[논문]울산 반구대 암각화 인근 트렌치 퇴적물 내 규조의 환경 특성

박영숙; 류춘길; 조미순

doi:10.5467/jkess.2016.37.1.11

울산 반구대 암각화 인근 트렌치 퇴적물 내 규조의 환경 특성
Environmental Characteristics of the Diatom in the Trench Sediments Around Bangudae Petroglyphs, Ulsan 원문보기

한국지구과학회지 = Journal of the Korean Earth Science Society, v.37 no.1, 2016년, pp.11 - 20

박영숙 (전북대학교 자연과학대학 지구환경과학과) , 류춘길 (한국지질환경연구소) , 조미순 (국립문화재연구소)

초록
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울산 반구대 암각화 부근에 분포하는 퇴적층을 대상으로 사연댐 건설 전과 후의 퇴적환경을 알아보기 위해서 규조를 연구하였다. 사연댐 건설 이전의 하부 퇴적층으로 부터는 규조가 산출되지 않았으며, 사연댐 건설 이후의 퇴적층(두께 228 cm)으로부터 규조가 감정되었다. 규조는 총 27속 75종이 산출 되었으며 개체수 농도의 범위가 $0.2{\times}10^5-5.8{\times}10^5g^{-1}$로 나타났다. 연구지역에서 산출된 규조 종의 산출분포에 의해서 사연댐 건설 후 퇴적된 퇴적물로부터 4개의 군집대를 설정하였다; 규조 군집대 I: 228-150 cm, 규조 군집대 II: 150-122 cm, 규조 군집대 III: 122-62 cm, 규조 군집대 IV: 62-0 cm. 또한, 환경지시종에 따라 부영양화, 산성도, $Cl^-$ 값 등에 대한 해석을 수행하였다. 부영양화와 $Cl^-$ 값에 대한 결과는 74 cm 층준을 기준으로 하부 층준에서는 부영양화의 정도가 중간-높음으로 $Cl^-$ 값은 낮게 나타났으며, 상부 층준에서는 부영양화가 낮음, $Cl^-$ 값이 높음으로 나타났다. 산성화의 정도는 122 cm 층준의 하부에서는 중성-알칼리성을 띠며 상부에서는 산성을 나타내었다. 특히, 영양염류의 경우, 175 cm 층준에서는 TP값이 높고, 62 cm 층준에서는 TN값이 높게 나타났다

Abstract ▼ AI-Helper

Diatoms were studied from the trench sediments around Bangudae petroglyphs in order to better understand the depositional environment before and after the construction of Sayeon dam in Ulsan. There were no diatoms produced from the sediments before the dam construction while the diatoms were produced from the sediments (depth of trench 228 cm) after the construction of the dam. Seventy-five species of diatoms of 27 genera were identified in the trench sediments. The number of diatom valves per gram of dry sediment ranged from $0.2-5.8{\times}10^5g^{-1}$. Four diatom assemblage zones were identified according to the frequency of critical taxa as follows: assemblage zone I, from 228 to 150 cm; assemblage zone II, from 150 to 122 cm; assemblage zone III, from 122 to 62 cm; and assemblage zone IV, from 62 to 0 cm. In addition, based on the environmental indicator species, an analysis was carried out to measure eutrophication, acidity and $Cl^-$ value. Results of the eutrophication and $Cl^-$ values were as follows. Based on the lower 74 cm horizons, the degree of eutrophication middle-high to $Cl^-$ values were lower, upper horizons appeared to eutrophication in the low, and $Cl^-$ values were high. Acidification from low horizons of 122 cm showed a neutral-alkaline degree whereas it exhibited acid in the upper part. In particular, regarding nutrients (TP and TN), the index taxa showed a higher TP value at 175 cm while higher TN value at 62 cm.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

, 2005; Vos and Gerrets, 2005). 따라서, 이번 연구에서는 대곡천 유역에서 채취한 퇴적물을 대상으로 규조를 분석하여 사연댐의 건설이전과 이후, 약 50년 동안의 퇴적환경 변화를 살펴보는데 목적이 있다.

