• 한국수산과학회지
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• 제35권6호
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• pp.568-577
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• 2002

본 연구에서는 한국 남해안의 적조발생상황을 기초자료로하여 적조생물의 증식과정, 해수순환의 물리학적인 과정 및 영양염류를 고려한 생물학적인 과정 등을 동시에 고려한 적조발생모델을 구축하여 적조발생상황을 수치모델로써 재현하고자 하였다. 수치모델을 통하여 해류를 재현한 결과, 거제도 남쪽해역에서 나타나는 반원형의 해류분포는 그 해역에서의 급격한 수심변화에 의해서 생성되는 것으로 조사되었다. 조류와 해류를 동시에 고려한 해수순환모델 결과, 제주해협에서는 남해로 유입되는 동향류가 우세한 반면에 남해에서 서해쪽으로 유출되는 서향류의 세기는 미약한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 고흥연안에서 최초로 발생한 적조가 제주해협을 통하여 서해쪽으로 이동하기 어렵게 만드는 원인중의 하나라고 판단된다 조류와 해류가 적조발생분포에 미치는 영향을 수치실험을 통하여 조사하였는데, 적조발생분포가 왕복성조류의 형태와 해류에 의한 외해쪽으로의 이동양상을 모두 포함하고 있었다. 그러나, 계산결과는 실제 적조 발생분포를 잘 재현하지는 못하였다. 그러나. 한국 남해연안에서 부는 서남서방향의 가상바람을 적용하여 계산한 결과. 전체적인 적조의 발생 범위와 이동시기는 비교적 유사하게 재현할 수 있었다. 또한, 적조의 이동 및 확산분포에 가장 큰 영향을 미치는 것은 서남서 방향의 바람의 영향으로 연구되었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제13권1호
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• pp.47-56
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• 1997

본 연구소에서는 호소 수질오염의 중요한 관심대상인 영양상태를 평가하기 위해 원격탐 사기법을 적용하였다. 원격탐사기법을 적용하는데 있어서 기존의 회귀식을 이용한 방법과는 달리 분류기법을 사용하여 영양상태를 평가하였다. 부영양화는 조류의 이상증식에 의해 유발되므로, 수 체의 조류농도와 밀접한 항목인 클로로필 a와 투명도를 원격탐사 데이터에 적용하였다. 본 연구 에서 영향상태의 분류는 최대우도법과 최소거리법을 이용하였으며, 다음과 같은 결과를 얻었다. 첫째, 광역수계의 영양상태 평가시 원격탐사 데이터를 적용함에 있어 기초적인 분류기법만을 수 행하여도 70%이상의 정확도를 얻을 수 있었다. 둘째, 분류정확도면에서 최소거리법이 최대우도법에 비하여 양호하게 나타났다. 이것은 샘플이 정규분포를 이루고는 있으나 통계적인 기법을 적용하기에는 샘플수가 너무 적은 것에 기인한 것 으로 차후 통계적 분포에 영향을 받지 않는 인공신경망을 이용한 분류기법의 도입이 요구된다. 셋째, 본 연구결과를 이용하면 수계의 영양상태를 신속하고 주기적이며 가시적인 분석평가를 할 수 있어 호소의 영양상태 진행정도에 따라 적절한 대응책을 수립하는데 기초자료로서 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수산과학회지
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• 제31권1호
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• pp.71-76
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• 1998

C. polykrikoides의 항생제에 대한 특이성을 알아보기 위해 C. polykrikoides의 항생제에 대한 $50\%$ 생존시간을 조사하였다. C. polykrikoides는 tetracycline과 thlorarnphe-nicol에 대해서는 아주 민감하였고, polymixin-B, ampicil-lin, penicillin-G, dihydrostreptomycin, neomycin에 대 해 서 는 저항성이 큰 선택적 특이성을 가졌다. C. polykrikoides에 민감한 항생제인 tetracycline과 chloramphenicol의 경우는 사멸곡선을 분석하여 사멸에 영향을 주지 않는 농도를 확인했으며, 또한, 농도에 따른 C. polykrikoidess에 대한 항생제의 작용특성을 분석하였다. 박테리아에 오염된 C. polykrikoides 배양액을 percoll 원심분리로 박테리아를 제거하기 전에 C. polykrikoides에 저항성이 큰 항생제에 대한 박테리아 군집의 감수성 시험을 행하여 박테리아 제거를 위한 적당한 항생제와 농도를 결정 한 뒤, percoll 원심분리로 박테리아와 곰팡이를 제거하고, 조체를 회수한 후, 남아있는 소량의 박테리아를 감수성이 큰 항생제를 연속적으로 처리 (antibiotic cascade)하여 C. polykrikoides의 순수배양(axonic culture)이 가능하게 되었다. 순수배양한 C. polykrikoides은 밀도가 약 740cells/ml 이상에서 대수증식기에 접어들었고 최대 5,800cells/ml까지 증식하였다. C. polykrikoides의 하루당 분열율 k 값은 저밀도 세포 상태에서 아주 정확한 증식지표를 제시하였고, 대수증식기 전에 반드시 최대의 k 값 변화를 가진 세포의 밀도가 존재하였으며, 우리는 이 최대 k 값 변화를 가진 밀도를 정확한 적조 예보와 초기에 적조제어를 위한 모델로서 사용될 수 있음을 제시한다. 결론적으로 본 연구에서 확립된 C. polykrikoides의 순수분리에 의한 배양방법은 C. polykrikoides 뿐만 아니라 다른 적조 생물의 독성학적, 면역학적, 생화학적, 생태학적, 분자생물학적 연구를 위해 편리하게 이용할 수 있을 것이다.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권5호
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• pp.513-523
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• 2017

