• 생태와환경
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• 제34권1호통권93호
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• pp.20-29
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• 2001

순수 배양한 남조류 3종 (Microcystis aeruginosa, Anabaena flos-aquae, Oscillatoria agardhii)을 대상으로 식물플랑크톤에 의한 체외배출 용존유기탄소(extracelluar dissolved organic carbon:EOC)의 배출양상, 화학적성분, 자외선흡광 특성을 연구하였다. EOC의 화학적성분은 XAD-8, 양이온, 음이온수지를 이용하여 소수성 산 (hydrophobic acids; AHSs), 소수성 중성 (hydrophobic neutrals: HoNs), 친수성 산 (hydrophilic acids; HiAs), 친수성 염기 (hydrophilic bases; HiBs), 그리고 친수성 중성 (hydrophilic neutrals; HiNs)으로 분류하였다. 3종의 남조류로부터 배출된 EOC의양과 화학적조성은 종마다 상이하였고, 조류의 성장단계에 따라서도 다르게 나타났다. HiAs성분은 남조류가 배출한 EOC의 가장 많은 부분(25${\sim}$92%)을 차지했고, 정체기로 갈수록 HiAs성분이 차지하는 비율이 감소하였다. 반면, HiBs와 HiNs 성분은 정체기로 진행될수록 비율이 증가하였다. 특히 HiNs성분은 성장초기에는 거의 배출되지 않다가 정체기에서는 전체 EOC의 상당한 부분을 차지하였다 (M. aeruginosa: 44%, A. flos-aquae: 28%). AHSs성분은 M. aeruginosa에서 0.2${\sim}$2.5%로 매우 작았지만, A. flos-aquae(8.7${\sim}$16%)와 O. agardhii (7.5${\sim}$16%)에서는 상당한 부분을 차지했다. 그러나 AHSs의 배출은 M. aeruginosa와 O. agardhii에서 성장이 진행될수록 증가한 반면, A. flos-aquae에서는 반대의 경향을 보였다. 남조류에 의해 배출된 EOC의 자외선흡광 특성도 종에 따라 상이한 결과를 보였다. 본 연구의 결과는 남조류의 종과 성장단계에 따라 배출되는 용존유기물의 특성이 다르다는 것을 시사한다.

• 환경영향평가
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• 제28권6호
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• pp.507-524
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• 2019

본 연구의 목적은 낙동강 내에 위치한 강정고령보 구간을 대상으로 EFDC 모델을 검정하고, 보 구간의 유량에 따른 체류시간과 유입수 인 농도 변화가 수질 및 조류 그룹별(규조류, 녹조류, 남조류) 생체량에 미치는 영향을 평가하는데 있다. 2018년 실험자료를 이용하여 모델을 검정한 결과, 보 구간의 수위와 수온의 수직 분포, DO, 유기물, 질소, 인 계열의 시계열 변화를 적절히 모의하였다. 조류 그룹별 생체량 예측에 있어서는 계절별 변동 특성은 적절히 재현하였으나, 일부기간에 실측값과 편차가 크게 나타났다. 보의 관리수위와 유량을 조절하는 시나리오 모의결과, 보의 운영 수위를 낮출수록 유량을 증가시킬수록 수온성층이 완화 또는 해소되는 것으로 분석되었다. 강정고령보에서 수온성층이 해소된 유속은 약 0.1 m/s였으며, 이는 금강의 백제보에서 연구결과와 일치한다. 2Q 유량 시나리오 모의결과, Chl-a는 8.7% 감소하였고 규조류와 녹조류 세포수 밀도도 감소하였다. 하지만 남조류 세포수는 오히려 증가하였는데, 그 이유는 유량이 증가함에 따라 유속이 빨라져 상류경계조건의 높은 남조류 농도가 하류에 직접 영향을 끼친 것으로 나타났다. 유입수 인 부하 농도(평균 0.056mg/L)를 50% 수준으로 저감하는 시나리오 모의결과, Chl-a는 13.6 % 감소하였다. 연구결과는 강정고령보의 조류 과잉성장을 억제하기 위해서는 수리학적 제어와 함께 상류 유입 조류 농도와 인 부하량 저감이 동시에 고려되어야 함을 시사한다.

