Ocean biogeochemistry plays a crucial role in sustaining the marine ecosystem and global carbon cycle. To investigate the oceanic biogeochemical responses to iron parameters in the tropical Pacific, we conducted sensitivity experiments using the Nucleus for European Modelling of the Ocean–Tracers of Ocean Phytoplankton with Allometric Zooplankton (NEMO-TOPAZ) model. Compared to observations, the NEMO-TOPAZ model overestimated the concentrations of chlorophyll and dissolved iron (DFe). The sensitivity tests showed that with increasing (+50%) iron scavenging rates, chlorophyll concentrations in the tropical Pacific were reduced by approximately 16%. The bias in DFe also decreased by approximately 7%; however, the sea surface temperature was not affected. As such, these results can facilitate the development of the model tuning strategy to improve ocean biogeochemical performance using the NEMOTOPAZ model.

프리지아 ‘Mauve Topaz’는 2006년 농촌진흥청 국립원예특 작과학원에서 보라색 홑꽃 ‘Avila’ 품종과 보라색 겹꽃 ‘Blue Bayou’ 품종을 교배하여 획득한 종자로부터 2007년 연보라색 다화성 홑꽃 프리지아 계통을 선발하였다. 2007년부터 2011년까지 개화 생육특성검정 및 육성계통평가회의 기호도 평가 를 통해 선발되어 2012년 직무육성품종심의회를 통해 ‘Mauve Topaz’로 명명하였으며 2014년 품종보호등록 되었다. ‘Mauve Topaz’는 RHS color chart V85A 연보라색 홑꽃 프리지아 품 종으로 초장이 109.7cm로 대조품종 ‘Avila’, 103.7cm 및 ‘Blue Bayou’ 76.0cm에 비해 길고, 구근부패병에 강한 특징이 있다. 프리지아 ‘Mauve Topaz’는 개화소요일수는 136일로 대비품종 보다 약 2 ~ 25일 정도 빠르며 소화수 및 소화장은 각각 13.0 개, 9.3cm이며 화폭은 6.2mm, 분지수 및 자구번식력은 4.3 개, 4.1배이다.

본 연구는 토파즈의 인공착색 처리 방법을 설정하기 위하여 브라질, 중국, 인도, 나이지리아, 스리랑카 등 5개국에서 산출된 토파즈를 대상으로, 전자현미분석(EPMA), 중성자활성분석(NAA), X선 회절분석, 라만 분광분석, 주사현미경(SEM), 부식시험, 굴절률측정, 비중측정, 유체 포유물 관찰 등의 실험을 실시하여 광물학적, 화학적 특성에 관한 연구를 수행하였다. 연구 결과 토파즈는 산지에 따라 화학적, 구조적 및 물리적 특성의 차이를 나타내었으며 특히, F와 OH 고용체 함량의 차이는 물리적, 구조적 특성과 밀접한 관련성이 있음이 확인되었다. F에 대한 OH로 치환정도가 가장 높은 인도산 토파즈는 굴절률, 단위포상수 b, 단위포 체적 및 δ021값이 가장 크고, 비중값은 가장 작으며 스리랑카산, 중국산, 브라질산, 나이지리아산순으로 F에 대한 OH로 치환 정도가 낮다. F에 대한 OH로 치환정도가 가장 낮은 나이지리아산 토파즈는 굴절률, 단위포상수 b, 단위포 체적 및 δ021값이 가장 작고, 비중값은 가장 크다. 토파즈내에 함유되는 미량원소종은 Na, Fe, Br, Co, Ce, La, Sm, Th, Au, Sc, Cr 등이며 이러한 미량원소의 정성정량적 특성은 물리적 특성에는 거의 영향을 미치지 않았다. 라만 분광분석 결과 토파즈의 피크는 산지에 따라 강도의 차이를 나타내었으며 브라질산과 인도산은 455∼458(cm-1)근처의 피크, 중국산은 282∼284(cm-1) 근처의 피크가 나타나지 않았다. 산지에 따른 결정구조결함 특성은 주로 point-bottom pit의 negative crystal defect(인도산, 나이지리아산)와 curl-bottom pit의 net work defect(브라질산, 중국산)로 구분되며, 결정내에 발달하는 미세한 균열을 따라 형성된 선결함 양상(linear defect)을 보여준다. 유체 포유물의 특징은 브라질산이 액상 CO2를 가지는 III형이고, 중국산에는 유체 포유물이 거의 관찰되지 않으며 단지 10μm이하의 매우 작은 크기인 초생포유물의 극소량 존재한다. 인도산은 기체가 풍부한 II형이고, 나이지리아산은 암염, 실바이트 등의 고체 포유물을 함유하는 IV형이며 스리랑카산은 거의 대부분의 유체 포유물이 2차 생성의 I형이 주로 형성되어 있다. 본 연구의 결과는 광물학적 특성의 차이를 갖는 산지별 토파즈의 인공착색을 위한 처리 방법을 설정하는 유용한 기초 자료로 이용될 수 있을 것이다.