• 한국물환경학회지
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• 제36권3호
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• pp.194-205
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• 2020

The characteristics and behavior of dissolved organic matter (DOM) were determined by analyzing the molecular weight fractions and fluorescence properties of water samples in the downstream Nakdong River. Biogeochemical water quality parameters and fluorescent dissolved organic matter (FDOM) were analyzed at five sampling points in the downstream area of the Nakdong River January-August 2019. The molecular weight fractions of the DOM were separated by the Liquid Chromatography-Organic Carbon Detection (LC-OCD). The DOM predominantly comprised humic substances, followed by the building blocks, low molecular weight neutrals and biopolymers. The hydrophobic (aromatic) and hydrophilic properties were shown as coexisting, as most of the SUVA_254nm values were under four. The FDOM was characterized as humic-like (FDOM_H) with allochthonous origin and protein-like (FDOM_P) with autochthonous origin; the FDOM_H with autochthonous origin was also identified. The FDOM_H relies on the aromaticity of the allochthonous organic matter and increases during summer. The FDOM_H and FDOM_P, which depend on the biodegradable dissolved organic matter from phytoplankton, were highly fluorescent in winter. The allochthonous organic matter was the dominant factor contributing to the behavior of the DOM, externally introduced to the river by rainfall. The FDOM only minimally contributed to the behavior of the DOM. It can be explained as the seasonal characteristics of the DOM, varied by the source of the organic matter.

• Ocean and Polar Research
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• 제43권4호
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• pp.353-363
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• 2021

Fluorescent dissolved organic matter (FDOM) is referred to organic matter which absorbs efficiently solar radiation energy and fluorescence in the water column. The component and molecular structure of marine organic matter can be changed depending on the various substances and origins of organic matter, and then the organic matter has unique fluorescent properties. As the cutting-edge analytical techniques of optical measurement continuously developing from last few decades, a study on FDOM has been applied as a biogeochemical tracer to quantify the organic matter concentration and to investigate the behaviors and origins of organic matter. Especially, the marine environment around the Korean Peninsula is an ideal research area to study FDOM because of various oceanographic characteristics and the origins of organic matter. This study describes the general properties of FDOM and introduces the cycling and behaviors of marine organic matter based on the domestic research studies.

• Ocean and Polar Research
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• 제43권2호
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• pp.65-72
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• 2021

In order to evaluate the dissolved organic carbon (DOC) and fluorescent dissolved organic matter (FDOM), as indicators of organic matter in the coastal environments, we measured the concentrations of DOC, FDOM, and chemical oxygen demand (COD) in saline groundwater (Woljeong, Pyoseon, and Hwasun beaches) and coastal seawater (Haengwon, Gwideok, Pyoseon, and Yeongnak) in Jeju, Korea. The highest concentrations of DOC and COD in groundwater were found in Woljeong and Pyoseon, and those in coastal water were observed in Haengwon and Pyoseon, indicating that the higher concentrations of DOC and COD seem to be associated with saline groundwater-driven dissolved organic matter (DOM) and/or biogeochemical processes. According to origin and optical properties of DOM using FDOM as a tracer, proportion of humic-like FDOM, more refractory DOM, was relatively greater in the groundwater than in the coastal water. With regard to this result, there was no relationship between DOC and COD in groundwater, while DOC showed a good positive correlation (r² = 0.66) with COD in coastal water. This result indicates that COD as an indicator of assessment of DOM has a limitation in which it is difficult to quantify refractory DOM. Although DOC is a potential alternative to COD in the coastal environments, particulate organic carbon cannot be negligible due to relatively higher concentration compared to the open ocean. Therefore, the use of total organic carbon (TOC) as a replacement of COD in the coastal ocean is important, and the evaluation criterion of the TOC is necessary in order to evaluate of organic matter indicator in the various coastal environments.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권4호
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• pp.362-371
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• 2016

섬진강 하구역에서 염분경사에 따른 유색용존유기물(CDOM)의 농도와 특성을 시공간적으로 이해하기 위해 2012년 건기(3월과 6월)와 우기(7월)에 분포특성을 조사하고, 환경요인(수온, 염분)과 영양염, 엽록소와의 상관관계를 고찰하였다. 유색용존유기물의 평균농도는 각각 $1.0{\pm}0.3m^{-1}$(3월), $1.3{\pm}0.4m^{-1}$(6월), $1.4{\pm}0.3m^{-1}$(7월)로 측정되었다. 섬진강 상류의 높은 유색용존유기물 농도(> $1.5m^{-1}$)는 하류로 갈수록 감소(< $0.5m^{-1}$)하였고, 우기에 건기의 평균값에 비해 증가하였다. 또한 유색용존유기물의 화학적 특성과 공급원에 대한 지시자로 사용되는 평균값 $S_{300-500}$은 $0.013{\sim}0.018nm^{-1}$로, 건기에 비해 우기에 높은 값을 나타내었다. 유색용존유기물과 염분은 역상관계를 보였고($R^2$ > 0.8), 우기와 건기 모두 보존성 혼합의 양상을 보였다. 유색용존유기물은 강 하류로 갈수록 해수와 혼합되는 과정에 의해 희석되고, 그 특성 또한 뚜렷한 변화를 보이는 것을 확인하였다. 환경 조건 중 유색용존유기물의 변동에 영향을 주는 주요한 요인은 염분 (혼합)과 온도로 확인되었으며, 전자는 낮은 유색용존유기물 농도의 해수와의 혼합에 의한 희석으로 주로 공간적인 변동을 조절하는 것으로 보였고, 온도의 증가는 유색용존유기물의 생산에 영향을 주는 미생물학적 활동과 광분해에 통한 작용으로 유추된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권5호
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• pp.712-720
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• 2022

본 연구는 극지 식물플랑크톤의 자외선 영향을 파악하기 위해, Phaeocystis antarctica와 Phaeocystis pouchetii를 대상으로 유색 용존 유기물의 생산과 광반응성을 평가하였다. 강한 자외선에 노출 배양 시, 가시광선 파장대에서 유색 용존 유기물의 흡광도는 두 식물플랑크톤 모두 배양 초기에 비해 48시간 동안 감소하였다. 반면, 자외선 파장에서는 P. antarctica는 48시간 배양 후, 유색 용존 유기물의 흡광도는 초기 농도에 비해 약 30% 감소하였지만, P. pouchetii의 흡광도는 오히려 10% 증가한 경향을 보였다. 이 결과들은 강한 자외선에 노출될 경우, P. antarctica이 생산한 유색 용존 유기물은 광분해에 의한 감소로 인해 해수 중 수중 생태계에 자외선 차단 효과는 감소하는 반면, P. pouchetii가 생산한 유색 용존 유기물에 의한 광보호 효과가 더 효율적임을 알 수 있었다. 또한, 자외선 영향 하에서 배양된 P. pouchetii의 배양액에서 시간에 따라 증가한 유색 용존 유기물의 형광 특성이 지구 거대물질로 알려진 humic-like (C-peak)와 일치하여, 이는 자외선 차단 물질로 알려진 MAAs 생물 생산에 의한 것임을 확인하였다. 이는 기후변화에 의한 성층화가 강화되는 극지 해양환경에서, 광반응성이 낮은 P. pouchetti가 용존 유기물의 증가에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.