동해 연안양식장 주변해역의 월별 변화에 따른 수괴의 분포와 생물화학적 특성을 파악하기 위하여 2012년 짝수 월(2-12월)에 속초, 죽변, 감포 연안의 3개 지점에서 CTD 관측과 함께 용존산소(DO), 클로로필 a(Chl-a), 질산염과 인산염의 N/P 비의 분포 특성을 조사하였다. 속초, 죽변 및 감포 해역에 대한 등밀도선 위의 수온(T)-염분(S)도로 수괴를 분석한 결과, 이들 해역은 대마난류 표층수, 대마난류 중층수 및 북한한류수로 나타났다. 이들 수괴에서 수온과 염분의 분포 범위를 보면, 대마난류 표층수는 수온 $20-28.3^{\circ}C$와 염분 31.04-33.75, 대마난류 중층수는 수온 $8.1-16.3^{\circ}C$와 염분 33.00-34.49, 북한한류수는 수온 $1.8-9.4^{\circ}C$와 염분 33.78-34.42를 나타내었다. DO는 동계(12월, 2월)에 남에서 북, 봄철(4월, 6월)과 가을철(10월)에는 상층에서 하층, 하계(8월)는 중층을 중심으로 상하층으로 갈수록 그 농도가 높았다. Chl-a 농도는 동계(2월), 춘계(4월), 추계(10월-12월)에 $0.4{\mu}g/L$ 이하로 낮았고, 6-8월은 다른 월에 비해 고농도가 넓게 분포하였다. 특히, 감포는 8월에 강한 수온과 염분의 약층이 형성된 곳에서 띠 형태로 $2{\mu}g/L$ 이상의 고농도가 분포하였다. N/P 비는 2-6월과 12월은 전반적으로 그 비가 16 이하로 질산염이 영양염의 제한요소로 작용하였고, 8-10월은 그 비가 16 이상으로 연안 부근에서 인산염이 영양염의 제한 요소로 작용한 곳이 많이 나타났다.
동해 연안양식장 주변해역의 월별 변화에 따른 수괴의 분포와 생물화학적 특성을 파악하기 위하여 2012년 짝수 월(2-12월)에 속초, 죽변, 감포 연안의 3개 지점에서 CTD 관측과 함께 용존산소(DO), 클로로필 a(Chl-a), 질산염과 인산염의 N/P 비의 분포 특성을 조사하였다. 속초, 죽변 및 감포 해역에 대한 등밀도선 위의 수온(T)-염분(S)도로 수괴를 분석한 결과, 이들 해역은 대마난류 표층수, 대마난류 중층수 및 북한한류수로 나타났다. 이들 수괴에서 수온과 염분의 분포 범위를 보면, 대마난류 표층수는 수온 $20-28.3^{\circ}C$와 염분 31.04-33.75, 대마난류 중층수는 수온 $8.1-16.3^{\circ}C$와 염분 33.00-34.49, 북한한류수는 수온 $1.8-9.4^{\circ}C$와 염분 33.78-34.42를 나타내었다. DO는 동계(12월, 2월)에 남에서 북, 봄철(4월, 6월)과 가을철(10월)에는 상층에서 하층, 하계(8월)는 중층을 중심으로 상하층으로 갈수록 그 농도가 높았다. Chl-a 농도는 동계(2월), 춘계(4월), 추계(10월-12월)에 $0.4{\mu}g/L$ 이하로 낮았고, 6-8월은 다른 월에 비해 고농도가 넓게 분포하였다. 특히, 감포는 8월에 강한 수온과 염분의 약층이 형성된 곳에서 띠 형태로 $2{\mu}g/L$ 이상의 고농도가 분포하였다. N/P 비는 2-6월과 12월은 전반적으로 그 비가 16 이하로 질산염이 영양염의 제한요소로 작용하였고, 8-10월은 그 비가 16 이상으로 연안 부근에서 인산염이 영양염의 제한 요소로 작용한 곳이 많이 나타났다.
