• 한국해양학회지:바다
• /
• 제15권1호
• /
• pp.8-15
• /
• 2010

해수의 용존 이산화탄소 증가가 해양미생물인 Vibrio fischeri의 발광량 및 세포밀도에 미치는 영향을 규명하고자 380(대조구), 1,000, 3,000, 10,000 그리고 30,000 ppm 농도구배에 24시간 동안 노출하고, 매 6시간마다 발광미생물의 발광량과 세포밀도 변화를 측정하였다. 5개 농도구배에 노출된 발광미생물의 발광량은 12시간째에 3,000 ppm 이상의 농도구배에서 대조구와 비교하여 발광량이 유의하게 감소하는 경향을 보였다. 하지만 24시간째에는 30,000 ppm 농도 조건에서만 대조구와 유의한 차이를 보였으며, 10,000 ppm 이하 농도 조건에서는 차이를 보이지 않았다. 발광미생물의 세포밀도는 분광광도계를 이용하여 흡광도를 측정하였고, 각 농도별 시간에 따른 영향은 발광량 변화와 유사하였다. 용존 이산화탄소 농도 변화와 발광미생물의 발광량 및 세포밀도 사이에는 유의한 농도-반응 관계가 있으며, 다만 상대적으로 짧은 시간에 발생하는 저해영향으로 배양이 지속됨에 따라 뚜렷하게 회복하는 특성을 보여 증가된 농도의 이산화탄소 영향이 항상 일정하지 않음을 보여주었다. 본 연구는 해양미생울 개체군 성장에 미치는 이산화탄소의 영향을 평가한 것으로 향후 해수의 용존 이산화탄소 농도 증가가 미치는 다양한 해양생물에 대한 영향 및 위해성 예측과 평가에 활용될 수 있을 것으로 기대한다. 또한 해양미생물에 대한 생태영향평가 결과는 이산화탄소 저감을 위해 추진되고 있는 해양 지중저장사업의 환경위해성평가에도 활용될 수 있을 것이다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제15권2호
• /
• pp.72-85
• /
• 2010

한강 하구의 기수역에서 유영생물의 종조성과 계절 변동을 파악하기 위하여 2009년 2월부터 12월까지 매월 1회 강화 석모 수로에 설치된 연안개량안강망 1틀을 이용하여 24시간 동안 유영생물을 수집하였다. 채집된 유영생물은 총 86종으로 그중 어류가 54종으로 가장 많았고, 새우류 16종, 게류 등의 갑각류 12종, 두족류 3종 그리고 1종의 해 파리가 출현하였다. 전체 유영생물 중 밀새우(Palaeman carinicauda)가 10회 출현에 개체수로 32.6%로 최고 우점 하였으며, 젓새우(Acetes japonicus) 15.9%, 그라비새우(Palaemon gravieri) 9.9%, 꽃게(Portunus trituberculatus) 7.7%, 중국젓새우(Acetes chinensis) 6.9%로 이들 갑각류 5종이 총 개체수의 73.0%를 차지하였다. 한강 하구역 유영생물 군집구조는 봄과 가을에 개체수와 양적으로 번성하였고 높은 다양성을 보이는 전형적인 온대 해역의 특징을 보였다. 우점종을 서식처에 따라 구분하면, 웅어(Coilia nasus), 가숭어(Chelon haematocheilus), 숭어(Mugil cephalus)와 풀망둑(Synechogobius hasta), 오셀망둑(Lophiogobius ocellicauda), 아작망둑(Tridentiger barbatus), 밀새우, 그라비새우는 기수성 주거종으로, 싱어(Coilia mystus), 풀반지(Thryssa hamiltonii), 풀반댕이(Thryssa adelae), 밴댕이(Sardinella zunasi), 멸치(Engraulis japonicus) 등의 청어목 어류와 꽃게, 젓새우 그리고 황강달이(Collichthys lucidus), 병어(Pampus argenteus) 등은 연안 회유종으로, 뱀장어(Anguila japonica)는 왕복성 어류로 분류된다. 한강 하구의 경우, 기수성 어종이 우점하고, 펄을 서식처로 이용하는 새우류가 어류보다 양적으로 우세하며, 주둥치와 같이 환경이 악화된 해역에 서식하는 종이 채집되지 않음으로써 자연 하구의 생태계 구조를 유지하고 있는 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제14권3호
• /
• pp.145-154
• /
• 2009

