해수면 온도는 전 세계 해양, 기상 현상에 영향을 주고 해양 환경 변화와 생물에게 영향을 주는 중요한 요소이다. 특히, 우리나라 남해안을 비롯한 연안 지역의 경우 어업 및 양식업 등의 수산업이 많이 발달하여, 매년 고수온 현상으로 인한 사회·경제적 피해가 발생하고 있다. 따라서 위성 자료와 같은 광범위한 지역을 감시할 수 있는 자료를 활용한 해수면 온도 및 공간적 분포의 예측기술 개발을 통하여 피해를 예방할 수 있는 시스템을 구축할 필요가 있다. 해수면 온도 예측은 기존의 수치 모델을 통해서 예측을 진행하였지만, 다수의 역학적 요인들을 사용하여 예측 결과 산출 시 복잡함이 존재한다. 최근 기계학습 및 딥러닝 기법이 발달함에 따라 해양 분야의 예측에 적용하는 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 그 중 시·공간적인 일관성 및 정확도가 높은 장단기 기억(Long Short Term Memory, LSTM)과 합성곱 장단기 기억(Convolutional Long Short Term Memory, ConvLSTM) 딥러닝 기법을 사용하여 남해지역의 해수면온도 예측 및 2017년부터 2019년까지의 고수온 발생 건에 대해서 예측 결과의 공간 분포와 공간 분포와 예측 가능성에 대해 분석을 하였다. 1일 예측 모델의 정확도는 RMSE 기준으로 ConvLSTM(전체: 0.33℃, 봄: 0.34℃, 여름: 0.27℃, 가을: 0.32℃, 겨울: 0.36℃)이 LSTM 기반의 예측 모델(전체: 0.40℃, 봄: 0.40℃, 여름: 0.48℃, 가을: 0.39℃, 겨울: 0.34℃)보다 우수한 성능을 보였다. 2017년 고수온 발생 사례에 대해 해수면 온도 예측과 고수온 탐지 성능에서 ConvLSTM은 5일까지 경보를 탐지하였지만, LSTM의 경우 2일 예측 이후 해수면 온도를 과소 추정하는 경향이 커짐에 따라 탐지하지 못하였다. 시공간적인 해수면 온도 예측 시 ConvLSTM이 LSTM에 비해 적절한 모델로 판단된다.
매년 여름철 양자강에서 유출되는 저염분수는 동중국해 뿐만 아니라 제주도 주변 해역의 염분 변화에 큰 영향을 미치며 때때로 그 영향은 한반도 연안에 국한되지 않고 대한해협을 통과하여 동해 외해 까지 확장되기도 한다. 한반도 주변으로 확장된 양자강 유출수는 해양 물리 및 생태학적으로 많은 영향을 끼치며 어업 및 양식업에 큰 피해를 유발하기도 한다. 그러나 현장조사의 한계점 때문에 동중국해에서 확산되는 저염분수를 지속적으로 관측하기에는 현실적으로 어려움이 있다. 이러한 이유로 양자강 유출수의 확산을 실시간으로 모니터링하기 위해 인공위성을 활용한 표층 염분 산출 연구가 많이 진행되어 왔다. 본 연구에서는 시간 및 공간 해상도가 상대적으로 좋은 GOCI(Geostationary Ocean Color Imager)를 활용한 동중국해 표층 염분 산출 알고리즘을 개발하였다. 알고리즘 개발을 위해 기계학습 기법 중 하나인 MPNN(Multilayer Perceptron Neural Network)을 이용하였으며, 출력층에는 SMAP(Soil Moisture Active Passive) 위성의 표층 염분 자료를 활용하였다. 이전 연구에서 2016년 자료를 이용한 표층 염분 산출 알고리즘이 개발되었으나 본 연구에서는 연구 기간을 2015년 부터 2020년까지로 확장하여 알고리즘 성능을 개선하였다. 2011년부터 2019년까지 동중국해에서 관측된 국립수산과학원의 정선조사자료를 이용하여 알고리즘 성능을 검증한 결과로 R2는 0.61과 RMSE는 1.08 psu로 나타났다. 본 연구는 GOCI를 이용한 동중국해 표층 염분 모니터링 알고리즘 개발을 위해 수행되었으며, 향후 GOCI-II의 표층 염분 산출 알고리즘 개발에 많은 기여를 할 것으로 기대된다.
