생흔학이란 암석내의 생물들에 의해 만들어진 흔적에 대해 연구하는 학문으로 그들에 대한 설명, 분류 및 해석하는 것을 포함한다. 생흔의 형태, 생물의 행동 및 기질의 특성을 바탕으로 정리된 생흔구조의 조합인 생흔상은 정밀한 퇴적작용과 퇴적환경을 해석하는데 중요한 자료를 제시한다. 생흔학 연구는 퇴적학, 층서학, 석유탐사, 고생물학과 고생태학 등과 같은 퇴적환경학의 전반적인 분야를 연구하는데 다양하게 활용되어져 왔다. 퇴적학 분야에서는 퇴적환경의 물리적인 특성 이해, 퇴적양상에 대한 이해 및 사건층의 인지 등에 직접적인 증거가 될 수 있다. 층서학에서는 순차층서학에서 중요하게 다루어지는 주요 경계면의 인지 및 생층서학적 불연속면의 경계등을 인지하는데 활용된다. 또한 적은 양의 자료로 퇴적환경을 해석하는데에 중요한 정보를 제공함으로서 석유탐사분야에서 비용을 절감하는데 많은 도움이 된다. 이 외에도 화석학적 자료로 사용이 가능하며, 퇴적환경의 고생태를 복원하는 데도 중요한 자료로 활용될 수 있다. 강화도 조간대에서 시범적으로 적용된 생흔상 변화는 조간대의 위치에 따라 상이한 계절변화가 관찰되었다. 생흔상의 조간대의 위치에 따라 상이한 계절변화는 고기퇴적층에서의 계절적 특성, 정밀 퇴적환경, 보존잠재성 등을 파악할 수 있는 좋은 자료가 될 수 있을 것이다. 현생 연안환경에 해당되는 한반도 서해안 조간대에서의 생흔에 대한 연구결과는 퇴적학은 물론 석유지질학에의 활용 가능성이 높은 것으로 판단된다.
제주도 자연림에 서식하는 초파리 군집구조를 파악하기 위하여 19954년 5월부터 10월까지 두 곳의 자연림에서 초파리를 채집하고, 이들의 종 수도와 미수직분포의 계절적 변이를 조사하였다. 전체적으로 우점종은 Drosophila bizonata, D. curviceps, D. lutescens, D. angu leris, D. tsigana and D. immigrans in the annual collections 등 6종이었다. 이들 우점종의 계절적 변화 양상은 두 조사지에서 유사했다. 종다양성의 계절적 변동은 종풍부도(종수)보다는 균등도의 영향을 더 받는 것으로 나타났으며, 모든 우점종의 수도에서 계절적 변동은 단일 장점을 갖는 양상을 보였다. 우점종의 일부는 미수직 분포에서 두 조사지간에 차이를 나타냈다. 이러한 결과들은 수림에 서식하는 우점종들의 생식 시기를 달리함으로써 생태학적 지위의 중복을 피하며, 이드르ㅣ 미수직분포는 계절과 고도 차이에 따른 요인에 많은 영향을 받고 있음을 암시한다.
1994년 1월부터 1994년 12월까지 광양만 대도주변 잘피밭에서 채집된 주둥치의 식성을 조사하였다. 주둥치는 주로 요각류와 게의 유생을 먹었으며, 그 외 갯지렁이류, 단각류, 곤쟁이류, 새우류 등을 소량씩 먹었다 주둥치가 성장함에 따라 먹이생물의 조성 및 크기가 점차 변하였다. 체장이 작은 크기에서는 요각류를 상당히 많이 먹었으나, 체장이 증가하면서 위내용물 중 요각류가 차지하는 비율이 점차 낮아진 반면, 갯지렁이류의 비율은 점차 증가하였다. 한편, 게의 유생은 전 크기군에 걸쳐 지속적으로 많이 섭이되었다. 대체적으로 계절에 관계없이 게 유생의 섭이 비율은 거의 일정하였으나, 요각류와 갯지렁이류의 비율은 뚜렷한 계절 변동을 보였는데, 이는 출현하는 주둥치의 크기 조성이 계절에 따라 달라졌기 때문이다.