• 한국습지학회지
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• 제25권4호
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• pp.267-273
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• 2023

조류는 생태계를 구성하는 중요한 요소이다. 그러나 남조류의 과도한 성장은 하천환경에 다양한 악영향을 발생시키고 규조류는 상수원과 정수장 공정관리에 영향을 미친다. 지속적이고 효율적인 조류 관리를 위해 조류 모니터링이 중요하다. 본 연구에서는 You Only Look Once (YOLO)의 최신 알고리즘 YOLO v8을 사용하여 조류경보제 기준에 사용하는 유해 남조류 4종과 정수처리공정에 영향이 큰 규조류 1종 총 5종의 이미지를 분류하는 이미지 분류모형을 구축하였다. 기본모형의 mAP는 64.4로 분석되었다. 모형의 학습에 사용된 원본 이미지에 회전, 확대, 축소를 수행하여 이미지의 다양성을 높인 5가지 모형을 구축하여 입력자료로 사용된 이미지의 구성에 따른 모형 성능의 변화를 비교하였다. 분석결과 회전, 확대, 축소를 모두 적용한 모형이 mAP 86.5로 가장 좋은 성능을 보이는 것을 확인하였다. 이미지의 회전만을 적용한 모형, 회전과 확대를 적용한 모형, 이미지의 회전과 축소만를 적용한 모형의 mAP는 각각 85.3, 82.3, 83.8로 분석되었다.

• 한국상하수도협회지
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• 통권23호
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• pp.42-43
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• 2008

산업화와 도시화는 엄청나게 빠른 경제 성장과 기술의 진보를 동시에 이끌어냈다. 일상생활에서도 과학적인 사실과 지식을 근거로 한 친환경적인 웰빙(well-being)형 삶이 추구되고 있다. 특히 우리가 매일 마시는 물에 대한 관심도 날로 높아지고 있는데, 문득 수돗물의 안전성을 담보하는 것이 무엇일까 생각해 보게 된다. 특히 여름철마다 댐이나 강가의 표면을 남색으로 변하게 하는 조류를 보면서...

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권8호
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• pp.577-588
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• 2022

본 연구는 금강의 조류 성장에 대한 제한영양소와 수질에 영향을 미치는 주요 지류를 파악하고 수질개선을 위한 관리대안을 제시하는 것을 목적으로 수행되었다. 금강 대청댐 하류에 위치한 5개 수질측정소에서 약 8년간(2013~202) 환경부의 물환경정보시스템(water.nier.go.kr)과 수자원관리정보시스템(wamis.go.kr)에서 14개의 수질항목의 자료를 분석하였다. 금강의 4대강 수중보 수문 개방 시 TP(총인)와 수온은 하천 하류의 조류 성장에 큰 영향을 미친다. 본 연구에는 수질변수간의 상관관계를 규명하고 금강의 조류 성장에 영향을 미치는 중요인자를 파악하고자 하였다. 최하류에 위치한 백제보수질측정소(WQ5)에서 TP와 수온은 Chl-a와 특별히 높은 상관관계를 보여 조류 번식에 상당한 영향을 미친다는 것을 나타냈다. 또한 본 연구에서는 금강의 양대 지류인 갑천과 미호천의 주요 오염원을 식별하고 우선순위를 지정하기 위해 주성분분석(Principal Component Analysis, PCA) 방법을 이 적용하였다. PCA방법을 이용하여 갑천과 미호천의 수질에 영얗ㅇ을 미치는 3대 오염원을 각각 파악하였다. 갑천의 경우 폐수처리장과 도시·농업 오염이 주요 오염원으로, 미호천의 경우 농지, 도시, 산림이 주요 오염원으로 각각 확인되었다. PCA는 금강 및 그 지류의 수질오염원을 구체적으로 파악하는 데 효과적인 것으로 판단되어 수질관리 전략의 효율을 제고하는 데에, 활용될 수 있을 것으로 보인다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제15권3호
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• pp.140-147
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• 2010