황해는 지정학적으로 한국, 중국, 북한 사이 해역에 위치하고 있으며, 최근 해양공간 이용이 확대되어 사회적·경제적 가치가 증가하고 있다. 또한 기후변화로 인한 해양환경 변화, 대기오염물질 이동 등 한·중 공동 대응 및 협력의 필요성이 증가되고 있다. 본 연구에서는 황해(Yellow Sea) 키워드의 연구논문을 대상으로 핵심주제(Topic)을 도출하고, 저자 네트워크 분석을 수행하여 연구동향을 탐색하였다. 연구대상으로 1984년부터 2021년 사이에 게재된 Web of Science DataBase의 황해 관련 연구논문을 추출하고, 한중 어업협정, 해양환경공동조사 등 한국과 중국의 주요 이벤트를 중심으로 4개의 시기로 구분하였다. 연구방법으로 텍스트 마이닝(Text Mining)의 일종인 토픽모델링(Topic Modeling)을 활용하여 Topic을 도출하였다. 또한 저자 네트워크를 분석하여 해당 분야의 주요 연구 그룹(Community)과 연구자 및 연구기관의 영향력을 파악하고 시사점을 제시하였다. 분석결과 황해 연구논문의 핵심주제는 1기 퇴적물, 해양생물, 2기 산성화, 미세먼지, 3기 수산양식, 지진, 4기 탄소요인, 해양생태계 등으로 변화하였고, 시기별로 핵심 연구자를 중심의 연구자 그룹이 증가하였다. 연구결과를 토대로 황해 관련 연구 동향과 주요 연구자 및 연구기관을 파악함으로써 향후 한국과 중국 간의 황해 연구협력에 기여하고자 한다.
해양 생물 유래 독소는 그 치명적인 유독성으로 인해 비단 인류의 건강 뿐만 아니라 양식, 어업, 해양 생태계 전반에 걸쳐 경제적 손실을 비롯한 부정적인 영향을 미친다. 하지만, 종래에 사용되던 해양 독소 검출법만으로는 이를 다 파악하여 위협을 미연에 방지하기에는 아직 부족한 실정이다. 본 논문에서는 해산물의 해양 독소 잔존 여부를 판별하기 위해 종래에 사용되었던 시험법들의 한계를 개선하고자 각종 나노 재료 및 신규 기술들이 도입된 신속 검출법들에 대해 조사했으며, 대표적인 연구 결과들을 선정하여 사용한 나노 입자 및 전략에 대해 서술하였다. 특히 이러한 생물 유래 독소의 검출 기술을 대중화시키고 상용화하기 위해서는, 이를 생성하는 생물군으로부터 독소를 추출하는 전처리 과정을 간소화하는 것이 매우 중요하다. 해당 문제를 해결하고자 다양한 연구에서 표적 독소와 특이적으로 결합하는 항체를 고정화한 자성 나노 입자 기반의 전처리법을 보고했으며, 더 나아가 자성 나노 입자의 촉매 특성까지 활용해 검출 감도를 높이는 다양한 연구들도 발표되었다. 또한, 기존 효소 기반의 비색법의 검출 한계를 낮추고 검출 시스템의 안정성을 높이기 위해 양자점과 같은 형광 나노 입자를 도입하는 보고들도 있었다. 이 외에도 압타머와 나노 입자 복합체 기반의 전기화학 측정법 및 신규 기술들을 사용하고자 하는 연구들도 보고되었다. 하지만 해양 환경의 변화에 따라 생성된 신종 독소에 대한 대처는 아직 미흡한 실정이므로, 해양 독소 유도체 또한 아울러 진단 가능한 검출 기술에 대한 후속 연구가 필요하다.
Mariculture is contrasted with inland aqua-culturing fisheries. It is defind as the Industry of rearing Aquaorganism in limited coastal area relatively shallow in depth. Then, It's coming into being realization of Mariculture in it is long in history that Mariculture was realized in Korea. But it is from the early part of 1960s, that this industry has normally developed. Owing to 200 miles economy-zone problems of coastal countries, the development of deep sea fishing was limited, so the Korean Government has now appreciated the importance of cultured industries in the field of coastal fisheries. And the Korean Mariculture the output of which was only 18, 000 M/T in '60s attained 540, 000M/T in 1980s, has now occupied its relative importance in Korean Fisheries Industry. So the purpose of this report is to suggest the prospect of technical development of mariculture in the future of Korea, through the analysis of the various problems that affect upon the individual management '||'&'||' fishing ground utilization, along with the appreciation of "how to extend of those technical innovation" and "how the fishermen's technique level is extended at this stage. According to this study, the result is summarized as follows. First, Maricultural technique is classified into 8 sub-techniques as follows, as shown in fig. 1.Fig. 1. The Formation structure of mariculture technique Second, the change of technical method of mariculture in coastal area of Korea has made as 5 stages; 1) Scattering of culturing organism 2) Culturing by putting stone and installing bamboo 3) Culturing by installing rope and seeding 4) Culturing of putting objectives in cages 5) Culturing fish by feed Third, the maricultural fisheries of Korea has about 70 years long in history. It began from 1910s. But at that time there was no special technique in aquaculture and its technique was confined in searching out the object of species. The species was laver, oyster ect.Forth, although realization of mariculture in Korea has been long time, it is of late from 1960s that this has been industrial with normal development, and its technique of mariculture has mainly has developed from 1970s. Its result not only contributed to the high growth in Korean ecconomy along with the well balanced development between industires, but also it played a great role for the resolution of nation's food problem. Especially maricultural production has shown its sustained annual increase of 13.8% during the last 20 years. So the portion of mariculture among total fisheries stucture was extended from 4.1% in the early 1960s to 22.4% in 1980s.Fifth, it could be safely said that such development in maricultural field is resulted from the activity of aquacultural institutes such as Fisheries Reseach '||'&'||' Development production of major kinds such as Oyster, Sea-mustard, and Laver etc. As well as in the innovation of aquaculturing method with synthetic fiber utilization. FRDA has played important role in the efficient propargation of new aquacultural technique.Sixth, as for the change in aquaculture structure and its during period between 1970s and 1980s, the private management participation shown 25% increase from household number of 45, 173 to 56, 268 in total number. And in the respect of the management scale, of their management decreased, while it showed an increase in relative large scale management, the increase over 3 employees compared with other fisheries field between '70s and 80s. This must be an major trait to be recorded, Now the data above mentioned are shown as in table 1 and 2.Table 1. The maricultural fishing ground development situation in 982.Table 2. The mariculture management as seen in the employmnet size in high seasion.Owing to the technical innovation, of the mariculture in coastal area new income of fishermen increased and it also is true that the number of fishermen participating in its industrialization increased. But the problem being from now on is the self-discharge of the destruction fishing ground considered resulted from rapid expansion in aquaculture industry and the preventive system of sentility of fishing ground. sentility of fishing ground.