태안 반도의 학암포와 연포 해빈 천해 역에서 2007년 1월부터 12월까지 월별로 지인망으로 어류를 채집하여 계절에 따른 종조성 변화를 분석하였다. 조사 기간 동안 학암포에서는 총 30종, 964마리, 10,564.1 g의 어류가 채집되었으며, 연포에서는 총 46종, 4,447 마리, 28,622.4 g의 어류가 채집되었다. 가숭어(Chelon haematochelius)를 비롯하여 연안종인 넙치(Paralichthys olivaceus), 돛양태(Repomucenus lunatus), 조피볼락(Sebastes schlegelii), 복섬(Takifugu niphobles) 등이 우점하였고, 여름과 가을에는 전어(Konosirus punctatus), 밴댕이(Sardinella zunasi), 멸치(Engraulis japonicus)와 같은 회유성 부어류의 유어들이 대량 출현하였다. 출현한 어류는 소형어류이거나 유어들이었으며, 가숭어와 회유성 어류는 당년생 유어들이었고, 조피볼락, 넙치, 문치가자미(Pleuronects yokohamae), 쥐노래미(Hexagrammos otakii) 등과 같은 유용성 어류는 1-2년생 미성어들로, 이들은 조간대 천해역을 성육장으로 이용하며 자라면서 깊은 곳으로 이동하는 것으로 보인다. 저질이 단순한 세립 모래질 학암포 해빈에 비하여 펄이 섞인 세립 모래질이고 곳에 따라 잘피가 자라는 연포 해빈에서 출현종수와 채집 개체수가 학암포 해빈에 비하여 많았다. 두 해역에서 주거종과 여름 가을 사이 회유어종의 유어들이 출현하는 양상을 비슷하였으나, 연포에서는 봄에 펄을 선호하는 얼룩망둑(Gymnogobius mororanus), 잘피에 서식하는 실고기(Syngnathus schlegeli) 등의 성어들이 출현하였고 주거종의 미성어들의 생물량도 높았다. 황해 남쪽의 천해 역에는 외해에서 월동하고 수온이 높아지며 북쪽으로 이동하는 회유성 부어류의 비중이 높았던 반면, 황해 중북부에 위치한 태안 천해역에는 회유종의 비중은 낮았고 주거종의 비중이 상대적으로 높았다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제14권2호
• /
• pp.102-117
• /
• 2009

본 조사는 유기물과 미량금속 오염이 의심되는 울산만에서 저서환경의 교란 유무와 정도를 파악하기 위해 수행되었다. 현장조사는 울산만 안팎에 선정된 9개 정점에서 2006년 2월부터 11월까지 계절별로 저서환경과 대형저서동물군집에 대해 동시에 이루어졌다. 유기물 함량(TOC)은 평균 1.7% 이었으며 미량금속 중 As, Cu, Pb, Zn의 농도는 거의 모든 정점에서 최소영향수준(ERL)을 초과하였다. 저서동물군집의 총 출현종수는 199종, 평균 서식밀도는 4,578 개체/$m^2$ 이었으며 다모류가 가장 우세한 동물군이었다. 주요 우점종은 Aphelochaeta monilaris(22.6%), Ruditapes philippinarum(17.1%), Magelona japonica(12.2%), Lumbrineris longifolia(9.9%) 등이었으며 정점별 환경 특성에 따라 뚜렷이 다른 분포 양상을 보였다. 다변량분석 결과, 울산만 상단, 내만역, 내만역 중 태화강과 고사천이 만나는 지점 그리고 외해역에서 서로 다른 4개의 군집이 확인되었으며 특히 울산만 내의 군집 이질성이 두드러지게 나타났다. SIMPER 분석 결과, 4개 군집에서는 각각 R. philippinarum-Capitella capitata, A. monilaris-Balanoglossus carnosus, Sinocorophium sinensis-Cyathura higoensis 그리고 M. japonica-Ampharete arctica가 특징적으로 출현하였다. 전체 군집의 종조성과 밀도의 시.공간적 변화에 대해 가장 밀접한 상관성을 보인 환경 요인은 수심, 입도, 유기물 함량이었으며 중금속 중 Zn도 주요 항목에 포함되었다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제13권4호
• /
• pp.348-353
• /
• 2008

