• 제목/요약/키워드: 적조 플랑크톤

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수중 초음파를 이용한 적조 플랑크톤의 후방산란 특성 (Characteristics of Backscattering of Harmful Algae Using Underwater Ultrasound)

  • 김은혜;복태훈;나정열;팽동국
    • 한국음향학회지
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    • 제24권8호
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    • pp.447-453
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    • 2005
  • 수중 초음파 (5, 10, 15 MHz)를 사용하여 적조 플랑크톤 Cochlodinium polykrikoides (식물 플랑크톤, 편모조류)의 후방산란 특성을 파악하기 위한 음향 실험을 실시하였다 적조 산란체의 적조주의보 (300 cells/a) 보다 적은 양의 개체 수 변화를 탐지하였고, 개체군 밀도와 후방 산란신호와의 상관관계를 시간영역에서와 주파수 영역에서 확인하였다. 또한, fluid-sphere model[1]을 이용한 이론적인 체적 산란강도를 계산하여 실측 체적 산란강도와 비교한 결과가 잘 일치하였다.

인공지능을 활용한 초음파 신호와 합성곱 신경망 기반 자동 적조 모니터링 시스템 (Development of an Automatic Monitoring System for Ultrasound Signals Using Artificial Intelligence and Convolutional Neural Networks)

  • 김대훈;전현주;이오준;임해균
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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    • pp.662-664
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    • 2023
  • 해양 식물플랑크톤의 성장은 유해적인 적조를 유발할 수 있으며, 이는 여러 국가의 생태계에 피해를 주는 상황이다. 적조를 모니터링하는 것은 식물플랑크톤 미생물의 증가를 예방하고 통제하기 위해 중요하다. 그러나 현재의 적조 모니터링 기술은 날씨, 시간 제약 및 실시간 모니터링에 대한 어려움으로 인해 측정 정확도에 영향을 미치는 한계가 있다. 본 연구는 특히 적조 발생을 감지하기 위한 목적으로 개발된 자동 실시간 모니터링 시스템의 성공적인 개발을 보여준다. 개발한 시스템은 음향 반사파 데이터 처리를 통해 합성곱 신경망(Convolutional neural networks, CNN)을 활용하여 식물플랑크톤 농도를 정확하게 구별할 수 있다. 특히, 이 CNN 모델은 음향 신호의 변환된 주파수 스펙트럼과 Cochlodinium polykrikoides (C. polykrikoides)의 농도 간의 상관 관계를 수립하는 데 뛰어난 효과를 나타냈다. 이 CNN 은 C. polykrikoides 를 감지하는 데 0.90 의 정확도를 보여준다. 이러한 모니터링과 CNN 분류의 활용은 실시간 측정의 중요한 잠재력을 보여주며, 추가적인 절차가 필요 없는 자동 모니터링 시스템을 구축할 수 있을 것으로 예상된다.

고주파(MHz) 센서를 이용한 적조 플랑크톤 농도 추정 (Estimation of concentration of red tide plankton using ultrasonic sensor)

  • 복태훈;김은혜;이창원;나정열;팽동국
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2004년도 추계학술발표대회논문집 제23권 2호
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    • pp.407-410
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    • 2004
  • 우리나라 연근해 해역에서 발생하는 적조 현상은 매년 특정 시기에 끊임없이 나타나고, 그 피해액은 해를 거듭해갈 수록 증가하고 있다. 이러한 적조 발생을 조기에 탐지할 수 있는 것만으로도 그 피해는 상당히 줄어들 것이라고 여겨진다. 본 논문에서는 우리나라 연근해 해역에서 발생하는 적조의 우점종 플랑크톤인 Cochlodinium polykrikoides를 탐지하기 위한 방법으로 C. polykrikoides 의 개체수 변화에 따른 후방산란신호를 획득하여 그 상관관계에 관한 실험을 실시하였다. 실험에 사용된 주파수는 5MHz, 10MHz 이고, 적조 주의보와 적조 경보에 해당하는 개체수인 300cell/mL, 1000cell/mL 을 중심으로 개체수를 변화하였다. 필터링 후의 해수와 Cochlodinium 이 있는 해수의 체적산란 패턴 변화뿐만 아니라 Cochlodinium 의 개체수 변화에 따른 산란 패턴의 변화를 볼 수 있었다.

