• 해양환경안전학회지
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• 제28권4호
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• pp.459-468
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• 2022

천수만과 태안해역의 제한영양염을 평가하기 위해 장기자료 분석과 생물검정실험을 진행하였다. 우선 잠재적인 제한영양염을 평가하기 위해 국가수질측정망에서 제공되는 2004~2016년 동안의 장기 영양염 자료를 이용하였다. 장기자료의 DIN/DIP를 분석한 결과 대부분 16이하로 N 제한이 우세하였지만 N, P, Si의 농도비를 이용한 분석에서는 하계와 추계에는 N 제한이 우세하였고, 동계와 춘계에는 해역에 따라 일부 Si 제한을 보이거나 또는 제한이 나타나지 않았다. 생물검정실험 시 채집된 현장수의 영양염 분석결과, DIN/DIP는 3월과 5월에 모든 정점에서 P 제한을 나타냈고, 7월과 10월에는 N 제한이 우세하였다. N, P, Si의 농도비를 이용한 분석에서 3월과 5월은 P와 Si 제한을 보이거나 제한영양염이 나타나지 않은 정점이 존재하였으나 7월과 10월에는 N 제한이 우세하였다. 실질적인 제한영양염을 평가하기 위해 수행된 생물검정실험 결과 3월에는 특정 제한영양염이 나타나지 않았으나, 5월, 7월 10월에는 NH₄⁺와 NO₃^-가 반응을 보임으로서 이 시기에는 N이 식물플랑크톤 성장에 직접 관여하는 실질적인 제한영양염임을 확인하였다.

• 생태와환경
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• 제43권1호
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• pp.35-43
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• 2010

담수호인 영산호의 식물플랑크톤에 대한 광 제한과 영양염 제한의 영향을 파악하기 위해 2003년 3월부터 2004년 4월까지 (11월~12월제외) 월별조사를 실시하였다. 플랑크톤의 크기를 대형 (net-size)과 소형 (nano-size)으로 구분하여 콜로로필, pheopigment ratio를 측정하였고 물리화학적 환경특성을 측정하였다. 또한 광 제한 지수와 영양염 제한 지수를 산정하기 위해 기존 문헌의 수식을 이용하였다. 식물플랑크톤은 대형과 소형 모두 풍수기 특히 8월에는 낮은 현존량을 보였고 나머지 계절에 간헐적으로 현존량이 증가하는 형태를 보였다. 일조시간은 풍수기에 짧았고 갈수기에 증가하였고, 영양염 특히 인산염과 암모니아는 2004년 봄철에 상당 폭 증가하였다. 광 제한 8월에 최소값(0.01)을 기록하였고, 영양염 제한 지수는 5월과 9월을 제외하고 다소 높은 지수(>0.4)를 나타냈다. 영산호는 인곤 호소들보다 영양염 농도가 높은 점을 고려했을 때, 영양염 제한보다는 광 제한이 식물플랑크톤의 성장에 더 영향을 미칠 것으로 사료된다. 공간적으로는 광 제한 지수는 하류로 갈수록 증가하였지만 영양염 제한 지수는 큰 변동을 보이지 않았다. 상관성 분석에서 net-pheopigment index는 광 제한 지수 및 영양염 제한 지수와 음의 상관관계, nano-pheopigments index는 제한 지수들과 양의 상관관계를 보여 환경악화로 인한 영향이 식물플랑크톤의 크기별로 상이하게 나타날 수 있는 가능성을 보여준다.

• 생태와환경
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• 제41권3호
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• pp.412-421
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• 2008

동복호의 식물플랑크톤 성장을 제한하는 영양염을 파악하기 위하여 기존자료 분석과 계절별 영양염 첨가 배양 실험을 실시하였다. 장기간 자료를 분석한 결과, TN과 TP는 강우와 유의한 상관성을 보였지만 DIN, DIP는 강우와 유의한 상관성을 나타내지 않았다. TN/TP와 DIN/DIP는 16 이상의 결과를 나타냄으로서 인산염에 의하여 식물플랑크톤의 성장이 잠재적으로 제한될 수 있음을 확인하였다. 영양염 첨가 배양 실험을 수행한 결과, 모든 계절에서 클로로필 a가 인산염 첨가군에 반응을 나타내었지만 암모니아, 질산, 규산염과 같은 영양염에 대해서는 크게 반응하지 않았다. 또한 크기에 따른(net and nano size) 식물플랑크톤의 반응 역시 인산염에서 반응을 나타냄으로서 인산염이 식물플랑크톤의 성장을 제한하는 영양염임을 검정하였다. 가을철 배양실험에서 배양 전과 배양 후 인산염 첨가군의 우점종 변화를 보면, 배양 전에는 일부 유글레나류가 우점을 나타내었지만, 배양 후 인산염 첨가군에서는 규조류의 우점을 나타내었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제12권3호
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• pp.165-170
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• 2006

