강으로부터 해양으로 유입되는 퇴적물은 유역분지의 지질, 지리, 지형, 기후 등의 영향을 반영하며, 육상 유역분 지에서 퇴적물 생성 과정에서 수반되는 화학적 풍화는 대기 중 이산화탄소 농도를 조절하는 데에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 한반도 남해안 낙동강 하구 인근 해저 표층 퇴적물의 지화학 조성을 이용하여 화 학적 풍화의 강도와 퇴적물의 기원지에 분포하는 암석의 조성을 추정하였다. 연구 시료의 화학적 풍화 강도는 중간에 낮은 정도(평균 Chemical Index of Alteration=68)이며 A-CN-K 도표에서 추정한 풍화의 추세는 퇴적물의 기원지 성분 이 평균적인 상부 대륙지각과 매우 유사한 것으로 보인다. 이는 낙동강 유역분지에 분포하는 중생대 화강암류와 경상누 층군 퇴적암이 혼합된 성분을 반영하는 것으로 판단되기 때문에 연구 대상인 퇴적물이 낙동강 하구로부터 유입되는 퇴 적물의 성분을 대표하는 것으로 해석한다. 표층 퇴적물의 희토류원소는 분화된 경희토류-중희토류의 비와 음의 Eu 이상 을 나타내어 상부 대륙지각과 매우 유사하다. 본 연구의 결과를 전 세계 강 하구 퇴적물 자료 및 국내의 큰 강 자료와 비교하였으며, 이를 통하여 지질 및 지형의 잠재적인 영향을 고려할 수 있다.

대조차 개방형 조간대 퇴적물에 대한 태풍 효과를 한국 서해안 고창 동호리 조간대에서 연구하였다. 2010년 태 풍 곤파스 전·후와 2018년 솔릭 전·후에 나타난 표층 퇴적물 조직, 집적률, 퇴적상 변화를 관측하였다. 두 개의 태풍 곤파스와 솔릭은 각각 2010년 9월 1일과 2일, 2018년 8월 23일과 24일 사이에 한반도 남서부 연안에 상륙하여 내륙을 관통하였다. 태풍 곤파스 전·후와 솔릭 전·후에 고창 동호리 조간대의 측선을 따라 30m 간격으로 표층 퇴적물을 채취 하고 집적률을 측정하였다. 동호리 조간대를 평균고조면, 평균해수면, 평균저조면을 기준으로 고조대, 중조대, 저조대로 세분하여 연구하였다. 두 태풍 모두 태풍 후에 고조대는 퇴적되었고 중조대와 저조대는 침식되었다. 고조대에서 저조대 방향으로 갈수록 집적률이 감소하였다. 고조대의 표층 퇴적물 조직은 두 태풍 모두 태풍 후에 평균 입도는 세립해지고 분급은 양호해졌다. 중조대의 표층 퇴적물 조직은 변화가 거의 없었으며, 저조대는 일부 구간에서 태풍 후에 띠 형태의 퇴적체가 나타났다.

We determined the composition of water and sediment bacterial assemblages from the East Sea using 16S rRNA gene sequencing. Total bacterial reads were greater in surface waters (<100 m) than in deep seawaters (>500 m) and sediments. However, total OTUs, bacterial diversity, and evenness were greater in deep seawaters than in surface waters with those in the sediment comparable to the deep sea waters. Proteobacteria was the most dominant bacterial phylum comprising 67.3% of the total sequence reads followed by Bacteriodetes (15.8%). Planctomycetes, Verrucomicrobia, and Actinobacteria followed all together consisting of only 8.1% of the total sequence. Candidatus Pelagibacter ubique considered oligotrophic bacteria, and Planctomycetes copiotrophic bacteria showed an opposite distribution in the surface waters, suggesting a potentially direct competition for available resources by these bacteria with different traits. The bacterial community in the warm surface waters were well separated from the other deep cold seawater and sediment samples. The bacteria exclusively associated with deep sea waters was Actinobacteriacea, known to be prevalent in the deep photic zone. The bacterial group Chromatiales and Lutibacter were those exclusively associated with the sediment samples. The overall bacterial community showed similarities in the horizontal rather than vertical direction in the East Sea.