1994년 1월부터 1994년 12월까지 광양만 대도주변 잘피밭에서 채집된 베도라치의 식성을 조사하였다. 베도라치는 잘피의 잎에 부착하여 서식하는 단각류(카프렐라류 및 옆새우류)를 주로 섭이하였으며, 그 외, 새우류, 등각류, 요각류, 갯지렁이류, 주걱벌레붙이류 등을 소량 섭이하였다. 베도라치는 성장함에 따라 섭이된 먹이생물의 조성 및 크기의 변동이 뚜렷하였다. 체장이 작은 크기군에서는 요각류를 주로 섭이하였으며, 체장이 증가하면서 단각류를 주로 섭이하였다. 대체적으로 계절에 관계없이 단각류인 옆새우류와 카프렐라류가 주로 섭이되었으나, 그들의 섭이 비율은 계절에 따라 변하였다. 가을에는 옆새우류가 휠씬 많이 섭이되었으며, 다른 계절에는 카프렐류가 더 많이 섭이되었다.
본 연구는 우리나라와 중국 간의 황해 환경에 대한 조사 필요성에 의하여 공동으로 수행한 결과 중 일부이다. 계절에 따른 황해 동물플랑크톤 군집의 변동을 보기 위하여 1998년부터 2003년까지 6년에 걸쳐 매년 1회 3개 선 24개 정점에서 동물플랑크톤을 채집하였다. 채집된 동물플랑크톤 시료는 일정 비율로 분할 후 생물량을 측정하였으며, 1998, 2000, 2002년 등 3개년에 걸쳐 주요 분류군의 경우 종수준까지 동정하였고, 1999, 2001, 2003년 등 3개년은 주요 분류군 수준까지 동정하였다. 이러한 결과에서 황해 동물플랑크톤 군집의 계절적 분포 변동에 따른 특성을 파악하였다. 조사시기에 따른 공간적 분포 양상에 있어 반복성은 나타나지 않았다. 가장 중요 분류군인 요각류의 경우 한국측 해역에서 높은 분포를 보였으며, 모악류의 경우 중국측 해역에서 높았다. 현 결과에서 조사시기 동안 황해를 대표하는 요각류는 Calanus sinicus, Paracalanus parvus s.l., Oithona atlantica, Corycaeus affinis 등 4종으로 이들 종의 밀도 변화가 수산자원의 양에 영향을 미칠 수 있는 중요한 요인으로 생각할 수 있다.
배추좀나방(Plutella xylostella)은 시설재배지를 중심으로 국내 자연 상태에서 월동한다. 안동지역에서 이른 봄부터 배추좀나방 성페로몬트랩을 이용하여 배추좀나방의 성충 발생 시기를 주기적으로 조사한 결과 연중 4 회의 성충 발생 피크를 보였다. 월동 집단을 대상으로 서로 다른 지역 집단 간 생물적 특성을 조사한 결과 내한성, 약제감수성 및 발육속도에서 뚜렷한 집단 특성을 나타냈다. 분자마커로 집단변이를 분석한 결과 월동세대의 높은 집단변이는 계절이 진행됨에 따라 낮아지는 양상을 나타냈다. 이 결과는 배추좀나방의 국내 월동 집단 사이의 생물적 특성 차이를 나타냈고, 이들의 높은 유전적 분화는 계절이 진행됨에 따라 감소하여 이들 집단 사이의 개체들의 이동에 따른 유전적 교환이 이뤄졌다는 것을 제시했다.
동물플랑크톤 군집생산에 주요요인인 생물량의 시간적인 양적 및 질적 차이를 찾기 위해, 1996년 9월부터 1997년 8월까지 특별히 고안된 표층 채집장치에 의해 시간별로 채집된 동물플랑크톤를 대상으로 계절별 출현개체수, 현존량의 일변동, 젤라틴성 동물플랑크톤의 습중량과 건중량의 관계 및 동물플랑크톤의 체장과 체중에 의한 크기분포 등을 조사하였다. 젤라틴성 동물플랑크톤의 건중량에 대한 습중량비(W/D)는 평균 66.46(47.05${\sim}$84.64)를 나타내고, 갑각류를 중심으로 한 일반 동물플랑크톤에서는 10.89(9.21${\sim}$14.85)로 6배 이상의 차이를 보였다. 한편 습중량에서 일반 동물플랑크톤에 대한 젤라틴성 동물플랑크톤의 평균비(G/NG)는 0.99(0.28${\sim}$2.30)로 젤라틴성 동물플랑크톤이 차지하는 비율은 매우 높았다. 이러한 값들은 계절별 일 변동폭도 매우 컸으며, 이는 구성 종의 상대 출현율의 차에 따른 것이었고, 각 그룹의 동물플랑크톤 주야수직이동의 특성과 일치하였다. 또한 체장에 의한 크기분포(250${\sim}$500 ${\mu}m$: 35.5%)와 습중량(0.I${\sim}$0.2 mg: 34.4%)과 건중량(0.025${\sim}$0.05mg: 44.8%)에 의한 크기분포 양상은 구성생물에 따라 큰 차이를 보이고 있어서, 습중량에 국한되어 조사된 대규모의 정량자료는 해역의 정확한 생물생산 추정을 통한 연안자원의 재평가를 위하여 다시 보정 ${\cdot}$ 해석되어야 할 필요성을 시사하였다.