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봄철 나로도 협수로 인근해역의 수질환경과 식물플랑크톤 군집 분포특성

  • 윤양호;한명일
    • 한국어업기술학회:학술대회논문집
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    • 한국어업기술학회 2000년도 춘계수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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    • pp.196-197
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    • 2000
  • 한국 남해 중앙부에 위치하는 나로도 연안해역은 대규모 적조 형성으로 막대한 수산피해를 발생시키고 있는 Cochlodinium polykrikoides 적조의 매년 첫 발생해역으로 관심이 모아지고 있을 뿐만 아니라(국립수산진흥원, 1998), 주변해역의 수괴 확장정도에 의해 복잡한 해양환경 특성을 나타내는 곳이기도 하다(양 등, 1999). 따라서 본 해역의 해양환경 및 생물분포는 시·공간적으로 매우 다른 특성을 나타낼 것으로 판단되어, 본 연구에서는 이른봄 나로도 인근해역의 해양환경 특성 및 식물플랑크톤 군집의 분포에 영향을 미치는 환경요인에 대하여 고찰한다(윤과 박, 2000). (중략)

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광양만에서 적조원인생물의 생태학적 특성

  • 최만영;이충일;곽영세;김대윤
    • 한국어업기술학회:학술대회논문집
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    • 한국어업기술학회 2000년도 춘계수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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    • pp.400-401
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    • 2000
  • 국내에서 적조연구는 국립수산진흥원에서 남해를 비롯 우리나라 연안의 모니터링과 한양대학교 연구팀의 마산만에 관한 연구가 초기부터 활발하게 이루어졌다. 적조 연구는 주로 적조원인 플랑크톤의 발생규모, 계절적 변동과 그 때 수질환경을 조사하였고 대체로 군집 수준에서 다루어졌다 (박과 김, 1967; 유와 이, 1976; Yoo and Lee, 1979; 박, 1982). 우리나라의 적조 연구는 주로 마산-진해만애서 이루어져 왔다. 마산만과 진해만을 비롯 행암만, 덕동만, 진동만, 칠천수로 등이 그 대상지가 되었으며 이 지역에서는 그동안 상당한 자료가 축적되어 왔다. 하지만 본 연구 대상지역인 광양만에서 적조연구에 관한 자료가 미흡하여 본 연구는 기존의 적조생물의 군집 수준의 연구와 유사하다. 개체군의 변동을 파악하는데 중점을 두었고 광양제철소를 중심으로 하여 남해 일대에 걸쳐 모니터링을 하고 수환경의 특성과 개체군 변동을 동시에 조사함으로서 제철소 건립 후 광양만에서 적조 발생의 최근적조 양상을 분석하였다. (중략)

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적조 해수의 광학 및 수질변수 관측자료 분석 (Analysis on Optical and Water Quality Measurements for Red Tide Waters)

  • 고수윤;백승일;임태홍;전기성;정유진;김필립;이민영;손문호;김예진;김원국
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권6_1호
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    • pp.1541-1555
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    • 2022
  • 적조는 식물성 플랑크톤의 번성현상으로써, 해양생태 및 양식업에 유해한 영향을 끼칠 수 있는 현상이다. 다양한 광학원격센서를 이용한 적조탐지 연구가 수행되어왔지만, 기개발된 적조 탐지 알고리즘들은 수심이 얕고, 부유퇴적물이 많은 연안해역에 적용하기에는 한계가 있다. 적조 해수의 광학적특성에 대한 이해를 높이기 위해서 원격탐사반사도 및 수중구성성분에 대한 분석의 중요성이 높아지고 있다. 본 연구는 선박현장조사를 통하여 적조해수의 광학변수(원격탐사반사도)와 수질변수(Chl-a(Spec), 총부유물농도, aph, ad, 종 동정, Chl-a(HPLC))를 취득하고 광학변수와 수질변수간의 관계를 분석하였다. 메조디니움과 코클로디니움 두가지 적조 종 및 엽록소농도에 따른 원격탐사반사도와 식물성플랑크톤 흡광계수에 대한 분석을 수행하였고, 원격탐사반사도의 특정 파장대를 이용한 적조 엽록소농도의 추정 가능성을 제시하였다. 분석 결과, 적조의 엽록소농도와 식물성플랑크톤 흡광계수는 결정계수 0.9의 상관도를 나타냈으며, REdiff를 이용한 기법이 B-G ratio를 이용한 기법보다 적조농도를 더욱 정확하게 추정하는 것으로 나타났다.

주암호 식물플랑크톤 군집 및 와편모조 Peridinium bipes의 시공간적 분포

  • 최지영;김보라;고춘주;김백호;한명수
    • 한국환경과학회:학술대회논문집
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    • 한국환경과학회 2004년도 가을 학술발표회지 제13권(제2호)
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    • pp.163-164
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    • 2004
  • 최근 담수적조가 발생하고 있는 주암호의 와편모조 Peridinium를 중심으로 식물플랑크톤 군집의 동태와 환경요인과의 관계를 파악하기 위하여 2003년 8월부터 2004년 8월까지 매월 1회씩 환경요인과 식물플랑크톤 군집변동을 조사하였다. 주암호 식물플랑크톤 군집은 호소 유입부인 정점 3에서 높은 현존량과 종수를 보인 반면, 댐 인접부근인 정점 1에서는 낮은 현존량을 보였다. 또한 와편모조 Peridinium bipes의 대발생은 주로 강우가 적고 저수량이 적은 건기에 일어났으며, 대발생 시기와 규모는 정점 3, 정점 2, 정점 1순으로 나타났다.