본 연구에서는 낙동강 수계 8개의 보 구간에서 퇴적물의 변화에 대하여 알아보았다. 보 구간의 퇴적물을 채취하여 유기물, 영양염류, 금속류 항목을 분석하였으며, 시간의 흐름에 따른 변화를 알아보았다. 보를 기준으로 상류부에는 퇴적물이 세립해지거나 세립한 퇴적물이 증가와 감소를 반복하는 것으로 나타났으며, 하류부에서 조립한 퇴적물을 유지하는 것으로 나타났다. 퇴적물의 유기물 및 영양염류는 입도와 강한 상관성을 보이고 있으며, 조립한 상태를 유지하는 지점보다 퇴적물이 세립해지는 지점에서 증가하였다. 유기물과 영양염류의 농도가 증가하는 지점이 있었으나 하천·호소 퇴적물 오염평가 기준의 기준치를 넘는 지점이 없어 유기물, 영 양염류에 대하여 오염 정도가 미약한 상태로 보인다. 금속류의 경우 전반적으로 농도가 증가하는 것으로 나타났으며, 입도 및 유기물, 영양염류와 상관성이 미약하였다. 일부 금속이 독성이 나타날 가능성이 있는 II등급에 속하는 지점이 있으나 I등급과 농도 차이가 많지 않으며 대부분의 금속이 I등급 을 유지하여 금속류에 대한 오염정도는 미약한 것으로 판단 된다. 본 연구결과가 낙동강 수계의 퇴적물 변화를 모두 대표 할 수는 없지만 보 구간의 퇴적물 변화 특성을 이해하는 자료로 활용이 가능할 것으로 생각되며, 향후 독성평가를 진행 하거나 보 구간에서 입도와 금속류의 분포 및 상관관계에 대한 지속적인 연구가 진행되어야 할 것으로 보인다.

수산자원보호구역의 유기물과 중금속 분포특성을 파악하기 위하여 2017년 2월 남서해연안 5개 수산자원보호구역(가막만, 여자 만, 득량만, 완도연안, 영광연안) 54개 정점에서 표층 퇴적물을 채취하여 입도, 강열감량(IL), 화학적산소요구량(COD), 산휘발성황화물(AVS) 및 중금속(As, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Pb, Zn)을 분석하였다. 평균입도(Mz)는 평균 7.4±0.1Ø 였으며, 주로 세립한 니(mud) 퇴적물로 구성되어 있었다. IL, COD와 AVS의 평균농도는 각각 4.63±0.96 %, 13.0±3.1 mgO2/g·dry, 0.092±0.124 mgS/g·dry 였으며, 영광연안이 다른 보호구역에 비해 낮았다. 중금속의 평균농도는 각각 As 7.5±0.9 mg/kg, Cd 0.04±0.02 mg/kg, Cr 70.2±9.7 mg/kg, Cu 15.3±2.8 mg/kg, Fe 3.3±0.5 %, Hg 0.014±0.003 mg/kg, Pb 25.0±6.0 mg/kg, Zn 99±14 mg/kg 였으며, 보호구역내 대부분 만 안쪽에서 높고 만 외측 및 외측연안에서 낮은 특성을 보였다. 퇴적물기준 (sediment quality guidelines, SQGs), 오염부하량지수(pollution load index, PLI), 생태계위해도지수(ecological risk index, ERI)를 사용하여 퇴적물 중 금속 오염도를 평가한 결과, 남서해연안 수산자원보호구역 퇴적물은 수산생물 및 저서생물에 영향을 주지 않는 안전한 중금속 농도를 유지 하고 있었다.

서해안 대조차 개방형 연안에서 2010년 태풍 곤파스 전후에 나타난 지형, 표층 퇴적물, 퇴적상 변화에 대해 연구하였다. 소형의 강한 태풍인 곤파스는 2010년 9월 1일과 2일 사이에 한반도 남서부 해안에 상륙하여 내륙을 관통했다. 태풍 전후에 고창 동호리 조간대의 측선을 따라 30 m 간격으로 22개 지점에서 지형을 측량하고 표층 퇴적물을 채취하였다. 연구 지역을 평균고조면, 평균해수면, 평균저조면을 기준으로 고조대, 중조대, 저조대로 구분하였다. 태풍 전후의 지형 변화는 고조대에서 평균 0.03 m 퇴적, 중조대에서 평균 −0.15 m 침식, 저조대에서 평균 −0.39 m 침식으로 나타났다. 조간대의 태풍 전후 표층 퇴적물은 주로 세립사와 중립사로 구성되며, 세립사의 비율이 가장 높게 나타났다. 태풍 후 표층 퇴적물은 태풍 전에 비해 평균입도가 세립해졌고, 양호한 분급을 보였다.