산소안정동위원소는 추적자로서의 뛰어난 특성에도 불구하고 분석상의 어려움으로 해양수괴 연구에 많이 활용되지 못하고 있다. 물시료에 함유된 산소의 안정동위원소비를 측정하기 위해 가장 많이 사용하는 방법은 $H_2O/CO_2$ 평형기를 이용해 시료인 물을 이산화탄소와 동위원소평형을 이루게 한 뒤, 이산화탄소의 동위원소 비율을 측정하는 것이다. 이러한 자동 $H_2O/CO_2$ 평형기를 이용한 물 시료 분석시의 정밀도는 ${\pm}0.1%o$, 해양에서 이를 적용하기 위해서는 정밀도를 보다 높이는 것이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 분석상의 오차를 감소시킬 수 요인들을 파악하여 분석장치의 보완 및 분석방법의 개선으로 정밀도 최소 0.05%o 향상시킴으로서 산소동안정동위원소의 변화폭이 작은 해양에서도 추적자로서 활발히 응용될 수 있도록 기여하고자 하였다. $H_2O/CO_2$ 평형기를 이용하는 경우 가장 큰 문제점은 시료가스가 전처리 장치로부터 질량분석기까지 이동해야 하는 거리가 멀고 평형가스가 팽창해야 하는 부피가 크다는 것이다. 그러므로 단순히 압력 차를 이용해서 가스를 이동시킬 경우, 가벼운 동위원소종이 선택적으로 이동되는 동위원소 분별작용이 일어날 수 있고, 분석 장치 전체의 부피가 플라스크에 담긴 시료가스의 부피에 비해 크기 때문에 시료가스가 충분히 혼합되지 않을 수가 있다는 점이다. 이러한 점을 보완하기 위해 액체질소 트랩과 고진공 균일도를 향상시켰다. 동일한 해수시료를 기존방법과 보완방법을 이용하여 각각 14번씩 분석한 결과 평균 측정값은 0.023, 0.024%o 서로 거의 동일한 값을 보였으나 표준편차는 각각 ${\pm}0.081$, ${\pm}0.021%o$ 네 배가량 개선된 결과를 보이고 있다. 그 결과 해양에서의 동위원소 분석시 발생할 수 있는 중요한 오차 요인을 현저하게 감소시킴으로서 동위원소 변화폭이 작은 해양수괴 연구에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제13권3호
• /
• pp.210-221
• /
• 2008

저층 퇴적물내 탄소와 질소성분의 조절인자를 파악하기 위한 광역적 환경조사가 1997년부터 2002년까지 서경 131.5도를 중심으로 북위 5도에서 17도 사이에서 수행되었다. 위도에 따라 지역적인 분포를 보이는 연구지역의 퇴적물은 네 가지로 분류할 수 있다; 석회질 연니($5{\sim}6^{\circ}N$), 규질 퇴적물($8{\sim}12^{\circ}N$), 원양성 적점토($16{\sim}17^{\circ}N$), 석회질과 규질이 섞여 있는 혼합 퇴적물($7^{\circ}N$). 무기탄소함량은 탄산염보상심도(CCD)와 수심에 의해 변하고 있었다. 수심이 CCD보다 얕은 저위도 지역에서는 석회질 물질이 잘 보존되고 있었다. 반면 규질 퇴적물과 적점토가 우세한 고위도 지역은 수심이 CCD보다 깊을 뿐만이 아니라 낮은 수층 생산성을 가지고 있다. 따라서 대부분의 석회질 물질들은 용해되고 그 결과 퇴적층내 무기탄소함량은 0.05%이하의 낮은 값을 나타내었다. 유기탄소와 총질소함량은 수층의 생산력이 상대적으로 높은 규질 퇴적물지역이 적점토지역보다 함량이 높게 나타났다. 석회질 연니내 유기탄소와 총질소 함량은 규질 퇴적물보다 낮게 나타났다. 이는 상대적으로 낮은 수심에 기인된 저층으로 유입되는 석회질 물질의 높은 유입율이 퇴적층내 유기물 함량을 희석하기 때문인 것으로 추정된다. 전체적인 결과들은 CCD와 연관된 수심, 수층의 생산력, 그리고 퇴적율이 연구지역내 탄소와 질소함량의 광역적 분포를 조절하고 있음을 지시한다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제13권1호
• /
• pp.42-55
• /
• 2008