최근 유기농법이 확산되며 벼농사와 더불어 맛과 영양소 측면에서 월등하게 높은 가치를 평가받는 미꾸리를 활용한 생태농법이 농업과 어업이 결합된 차세대 산업으로 급부상하고 있는 추세이다. 본 연구는 복합생태농업이 식생다양성 기능에 미치는 영향을 알아보기 위해 수행하였다. 연구방법은 식생조사를 통한 식물학적 분류를 통해 분석하였다. 전체 연구대상지에서 식생조사 결과 38과 100속 107종 20변종 127종류가 출현하였다. 둠벙이 있는 복합생태논에서는 출현하였으나 둠벙이 없는 대조논에서 출현하지 않은 종은 총 15종류(Taxa)의 차이로 확인되어 둠벙의 유무에 따라 식생의 수분요구도 차이로 나타난 결과로 판단된다. 또한 생활형 분석결과 둠벙의 유무에 따라 접지, 일년생, 수생식물의 차이도 확인되었다. 출현한 귀화식물도 전국적으로 널리 분포하는 종으로 분석되었다. 습지출현빈도 분석결과 둠벙이 있는 복합생태논이 대조논에 비해 절대습지식물과 임의습지식물의 비율이 높게 나타났다. 본 연구결과 생육환경이 다양할수록 식생다양성은 높아질 것으로 판단된다. 하지만 유형별 통계적 유의성은 확인되지 않아 식생다양성 및 생물다양성 증진을 위해서 향후 둠벙의 유무, 면적, 둠벙의 깊이, 수문, 수질환경, 토양환경 등 다양한 환경적 요인 찾는 추가적인 연구가 필요하다고 판단된다.
본 연구는 경남 사천지역에 잔존해 있는 죽방렴의 실제 현황조사와 여러 역사적 문헌 고찰을 통해 죽방렴의 문화적 가치와 비즈니스 가치를 연구하여 지역문화자원으로서의 가치를 입증하고 세계농어업유산과 세계문화유산의 등재에 필요한 기초자료를 만드는 것이 목적이다. 농업과 더불어 수산업은 인류 역사에 있어 지대한 의미를 가진다. 특히, 삼면이 바다로 둘러싸인 우리나라의 지정학적 요인으로 인하여 매우 중요한 산업으로 발전하여 왔다. 그럼에도 불구하고 기르는 양식산업 이전 원시산업의 채집, 수렵할 때부터 이어온 여러 어로방식 중 실제로 남아있는 것은 거의 없는 실정이다. 경남 남해안의 사천과 남해지역에는 오백년 이전부터 지금까지 존재하여 실제로 운영하는 '죽방렴'이 있다. 이것은 예전부터 국가의 중요한 어업자원으로 관리되어져 왔다는 것을 여러 문헌적 연구를 통하여 알 수 있었다. 죽방렴은 자연지리적인 해협의 조류 흐름을 이용하여 고기를 채집하는 과학적 원리에 기초하여 만들어진 것으로 우리조상들의 지혜가 담긴 것이다. 조사결과, 죽방렴과 관련한 독특한 지역공동체의 문화가 존재하였으며, 주민들에게도 중요한 자산으로 관리되어져 왔다. 죽방렴은 이러한 역사, 인문학적 가치뿐만 아니라, 과학적 어로원리 이해교육과 해양어로작업 체험장과 같은 교육적 가치와 주변의 역사유적 및 지질환경자원과 연계하여 지역의 중요한 관광자원으로서 비즈니스적 가치를 지닌다. 결론적으로 죽방렴은 우리의 소중한 문화유산으로서 전승해야할 주요 자산인 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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