본 연구는 섬진강 하구역에서 2017년 2월 대조기 만조와 간조, 3월 소조기 간조 동안 염분 구배에 따른 식물플랑크톤 생리활성도를 평가하였다. 또한 2월 대조기 조사에서 나타난 특이적인 pH 변화특성을 파악하기 위해 추가적인 재현실험을 병행하였다. 현장조사 결과에 의하면, 만조와 간조에 수층 혼합에 의한 수직적인 염분의 차이는 미미하였지만, 담수역으로 향할수록 염분이 낮아져 수평적인 염분구배가 뚜렷하였다. 염분과 영양염(질산염+아질산염: R=0.997, p<0.001; 규산염: R=0.979, p<0.001)과의 강한 음의 상관관계를 보였고, 이는 담수 기원의 질소와 규소의 높은 농도의 영양염류가 해수와 혼합되는 과정에서 희석되고 있다는 것을 의미한다. 반면, 인산염농도는 염분이 15 psu를 기점으로 고염분의 유역에서는 상대적으로 높은 농도가 관찰되었고, 이는 수심이 얕은 광양만의 퇴적물이 조석에 의한 수층혼합으로 재부유되어 인산염 재용출로 인해 수층에 일정량 기여하였다는 것을 의미한다. 섬진강 하구역에서 동계 2월과 3월 우점한 식물플랑크톤은 Eucampia zodiacus로 나타났고, 그들은 전체 군집의 70% 이상을 차지하였다. 특히, 3월 생물 활성도를 평가한 결과, 염분과 chlorophyll a(R=0.82)뿐만 아니라 active chlorophyll a(R=0.80)과 강한 양의 상관관계를 보였다(p<0.001). 특히 담수의 영향을 강하게 받는 상류 정점에서는 해수종 규조류가 염분충격으로 생리활성을 잃어 최대 75 % 사멸율을 기록하였다. 2월 대조기 조사에서는 상대적으로 형광값이 높은 정점에서 pH가 높게 나타났고, 이는 높은 밀도로 우점한 규조류의 광합성 작용으로 $CO_2$가 다량 흡수되어 pH 상승효과를 가져온 것으로 판단되었다. 또한 2월 현장식물플랑크톤 군집을 농축하여 저염분 환경에서 생물농도구배에 따른 pH 변화를 파악한 결과, 염분충격에 의해 사멸한 식물플랑크톤의 영향으로 광합성 활성도의 감소를 가져왔고, 우점 규조류의 사멸로 인해 박테리아가 현저하게 증식하였다. 그 결과 박테리아가 규조류를 생분해하는 과정에서 $CO_2$가 발생하여 pH 의 감소를 유발하였다. 결과적으로 섬진강하구역에서는 염분 구배에 따른 생물의 광합성 활성도의 차이와 생물사멸이 뚜렷하게 관찰되었고, 이는 pH의 증감을 유발하는 중요한 인자로 파악되었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제5권1호
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• pp.59-69
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• 2000