육상 오염원의 영향을 적게 받는 완도 해역에서 약 10년간의 월별 수질자료를 이용하여 식물성플랑크톤의 증가에 의한 유기물의 증가에 대하여 분석하였다. 그 결과 DIN의 경우 겨울철인 2월에는 상대적으로 높은 농도인 0.138mg/L를 나타내고 있으며 여름철인 8월에는 0.052mg/L로 매우 낮은 값을 나타내고 있다. DIP의 경우도 DIN과 비슷한 경향을 나타내고 있으며 겨울철인 2월의 농도가 가장 높은 0.015 mg/1이고 여름철인 8월이 가장 낮은 값인 0.011 mg/1를 나타내고 있다. 식물성플랑크톤의 제한영양염을 알아보기 위하여 Redfield ratio(N:P=16:1)를 이용하여 제한영양염을 평가하여 보면 완도해역은 질소가 제한 영양염으로 나타나고 있다. 가장 제한이 되고 있는 계절은 여름으로 N/P의 비가 10.5로 나타났다 Chl.-a는 겨울철인 2월에 비해 봄과 여름인 5월과 8월에 79%, 97%가 증가하는 것으로 나타났다. 유기물의 농도는 COD로 나타내었으며 2월에는 0.84 mg/1로서 가장 낮은 값을 나타내었으며 8월인 여름철에 가장 높은 1.10 mg/1를 나타내었다. 영양염과 Chl.-a의 상관관계는 DIN과의 상관에서 $r^2$M가 0.93, DIP과의 상관에서 $r^2$M가 0.89로 매우 높게 나타났다. 이와 같은 결과는 식물성플랑크톤의 증식이 영양염의 감소에 주요 원인이라고 할 수 있다. 또한 Chl.-a와 COD의 회귀분석에서 상관계수 $r^2$M가 0.78로서 상관관계가 있는 것으로 나타났으며 회귀식을 이용하여 분석한 결과 유기물의 생산량은 겨울철에는 17%, 여름철에는 37%가 증가하는 것으로 나타났다. 위의 결과를 종합하면 완도의 해역에서 수온이 증가하는 여름철에 용존성 영양염의 농도는 감소하고 있으나 식물성플랑크톤의 지표가 되는 Chl.-a와 유기물의 지표가 되는 COD는 증가하는 것으로 나타났다. 또한 이들을 회귀분석을 통하여 분석한 결과 상관성이 매우 높은 것으로 나타났다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2006년도 춘계학술발표회
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• pp.117-120
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• 2006

영양염과 식물성플랑크톤 그리고 식물성플랑크톤과 유기물의 관계를 평가하는 것을 목적으로 하였다. 그 결과 질소가 제한 영양염으로 나타나고 있으며 가장 제한이 되고 있는 계절은 여름으로 DIN/DIP의 비가 4.7로 나타났다. Chl.-a는 겨울철인 2 월에 비해 봄과 여름인 5월과 8월에 79%, 97%가 증가하는 것으로 나타났다. 유기물의 농도는 COD로 나타내었으며 2월에는 0.84 mg/l로서 가장 낮은 값을 나타내었으며 8월인 여름철에 가장 높은 1.12 mg/l를 나타내었다. 영양염과 Chl.-a 의 상관관계는 DIN과의 상관에서 $r^2$가 0.93, DIP과의 상관에서 $r^2$가 0.89로 매우 높게 나타났다. 이와 같은 결과는 식물성 플랑크톤의 증식이 영양염의 감소에 주요 원인이라고 할 수 있다. 또한 Chl.-a 와 COD 의 회귀분석에서 상관계수 $r^2$가 0.78 로서 상관관계가 있는 것으로 나타났으며 회귀식을 이용하여 분석한 결과 유기물의 생산량은 겨울철에는 25%, 여름철에는 40% 가 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.3345-3350
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• 2014