금강하구 연안역에서 HF radar로 측정한 유속의 정확도를 평가하기 위해 HF radar의 마주보는 radial 유속들을 비교하고, HF radar로 측정한 유속을 현장측정 유속과 비교하였다. 비교 자료들에 대한 회귀선과 편차는 주성분 분석(Principal Component Analysis)으로 구하였다. HF radar site를 연결하는 선의 중간지점에서 마주보는 radial vector를 비교하였을 때 RMS 편차는 동계에 4.4 cm/s, 하계에 5.4 cm/s이었다. HF radar와 유속계로 측정한 유속성분을 비교하여 분석된 RMS 편차에서 GDOP(Geometric Dilution of Precision) 효과를 제거하였을 때 HF radar의 합성 속도 측정오차는 GDOP 값이 적절한 정점들에서 5.1 cm/s 이내였다. 서로 다른 두 방법에 의해 구해진 이 결과는 연구해역에서 HF radar로 측정된 유속의 정확도 하한이 5.4 cm/s임을 제시한다. 기존의 연구에서와 같이 RMS 편차는 섬 주변에 있는 관측점에서 크게 되고, 두 radar에서 평균거리가 멀어질수록 신호 대 잡음수준과 radial vector 교차각의 감소로 인해 증가하였다. GDOP 값을 이용한 오차분리 과정에서 속도성분별 GDOP 값이 유사하고 비교 유속의 성분별 RMS 편차도 비슷한 값을 보이는 경우 HF radar 유속의 오차가 불확실한 값으로 도출될 수도 있음이 밝혀졌다. GDOP가 정상적인 radar 관측 범위 내에 있는 정점에서 측정된 유속을 조류와 해류로 분리하였을 때 HF radar 유속에서 구해진 조류타원의 특성은 유속계로 측정된 타원특성과 잘 부합하였고, 해류의 시간적 변화는 바람과 밀도장의 외력에 의한 물리적 과정을 반영하는 반응을 보였다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제13권2호
• /
• pp.121-128
• /
• 2008

해조류를 이용한 수생태독성시험법으로 대형 녹조 구멍갈파래(Ulva pertusa)의 포자형성률을 endpoint로 사용하는 독성시험법이 개발되었다. 생태독성시험을 위한 최적 조건은 광조사량 $100\;{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 수소이온농도(pH) $7{\sim}9$, 염분 $25{\sim}35\;psu$ 그리고 수온 $15{\sim}20^{\circ}C$이다. 본 시험법의 민감도는 표준중금속(Cd, Cu, Pb, Zn)을 가지고 확인하였고, 오염 시료에 적용 가능성은 9 지역의 산업폐수 또는 생활하수 오니 용출액(elutriate)을 이용하여 이루어졌다. 네 종의 중금속에 대한 포자형성률 억제 반응의 $EC_{50}$ 값을 산출한 결과, 구리($0.062\;{mg}{\cdot}L^{-1}$) > 카드뮴($0.208\;mg{\cdot}L^{-1}$) >납($0.718\;mg{\cdot}L^{-1}$) > 아연($0.776\;mg{\cdot}L^{-1}$) 순으로 민감하게 나타났는데, 이러한 결과는 US EPA에서 제공하는 ECOTOX DB에 탑재되어 있는 국제적으로 공인된 수생태 독성시험법 결과와 비교해 볼 때, 더 높은 중금속 민감성을 보였다. 현장시료에 대한 포자형성률 억제 반응의 $EC_{50}$ 값을 살펴보면 산업폐수오니($EC_{50}=6.78%$)에서 가장 높고 정수장오니($EC_{50}=15.00%$)에서 가장 낮은 독성 반응을 보이는 것으로 나타났다. 산업폐수 또는 생활하수오니 용출액내에 함유된 독성원 농도와 산출된 $EC_{50}$ 값 사이에 상관성을 밝히기 위해 Spearman rank correlation test를 실시한 결과, 구리, 카드뮴, 납 그리고 아연이 구멍갈파래의 포자형성 저해 반응과 밀접한 상관관계가 있는 것으로 확인되었다. 본 시험법은 독성 민감성이 높고, 사용이 간편하고, 경제적이고, 해석이 용이하며, 대량의 시험재료 확보가 상시 가능하고, 배양이 어렵지 않아 매우 편리한 시스템이라고 할 수 있다. 특히, 파래의 포자형성 과정이 파래 집단의 성쇠와 밀접한 관련이 있으므로 생태적인 의미까지 포함하기에 보다 다양한 독성물질을 대상으로 독성민감성이 확인될 경우, 수서 생태독성을 진단하는데 유용한 프로토콜로 사용될 수 있을 것으로 사료된다. 또한, 파래류는 넓은 지리적 분포와 속 수준에서 포자형성 과정의 유사성 때문에 전 세계적으로 광역적 적용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제12권3호
• /
• pp.191-199
• /
• 2007