고창 개방형 조간대는 황해의 동편, 한국 서남해 연안에 위치하며, 대조차, 개방형 연안, 모래 저질의 특징을 보 인다. 본 연구는 고창 조간대에서 표층 퇴적물의 계절별 퇴적상 변화를 연구하였다. 2014년 2월, 5월, 8월, 11월의 사계 절에 3개 측선을 따라 총 252개 지점에서 표층 퇴적물을 채취하고 분석하였다. 고창 조간대의 2014년 표층 퇴적물은 주로 세립 사질 퇴적물로 구성되며, 계절별로 겨울에 조립하고, 여름에 세립한 경향을 보였다. 연구 지역 인근의 계절별 파랑과 조위 관측 자료에 근거하여, 고창 조간대의 표층 퇴적작용에 영향을 미치는 요인은 파랑이 조석보다 계절의 변화 효과가 큰 것으로 해석되었다. 겨울에 상대적으로 큰 파고의 파랑 영향으로 표층 퇴적물이 조립한 반면, 여름에는 상대적으로 낮은 파고의 파랑 영향으로 세립한 것으로 해석되었다. 고창 조간대의 2014년 퇴적상 공간 분포는 고조대 의 계절별 편차가 저조대에 비해 상대적으로 크게 나타났으며, 고조대 입도가 조립하고 분급이 불량하게 나타났다. 고 조대에서 저조대 방향으로 갈수록 입도가 세립해지고 분급이 양호해지며 계절별 편차가 작아졌다.

2013년 8월 진해만을 대상으로 표층 퇴적물을 채취하여 미량금속(As, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Pb, Zn)의 분포를 살펴보고, 오염도를 분석하였다. 미량금속의 평균농도는 As 11.1 mg/kg, Cd 0.52 mg/kg, Co 14.1 mg/kg, Cr 69.8 mg/kg, Cu 57.2 mg/kg, Fe 3.7 %, Hg 0.064 mg/kg, Mn 600 mg/kg, Pb 40.1 mg/kg, Zn 167.2 mg/kg 의 범위로 조사되었다. 미량금속 중 As, Co, Cr, Fe의 농도는 만 전반적으로 균일한 분포를 보였다. 반면, Cd, Hg, Pb, Zn는 마산만을 포함한 진해만의 북쪽 해역, Cu는 진해만 남동쪽의 고현만, Mn은 거제도 북쪽과 마산만 남쪽을 잇는 만 동쪽방면의 외해로 열린 해역에서 국지적으로 높은 농도를 나타냈다. 각 미량금속의 공간적 분포, 퇴적물 입도 및 미량금속 간의 상관관계와 요인분석 결과 등을 종합적으로 검토해봤을 때, Co, Cr, Fe는 퇴적물의 입도, Mn은 퇴적물의 산화환원 상태, 그리고 As, Cd, Cu, Hg, Pb, Zn은 만 주변의 오염활동으로 인한 미량금속 공급에 따라 분포가 지배되는 것으로 파악되었다. 미량금속 중 As, Cd, Cr, Hg, Pb의 농도를 국내 해양 퇴적물 환경기준인 주의기준(TEL), 관리기준(PEL)과 비교 시, Cd, Hg, Pb의 농도가 만의 북쪽인 마산만 주변에서 주의기준을 초과하였다. 각 미량금속의 농축계수 및 농집지수를 계산한 결과, As, Cd, Cu, Hg, Mn, Pb, Zn가 일부 해역에서 인위적 오염을 보였다. 이 중 As, Mn, Zn은 우려할만한 수준의 오염을 보이진 않았으나, 마산만을 포함한 만 북쪽에서는 Cd, Hg, Pb, 만 남동쪽 가장 안쪽의 고현만에서는 Cu로 인한 오염 수준이 비교적 높게 나타나 해당 원소의 농축에 대해 주의가 필요할 것으로 판단된다.