춘계 진해만에서 식물플랑크톤의 분포특성에 영향을 미치는 영양염 농도 및 거동을 파악하기 위해서 총 23개 정점에서 2010과 2011년에 현장조사를 수행하였고, 지리지형학 특성과 오염물 부하를 고려하여 4개의 구역으로 구분하여 평가하였다. 진해만 광역해역에서 해역별 영양염 제한은 해수 순환이 원활한 중앙해역인 구역 II에서 80% 이상으로 가장 높게, 다음으로 서남해역의 구역 III과 IV에서는 17%-83%의 중간정도로 나타났으며, 마산만 인근의 반폐쇄적인 구역 I에서는 35% 이하로 낮게 관찰되었다. 연도별 영양염 공급원으로는 2010년에는 오 폐수 등에 의한 질소기원 영양염의 유입이 높은 비중을 차지하였고, 2011년에는 강우에 의한 담수유입에 의하여 해역의 저염분화와 더불어 질소, 규소, 인 계열의 영양염이 동시에 유입되었다. 특히 2010년에는 질소계열의 영양염과 규조류(Pseudo-nitzchia spp.)의 높은 상관성을 보였고, 2011년에는 모든 영양염과 규조류 (Leptocylindrus danicus)와 높은 관련성이 있었다. 결과적으로 춘계 진해만에 유입되는 질소 계열의 영양염은 규조류의 성장에 중요한 영향을 미쳤으며, 그들의 빠른 영양염 섭취(uptake)로 인하여 해역에 따라서 영양염 절대농도 뿐 만 아니라, 영양염 구성성분비의 제한을 일으킬 수 있다는 것을 파악하였다.

• KSBB Journal
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• 제4권3호
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• pp.259-265
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• 1989

당근세포의 현탁배양에서 배지중 제한영양소인 인산염과 글루코우즈 농도에 대한 당근세포 배양특성에 관한 실험으로부터 다음의 결론을 얻었다. 1) 배지중의 글로코우즈와 인산염을 제한영양소로 하였을 때, 현탁배양 중의 글루코우즈의 농도 1.49g/l - 3.01g /l, 인산염의 농도 0.08mM - 1.06mM의 범위에서 세포성장 정체기에 도달하는 시간은 13.2hr-66.4hr였고 제한영양소의 전환율은 초기 글루코우즈와 인산염의 농도의 5~30% 범위내에 분포되었다. 2) 제한 영양소의 저농도범위에서의 농도변화에 따른 세포의 비성장속도, $\mu$는 $0.15day^{-1}$와 $0.3day^{-1}$사이의 값으로 일정한 경향을 보이지 않았는데, 이것은 제한요소가 저농도로 존재할 때 세포의 비성장속도에 미치는 영향이 적음을 알 수 있다. 3) 제한 영양소의 소모량과 세포증가량 사이에는 선형적 관계를 나타내며, 제한 영양소 글루코우즈에 대한 세포수율($Y_{x/sG}$)은 인산염 0.32mM, 글루코우즈 2.67g/l에서 $98.71{\times}10^{10}개\;/\;g로$ 최대값을 나타내었다. 4) 제한 영양소의 비($s_G/s_P$)에 대한 비성장속도, $\mu$ 및 세포수율($Y_{x/s_G}$는 두 농도의 비($s_G/s_P$)가 20mM/mM-120mM/mM 사이에서 임의적으로 분포하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제16권1호
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• pp.25-35
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• 2013

실내실험과 현장관측을 통해서 용존태무기질소(dissolved inorganic nitrogen; DIN) 제한 하에서 유독와편모조류 Alexandrium tamarense와 A. catenella의 생존과 우점화 전략을 살펴보았다. 현장관측결과 마산만에서 Alexandrium 속이 출현하는 기간동안 DIN이 식물플랑크톤의 성장 제한영양염으로 나타났다. 성장동력학 실험으로부터 도출된 질산염의 Ks값은 현장에서 우점하는 규조류보다 A. tamarense와 A. catenella가 높아, 영양염 경쟁에 있어 불리한 위치에 있는 것으로 나타났다. 하지만 A. tamarense와 A. catenella는 DIN 제한하에서 요소나 아미노산과 같은 용존유기질소 (dissolved organic nitrogen; DON) 화합물을 성장에 이용하였다. 따라서 마산만과 같이 Alexandrium 속이 출현하는 봄~여름까지 DIN이 제한영양염으로 작용하는 환경에서 DON의 흡수능력은 이들 종이 성장을 유지하는데 큰 역할을 할 뿐만 아니라 종의 우점과정 및 종간 경쟁에서도 중요한 영향을 줄 것으로 보인다.

