• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.110-110
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• 2020

최근 낙동강유역에서는 여름철 폭염 및 가뭄의 영향으로 조류대경보가 발령되고 있으며, 급격한 수질환경적 변화가 이루어지고 있다. 본 연구대상유역인 낙동강에서도 가뭄으로 인해 녹조가 발생하여 조류경보가 발령되었다. 남조류의 대발생은 대량 번성 및 사멸에 따라 수체 내 산소 고갈 및 유기물 증가와 같은 문제를 야기하고 있다. 또한 남조류가 분비하는 독성물질 또한 수생태계와 인체에 유해하다. 그리고 인체에는 무해하다고 밝혀졌지만 수돗물 등에서 흙냄새와 같은 좋지 않은 냄새를 유발하는 냄새물인 지오스민, 2-MIB을 분비하여 정수공급체계의 악영향을 미친다. 본 연구대상 지점인 낙동강은 다기능 보 건설로 인해 하천 수심이 증가하고 유속이 느려지면서 정체성 수역 특성을 나타내고 있다. 이는 호소성 수역 특성을 나타내고 있음과 동시에 녹조발생과 같은 수질환경적 변화가 이루어지고 있다는 것을 의미한다. 본 연구에서 시각화 분석을 통해 낙동강 하류 남조류 발생현황을 분석하였으며, 랜덤포레스트를 이용하여 지점별 남조류 발생 주요 영향인자를 도출하였다. 조류경보제 발생 등급은 발령기준으로 관심, 위험, 대발생으로 구분된다. 학습데이터로 관심단계 기준인 남조류세포수 1,000 cell/mL 보다 작게 측정된 데이터들은 관심미만의 데이터로 Normal 등급으로 구분하였다. 구분된 발생등급을 범주형 변수로 설정하여 학습 데이터를 통해 모형을 구축하고 검증 데이터를 이용하여 모형 정확성을 평가하였다. 본 연구를 통해 조류발생 주요 영향인자를 도출하고 변수별 중요도를 평가를 통해 지점별 녹조 발생특성을 비교 분석하였다.

• 생태와환경
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• 제38권2호통권112호
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• pp.181-187
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• 2005

한강 중하류의 남조류 및 환경요인의 연간변화 (2000 ${\sim}$ 2003)를 파악하기 위하여, 2000년 4월부터 2003년 10월까지 4년간 성수대교에서 성산대교까지 총 5개 지점을 선정하여, 수계의 기초환경요인 및 식물플랑크톤 현존량 변화를 조사하였다. 조사기간 동안, 남조류의 현존량은 점차적으로 감소하여 장기간 강우가 가장 많았던 2003년에는 거의 관찰되지 않았으며, 총 식물플랑크톤 현존량에 대한 남조류의 기여도는 약 10%범위내였다. 이러한 현상은 매년 강우집중기 동안 팔당댐으로부터 많은 방류수가 유입됨으로서 수온감소는 물론 광량감소, 영양염류 희석 등에 의한 남조류의 성장이 제한된 것으로판단되며, 동일시기에 다른 조류 (녹조, 규조 등)의 높은 성장으로 엽록소 a와 식물플랑크톤 현존량이 뚜렷하게 증가하였다. 따라서 한강 하류의 고온기 동안 남조류 성장은 잦은 강우와 방류에 의해 제한을 받지만 규조나 녹조와 같은 다른 조류들의 높은 성장으로 대치되는 천이현상을 보였으며, 기후영향을 크게 받는 전형적인 하천생태계의 특성을 나타냈다.

• 한국습지학회지
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• 제23권1호
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• pp.27-34
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• 2021

본 연구에서는 랜덤포레스트를 이용하여 8개 보 지점별 남조류 발생 주요 영향인자를 도출하고, 조류경보제 기반의 범주형 예측모델을 개발하였다. 8개 보 지점의 랜덤포레스트의 변수 중요도를 살펴본 결과, 상류의 보 지점들은 남조류 발생에 있어 보 운영에 따른 영향을 직접적으로 받는 것으로 나타났다. 이는 효율적인 보 운영을 통한 남조류 관리가 가능할 수 있다는 것을 의미한다. 중류 구간은 DO와 E.C가 주요 영향인자로 도출되었다. 공간적으로 구미와 김천에 대규모 산업공단들이 밀집되어 있으며, 환경기초시설의 배출량이 큰 영향을 끼치는 구간이다. 따라서 폭염 및 가뭄 시기에 중류 유역에서 배출되는 환경기초시설의 방류는 본류의 E.C를 증가하게 하고 남조류 발생을 촉진 시키는 것으로 나타났다. 중·하류에 위치한 보 지점들은 폭염 및 가뭄의 영향을 가장 많이 받는 지역으로 여름철 가뭄에 따른 남조류 대발생에 대비하여 선제적인 관리가 필요한 지점으로 나타났다. 본 연구를 통해 지점별 남조류 발생 영향인자를 도출하였으며, 맞춤형 조류관리를 위한 정책적 의사결정의 기초자료로 제공될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.20-20
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• 2022