가설 설정

8× 10⁵ g ⁻¹ 로 나타났다. 규조의 보존상태는 평균적으로 양호한 편이다. 이 연구에서 총 27속 75종이 동정되었으며 규조 군집의 종의 다양성과 개체의 풍부성은 구간에 따라서 변화가 심하게 나타난다.

제안 방법

연구 트렌치퇴적물로부터 산출된 규조의 종조성과 선택 종들의 수직 산출 분포 변화에 따라 총 4개의 규조 군집대를 설정하였다(Fig. 2-1, 2-2).
연구지역에서 규조 군집대 I:228-150 cm, 규조 군집대 II: 150-122 cm, 규조 군집대 III: 122-62 cm, 규조 군집대 IV: 62-0 cm에 해당되는 4개의 규조 군집대를 설정하였으며, 환경지시종에 따라 부영양화, 산성도, Cl⁻ 농도값 등에 대한 해석을 수행하였다.
현미경 관찰을 위해서 제작된 슬라이드를 Nikon E400 현미경을 이용하여 규조를 관찰하고 사진 촬영하였다. 이때 규조의 감정은 주로 400배율에서 수행하였으며, 중심규조목에 속하는 것은 중심부를 포함하고 1/2 이상 보이는 규조각을 1개체로 산정하였으며 우상규조목의 경우 정축부를 포함하여 2/3 이상을 포함하면 1개체로 산정한다.

대상 데이터

규조 분석을 위해 사연댐 준공 이전의 sandy mud와 coarse sand한 트렌치 퇴적물로부터 11개의 시료를 채취하였고, 사연댐 준공 이후 퇴적된 fine sand, sandy mud와 mud 퇴적물로부터 23개의 시료를 채취하였다. 시료 2g에 묽은 염산(10%) 20 mL와 과산화수소수 20 mL를 첨가한 후 hot plate위에서 1시간 이상 가열하였다.
연구 지역은 울산광역시 울주군 언양읍 반구대암각화(국보 제 285호)의 주변 사연호 인입부에 해당하고 있다(Fig. 1).

이론/모형

이때 규조의 감정은 주로 400배율에서 수행하였으며, 중심규조목에 속하는 것은 중심부를 포함하고 1/2 이상 보이는 규조각을 1개체로 산정하였으며 우상규조목의 경우 정축부를 포함하여 2/3 이상을 포함하면 1개체로 산정한다. 규조의 정량분석을 위한 슬라이드 준비를 위해서 Scherer(1994)의 연구 방법을 사용하였고, 계산식 Abundance=((A×B)/(C×D))/E(A=number of specimens counted; B=area of settling chamber; C=number of field of view in microscope; D=area of field of view; E=mass of sample)에 의해 절대 개체수 농도를 계산하였다.