In order to understand the characteristics of oceanic environment in the coastal aquaculture waters of the East Sea, the observation of the CTD (temperature and salinity), dissolved oxygen, chlorophyll a and N/P (DIN ($NO_2$-N, $NO_3$-N, $NH_4$-N) : DIP($PO_4$
In order to understand the characteristics of oceanic environment in the coastal aquaculture waters of the East Sea, the observation of the CTD (temperature and salinity), dissolved oxygen, chlorophyll a and N/P (DIN ($NO_2$-N, $NO_3$-N, $NH_4$-N) : DIP($PO_4$-P)) ratio was carried out at Sokcho, Jukbyon and Gampo in February, April, June, August, October, December 2013. Based on T(temperature)-S(salinity) diagram analysis, the water masses in the study area were divided into 3 groups; Tsushima Surface Water (TSW: $20-28.3^{\circ}C$ temperatures and 31.04-33.75 salinities), Tsushima Middle Water (TMW: $8.1-16.3^{\circ}C$ and 33.00-34.49), and North Korean Cold Water (NKCW: $1.8-9.4^{\circ}C$ and 33.78-34.42). In winter, DO concentrations in the northern part were higher than those in southern part. In spring and fall, they were low in the surface layer, and increased in summer. Chl-a concentrations < $0.4{\mu}g/L$ dominated in February, April, October and December. Chl-a concentrations were higher in June and August. In particular, the highest Chl-a concentration > $2{\mu}g/L$ was observed in the middle layer of Gampo in August. In February, April, June and December, the N/P ratio in the most of the water masses was less than the Redfield ratio (16), indicating that nitrate did act as a limiting factor in phytoplankton growth. On the contrary, in August and October, the N/P ratio in surface and sub-surface layer was greater than the Redfield ratio, suggesting that phosphate was a limiting factor.
In order to understand the characteristics of oceanic environment in the coastal aquaculture waters of the East Sea, the observation of the CTD (temperature and salinity), dissolved oxygen, chlorophyll a and N/P (DIN ($NO_2$-N, $NO_3$-N, $NH_4$-N) : DIP($PO_4$-P)) ratio was carried out at Sokcho, Jukbyon and Gampo in February, April, June, August, October, December 2013. Based on T(temperature)-S(salinity) diagram analysis, the water masses in the study area were divided into 3 groups; Tsushima Surface Water (TSW: $20-28.3^{\circ}C$ temperatures and 31.04-33.75 salinities), Tsushima Middle Water (TMW: $8.1-16.3^{\circ}C$ and 33.00-34.49), and North Korean Cold Water (NKCW: $1.8-9.4^{\circ}C$ and 33.78-34.42). In winter, DO concentrations in the northern part were higher than those in southern part. In spring and fall, they were low in the surface layer, and increased in summer. Chl-a concentrations < $0.4{\mu}g/L$ dominated in February, April, October and December. Chl-a concentrations were higher in June and August. In particular, the highest Chl-a concentration > $2{\mu}g/L$ was observed in the middle layer of Gampo in August. In February, April, June and December, the N/P ratio in the most of the water masses was less than the Redfield ratio (16), indicating that nitrate did act as a limiting factor in phytoplankton growth. On the contrary, in August and October, the N/P ratio in surface and sub-surface layer was greater than the Redfield ratio, suggesting that phosphate was a limiting factor.
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문제 정의
본 연구에서는 동해 연안양식장 주변해역의 월별 해양학적 (수괴 분석과 생물·화학적 특성) 특성을 파악하기 위하여 2012년 짝수 월(2-12월)에 속초, 죽변, 감포 연안에서 CTD 관측과 함께 생물 화학적 분포 특성을 조사하였다.
본 연구에서는 동해 연안에 위도별로 남북에 걸친 대표적인 해역인 감포, 죽변 및 속초를 중심으로 한 연안 양식장 주변의 해양학적 특성을 파악하고자 하였다. 특히, 물리해양 학적 요소로 중요한 수온(T)과 염분(S) 값을 이용한 T-S도를 작성하여 이들 해역에 분포한 수괴(water mass)들을 중점적으로 분석하고자 한다.