In order to evaluate the pollution of heavy metals in offshore surface sediments around shipyards in Korea, surface sediment samples were collected at eleven stations around four major shipyards located in the southeastern coast of Korea in summer 2010 and nine kinds of heavy metals such as copper(Cu), zinc(Zn), cadmium(Cd), lead(Pb), chrome(Cr), arsenic(As), mercury(Hg), iron(Fe) and aluminum(Al) in sediments were analyzed. The concentrations of Cu at all sampling stations were in the range of 47.10 ~ 414.96 mg/kg and exceeded TEL(Threshold Effects Level) 20.6 mg-Cu/kg of Korean marine environmental standards for offshore sediments and ERL(Effect Range-Low) 34.0 mg-Cu/kg . The concentrations of Cu at seven stations around four shipyards were 65.18 ~ 414.96 mg/kg and exceeded PEL(Probable Effects Level) 64.4 mg-Cu/kg of Korean marine environmental standards for offshore sediments. The concentration of Cu at one station around B-shipyard was 414.96 mg/kg and exceeded ERM(Effect Range-Median) 270.0 mg-Cu/kg . The concentrations of Zn at all stations were in the range of 135.09 ~ 388.79 mg/kg which exceeded ERL 150.0 mg-Zn/kg . The concentrations of Zn at seven stations around four shipyards were 157.57 ~ 388.79 mg/kg and exceeded PEL 157.0 mg-Zn/kg . The concentration of Zn at one station around B-shipyard was 388.79 mg/kg and was approaching ERM 410.0 mg-Zn/kg . The concentrations of Cd at all stations were in the range of 0.11 ~ 0.54 mg/kg and were below TEL 0.75 mg-Cd/kg and ERL 1.2 mg-Cd/kg . The concentrations of Pb at all stations were in the range of 18.04 ~ 105.62 mg/kg . The concentrations of Pb at two stations around B-shipyard were 73.87 ~ 105.62 mg/kg which exceeded TEL 44.0 mg-Pb/kg and ERL 46.7 mg-Pb/kg , and were below PEL 119.0 mg-Pb/kg and ERM 218.0 mg-Pb/kg . The concentrations of Cr at all stations were in the range of 51.26 ~ 85.39 mg/kg. The concentration of Cr at one station around B-shipyard was 85.39 mg/kg and exceeded ERL 81.0 mg-Cr/kg . The concentrations of As at all stations were in the range of 8.70 ~ 22.15 mg/kg which exceeded ERL 8.2 mg-As/kg and were below ERM 70.0 mg-As/kg . The concentrations of As at eight stations around A-shipyard, B-shipyard and D-shipyard were 14.93 ~ 22.15 mg/kg which exceeded TEL 14.5 mg-As/kg and were below PEL 75.5 mg-As/kg . The concentrations of Hg at all stations were in the range of 0.02 ~ 0.35 mg/kg. The concentrations of Hg at three stations around A-shipyard were 0.11 ~ 0.13 mg/kg which were almost equal to TEL 0.11 mg-Hg/kg . Those at two stations around B-shipyard were 0.27 ~ 0.35 mg/kg which exceeded TEL 0.11 mg-Hg/kg and ERL 0.15 mg-Hg/kg, and were below PEL 0.62 mg-Hg/kg and ERM 0.71 mg-Hg/kg. The concentrations of Fe and Al at all stations were in the range of 2.90 ~ 3.66 % and 3.12 ~ 6.80 %, respectively. These results imply that heavy metals such as copper, zinc, lead, arsenic and mercury were likely to be transferred to marine environment from shipyards, especially from B-shipyard.