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득량만의 수질과 식물플랑크톤 적조 (Water Qualify and Phytoplankton Red Tide in Deukryang Bay of Korea)

  • 이진환;이은호
    • 환경생물
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    • 제17권3호
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    • pp.271-278
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    • 1999
  • 본 연구는 1998년 7월부터 9월까지 득량만 19개 정점 표층에서 수질, 식물플랑크톤 군집의 구조와 동태 및 적조의 특징을 규명하였다. 조사기간 중 월별 평균 수온은 24.0~28.6$^{\circ}C$, 염분은 25.0~28.6$\textperthousand$로 월별 및 정점간 변이가 컸다. 본 해역의 Chlorophyll-$\alpha$의 농도는 7월과 8월에 평균 11.59mg/m$^3$, 7.52mg/m$^3$를 나타내어 일차생산이 높았으며, 9월의 수질은 부영양화 단계에 있었다. 조사기간 중 출현한 식물플랑크톤군집은 돌말류가 89종류, 와편모조류가 19종류, 규질편모조류가 3종류 등 총 111분류군이었다. 식물플랑크톤 현존량은 최저 1.3$\times$$10^4$cells/ι(9월, 정점 17)에서 최고 3.8$\times$$10^{6}$cells/ι(7월, 정점 10)까지 변화하였다. 7월에는 거의 전 해역에서 황갈색의 적조가 발생되었고, 평균 현존량 1.8$\times$$10^{6}$cells/ι을 보였으며 이때 적조원인종은 Prorocentrum minimum, Chaetoceros curvisetus, Ceratium furca, Thalassiosira sp. 등이었으며, 만의 상부에서는 p. minimum, 만의 중앙부와 만 입구에서는 ch. curvisetus, 녹동항 주변에서는 c. furca와 Thalassiosira sp.에 의해 적조가 각각 발생되었다. 본 해역에서 질소와 같은 영양염류의 분포는 만의 상부와 녹동항 주변에서 높았고, 적조발생시 수온 23.8~29.7$^{\circ}C$ 그리고 염분 23.1~27.0$\textperthousand$였다.

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Cochlodinium polykrikoides 적조발생규모에 대한 비교연구 (A Comparative Study on Outbreak Scale of Cochlodinium polykrikoides Blooms)

  • 강양순;박영태;임월애;조은섭;이창규;강영실
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제14권4호
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    • pp.229-239
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    • 2009
  • 2007년과 2008년 Cochlodinium 적조발생규모에 영향을 미친 주요원인을 파악하기 위하여 적조발생기간 중 해양학적, 기상학적 특징 등을 비교분석하였다. 2007년도 남해연안과 동해연안에서 115억원의 수산피해를 일으킨 대규모 적조발생원인은 적조발생기간 중 집중강우, 냉수대발생으로 인한 연안용승, 수온성층 약화로 인한 연안역의 풍부한 영양염과 낮은 포식 동물플랑크톤 때문으로 해석되었다. 한편, 2008년도 남해안 일부 연안에서 수산피해없이 발생한 소규모 적조원인은 적조발생기간 중 지속된 가뭄과 빈영양 외양수가 연안역에 강하게 영향을 미침으로써 연안역의 낮은 영양염과 예년보다 월등히 높은 밀도의 포식 동물플랑크톤 영향 때문으로 풀이되었다. 따라서, 영양염 농도, 외양수 영향, 포식 동물플랑크톤은 2007년과 2008년 적조발생 규모에 많은 영향을 미친 것으로 추정되었다.

참다랑어 양식 : 욕지도 식물플랑크톤 군집구조 및 부침식 가두리 적정 침강수심 (Bluefin tuna (Thunnus thynnus L.) Aquaculture in Yokjido, Tongyeong : Fluctuation of Phytoplankton and Reasonable Sinking Depth in Floating Cage)

  • 조은섭;황형규
    • 해양환경안전학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.381-386
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    • 2010
  • 본 연구에서는 경남 통영 욕지도에 참치양식용 내파성 가두리 설치시 Cochlodinium polykridoides 적조 발생에 대한 적정 침강 깊이를 설정하기 위하여 장시간 동안 C. polykrikoides의 수직이동 현상을 조사하였다. 욕지도 근해의 식물플랑크톤 총 세포밀도는 월별에 따라 매우 큰 변동폭을 보이고 있으며, 대부분 규조류가 우점종으로 출현하고 있다. 여름철 와편모조류의 종 조성을 보면 Gymnodinium sp.가 총 19회로 가장 많은 출현 횟수를 보였고, 특히 C. polykrikoides도 총 8회로 나타났다. 또한 Karenia brevis 및 Fibrocapsa japonica와 같은 유독성 적조생물도 출현하여 이 지역에서 식물플랑크톤에 대한 장기적 모니터링이 필요할 것이다. 일출과 일몰에 따른 Chl-a 농도의 변화와 총 세포수의 변화는 상호 유의한 상관성을 나타내어 부침식 가두리 양식장은 표층으로부터 최소한 3m 침강시켜야 C. polykrikoides 적조로 인한 피해를 현저히 감소시킬 수 있을 것이다.