• 생태와환경
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• 제36권2호통권103호
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• pp.139-149
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• 2003

팔당호 식물플랑크톤의 제한영양염과 생리학적 성장 특성을 평가하기 위하여 2002년 3월부터 10일까지 팔당호의 수질환경 조사와 함께 실내 배양실험을 실시하였다. 총인의 농도와 Chl. a의 상관성 분석결과, 팔당호의 호수생산성은 인의 영향을 많이 받으며 TN/TP ratio와 식물플랑크톤의 성장잠재력 실험을 통해서도 제한영양염은 인으로 평가되었다. 특히, 봄철이 다른 계절에 비해 상대적으로 용존무기인이 낮은 농도로 존재하기 때문에 높은 인 제한을 받는 것으로 나타났다. 그러나 인의 제한정도는 계절적인 변이를 나타내었으며, 시기에 따라 질소와 규소에 의한 제한가능성도 나타났다. 팔당호 식물플랑크톤 군집의 최대성장률(${\mu}_{max}$)은 0.8${\sim}$l.1$day^1$의 범위로 나타났으며, 반포화농도($K_u$)는 0.1${\sim}$O.8${\mu}M$로 5월에 $0.8{\mu}M$로 가장 높고 9월에 $0.1{\mu}M$로 가장 낮은 것으로 조사되었다. 이는 영양염 흡수에 영향을 미치는 인의 cell quota와 관련이 있는 것으로 나타났으며, 5월에 $0.13{\mu}gP/{\mu}gChl.$ 3로 낮은 값을 나타냈다. 식물플랑크톤의 성장특성 분석을 통해 팔당호에서는 봄에 비해 여름과 가을철에 발생한 식물플랑크톤의 성장이 경쟁적으로 빠르게 발달할 수 있는 잠재성이 있는 것으로 판단된다. 결과적으로, 팔당호 식물플랑크톤 성장은 주로 인에 의하여 제한되며 여름 몬순 이후 수체의 안정기동안 높은 성장을 할 수 있는 생리적 특성을 가지고 있는 것으로 추정된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제16권1호
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• pp.27-38
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• 2011

동계 진해만 광역해역의 식물플랑크톤의 군집구조와 영양염 제한 특성을 파악하고자 식물플랑크톤 군집의 정점간 비교와 환경인자간의 관계를 조사하였다. 아울러 식물플랑크톤의 성장에 영향을 미치는 제한영양염을 평가하기 위해서 현장수를 이용하여 생물검정실험을 수행하였다. 조사기간동안 규조류와 은편모조류는 대부분의 정점에서 전체 식물플랑크톤의 90% 이상을 점유하였고, 식물플랑크톤의 현존량은 마산만이 진해만 보다 현저히 높게 관찰되었다. DIN:DIP 비, pH, 투명도는 식물플랑크톤의 생물량과 유의한 양(+)의 관계를 보였다. 식물플랑크톤 군집구조를 바탕으로 Cluster 분석과 MSD 분석을 한 결과 크게 3개의 그룹으로 구분되었다. 제 1그룹은 고성과 통영을 중심으로 한 진해만 서부해역으로 은편모조류가 전체 식물플랑크톤 현존량에 50% 이상으로 우점하였다. 제 2그룹은 마산만 가장 내측해역으로 높은 생물량, 낮은 투명도, 높은 DIN:DIP 비가 관찰된 것이 특이적이였다. 제 3그룹은 진해만 동부수역에 해당되는 마산만 외측과 진해만 중앙해역으로 구분이 되었고, 이들 정점의 특성은 DSi:DIP 비가 높았고, 규조류가 우점출현하였다. 영양염 절대농도와 구성성분비에 의한 제한영양염과 생물검정실험을 통한 영양염 제한은 마산만 대부분의 정점은 P 영양염의 제한이 관찰되었고, 진해만은 N기원의 영양염제한이 식물플랑크톤의 증식에 중요한 역할을 하는 것으로 파악되었다. 동계 진해만은 규산염이 상대적으로 풍부하게 존재하였고, 이는 규조류가 우점하기 좋은 환경이라 사료된다.