본 연구는 탐진강 유역의 열린하구 강진만에서 하천과 해양 간의 성상별 탄소물질의 이동 특성을 파악하였다. 탐진강에서는 대부분의 탄소물질이 DOC 형태로 강하구로 유출되며, 하구로 오면서 조간대에 펼쳐진 갈대군락지에서 POC가 국지적으로 공급되고 있었다. 이에 반해 강진만에서는 DIC의 조성비가 탐진강에 비해 높게 나타났으며, 이러한 무기탄소는 주로 해양에서 공급되고 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 종합해보면, 탐진강 열린하구는 하천과 바다의 영향이 상호 교차하는 지역으로 강에서는 유기탄소의 공급이 바다에서는 무기탄소의 공급이 주로 이루어져서, 탄소물질의 하구순환이 이루어지고 있음을 파악하였다. 이상과 같이 열린하구에서의 탄소조성 변화를 파악함으로써 하천과 하구, 해양 생태계 간의 환경특성에 따른 탄소공급원을 이해할 수 있었으며, 향후 보다 종합적인 연구를 위해 국내의 닫힌 하구와의 비교 자료로 활용될 수 있을 것이다.
본 연구는 탐진강 유역의 열린하구 강진만에서 하천과 해양 간의 성상별 탄소물질의 이동 특성을 파악하였다. 탐진강에서는 대부분의 탄소물질이 DOC 형태로 강하구로 유출되며, 하구로 오면서 조간대에 펼쳐진 갈대군락지에서 POC가 국지적으로 공급되고 있었다. 이에 반해 강진만에서는 DIC의 조성비가 탐진강에 비해 높게 나타났으며, 이러한 무기탄소는 주로 해양에서 공급되고 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 종합해보면, 탐진강 열린하구는 하천과 바다의 영향이 상호 교차하는 지역으로 강에서는 유기탄소의 공급이 바다에서는 무기탄소의 공급이 주로 이루어져서, 탄소물질의 하구순환이 이루어지고 있음을 파악하였다. 이상과 같이 열린하구에서의 탄소조성 변화를 파악함으로써 하천과 하구, 해양 생태계 간의 환경특성에 따른 탄소공급원을 이해할 수 있었으며, 향후 보다 종합적인 연구를 위해 국내의 닫힌 하구와의 비교 자료로 활용될 수 있을 것이다.
This paper represents an investigation into the pattern of carbon transportation and composition on an open estuary in the transition zone between the river and marine environment in Tamjin River where stream water flows into the Gangjin Bay. To conduct the study, seven plots were established along ...
This paper represents an investigation into the pattern of carbon transportation and composition on an open estuary in the transition zone between the river and marine environment in Tamjin River where stream water flows into the Gangjin Bay. To conduct the study, seven plots were established along an environmental gradient from river and estuary to the ocean. Surface water samples were collected thrice during the summer rainfalls and non-flooding seasons in 2017. The samples were then measured for the concentrations of dissolved organic carbon ([DOC]), particulate organic carbon ([POC]) and dissolved inorganic carbon ([DIC]). An analysis of the results showed that [POC] did not increase in the river even during the summer rainfall. However, [DOC] increased resulting in a higher [DOC]:[POC] ratios for the non-flooding season compared to summer rainfall events. On the other hand, the marine site of the estuary bay showed the highest [DIC] which was stable relative to those of river sites. The results suggest that in an open estuary zone, river and ocean supplied the open estuary zone with different types of carbon materials; mainly DOC supplied from the river and DIC sourced from the ocean.
This paper represents an investigation into the pattern of carbon transportation and composition on an open estuary in the transition zone between the river and marine environment in Tamjin River where stream water flows into the Gangjin Bay. To conduct the study, seven plots were established along an environmental gradient from river and estuary to the ocean. Surface water samples were collected thrice during the summer rainfalls and non-flooding seasons in 2017. The samples were then measured for the concentrations of dissolved organic carbon ([DOC]), particulate organic carbon ([POC]) and dissolved inorganic carbon ([DIC]). An analysis of the results showed that [POC] did not increase in the river even during the summer rainfall. However, [DOC] increased resulting in a higher [DOC]:[POC] ratios for the non-flooding season compared to summer rainfall events. On the other hand, the marine site of the estuary bay showed the highest [DIC] which was stable relative to those of river sites. The results suggest that in an open estuary zone, river and ocean supplied the open estuary zone with different types of carbon materials; mainly DOC supplied from the river and DIC sourced from the ocean.
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문제 정의
본 연구는 탐진강 유역의 열린하구 강진만에서 하천과 해양 간의 성상별 탄소물질의 이동 특성을 파악하였다. 탐진강에서는 대부분의 탄소물질이 DOC 형태로 강하구로 유출되며, 하구로 오면서 조간대에 펼쳐진 갈대군락지에서 POC가 국지적으로 공급되고 있었다.
따라서, 이러한 하천과 해양이 교차되는 열린하구에서 탄소물질의 이동특성을 전체적으로 파악하기 위해서는 유기탄소의 이동뿐만 아니라 해양에 다량 존재하는 무기탄소가 강하구 기수역에 미치는 영향과 그 정도를 함께 조사해야 한다. 본 연구에서는 탐진강과 열린하구 강진만을 대상으로 유기탄소와 무기탄소의 시공간적인 성상별 이동량과 기원을 파악하고자, 탐진강의 상류, 장흥댐, 하류, 하구, 기수역인 강진만에 이르기까지 여름철 강우시기를 고려하여 DOC, POC, DIC 농도와 조성비를 분석하였다.