한국 남해에서 분리한 유해조류 Chattonella ovata의 성장에 미치는 수온과 염분 및 광량의 영향을 조사하였다. C. ovata는 $10{\sim}30\;^{\circ}C$의 수온과 7.5~40 psu의 염분조합 중 $10^{\circ}C$의 모든 염분조합과 $15^{\circ}C$의 7.5 psu와 10 psu, 그리고 $20^{\circ}C$와 $30^{\circ}C$의 7.5 psu를 제외한 모든 조합에서 성장하였다. 최대 성장속도는 $30^{\circ}C$, 30 psu 조합에서 $0.62\;day^{-1}$로 관찰되었다. 이원배치 분산분석(two-way ANOVA) 결과로부터 그들의 성장속도는 수온에 크게 의존할 뿐 염분과 교호작용의 영향은 미약하였다. 이와 같은 결과는 C. ovata가 고수온을 선호하는 광염성종임을 지시하였다. C. ovata는 $30\;{\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$ 이하의 광량에서는 성장이 이루어지지 않았고, 본 연구에서 제공한 최대 광량인 $800\;{\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$서 광 저해현상은 보이지 않았다. 광 조건에 의해 유도된 성장식 $\mu$=0.74(I-16.0)/(I+43.9)으로부터 성장에 대한 반포화광량($K_s$)은 $75.9\;{\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$, 절대광량($I_c$)은 $16.0\;{\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$로 나타났으며, 특히 $K_s$는 규조류인 Skeletonema costatum을 비롯한 다른 여러 편모조류보다 낮았다. 이상의 결과로부터 C. ovata는 하계 한국 내만과 연안해역에서 종간경쟁에 유리한 생리특성을 가진 종으로 판단되었다.

• 환경영향평가
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• 제28권3호
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• pp.245-262
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• 2019

본 연구의 목적은 낙동강에 위치한 칠곡보와 강정고령보 구간을 대상으로 3차원 EFDC 모델을 구축하고, 보 구간의 운영 수위 저하 및 유속 증가와 같은 수리학적 특성 변화가 수질과 조류 생체량에 미치는 영향을 평가하는데 있다. 보정결과, EFDC 모델은 10분 단위의 고빈도로 측정된 상층과 하층 수온의 시간적 변화를 적절하게 모의하였고, 유기물, 질소, 인계열 수질항목과 남조류의 시계열 변화를 적절히 재현하였다. 하지만, 규조류와 녹조류 세포 밀도에 대해서는 모의값이 실측값을 과대 산정하였다. 규조류와 녹조류 예측의 오차 요인은 조류의 신진대사와 관련된 매개변수의 불확실성과 동물플랑크톤에 의한 포식기능이 모의에 포함되지 않은 것에 기인한 것으로 유추된다. 강정고령보의 보 운영 수위를 관리수위(EL. 19.44 m)에서 하한수위(EL. 14.9 m)까지 약 4.54 m 낮추어 운영하는 시나리오 모의결과, Chl-a와 조류 세포수 밀도가 급격히 감소했다. 특히, 녹조를 발생시키는 남조류 세포 수는 기존 관리수위에 비해 하한수위 시나리오에서 표층 기준 56.1% 급감하였다. 연구결과는 임계유속 유지가 남조류 제어에 효과적이라는 선행연구들과 일치하며, 강정고령보에서 수위 저하와 체류시간 감소와 같은 수리학적 조절은 조류의 과잉 성장을 제한 할 수 있는 대안임을 시사한다.

• 환경생물
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• 제32권1호
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• pp.58-67
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• 2014

우리나라는 겨울철에 미세조류가 성장하기에 적합하지 않은 기후조건을 가진다. 따라서, 차세대 바이오매스의 공급원료로서의 미세조류 배양을 겨울철에 이룩하기는 쉽지 않다. 본 연구에서는 적은 에너지를 이용하여 미세조류가 성장이 불가한 영외환경에서 미세조류를 성장시키기 위해서, 삼중막의 비닐하우스를 설치하였다. 또한 투명한 아크릴 재질로 수조를 제작하여 빛을 수조의 모든 면에서 받을 수 있게 함으로써, 빛의 이용성을 최대화하였다. 6가지의 다양한 실험조건을 설정하여 겨울철 영하의 기후조건에서 최소한의 비용으로 하수종말처리장 폐수를 사용하여 미세조류를 배양하였다. 또한 미세조류 바이오매스를 증가시킴과 동시에 환경오염의 원인이 될 수 있는 영양염류 성분 중 질소를 최대 92%, 인을 최대 99%까지 제거시켰다. 본 연구에서 바이오디젤의 원료가 될 수 있는 가장 주된 지방산은 리놀렌산(C18 : 3n3)으로 총 지질량의 최대 61%까지 차지했다. 지방산의 생산성은 2.4 g $m^{-2}day^{-1}$이었다. 결론적으로, 본 연구를 통하여 차세대 바이오매스 생산을 위한 미세조류 배양을 저온 시기에서도 이룩하였으며, 그에 따른 폐수처리에서도 좋은 성과를 이루었다.

