울진 대기침적 시료 내 질소 안정동위원소 조성의 계절변화와 대기이동 역궤적분석모형을 이용한 유입 경로 추정

Abstract

대기침적을 통해 동해로 유입되는 질산염의 안정동위원소 조성 변화를 관찰하기 위해서 2014년 3월부터 2016년 2월까지 약 2년간 경상북도 울진에 위치한 동해연구소 옥상 (37o08N, 129o41, 높이 약 15m)에서 건식 및 습식침적 시료를 획득하였다. 건식&#12539 습식침적 시료에서 질산염의 질소 동위원소비(δ15N)는 관측 1년차(2014-2015년)에 각각 평균 4.1, -0.7‰, 관측 2년차(2015-2015년)에 각각 평균 4.5, 0.7‰로 측정되었다. 모든 침적시료에서 δ15N는 여름에 최소값, 겨울에 최대값이 관찰되었다. 습식침적 시료의 경우, δ15N은 여름이 평균 -1.7‰로 가장 낮았고, 겨울이 평균 2.5‰로 가장 높았다. 봄은 평균 0.4‰로 겨울 다음으로 높았고, 가을은 평균 -0.1‰로 여름보다 높은 값이 나타났다. 건식침적 시료 역시 여름동안 δ15N가 평균 1.3‰로 가장낮았고, 겨울에 평균 8.8‰로 가장 높았다. 그러나 습식침적 시료와는 달리 가을 평균 δ15N가 3.9‰로 봄 평균 2.4‰보다 1.5‰ 더 높은 값이 측정되었다. 이러한 질소동위원소비의 변화는 계절에 따른 질산염의 기원지 변화와 연관이 있을 것으로 판단되어HYSPLIT-4 모델을 이용해 대기이동 역궤적분석을 진행하였다. 대기는 북동쪽과 남동쪽에서 한반도 인근 바다 위를 거치는 경로가 우세하였고 δ15N의 최대값이 관찰되는 겨울은 북서쪽에 위치한 중국 대륙에서 기원한 대기의 유입이 매우 우세하였다. 침적량을 보정한 질산염의 δ15N값은 건식침적의 경우 연평균 5.2‰, 습식침적의 경우 0.2‰이었고, 건식과 습식을 모두 고려하였을 때는 2.7‰로 나타났다.12539 습식침적 시료에서 질산염의 질소 동위원소비(δ15N)는 관측 1년차(2014-2015년)에 각각 평균 4.1, -0.7‰, 관측 2년차(2015-2015년)에 각각 평균 4.5, 0.7‰로 측정되었다. 모든 침적시료에서 δ15N는 여름에 최소값, 겨울에 최대값이 관찰되었다. 습식침적 시료의 경우, δ15N은 여름이 평균 -1.7‰로 가장 낮았고, 겨울이 평균 2.5‰로 가장 높았다. 봄은 평균 0.4‰로 겨울 다음으로 높았고, 가을은 평균 -0.1‰로 여름보다 높은 값이 나타났다. 건식침적 시료 역시 여름동안 δ15N가 평균 1.3‰로 가장낮았고, 겨울에 평균 8.8‰로 가장 높았다. 그러나 습식침적 시료와는 달리 가을 평균 δ15N가 3.9‰로 봄 평균 2.4‰보다 1.5‰ 더 높은 값이 측정되었다. 이러한 질소동위원소비의 변화는 계절에 따른 질산염의 기원지 변화와 연관이 있을 것으로 판단되어HYSPLIT-4 모델을 이용해 대기이동 역궤적분석을 진행하였다. 대기는 북동쪽과 남동쪽에서 한반도 인근 바다 위를 거치는 경로가 우세하였고 δ15N의 최대값이 관찰되는 겨울은 북서쪽에 위치한 중국 대륙에서 기원한 대기의 유입이 매우 우세하였다. 침적량을 보정한 질산염의 δ15N값은 건식침적의 경우 연평균 5.2‰, 습식침적의 경우 0.2‰이었고, 건식과 습식을 모두 고려하였을 때는 2.7‰로 나타났다.