제주도 문섬주변 연성산호 서식지의 생물생태학적 특성을 파악하기 위해 1995년 9월부터 1996년 7월까지 격월 간격으로 해양환경요인과 식물플랑크톤군집을 조사하였다. 연평균 수온과 연평균 염분은 각각 $17.4^{\circ}C$, 34.06psu 로써 동계에 저온고염, 하계에 고온저염 현상을 보여 산호초 형성에는 부적당한 조건을 나타내었다. 영양염류 분포는 총무기질소가 $0.07{\sim}10.08\;{\mu}M$, 인산-인이 $0.05{\sim}1.70\;{\mu}M$, 규산-규소가 $3.08{\sim}21.86\;{\mu}M$였으며, 연 평균 N/P비는 $9.59{\sim}10.60$의 범위로 외해로 갈수록 낮았고 질소원이 식물플랑크톤의 제한요인으로 작용하고 있다고 생각된다. 유광층의 깊이는 연평균 32.0 m($18.9{\sim}48.6m$)로 계절에 따라 차이가 있으며 산호의 분포수심과 상관관계를 보였다. 식물플랑크톤 chlorophyll a량의 분포는 $0.12{\sim}1.51\;{\mu}g\;L^{-1}$, 현존량은 $1.5{\times}10^3{\sim}7.0{\times}10^5\;cells\;L^{-1}$의 범위로써 내해가 외해보다 높고 춘계에 대증식을 나타내었다. 식물플랑크톤의 출현종수는 총 55속 128종으로 돌말류 99종, 와편모조류 26종, 규질편모조류 2종, 남조류가 1종이 출현하였고 연중 주로 돌말류로 구성되어 있지만 하계에는 와편모조류의 출현종수가 증가하였다. 우점종은 Paralia sulcata (Ehrenberg) Cleve와 Cylindrotheca closterium (Ehrenberg) Lewin & Reimann 등이 주요종으로서 이들 저서성 돌말류가 산호의 주먹이원으로 작용할 것으로 추정되며, 종다양성 지수의 연 평균은 1.84로 제주도 해안의 일반적인 값보다 다소 낮았다.

• 한국환경보건학회지
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• 제23권1호
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• pp.18-27
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• 1997

The isolation, morphological study and growth characteristics of the algae were investigated from Lake Chuam. The isolated algae were applied the Agal Growth Potential test. The method of isolation and purification of the algae were used to Agar plating(AP), nutrient enrichment(NE), dilution(DI) and micro capillary technique(MC). Total isolated algae were 21 species. They were composed of Cyanophyceae, Dinophyceae, Bacillariophyceae, Euglenophyceae and Chlorophyceae. The numbers of algal strain by isolation technique were highest in dilution(21 species), and those of the rests were showed in order of NE > MC > AP. The sizes of isolated Selenastrum and Scenedesmus were $1.8\pm 1.4 \mu m$, $3.3\pm 0.9 \mu m$ in diameter and $6.4\pm 2.3 \mu m$, $13.6\pm 1.9 \mu m$ in length respectively. The morphology of isolated algae and NIES-collection strain was very similar each other, but the size was smaller isolated algae than that of NIES-collection. The optimum culture condition of isolated Selenastrum and Scenedesmus was about 30$\circ$C(25$\circ$C-35$\circ$C) in temperature and the maximum growth was appeared between 7,000 lux and 8,000 lux in the light intensity. The comparison of $\mu$(specific growth rate) on the concentration of nutrients such as nitrate and phosphate, isolated Selenastrum was appeared maximum it at 1.0 mg $NO_3-N/l$ but NIES-collection strain was showed 95% of maximum it at same nitrate concentration. Maximum g of isolated algae and NIES-collection strain in Scenedesmus onto nitrate concentration were very similar with the result of selenastrum. The specific growth rates of isolated algae and NIES-collection strain on the gradient concentration of phosphate were showed 0.72/day and 0.70/day at 0.02 mg $PO_4-P/l$ in Selenastrum but those of Scenedesmus were appeared 0.61/day and 0.57/day at same concentration $PO_4-P$.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.1161-1170
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• 2019

본 연구에서는 심층 신경망을 이용하여 Cochlodinium polykrikoides 적조 발생을 예측하는 모델을 제안한다. 적조 발생 예측을 위해 8개의 은닉층을 가진 심층 신경망을 구축하였다. 위성 재분석 자료와 기상수치모델 자료를 이용하여 과거 적조 발생해역의 해양 및 기상인자 총 59개를 추출하여 신경망 모델 학습에 활용하였다. 전체 데이터셋 중 적조 발생 사례는 적조 미발생 사례에 비해 매우 적어 불균형 데이터 문제가 발생하였다. 본 연구에서는 이를 해결하기 위해 과표집화(Over sampling) 기반 데이터 증식(Data augmentation) 기법을 적용하였다. 과거자료를 활용하여 모형의 정확도를 평가한 결과 약 97%의 정확도를 보였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제43권2호
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• pp.91-96
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• 2015

Prion은 양의 scrapie, 소의 bovine spongiform encephalopathy와 사람의 CJD와 같은 다양한 신경 퇴행성 질환을 유발시키는 단백질 병원체이다. 정상 prion 단백질인 PrP^C가 병원성 PrP^Sc로 바뀌는 과정에 대해서는 많은 연구가 진행되었고, PrP^Sc로의 단백질 구조 변화가 다양한 환경적 요소에 의해서 영향 받는 것으로 추측된다. 바다조류로부터 분리된 MAAs는 다양한 스트레스 환경에서 조류를 보호해주는 것으로 알려져 있다. 이와 같은 사실에 기초하여 mycosporineglycine, porphyra-334와 shinorine 3종의 MAAs로 처리한 prion 감염 신경세포 주에서 prion 단백질 축적의 변화를 평가하였다. PK 저항성을 갖는 PrP^Sc를 western blot 방법으로 확인한 결과, MAA에 의해서 PrP^Sc 단백질의 증식을 관찰하였다.