• ALGAE
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• 제19권4호
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• pp.293-301
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• 2004

여수해만에서 분리한 Gymnodinium catenatum의 성장에 있어서 최적 수온과 염분 조건을 파악하기 위해 수온 6단계,염분 5단계의 조합에 의한 30단계의 배치배양을 실시하여, 성장속도를 계산하였다. C. catenatum은 약 18${^{\circ}C}$ 이상의 수온과 전 염분단계에서 0.3day$^{-1}$ 이상의 성장속도를 보였으며 수온의 감소와 함께 성장속도도 감소하였다. 하지만 염분은 성장에 그다지 영향을 미치지 않았다. 최대성장속도(0.5day$^{-1}$)는 수온 25${^{\circ}C}$와 염분 30psu에서 얻어졌다. 따라서, 수온과 염분에 따른 성장속도를 고려할 때, C. catenatum은 이른 여름부터 가을까지 한국남해연안해역에서 서식 가능한 것으로 판단된다 이 종의 출현을 예측하기 위한 모델식은 $\mu$ = 0.005-T$^2$ - 0.0001164 T$^3$ - 0.063-S + 0.005-S$^2$ - 0.00007608-S$^3$ - 0.003-T-S + 0.00005308-T$^2$-S로 나타났다. 한편. 수온 18${^{\circ}C}$와 염분 30psu 조건하에서 6단계의 광도 실험을 실시한 결과, 광량에 따른 C. catenatum의 성장은 $\mu$ = 0.16 (I - 10.4)/(1+21.8), (r=0.96)의 관계식으로 Ks는 42.6$\mu$mol m$^{-2}$s$^{-1}$, I$_0$는 10.4$\mu$mol m$^{-2}$s$^{-1}$이었다. 따라서 수온, 염분과 광 조건만을 고려할 경우 C. catenatum은 고수온기 한국 남해 내만과 연안해역에서 우점종으로 출현할 가능성이 높을 것으로 판단되었다.

• 환경생물
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• 제28권2호
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• pp.69-78
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• 2010

광주천의 5개 지점에서 2003년 4월부터 2004년 2월 까지 부유 및 부착 조류를 조사한 결과 총 8강 19목 6아목 35과 4아과 79속 274종이 동정되었다. 군집 구조는 규조류가 절대우점하는 가운데, 녹조류와 남조류 등이 포함된 다양한 종조성을 나타냈다. 조사기간 동안 부유조류는 방림교정점과 양동시장정점에서 총 137종이 채집되어 가장 다양한 부유조류 분포를 나타냈고, 유촌교정점에서 118종이 출현하였으며 동산타워정점에서는 50종이, 증심천정점에서는 43종이 출현하였다. 월별 출현종 변화는 양동시장정점에서 가장 컸고 동산타워정점에서 가장 작았으며 강우가 출현종 변이의 큰 요인이었다. 부착조류도 규조류가 가장 높은 비율을 차지하였다. 광주천 조류의 성장에 영향을 미치는 요인의 분석에서 조류의 총 개체수와 성관성을 가장 크게 보인 요소는 클로로필 a (평균: R=0.795)의 농도인 것으로 나타났다. 조류 성장에 중요한 영양염류인 TN과 TP도 양동시장정점에서 상관성이 높은 것으로 나타났으며, 기상요인으로는 7일 전 강우와 총 개체수 사이에 비교적 높은 상관성이 나타났는데 광주천의 상류인 동산타워정점에서 R=0.810의 상관도를 기록하였다. 기온과 습도는 거의 상관관계를 보이지 않았고, BOD와 COD, DO, pH의 경우도 미미한 상관관계를 나타냈다. 총 개체수에 영향을 미치는 여러 가지 요인들에 대한 상관관계를 지점별로 살펴 보면, 동산타워정점에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 조사시점의 7일 전 강우로 상류에서 하류로 갈수록 그 영향력이 감소되었다. 클로로필 a의 농도와 개체수의 상관성은 개체수가 점차로 증가하는 하류에서 그 상관성이 높았으며, 이 두 가지 요인을 제외한 나머지 pH, DO, BOD, COD, SS, TN, TP 등은 모두 가장 하류인 유촌교정점에서보다 양동시장정점에서 더 높은 상관관계를 나타냈다.