연안생태계의 영양상태와 환경적 질을 평가하기 위하여, 2007년 2월 남해연안의 총 25개 소해역, 131개 정점을 대상으로 표층 퇴적물의 입도조성, 광합성 색소, 총유기탄소, 총질소, 생화학적 조성(단백질, 탄수화물, 지질) 등을 분석하였다. 다차원 분석 결과 4개의 그룹으로 나뉘었으며, 일원분산분석에서 단백질, 탄수화물, biopolymeric carbon 농도의 차이가 뚜렷하게 나타났다. 이를 토대로 퇴적물 내 생화학적 조성을 이용한 영양상태 기준을 설정하였으며, 조사해역의 영양상태를 평가한 결과 산업폐수 및 생활하수 유입이 많은 마산만, 진해만, 행암만을 포함한 I그룹을 과영양 상태, 양식시설이 밀집한 통영, 고성 자란, 거제연안 등의 II그룹은 부영양 상태로 추정되었으며, 가막만, 득량만, 여자만 등의 III그룹은 중영양 상태로, 나머지 신안, 진도, 무안을 포함한 IV그룹은 빈영양 상태로 추정되었다. 본 연구결과로 퇴적물의 생화학적 조성을 이용한 영양상태 구분은 연안역의 영양도 평가를 위하여 유용한 방법으로 사용되어 질 수 있다고 판단된다.

한반도 서남해안의 고창군 광승리 개방형 대조차 해빈에서 계절에 따른 표층 퇴적상과 퇴적환경 변화를 연구하였다. 표층 퇴적물은 3개 측선의 45지점(각 측선 당 15개 지점)에서 사계절(2006. 5.~2007. 2.)동안 채취하고 분석하였다. 광승리 해빈의 표층 퇴적물은 대부분 세립질 모래로 구성되어 있으며, 평균 입도는 겨울에 가장 조립하게 나타난다. 펄 퇴적상은 여름에 부분적으로 존재하는 반면, 겨울에는 거의 나타나지 않는다. 표층 퇴적물의 공간 분포는 봄, 가을, 겨울에 세립사와 중립사가 해안선과 평행한 띠 모양으로 나타난다. 연구지역의 북쪽에서는 여름에 세립사, 겨울에 조립사가 우세하게 나타난다. 여름 광승리 해빈의 표층 퇴적물에 미치는 영향은 조석이 파랑보다 효과적인 것으로 해석된다.

한반도 서남해안의 고창군 동호 포켓형 대조차 해빈에서 계절에 따른 퇴적물 조직과 퇴적 환경 변화를 연구하였다. 표층 퇴적물은 3개 측선의 45지점(각 측선 당 15개 지점)에서 4계절(2006년 5월-2007년 2월) 동안 각각 채취하였다. 동호 해빈의 표층 퇴적물은 세립사, 중립사, 조립사로 대부분 구성되어 있으며, 함량비는 세립사가 가장 크다. 평균 입도는 여름에 가장 조립하게 나타난다. 표층 퇴적물의 공간분포는 봄, 가을, 겨울의 세 계절에 세립사와 중립사가 해안선과 평행한 띠 모양으로 나타나는 반면, 여름에는 중립사가 연구지역의 북쪽 부분에 우세하게 나타난다. 여름 동호 해빈의 표층 퇴적물에 미치는 영향은 조석이 파랑보다 효과적인 것으로 추정된다.

이 연구는 2009년 1월부터 9월까지 총 4회(1월, 4월, 7월 9월) 사천만에서 해수와 표층퇴적물의 세균학 적․이화학적 특성을 조사한 것이다. 조사기간 중에 수온은 5.3∼24.9℃(평균 17.7±0.4℃), 투명도는 1.4∼2.5m(평균 1.8±0.5m), 부유물질 농도는 16.2∼35.8㎎/L(평균 24.2±2.2㎎/L), 화학적산소요구량 (COD)는 1.42~3.29 ㎎O2/L(평균 2.06±0.55 ㎎O2/L), 용존산소(DO)는 6.7∼9.5㎎/L(평균 7.9±0.6 ㎎ /L)로 각각 조사되었다. 대장균군과 분변계대장균의 검출 범위는 <1.8∼7,900 MPN/100mL (GM 214.7 MPN/100mL)과 <1.8∼330 MPN/ 100mL (GM 9.7 MPN/100mL)로 각각 나타났다. 대장균군은 시료의 75.0%, 분변계대장균은 57.1%가 각각 양성을 나타내었다. 대장균군에 대한 분변계대장균의 양성율은 76.2%로 나타났다. 조사기간 중에 사천만에서의 표층퇴적물의 수분함량, 강열감량, COD 및 AVS의 평균 값은 53.28±2.58%, 9.38±0.42%, 14.23±3.36㎎O2/g, 0.09±0.07㎎S/g로 각각 조사되었다.

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.