주성분분석법을 활용한 황해 남동 이질대 퇴적물의 기원지 연구

Abstract

황해 남동 이질대에서 채취된 51개의 표층퇴적물 시료와 황해로 유입되는 한국과 중국의 하천퇴적물 시료 33개에 대해서 반정량 X선회절분석법을 통한 점토광물의 상대적인 함량을 토대로 주성분분석을 도입하여 해양표층퇴적물의 기원지를 연구하였다. 전체 자료의 98% 이상을 반영하는 제1주 성분과 제2주성분을 이용하여 R 프로그램을 통해 주성분분석을 수행하였다. 황해 남동 이질대 퇴적물의 점토광물 함량은 남부 지역과 북부 지역에서 거의 차이가 나지 않으며, 성분도표상에서의 해양퇴적물 분포는 중국의 황하, 양쯔강 퇴적물보다 한국의 하천퇴적물과 더욱 근접한 양상을 보였다. 이러한 통계적 분석 결과를 바탕으로 황해 남동 이질대는 거의 모두가 한국 하천퇴적물로부터 유래했다는 것을 추정할 수 있다. 또한, 황해 남동 이질대에 한국 하천에서 유출되는 양보다 더 많은 퇴적물이 축적된 이유로는 퇴적물의 침식과 재동에 의한 것으로 판단된다. 주성분분석은 한반도 주변 해역 퇴적물의 기원지 연구에 유용하게 사용될 것으로 기대된다.

In this study, we tried to determine the origin of fine-grained sediments in Southeastern Yellow Sea Mud patch (SEYSM) using principal component analysis coupled with semi-quantitative X-ray diffraction analysis for 4 major clay minerals. We used 51 marine surface sediments from SEYSM and 33 surface sediments of rivers flowing into the Yellow Sea. We made bioplot diagram using R program with principal component 1 and component 2 because the two components might contain about 98% of all data. The content of each clay mineral in the south and north regions of SEYSM are almost similar. In the biplot, SEYSM sediments distribute close to Korean rivers sediments than Huanghe and Changjiang sediments. Based on these results, we suggest that SEYSM is originated from the Korean rivers sediments. The higher accumulation rate in the SEYSM compared to the sediment discharge from neighboring Korean rivers can be explained by erosion and reworking of surface sediments in this area. The principal component analysis can be used for the provenance research of marine sediments around the Korean Peninsula.