성능/효과

따라서, 사연댐 건설이전에는 연구지역이 건조한 육상 환경인 것으로 추정되며 228 cm 층준부터 수성환경으로 변화한 것으로 보인다. 규조는 총 27속 75종이 산출 되었으며, 대부분 이 저서성 규조로 담수종이 산출되었다. 보존 상태는 약간 양호한 편이며, 규조 개체수 농도의 범위가 0.
따라서, 연구지역은 사연댐 축조 이후 호소 생태환경이 부영양화 지수가 높았다가 퇴적층의 상부(74 cm 이상)에서 부영양화가 감소하였으나 염소이온 농도가 높아지는 것으로 보아 오염수가 유입된 것으로 생각되는데, 연구지역의 중부 층준(122 cm) 부터 중성-알칼리 환경에서 산성 환경으로 변화하고 TN값이 높은 곳에서 서식하는 종이 62 cm에서 급증한 것은 이를 뒷받침하는 것으로 보인다. 이상현과 조홍제(2013)는 사연댐에서 3년 동안(2008-2010년)의 환경부 수질측정망 자료, 한국수자원공사의 수질조사 보고서 자료룰 근거로 수위조절시 예상되는 수질의 변화를 조사하였으며 수위가 저하됨에 따라 오염도가 높아진다는 것을 밝혔고, 수위조절로 인한 체류시간 감소가 질소 농도를 증가시키는 원인이 된다고 하였다.
연구 trench 퇴적물로부터 산출된 규조 중 가장 다량으로 산출되는 종은 Aulacoseira spp.로서 전체 산출량의 17.6%를 차지하며, Cymbella minuta가 8.3%, Cymbella affinis가 7.8%로 많이 산출된다. 뒤를 이어 Nitzschia recta 7%, Fragilaria capucina 6.
울산 반구대 암각화 부근 트렌치 단면에서 채취한 34개의 시료로부터 규조를 연구한 결과, 사연댐 건설 이전에 퇴적된 최하부 층준에서는 규조의 산출이 없었으며, 사연댐 건설 이후 퇴적층인 228 cm 층준에 서부터 규조가 산출되었다. 따라서, 사연댐 건설이전에는 연구지역이 건조한 육상 환경인 것으로 추정되며 228 cm 층준부터 수성환경으로 변화한 것으로 보인다.
울주 반구대 암각화 주변 연구지역에서 채취한 34개의 trench 시료를 현미경 관찰한 결과, 사연호가 형성되기 이전의 하부 층준 11개의 시료에서는 규조가 산출되지 않았으며 사연호 형성 이후에는 규조가 꾸준히 산출되고 개체수 농도의 범위는 0.2×10⁵ -5.8× 10⁵ g ⁻¹ 로 나타났다. 규조의 보존상태는 평균적으로 양호한 편이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	경상분지를 주로 구성하는 암석의 종류는 무엇인가?	반구대암각화는 울산광역시 울주군 대곡천 일대에 위치하고 있으며, 이는 중생대 백악기의 경상분지 내에 분포한다. 경상분지를 주로 구성하는 암석들은 역암, 사암, 이암 및 셰일이며, 이들은 강, 호수 등의 육성퇴적환경에서 퇴적되었다. 또한, 대곡천 일대의 퇴적암에는 사층리, 연흔, 건열 등의 퇴적구조가 다수 관찰되어 얕은 수심에 놓여 있음을 지시해 준다(임 종덕 외, 2012).
	규조류는 무엇인가?	우리나라에서 고고학 발굴 현장에서는 주로 유기질 미화석 및 식물 규산체 연구가 주로 진행이 되고 있으며, 규조 화석은 매우 드물게 연구되었다(조화룡, 1986; 이영길 외, 1994, 1995; 황상 일, 1998; 황상일 외, 1997; 류은영 외, 2005; 박영숙 외 2006, 2007). 규조류는 단세포 식물성 플랑크톤으로서 습한 토양, 호수, 강, 해양 등 모든 수성환경에서 부유성 혹은 저서성으로 서식하는 가장 중요한 일차생산자이다(심재형, 2003). 또한, 규조는 환경의 변화에 민감하기 때문에 퇴적층 속에 포함되어 있는 규조의 군집 조성을 연구함으로써 고환경의 변화를 추적할 수 있다(Kashima, 2003; Freund et al.
	중생대 백악기 하양층군의 대구층의 특징은 무엇인가?	반구대암각화가 조각된 암석은 열변질 작용을 받아서 혼펠스화된 암갈색 셰일이 주를 이루고(이찬희 외 2012), 주변은 중생대 백악기 하양층군의 대구층으로 구성되어 있다. 대구층은 하부와 상부가 암상을 달리하고 있으며, 하부층은 암흑색, 녹회색 및 암회색의 사암, 실트스톤, 사질실트스톤, 사질 셰일 및 셰일 등이 발달되어 있으며, 상부층은 자색의 사질실트스톤, 실트스톤, 사질 셰일, 셰일 등이 우세하며, 호층을 이루고 있다(이윤종과 이인기, 1972). 연구 단면은 사연댐 완공 이전과 이후로 나눌 수 있 으며, 사연댐 완공 이전인 하부 층준은 주로 함자갈이질 모래 또는 실트질 모래로 구성되고 사연댐 완공 이후인 중-상부 층준은 실트질 모래와 모래질 실트 퇴적층이 교호하는 특성을 보인다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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