본 연구에서는 속초, 죽변, 감포 3개 해역의 월별 해양환경 특성을 파악하기 위하여 동해수산연구소의 탐구 12호를 이용하여 2012년 짝수 월(2-12월)에 해양조사를 하였다. 여기서, 3개 해역의 연안 조사 정점은 국립수산과학원에서 조사하는 동해 정선해양관측 조사의 연안쪽 연장선상에 있다(Fig.
제안 방법
DO는 Winkler-Azide 변법으로 측정하였고(해양환경공 정시험법, 2010), 영양염은 현장에서 Niskin 채수기로 채수한후 GF/F 여과지로 여과하여 실험실에서 비색법에 따라 Seal Analytical 회사의 영양염자동분석기(QuAAtro, Germany)로 분석하였다. Chl-a 농도는 해수 시료 500 mL를 공경 45 mm 멤브레인 여과지로 여과한 후 90 % 아세톤 10 mL를 냉암소 에서 24시간 동안 침적시킨 후, 그 상등액을 형광광도계(TunerDesign Model 10-AU, USA)로 정량적인 농도 값을 산출하였다.
연안의 해역별 조사는 같은 월에 같은 날 동시에 수행된 것이 아니라 이동거리 및 날씨 등에 의한 영향으로 조사 일은 차이가 있다. 각월에 대한 해양조사 날짜를 보면, 2월은 속초 6일, 죽변 12일, 감포 14일, 4월은 속초 9일, 죽변 12일, 감포 14일, 6월은 속초 23일, 죽변 28일, 감포 29일, 8월은 속초 6일, 죽변 10일, 감포 12일, 10월은 속초 6일, 죽변 8일, 감포 10일, 12월은 속초 12일, 죽변 14일, 감포 16일에 CTD 관측 및 채수를 실시하였다. 해양물리조사는 Seabird SBE 19-plus CTD로 하였으며, 정선해양관측의 수온과 염분은 Seabird SBE 911 CTD로 연속 관측한 자료를 이용하였다.
해양물리조사는 Seabird SBE 19-plus CTD로 하였으며, 정선해양관측의 수온과 염분은 Seabird SBE 911 CTD로 연속 관측한 자료를 이용하였다. 또, 각 해역에 따른 월별 수괴들의 분포 특성은 수온과 염분 값을 이용하여 계산한 등밀도선에 수온(T)과 염분(S) 값을 나타낸 T-S도를 작성하여 분석하였다.
본 연구에서 제시한 수온과 염분으로 정의한 구간은 밀도(σt)가 24.90-26.28 등밀도 선상에 있으므로 이 등밀도 선상에서 대마난류 중층수를 재분석하였다(Fig. 5 and Table 2).
북한한류수로 정의된 수온과 염분 값의 등밀도 선상의 범위는 26.59-27.40 으로서 이 범위 내에 분포한 3개 해역에 대한 수괴의 특징을 분석하였다(Table 3). 북한한류수는 2월에 속초와 죽변에만 분포하였고, 동해 남부해역에 위치한 감포 까지는 미치지 못하였다.
이와 같이 서로 상이한 난류수와 한류수 및 연안수와 같은 수괴들이 접하여 서로 혼합되어 있는 곳에서 식물플랑크톤이 기초생산을 하기 위한 영양염 제한요소로서 질산염과 인산염은 중요한 역할을 한다. 여기서 두 영양염의 제한요소를 측정하는 일반적인 방법인 질산염과 인산염의 Redfield 비(DIN : DIP)를 가지고 추정한다. 해수에서 DIN : DIP의 비가 16보다 작으면 질산염에 비해 인산염이 상대적으로 풍부함을 말하며 식물플랑크톤 성장에 질산염이 제한요소로 작용하며, 그 반대는 인산염이 성장 제한요소가 된다(Graham et al.
여기서 하계 연안냉수대의 발생 기작에 대한 분석을 위하여 기상청에서 제공하는 기상월보에 수록된 2011년과 2012년 8월의 죽변과 감포의 바람자료는 그 인근 지역에 있는 울진과 울산 기상대의 자료를 각각 이용하였고, 2011년과 2012년 8월의 동해 정선해양관측 자료 및 동시기의 NOAA 해양 표면수온 자료를 10일간 평균하여 상·중·하순으로 작성하여 분석하였다.