국토의 균형적인 개발과 수계 수질 보호를 목적으로 한국 정부는 농촌 지역 하수도 보급 사업을 진행하고 있다. 본 연구는 농촌 지역 하수도 보급 사업의 하나인 A 하수종말처리장의 연간 운전결과를 분석하였다. 농촌 지역 하수종말처리장 유입 하수 농도는 계절에 따라 변화하며, 여름철에 가장 낮은 것으로 나타났다. 계절 변화에 따른 생물반응조의 처리 효율은 유기물질에 비해 영양염류가 계절에 따라 처리 효율의 변화가 큰 것으로 나타났으며 겨울철에 가장 낮은 것으로 나타났다. 또한 영양염류는 체류시간과 F/M ratio에 대해 유기물보다 민감하게 반응한 결과를 보였다. 농촌 지역 하수종말처리장 공법 선정 시 계절에 따라 변화하는 유입 하수의 특성을 고려해야 한다. 또한 겨울철 영양염류의 안정적인 처리 효율을 위한 유지관리가 필요하다.
북방산개구리 뇌 조직의 Na+, K+, ATPase와 Mg2+-ATPase 활성도와 특성의 계절에 따른 변화를 연구하였다. 북방산개구리 뇌에서 Na+, K+, ATPase 활성도는 활동기와 동면기에 비슷한 활성도를 나타내고, 동면에서 깨어나는 각성기와 동면으로 들어가는 시기에 높은 활성도를 나타내었다. 5-35$^{\circ}C$의 온도에서 각 계절 전반에 걸쳐서 Na+, K+, ATPase는 non-linear Arrhenius kinetics를 보였다. Mg2+-ATPase는 동면기에 분명하게 감소하였으며 각성기에는 뚜렷하게 증가하였다. Mg2+-ATPase는 모든 계절에 걸쳐서 linear Arrhenius kinetics를 나타내었다. Na+, K+, ATPase의 15$^{\circ}C$/35$^{\circ}C$에서 활성도의 비에는 동면기와 활동기에 유의성 있는 차이가 나타나지 않았다. ouanain에 의한 Na+, K+, ATPase의 활성 저해 양상도 계절에 따른 변화가 없었다. 본 결과는 동면기에도 활동기와 마찬가지로 개구리 뇌의 Na+, K+, ATPase의 생화학적 특성과 활성도가 유지됨을 시사한다.
2003년 7월부터 2005년 6월까지 약 24 개월 동안 북동태평양 대한민국 망간단괴 개발광구 내에 위치한 정점 KOMO(Korea Deep-Sea Environmental Study Long-Term Monitoring Station, $10^{\circ}30'N,\;131^{\circ}20'W$)에서 시계열 퇴적물 포집장치를 설치하여 물질 플럭스를 측정하였다. 약 4,960 m 수심에서 획득된 침강입자의 총질량 플럭스는 겨울(12월-2월)과 봄(3월-5월)에 높고, 여름(6월-8월)과 가을(9월-11월)에 낮은 뚜렷한 계절변동을 보였다. 생물기원 물질플럭스도 총질량 플럭스와 유사하게 뚜렷한 계절변동을 나타냈다. 특히, 겨울과 봄에 관측된 탄산염 플럭스는 여름과 가을보다 두 배가량 높게 측정되어, 다른 생물기원 구성성분들의 계절변동에 비해 가장 크게 나타났다. 심해저층에서 관측된 침강입자의 총질량 플럭스와 생물기원 물질플럭스는 표층 해양 일차 생산력의 계절변동을 반영하는 것으로 생각된다. 겨울과 봄에는 강한 바람의 영향으로 혼합층 아래로부터 영양염의 공급이 증가되어 일차생산력이 높아진 것으로 생각되며, 여름과 가을에는 바람의 약화와 강한 성층으로 인하여 영양염 공급이 약해져서 일차생산력이 감소한 것으로 판단된다. 침강입자의 총질량 플럭스와 생물기원 물질플럭스의 계절적 변동은 이전에 연구된 엘니뇨/라니냐와 같은 환경변화에 따른 물질플럭스의 변화보다 크게 나타났다. 따라서 북동태평양 적도지역에서 엘니뇨와 라니냐 같은 환경변화의 영향에 의한 해양 물질플럭스의 변화를 이해하기 위해서는 일반적인 계절적 변동을 정확하게 측정하여야 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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