제안 방법
시료채집을 위한 현지조사는 2017년 홍수기전 강우유출(6월), 홍수기 강우유출 (7월), 그리고 홍수기후 평수기 (9월)에 수행하였다. 분석용 물시료는 수심이 얕은 하천에서는 하천 중심부에서 도섭법으로, 강진만에서는 선박을 이용하여 표층수를 수집하였으며, 수질측정기 (YSI 556 Multi-Probe System, xylem Inc., USA)를 이용하여 수온과 pH, 용존산소, 염분 등을 측정하였다. 채수한 시료는 현장에서 거름망 (φ 1 mm)을 이용하여 큰 입자를 제거한 후 냉장보관하여 실험실로 이동하였다.
실험실로 옮겨진 시료는 450℃에서 미리 불순물을 제거한 GF/F 필터로 여과하여 통과된 시료는 DOC와 DIC 분석용으로, 그리고 여과지에 남겨진 입자성 물질은 POC 분석용으로 구분하여 전처리작업을 수행하였다. DOC 농도 (이하 [DOC])와 DIC 농도 (이하 [DIC])는 총유기탄소분석기 (TOC-L, Shimadzu, Japan)를 이용하여 비정화성 유기탄소 (Non-Purgeable Organic Carbon; NPOC) 방법으로 분석하였다 (Bisutti et al.
대상 데이터
본 연구를 위한 조사지점으로 장흥다목적댐에서 하구까지 3개 정점 (S1~S3)과 강하구부터 남해방향으로 20 km까지 위치한 강진만에서 다시 3개 정점 (S4~S6), 그리고 최대 유입지천인 금강천 1개 정점 (GT)을 선정하였다 (Fig. 1).
시료채집을 위한 현지조사는 2017년 홍수기전 강우유출(6월), 홍수기 강우유출 (7월), 그리고 홍수기후 평수기 (9월)에 수행하였다. 분석용 물시료는 수심이 얕은 하천에서는 하천 중심부에서 도섭법으로, 강진만에서는 선박을 이용하여 표층수를 수집하였으며, 수질측정기 (YSI 556 Multi-Probe System, xylem Inc.
채수한 시료는 현장에서 거름망 (φ 1 mm)을 이용하여 큰 입자를 제거한 후 냉장보관하여 실험실로 이동하였다. 유역의 강수량은 기상청 국가기상종합정보에서 장흥지점의 일강수량 자료를 활용하였으며, 유량 자료는 국가수자원관리종합정보시스템을 이용하였다.
데이터처리
조사지점과 측정시기별에 따른 각 그룹간의 유의성을 검정하기 위하여 Two-way ANOVA (SigmaPlot 12, SPSS Inc., USA)의 Tukey-test를 이용하여 유의성을 분석하였다.
이론/모형
실험실로 옮겨진 시료는 450℃에서 미리 불순물을 제거한 GF/F 필터로 여과하여 통과된 시료는 DOC와 DIC 분석용으로, 그리고 여과지에 남겨진 입자성 물질은 POC 분석용으로 구분하여 전처리작업을 수행하였다. DOC 농도 (이하 [DOC])와 DIC 농도 (이하 [DIC])는 총유기탄소분석기 (TOC-L, Shimadzu, Japan)를 이용하여 비정화성 유기탄소 (Non-Purgeable Organic Carbon; NPOC) 방법으로 분석하였다 (Bisutti et al. 2004).
성능/효과
이에 반해 강진만에서는 DIC 의 조성비가 탐진강에 비해 높게 나타났으며, 이러한 무기탄소는 주로 해양에서 공급되고 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 종합해보면, 탐진강 열린하구는 하천과 바다의 영향이 상호 교차하는 지역으로 강에서는 유기탄소의 공급이 바다에서는 무기탄소의 공급이 주로 이루어져서, 탄소물질의 하구순환이 이루어지고 있음을 파악하였다. 이상과 같이 열린하구에서의 탄소조성 변화를 파악함으로써 하천과 하구, 해양 생태계 간의 환경특성에 따른 탄소공급원을 이해할 수 있었으며, 향후 보다 종합적인 연구를 위해 국내의 닫힌 하구와의 비교 자료로 활용될 수 있을 것이다.
후속연구
따라서, 이러한 하천과 해양이 교차되는 열린하구에서 탄소물질의 이동특성을 전체적으로 파악하기 위해서는 유기탄소의 이동뿐만 아니라 해양에 다량 존재하는 무기탄소가 강하구 기수역에 미치는 영향과 그 정도를 함께 조사해야 한다. 본 연구에서는 탐진강과 열린하구 강진만을 대상으로 유기탄소와 무기탄소의 시공간적인 성상별 이동량과 기원을 파악하고자, 탐진강의 상류, 장흥댐, 하류, 하구, 기수역인 강진만에 이르기까지 여름철 강우시기를 고려하여 DOC, POC, DIC 농도와 조성비를 분석하였다.
이러한 결과를 종합해보면, 탐진강 열린하구는 하천과 바다의 영향이 상호 교차하는 지역으로 강에서는 유기탄소의 공급이 바다에서는 무기탄소의 공급이 주로 이루어져서, 탄소물질의 하구순환이 이루어지고 있음을 파악하였다. 이상과 같이 열린하구에서의 탄소조성 변화를 파악함으로써 하천과 하구, 해양 생태계 간의 환경특성에 따른 탄소공급원을 이해할 수 있었으며, 향후 보다 종합적인 연구를 위해 국내의 닫힌 하구와의 비교 자료로 활용될 수 있을 것이다.
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