새만금 방조제 4공구 물막이 완공 후인 2006년 4월부터 2007년 2월 사이 새만금호에서 계절별로 otter trawl로 어류를 채집하여 어류 종조성의 계절변동을 분석하고 물막이 공사 중인 2001-2002년의 자료와 비교하였다. 조사기간 중 총 35종, 8,960 마리, 53,084.4 g의 어류가 채집되었으며, 기수 및 내만어종인 전어(Konosirus punctatus), 풀망둑(Synechogobius hasta)과 돛양태(Repomucenus lunatus), 회유종인 멸치(Engraulis japonicus)와 삼치(Scomberomorus niphonius)가 우점하여 이 5종이 전체 개체수의 95%를 차지하였다. 출현종수와 채집량은 서해의 다른 연안역에서와 같이 봄과 가을에는 주거종이 주를 이루었다. 여름에는 회유종이 대량 출현하여 출현종수와 채집량이 가장 높았으며, 겨울에는 2종만이 채집되었고 생체량도 가장 낮았다. 물막이 공사 후 기수 및 내만성인 전어의 양이 크게 증가 하였고, 일시적으로 새만금호에 몰려온 멸치나 삼치와 같은 외해 부어류들이 좁아진 새만금호 해수역에 밀집되어 otter trawl에 일시적으로 대량 채집되어 소수종의 우점도가 높아졌다. 물막이 공사 이전 대량 채집되었던 주둥치 (Leiognathus nuchalis), 젓뱅어(Neosalanx jordani), 쉬쉬망둑(Chaeturichthys stigmatias) 등은 거의 채집되지 않았다. 어류 밀도는 물막이 공사 중인 2001-2002년에는 $1,149\;inds./10,000m^2,\;12,644g/10,000m^2$에 비하여, 물막이 공사 후인 2006-2007년에는 $7,467\;inds./10,000m^2,\;44,237g/10,000m^2$로, 개체수밀도는 6배 이상, 생체량 밀도는 3배 이상 높았다. 연간 종풍도지수(R)와 종다양성지수(H')는 2001-2002년에 R=0.0160, H'=2.47에 비하여 2006-2007년에는 R=0.0038, H'=1.11로 낮아졌다. 물막이 공사 후 새만금호의 해수역이 줄어들고 수질이 변하면서 어류 서식에 부적합한 환경이 조성되어 종풍도 지수와 종다양성지수가 낮아지고, 소수 기회종의 우점도가 높아진 것으로 보인다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제12권4호
• /
• pp.251-261
• /
• 2007

본 연구에서는 경기만 근해 - 격렬비도와 덕적도 해역을 중심으로 - 에서 관측된 파랑 및 바람자료를 이용하여 바람과 파랑의 상호작용을 연구하였다. 2005년 1월에서 12월의 덕적도 부이 관측자료를 바탕으로 바람에 의한 파랑의 발생과 또 발생된 파랑에 의한 바람의 감쇄효과를 계산하였으며, 2005년 3월 19-26일과 5월 23-28일에 격렬비도 근해에서 관측된 자료를 이용하여 파랑이 발달할 때와 잔잔한 상태가 유지 될 때를 나누어 파랑 스펙트럼의 반응형태를 알아보았다. 또한, 시간에 따른 스펙트럼의 형태, 최대 에너지 주파수, 평형 영역의 기울기 등도 분석하였다. 관측풍속 $5-10ms^{-1}$의 범위에서 파랑에 의한 풍속의 감소는 최대 $2ms^{-1}$(응력${\sim}0.1Nm^{-2}$)를 보였고, $10-15ms^{-1}$일 때는 $3ms^{-1}$(응력${\sim}0.4Nm^{-2}$)의 차이를 보였다. 풍속과 파고의 상관분석에서도 관측풍속과 파고의 영향을 고려한 풍속(참풍속)의 경우 선형적인 상관도가 0.71에서 0.75로 약 0.04 정도 상승하였다. 잔잔한 상태에서 파랑이 발생할때 초기에는 4-5초의 단주기 파랑이 형성되고 발달과정을 거치면서 9-10초 주기의 장주기로 이동하며, 최대 에너지 주파주는 일정한 값을 유지하게 된다. 이 상태에 도달하는데 소요되는 시간은 약 6-7시간 정도였다. 또한 스펙트럼의 평형 영역 기울기는 파랑발생 초기에는 변화폭이 존재하나 풍파가 발달하면서 약 4.11의 값으로 접근하였다. 파랑 스펙트럼의 주파수대별 시간 변동과 마찰 속도와의 상관성에 있어 파랑 스펙트럼의 최대 에너지 주파수대 부근에서 높은 상관성을 보이는 경향을 보였으며 0.3 Hz와 0.35 Hz 에서 평균 0.80과 0.82 상관도를 보였다.