최근 국내 기후변화와 산업화로 인한 오염물 배출량 증가로 인해 하천 및 호소에 남조류 과대 성장이 빈번히 발생한다. 과거에 비해 녹조현상의 빈도가 잦아졌으며, 지속기간이 증가하였다. 조류 발생 시 현장에서 채수한 샘플을 통해 검경 및 chlorophyll-a 분석을 진행하여 조류의 정성·정량적 평가를 진행한다. 이러한 분석결과는 녹조 발생에 대한 기초자료로 활용되고 있다. 하지만 현장 시료 샘플을 통한 조류 검경의 경우 단일지점에 대한 분석으로 인해 하천 및 호소의 전체적인 대표성을 나타내기엔 한계가 있고, 많은 인력과 시간이 소요된다. 또한 chlorophyll-a는 녹조류와 높은 관련성이 있어 유해남조류에 대한 집중 분석에는 한계가 발생한다. 이러한 한계점을 통해 국내·외로 조류 연구에 분광 스펙트럼을 활용한 원격탐사 기법 적용되고 있으며, 남조류 농도를 분석하기 위해 남조류의 보조 색소인 phycocyanin을 활용한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 분광스펙트럼을 활용한 phycocyanin 분석을 진행하였다. 분광 스펙트럼을 측정하기 위해 점(point) 단위의 고해상도 분광방사계를 활용하였으며, phycocyanin 측정을 위해서 형광 센서를 활용하였다. 현장에서 형광센서 및 분광방사계를 동시에 측정하여 데이터를 취득하였으며, 분광 스펙트럼 특성상 노이즈 및 이상치가 발생하기 때문에 전처리 과정을 통해 이를 보완하였다. phycocyanin 분석을 위해 다중 스펙트럼을 활용한 분광지수를 활용했으며, 이를 통해 phycocyanin 분석에 있어 최적의 분광지수를 제시하고자 한다. 본 연구 결과는 고해상도 점(point)단위 분석으로 향후 선단위, 면단위 하천 조류-스펙트럼 분석에 있어 기초자료로 활용될 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.48-48
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• 2020

최근 이상기후변화로 인해 수환경 변화가 일어나고 있다. 그로 인해 국내에서 조류의 과대성장이 빈번히 발생되고 있으다. 이로 인해 유해남조류 등 조류가 생산하는 독성물질, 이취미 물질은 수질을 악화시키고 있으며, 생태계에 큰영향을 미친다. 조류는 하천에서 넓은 분포로 발생하게 되는데 이러한 조류 모니터링에는 많은 인력과 시간이 소요된다. 국내에선 인력과 시간을 줄이기 위해 최근 원격탐사 기법을 이용한 조류 모니터링에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 본 연구에서는 녹조류, 남조류 5종을 이용해 실험을 진행하였다. 사용된 초분광 센서는 CORNING사의 microHSI^TM 410 SHARK를 이용하였으며 파장 400-1000 nm에서 NIR(visNIR)파장을 분석할 수 있으며, 초분광 센서를 정사로 영상을 촬영하기 위해 짐벌을 이용하여 영상을 수집하였다. 영상을 촬영 전 방사보정을 하기 위해 시료와 동일 선상에 99% 반사율을 갖는 백색반사판을 같이 촬영하여 방사보정을 진행하였다. 본 연구에서는 시기와 상관없이 조류에 대한 연구를 하기위해 조류배양액을 이용하였으며, 남조의 경우 470 nm에서 분광 특성을 나타내었으며, 녹조의 경우 477-510 nm에서 분광 특성을 나타났다. 초분광영상을 통해 기초라이브러리를 구축하고 구축된 라이브러리를 통해 조류의 분광특성을 분석하고 제시하여 하천에 적용하고자 한다.

• 환경생물
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• 제20권1호
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• pp.20-24
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• 2002

남조류에 의한 수화가 발생한 과림, 도창, 물왕 저수지로부터 시료를 채수 하여 남조류 분해 균주의 분리를 시도하였다. BG-11배지에 Anabaena cylindrica를 double layer method를 이용하여 남조류 lawn을 만들어 각각의 시료를 $100\mu{l}$씩 smearing하였다. $28^\circ{C}$ 3,000 Lux light chamber에서 13일간 배양하여 도창 저수지 시료를 접종한 Anabaena cylindrica lawn에서 남조류 분해능을 가지는 곰팡이를 분리하였다. 분리된 곰팡이의 동정은 Vitek system을 이용하여 수행하였으며, 그 결과 Cryptococcous laurentii로 동정되었다. SDS-PAGE 결과 Cryptococcus laurentii는 4개(29, 35.2, 40.9, 51.1 kDa)의 세포외 분비 단백질을 가지는 것으로 확인되었으며. Anabaena cylindrica와 혼합 배양시에는 특히 29 kDa의 단백질이 많이 분비되는 것을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권4호
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• pp.289-293
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• 2013