• 환경생물
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• 제31권4호
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• pp.233-242
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• 2013

Cyanobacteria (blue-green algae) are not only the first oxygenic organisms on earth but also the foremost primary producers in aquatic environment. Massive growth of cyanobacteria, in eutrophic waters, usually changes the water colour to green and is called as algal (cyanobacterial) bloom or green tide. Cyanobacterial blooms are a result of high levels of primary production by certain species such as Microcystis sp., Anabaena sp., Oscillatoria sp., Aphanizomenon sp. and Phormidium sp. These cyanobacterial species can produce hepatotoxins or neurotoxins as well as malodorous compounds like geosmin and 2-methylisoborneol (MIB). In order to solve the nationwide problem of hazardous cyanobacterial blooms in Korea, the following technically and strategically sound approaches need to be developed. 1) As a long-term strategy, reduction of the nutrients such as phosphorus and nitrogen in our water bodies to below permitted levels. 2) As a short term strategy, field application of combination of already established bloom remediation techniques. 3) Development of emerging convergence technologies based on information and communication technology (ICT), environmental technology (ET) and biotechnology (BT). 4) Finally, strengthening education and creating awareness among students, public and industry for effective reduction of pollution discharge. Considering their ecological roles, a complete elimination of cyanobacteria is not desirable. Hence a holistic approach mentioned above in combination to addressing the issue from a social perspective with cooperation from public, government, industry, academic and research institutions is more pragmatic and desirable management strategy.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.424-424
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• 2019

수질오염 저감을 위한 유기물질의 처리를 위해 생물학적 처리에 중점을 둔 하 폐수 처리시설의 증가에 따라 BOD로 대표되는 생분해성 유기물질은 꾸준히 감소하였으나, COD농도의 경우 뚜렷한 감소를 보이지 않고 있다. 유기물질 중 특히 난분해성 물질의 증가는 상수원으로 사용되는 하천의 경우 조류 증식 등을 유발하고 여과공정에 영향을 미쳐 상수처리의 효율을 떨어뜨리는 등의 환경적인 문제를 야기할 수 있다. 기존 BOD, COD로 대표되는 유기물질의 경우 각 유기물질별 상관관계 및 유출특성 등에 대한 연구는 많이 이루어졌으나, 난분해성 물질에 대한 조사는 상대적으로 미진한 실정이다. 특히 동진강수계는 '새만금 제2단계 수질개선종합대책' 등 장기적인 수질개선 대책들이 추진되면서 하천의 BOD5 및 TP는 감소추세를 보이고 있으나, COD는 개선되지 않고 증가하는 추세를 보이고 있다. 동진강의 말단부의 경우 COD/BOD5의 비율이 지속적으로 증가하는 추세를 보이고 있어 상대적으로 난분해성 유기물질에 대한 관리의 중요성이 대두되고 있다. 이러한 COD 및 COD/BOD5의 증가 추세는 국내 4대강에서 전반적으로 나타나고 있는 추세로서, 정부는 2013년부터 하천 및 호소의 생활환경기준에 TOC 항목을 도입하여 2016년부터 호소환경기준의 대표항목을 COD에서 TOC로 대체하였으며, 폐수배출시설에 대해서도 점차적으로 확대 적용할 계획으로, 난분해성물질을 포함하는 총유기물질 관리를 위해서 수질 및 수생태계 환경기준에서 유기물질에 대한 환경기준을 BOD5와 COD에서 TOC로 변경하는 정책을 추진 중에 있다. 본 연구에서는 동진강 유역의 본류 및 지류에서 TOC등 유기물질의 시공간적인 분포와 오염원별 배출특성을 현장조사를 통해 조사 분석하였다. 조사 시기는 건기시, 강우시로 구분하여 수행하였으며 조사항목은 일반수질항목, 유기물질 항목, 유기물질 성상 분석 등에 대하여 수행하였다. 난분해성물질 관리를 위한 기초자료확보를 통하여 새만금호의 수질개선 및 목표수질 달성에 기여 할 것으로 판단된다.