된 환경은 온난하고 건조한 기후환경이었을 것으로 생각된다. 그 형성 시기는 211-427 AD이며, 이 시기는 Post Roman Warm Period에 해당되는 것으로 유추된다.

함평만 갯벌에 출현한 저서규조류는 총 45종이었으며 Paralia sulcata가 가장 우점하는 것으로 나타났다. 출현종 분포에서는 전 지점에서 4월에 가장 다양했고 1월에 가장 단순한 종조성을 나타냈으나 큰 차이가 없는 것으로 나타나 고온기의 높은 다양도는 볼 수 없었다. 표층 퇴적물 시료의 chlorophyll a 농도는 19.7~35.2 mg m-2이었고 평균 28.7 mg m-2로 나타났다. 표층 퇴적물 내 pheopigment

함평만 해역에서 CTD, 조류 및 조석 자료를 이용하여 해수의 물성구조 및 조류 특성을 파악하였다. 이 지역 대기의 계절적 변화에 따라 수온, 염분은 여름철에 고온, 저염의 저밀도 상태를 나타내었으며, 겨울철에 저온, 고염의 고밀도 상태를 보였다. 특히, 여름철 소조기에 중심수로를 따라 조석전선과 유사한 수온 구조가 형성되었으며, 조석전선 위치를 나타내는 SH(=log10(H/U3), 여기서 H는 수심, U는 M2조류진폭)값은 2.4-3.5로 평가되었다. 또한 성층계수(φ)는 0.985-6.998 Joule/m3으로 내만으로 갈수록 점차적으로 증가하였다. 이러한 전선구조 발생은 함평만 내부의 넓은 갯벌을 포함하는 독특한 지형학적 특성과 조류 세기의 지역적 변화에 의해 발생되는 것으로 여겨진다. 함평만 입구에서 관측된 조류는 수심이 증가할수록 창조시간 보다 낙조시간이 짧았다. 이러한 조류의 비대칭적인 낙조우세현상은 넓은 대조차 조간대가 분포하고 있는 함평만에서 천해조의 발달로 인한 조석 왜곡 현상 결과로 해석되어진다.

한반도 서해안과 남해안에 위치한 반폐쇄된 함평만과 광양만에서 조간대 퇴적물의 계절변화를 조사하기 위하여 2∼4년 동안 입도와 집적률에 대한 모니터링을 실시하였다. 함평만 조간대의 경우, 니질조간대에서는 겨울에 퇴적되고 여름에 침식되는 반면, 혼합조간대에서는 여름에 퇴적되고 겨울에 침식되는 상반된 경향을 보였다. 이와 같은 현상은 함평만 조간대에서는 일차적으로 몬순계절풍에 의한 파랑의 발달과 조간대 지형이 퇴적물의 계절변화에 중요한 요소로 작용하기 때문이다. 그러나 광양만 조간대에서는 가을과 겨울, 봄에 퇴적되고 여름에 침식되어 함평만 조간대와는 다른 양상을 보였다. 이와 같은 현상은 광양만 조간대는 함평만 조간대와는 달리 지형적 특징에 따라 파랑의 발달이 제한되어 상대적으로 창조우세의 조류가 중요한 요소로 작용하기 때문이다. 그러나 여름에는 간헐적으로 발생하는 태풍과 폭우가 조간대의 침식을 가속화하며, 이러한 태풍과 폭우는 파랑의 발달이 제한된 남해안의 반폐쇄된 조간대에서 여름 동안 중요한 침식유발 요인으로 작용할 것으로 생각된다.

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.

중생대 백악기 함평분지의 고퇴적환경과 지질연대를 지화학, 암상 분포, 퇴적암석학 그리고 고식물학 측면에서 재고찰을 시도하였다. 연구 결과는 함평분지가 하성과 호성층으로 구성된 구조적으로 활동적인 분지였음을 시사한다. 이 분지에서는 주변 지형과 관련되어 분명한 환경 변화를 시사하는 산성응회암류, 흑색 셰일/사암상, 적색층, 응회암질 역암을 포함하는 중성응회암류 등 4가지 암상이 인지되었다. 구조적 운동에 수반하여 일어난 화산활동이 이들 퇴적층을 형성시킨 퇴적물을 주로 제공하였을 것이다. 이들 퇴적층들은 인접한 해남분지와 잘 대비된다. 그리고 화산성 기원의 퇴적물들은 유천층군에 해당하는 능주층의 경우와 유사하다. 분지 내에서 흑색 셰일의 광역적인 분포는 혐기성 환경 하에서 퇴적이 이루어졌음을 지시한다. 이들 암층에 있어서의 유기탄소의 함량(0.81%에서 1.75%)은 석유근원 셰일의 평균치 정도로 나타났다. 식물화석은 흑색셰일과 사암에서 산출된다. Platanoid류 잎 화석의 산출은 이들 퇴적층이 Oishi의 피자식물 계열 지층에 해당하며 시대상 Aptian/Albian 또는 보다 신기 지층임을 시사한다.

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.

In this study, we analyze changes in soil heat flux and air temperature in August (summer) and January (winter) according to net radiation, at a mud flat in Hampyeong Bay. Net radiation was observed as -84.2~696.2 W/m2 in August and -79.4~352.5 W/m2 in January. Soil heat flux was observed as -80.7~139.5 Wm-2 in August and -49.09~137 W/m2 in January. Air temperature was observed as 24.2~32.9˚C in August and -1.5~11.1˚C in January. The rate of soil heat flux for net radiation (HG/RN) was 0.17 in August and 0.34 in January. Because the seasonal fluctuation in net radiation was bigger than the soil heat flux, net radiation in August was bigger than in January. We estimated a linear regression function to analyze variations in soil heat flux and air temperature by net radiation. The linear regression function and coefficient of determination for the soil heat flux by net radiation was y=0.19x-7.94, 0.51 in August, and y=0.39x-11.69, 0.81 in January. The time lag of the soil heat flux by net radiation was estimated to be within ten minutes in August 2012 and January 2013. The time lag of air temperature by net radiation was estimated at 160 minutes in August, and 190 minutes in January.