이것을 보다 상세히 보기 위하여 앞에서 기술한 수온과 염분 자료에서 계산된 밀도(σt)의 등치선 위에 가로축이 염분(S), 세로축을 수온(T)으로 한 T-S도를 작성하였다.
채수는 3개 해역의 4개 정점에서 계절 특성에 따라 실시하여 용존산소(DO), 영양염, 클로로필 a (Chl-a) 등을 분석하였다. DO는 Winkler-Azide 변법으로 측정하였고(해양환경공 정시험법, 2010), 영양염은 현장에서 Niskin 채수기로 채수한후 GF/F 여과지로 여과하여 실험실에서 비색법에 따라 Seal Analytical 회사의 영양염자동분석기(QuAAtro, Germany)로 분석하였다.
본 연구에서는 동해 연안에 위도별로 남북에 걸친 대표적인 해역인 감포, 죽변 및 속초를 중심으로 한 연안 양식장 주변의 해양학적 특성을 파악하고자 하였다. 특히, 물리해양 학적 요소로 중요한 수온(T)과 염분(S) 값을 이용한 T-S도를 작성하여 이들 해역에 분포한 수괴(water mass)들을 중점적으로 분석하고자 한다.
대상 데이터
각월에 대한 해양조사 날짜를 보면, 2월은 속초 6일, 죽변 12일, 감포 14일, 4월은 속초 9일, 죽변 12일, 감포 14일, 6월은 속초 23일, 죽변 28일, 감포 29일, 8월은 속초 6일, 죽변 10일, 감포 12일, 10월은 속초 6일, 죽변 8일, 감포 10일, 12월은 속초 12일, 죽변 14일, 감포 16일에 CTD 관측 및 채수를 실시하였다. 해양물리조사는 Seabird SBE 19-plus CTD로 하였으며, 정선해양관측의 수온과 염분은 Seabird SBE 911 CTD로 연속 관측한 자료를 이용하였다. 또, 각 해역에 따른 월별 수괴들의 분포 특성은 수온과 염분 값을 이용하여 계산한 등밀도선에 수온(T)과 염분(S) 값을 나타낸 T-S도를 작성하여 분석하였다.
이론/모형
채수는 3개 해역의 4개 정점에서 계절 특성에 따라 실시하여 용존산소(DO), 영양염, 클로로필 a (Chl-a) 등을 분석하였다. DO는 Winkler-Azide 변법으로 측정하였고(해양환경공 정시험법, 2010), 영양염은 현장에서 Niskin 채수기로 채수한후 GF/F 여과지로 여과하여 실험실에서 비색법에 따라 Seal Analytical 회사의 영양염자동분석기(QuAAtro, Germany)로 분석하였다. Chl-a 농도는 해수 시료 500 mL를 공경 45 mm 멤브레인 여과지로 여과한 후 90 % 아세톤 10 mL를 냉암소 에서 24시간 동안 침적시킨 후, 그 상등액을 형광광도계(TunerDesign Model 10-AU, USA)로 정량적인 농도 값을 산출하였다.
성능/효과
30 으로 나타났다. 각 수괴들의 수온과 염분의 분포 범위를 보면, 대마난류 표층수는 각각 20-28.3℃와 31.04-33.75이었고, 대마난류 중층수는 각각 8.1-16.3℃와 33.00-34.49를 보였다. 그리고 북한한류수는 각각 1.
동해 3개(속초, 죽변, 감포) 해역에 대한 T-S도를 이용한 월별 수괴 분석 결과, 이들 해역의 수괴는 해역과 월에 따른 차이는 있지만 각 수괴의 밀도 범위는 대마난류 표층수가 23.85 이하, 대마난류 중층수는 24.93-26.27, 북한한류수는 26.59-27.30 으로 나타났다. 각 수괴들의 수온과 염분의 분포 범위를 보면, 대마난류 표층수는 각각 20-28.
