봄철 동해에서 해수중 $^{210}Po$과 $^{210}Pb$의 농도분포특성 = Distribution Characteristics of $^{210}Po$ and $^{210}Pb$ in the Seawater from the Korean East Sea in Spring

국문 초록 (Abstract)

1993년 3월에 동해 중부해역에 위치한 6개 정점의 100m 상부층에서 $^{210}Po$과 $^{210}Pb$의 수직농도분포를 측정하고, 이들 두 핵종의 거동이 수괴에 따라 어떻게 달라지는 지를 알아보았다. 또한, 1992년 5월과 1994 년 4월에 동해에서 측정한 자료들을 이용하여 봄철에 동해의 상부층에서 $^{210}Po$과 $^{210}Pb$의 거동을 지배하는 요인을 알아보았다. $^{210}Pb$의 농도는 정점에 따라 다소의 차이가 있으나 대체적으로 표층에서 가장 높고, 수심이 깊어짐에 따라 점차 감소하는 양상을 보인다. $^{210}Po$의 농도는 층별 차이가 매우 작으나, 클로로필 a의 농도가 가장 높은 정점 E3에서는 30m 상부층이 하부층에 비해 비교적 낮다. 또한, $^{210}Po$은 모든 정점의 30m 상부층에서 어미핵종보다 부족량을 보이나, 그 하부층에서는 거의 방사평형된 농도를 보이거나 혹은 다소 과잉량을 보인다. 특히, 상부층에서 $^{210}Po$의 부족량은 클로로필 a의 농도가 가장 높은 정점 E3과 강한 수온약층이 상부층에 존재하고 있는 정점 E6에서 가장 크다. 그러나, $^{210}Pb$은 전 정점의 모든 수층에서 어미핵종인 $^{226}Ra$보다 과잉량을 보인다. $^{226}Po$의 체류시간은 $1.0\~7.8$년의 범위로 클로로필 a의 농도가 높은 정점 E3와 비교적 강한 수온약층이 상부층에 존재하고 있는 정점 E6에서 가장 짧다. 또한, 1992년부터 1994년까지 봄철에 동해에서 얻어진 자료를 이용하여 50m 상부층에 대한 $^{210}Po$의 제거속도상수와 클로로필 a의 현존량과 사이에는 좋은 역의 상관성을 보인다. 이는 봄철에 동해에서 해수중 $^{210}Po$의 제거가 주로 생물생산력에 의해 좌우되고 있음을 의미한다. 반면에, 과잉량 $^{210}Pb$의 현존량은 해수의 수직안정도와 역의 상관성을 보이는 것으로 보아 동해의 상층부에서$^{210}Pb$의 농도는 생물생산력 보다는 주로 해수의 수직안정도에 의해 좌우되는 것으로 생각된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Vertical profiles of $^{210}Po\;and\;^{210}Pb$ were measured for the upper 100 m of water column at six stations in the middle region of the Korean East Sea during March 1993. The distribution patterns of these radionuclides with the water mass and controlling factors on their distributions were also discussed. $^{210}Pb$ activities were generally high at surface water and gradually decrease with depth. Vertical profiles of $^{210}Po$ were relatively homogeneous except for at station E3, where chlorophyll-a concentration was the highest and $^{210}Po$ activity in the upper 30 m was lower than below 50 m. The $^{210}Po$ activities relative to its parent $^{210}Pb$ at all stations were deficient at the upper 30 m, but were excess or nearly equilibrated values below 50 m. The magnitude of $^{210}Po$ deficiency was relatively high at station E3 and E6, where strong thermocline occured. However, $^{210}Pb$ activities showed strong excess in the upper 100 m of all stations, compared with its parent $^{226}Ra$. The residence time of $^{210}Po$ ranged from 1.0 to 7.8 years, and was relatively short at station E3 and E6. The data obtained at the upper 50 m water column during $1992\~1994$, also showed that removal rate constant of $^{210}Po$ and inventories of chlorophyll-a was negatively related. This indicates that the primary production plays an important role in controlling the distributions of $^{210}Po$ at the upper water column of the Korean last Sea in spring. While, inventories of excess $^{210}Pb$ was generally decreasing with increasing density difference between 50 m and 100 m, suggesting that $^{210}Pb$ concentrations in the upper water column were controlled by stability of water column.