2002년부터 2012년까지 낙동강 하류 물금지역에서의 식물플랑크톤 우점종의 군집비율 변화를 조사한 결과, 식물플랑크톤 생체량(클로로필-a 농도)은 점진적인 감소 추세였던 반면, 우점종의 개체수는 증가 추세를 나타내었다. 식물플랑크톤 종별로 우점종의 연도별 개체수 비율변화에서 규조류는 감소 추세를 보인 반면, 남조류는 증가 추세를 나타내었다. 또한, 우점기간의 경우 매년 우점기간의 75% 이상을 규조류가 차지하였다. 연중 식물플랑크톤 비율변화에서 규조류는 11월에서 5월까지 매우 높은 우점비율을 보였고, 6월부터 9월까지도 우점일수의 56%~74%를 차지하여 연중 규조류가 300일 정도 우점하였다. 남조류는 6월부터 9월까지 개체수 및 우점기간의 68%~94% 및 26%~36%를 차지하였으며, 녹조류는 4월부터 9월까지 낮은 우점률을 나타내었다. 규조류와 남조류 우점종들의 연중 천이패턴은 규조류의 경우 12월~5월은 Stephanodiscus spp., 5월~10월은 Aulacoseira spp.와 Fragilaria spp.가 대부분 우점하였으며, 남조류의 경우 5월~11월에 Microcystis spp.가 대부분을 우점하였다. 또한, 녹조류는 4월~9월에 Actinastrum spp., Pediastrum spp., Micractinium spp. 및 Pandorina spp.가 우점하였다.

• 분석과학
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• 제25권6호
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• pp.388-394
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• 2012

남조류 독소인 마이크로시스틴은 여름철 우리나라 여러 호수들에 존재하여 물고기와 가축 그리고 인간에게 강한 독성을 나타내는 독소이다. 지금까지는 남조류독소인 마이크로시스틴을 분석하기 위하여 HPLC를 사용하거나 ELISA 분석법을 이용하였으나 본 연구에서는 대량배양을 통해서 얻어진 남조류들 속에 미량존재하는 마이크로시스틴을 분석하기 위해 스트립을 이용하는 새로운 분석방법을 시도하였다. 이 분석법은 항원-항체기술을 이용하여 높은 특이도(specifisity)와 테스트 스트립(test strip)의 신속성, 그리고, 형광리더(reader)의 고감도(sensitivity) 분석능력 등의 장점을 이용하였다. 따라서 새로 개발된 분석법을 이용하면 다양한 물시료속에 존재하는 마이크로시스틴을 독소 표준품 없이 단시간에 고감도로 분석할 수 있다.

• 한국환경생물학회:학술대회논문집
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• 한국환경생물학회 2002년도 춘계공동학술대회 및 심포지움 초록집
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• pp.60-60
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• 2002

• 생태와환경
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• 제40권1호
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• pp.121-129
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• 2007

본 연구는 부영양 저수지에서 남조류의 발달과 천이에 영향을 미치는 요인들과 그 결과를 평가하기 위하여, 2003년 3월부터 2004년 2월까지 현장 조사를 통하여 남조류 종조성과 밀도변화, 침전특성, 퇴적물 특성을 분석하였다. 또한 인, 수온, 광도를 달리한 조건에서의 남조류 성장률을 비교하였다. 식물플랑크톤은 봄철(3${\sim}$4월)에 규조류와 편모조류가 우점한 시기를 제외하고는 연중 남조류가 우점하였고, 7월과 11월에 높은 밀도 증가가 관찰되었다. 남조류 우점기간 중 5월에는 Oscillatoria spp., 6월에는 Aphanizomenon sp.이 우점하였고, 7월부터 11월까지는 Microcystis spp.가 우점종으로 나타났다. Oscillatoria spp.가 우점하고 침강율이 높았던 5월에는 수온, 광도 그리고 TN/TP비가 높았던 반면, Microcystis spp.가 우점한 7월부터 11월까지의 TN/TP비는 상대적으로 낮은 범위 (평균 27)를 보였다. 침강속도는 규조류가 우점한 3월 가장 높았고, 남조류의 우점종 기간 중에서는 5월과 10월이 다른 시기와 비교할 때 빨랐다. 퇴적물의 C/N비는 $6{\sim}8$의 범위였고, 간극수내 무기인의 농도는 심층에 산소농도가 희박(<2mg $O_2$ $L^{-1}$)하였던 시기에 감소하였다. 남조류의 성장률은 영양염 농도와 수온에 크게 의존하였고, 특히 높은 인 농도는 낮은 수온에서도 남조류가 발달하는 원인으로 나타났다. 본 연구의 결과는, 인이 충분하게 공급되는 국내의 많은 소형 부영양 저수지에서 연중 남조류의 발달과 지속가능성을 시사하며, 수질개선과 조류제어를 위해 인의 저감(특히, 퇴적층 관리)을 매우 중요하게 고려해야 함을 강조한다.