25를 보였다. 본 연구해역에서 나타난 대마난류 중층수의 특징은 종합해 보면, 밀도가 24.93℃-26.27인 범위 내에서 수온과 염분이 각각 8.1-16.3 와 33.00-34.49를 보였고, 전반적으로 기존에 연구된 결과 값보다 낮았다.
8월은 이 수괴가 전반적으로 표층에서부터 20 m까지 분포하였으나 각 해역별로 보면 속초는 15 m 이천, 죽변은 5 m 이천, 감포는 20 m 이천에서 분포하여 해역적인 수심의 차이를 보였다. 수온과 염분의 분포 범위는 각각 20.0-28.3℃와 31.04-33.75로서 3개 해역에서 상대적으로 가장 낮은 염분은 속초의 정점 1-3에서 나타났으며, 속초의 저염분은 본 연구의 조사 시기 이전의 일주일 동안 강수의 영향도 없었다. 10월의 경우, 감포와 죽변은 이 수괴가 표층에서 부터 분포하여 각각 25 m와 15 m 층에 나타났고, 수온과 염분의 분포 범위는 각각 20.
후속연구
동해 연안양식장 주변해역의 해양학적 특성을 보다 명확하게 이해하기 위하여 지속적으로 위도별 거점 모니터링 해역으로 감포, 죽변 및 속초 해역을 조사 및 연구함으로써 장기적으로는 기후변화에 대한 취약성 분석과 함께 연안양식장을 운영하는 어업인에게 보다 양질의 분석 결과를 제시할수 있을 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
동해 남부의 외해역에서 유입되는 고온 고염분수의 특징을 지닌 동한난류수는 동해안에 어떤 영향을 미치고 있는가?
우리나라 동해안의 연안 양식장은 동해 남부의 외해역에서 유입되는 고온 고염분수의 특징을 지닌 동한난류수가 연안으로 이안과 접안을 반복하면서 해양생물에 영향을 미치고 있으며, 한편 그 북부 해역에서는 저온 저염분수의 북한한류수가 동해 중부와 남부 연안까지 영향을 미치고 있다. 특히 동해 중부해역은 해수 특성이 서로 상이한 동한 난류수와 북한한류수 및 연안수와 같은 수괴들이 접하고 있으며(Fig.
동해 남부와 중부의 남쪽에는 우렁쉥이 양식장, 동해 중부의 속초 이북해역에는 가리비 양식장이 있는데 이러한 양식장들의 주변 해역은 해양환경이 어떻게 나타날 것으로 생각되는가?
동해 연안은 남해와 서해의 연안과 달리 복잡하지 않고 남북으로 길게 놓여 있으며, 동해 남부와 중부의 남쪽에는 우렁쉥이 양식장, 동해 중부의 속초 이북해역에는 가리비 양식장이 분포하고 있다. 이러한 동해 연안의 양식장 주변 해역은 위도별 해양환경 특성이 다양하게 나타날 것으로 생각된다. 일반적인 해양환경 특성을 보면, 동해 남부와 중부 해역은 6-8월에 남풍계열의 바람 및 해저지형과 포텐셜 와도 보존 법칙에 의해 해안선과 분리되어 외해로 향하는 동한난류의 영향에 의해 냉수가 자주 출현하고 있다(Lee et al.
동해 중부해역의 특징은 무엇인가?
우리나라 동해안의 연안 양식장은 동해 남부의 외해역에서 유입되는 고온 고염분수의 특징을 지닌 동한난류수가 연안으로 이안과 접안을 반복하면서 해양생물에 영향을 미치고 있으며, 한편 그 북부 해역에서는 저온 저염분수의 북한한류수가 동해 중부와 남부 연안까지 영향을 미치고 있다. 특히 동해 중부해역은 해수 특성이 서로 상이한 동한 난류수와 북한한류수 및 연안수와 같은 수괴들이 접하고 있으며(Fig. 1), 이들 수괴들 사이는 서로 혼합하여 어류의 분포및 회유경로 등에 크게 영향을 미치고 있다. 또한, 동해는 유용 해양생물이 서식하는데 최적의 해양환경을 제공함으로써 지리적으로 중요한 위치를 차지하고 있다.
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