• 제목/요약/키워드: 해양생물 밀도추정

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동중국해 음파산란층과 동물플랑크톤 군집과의 관계

  • 서호영;황두진;윤양호;최상덕;조현서;추효상;이정식;김용주;손창환
    • 한국어업기술학회:학술대회논문집
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    • 한국어업기술학회 2001년도 추계 수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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    • pp.309-310
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    • 2001
  • 음파산란층은 전세계 해양에 존재하는 현상으로 동물플랑크톤 또는 소형유영동물의 수직이동과 밀접한 관계가 있다 (Sameoto, 1982: Chou et al.,1999). 이러한 음파산란층의 음파산란강도는 동물플랑크톤의 밀도 및 생물량에 비례하므로 동물플랑크톤을 포함하는 해양생물의 분포 및 생물량 평가를 위한 유용한 기법으로 고려되어 왔다(Smith et al.,1989; lida et al.,1996). 국내에서도 대한해협을 중심으로 음파산란신호를 이용한 동물플랑크톤의 분포를 추정한 바 있다 (Na and Park, 1989). (중략)

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수중영상과 과학어탐 시스템 기반 해양생물 탐지 밀도추정 알고리즘 연구 (Marine-Life-Detection and Density-Estimation Algorithms Based on Underwater Images and Scientific Sonar Systems)

  • 손영태;진상엽;이종찬;김무건;변주영;문형태;신충훈
    • 해양환경안전학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.373-386
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    • 2024
  • 본 연구의 목적은 유해 해양생물의 고밀도 출현을 조기에 탐지하기 위한 시스템 구축이다. 수중영상 기반 객체탐지 모델의 정확도와 이미지 처리속도를 고려하여 실시간 적용에 적합한 YOLOv8m을 선정하였다. 영상 데이터를 해양생물 탐지 알고리즘에 적용한 결과 다수의 어류 및 간헐적인 해파리 출현을 탐지하였다. 학습 모델의 검증 데이터에 대한 평균 정밀도는 0.931, 재현율은 0.881, mAP는 0.948로 산출되었다. 또한, 각 클래스별 mAP는 어류 0.970, 해파리 0.970, 살파 0.910로 모든 클래스에서 0.9(90%) 이상으로 산출되어 우수한 성능을 확인하였다. 과학어탐 시스템을 통해 객체의 탐지 범위와 시간에 따른 수중 객체탐지 결과를 확인할 수 있었으며 에코적분 격자평균을 적용하여 시공간축으로 스무딩 처리된 결과를 얻을 수 있었다. 또한, 평균체적후방산란강도 값이 분석 도메인 내 객체탐지 여부에 따른 변동성을 반영하는 것을 확인할 수 있었다. 수중영상 기반 객체(해양생물)탐지 알고리즘, 환경조건(야간 포함)에 따른 수중영상 보정기법, 과학어탐 시스템 기반의 정량화된 탐지결과를 제시하고 향후 다양한 사용처에서의 활용 가능성을 토의하였다.

법정보호종, 흰발농게(Austruca lactea) 서식 개체수 추정에 대한 검토와 대안 (Considerations and Alternative Approaches to the Estimation of Local Abundance of Legally Protected Species, the Fiddler Crab, Austruca lactea)

  • 유재원;김창수;박미라;정수영;이채린;김성태;안동식;이창근;한동욱;백용해;박영철
    • 한국습지학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.122-132
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    • 2021
  • 본 연구에서는 우리나라의 갯벌에서 조사대상으로 삼는 멸종위기야생생물이자 해양보호생물, 흰발농게(Austruca lactea)의 전체 개체수 추정 방법을 검토하였다. 일반적으로 무한모집단에 대한 전수조사는 불가능하며 이는 갯벌 내 제한된 서식처에서 개체수를 추정하더라도 마찬가지이다. 표본으로부터 추정되는 서식 밀도 역시 다양한 생물학적, 생태학적 요인들로 인해 높은 변동성을 보인다. 서식처 경계와 면적은 측정 오차뿐만 아니라 생물의 주기성이나 리듬 활동(주야, 간만 주기 등)에 따라서도 달라진다. 따라서 밀도와 서식처 면적으로 산출되는 전체 개체수는 일시적인 것으로 간주되어야 한다. 이 같은 추정은 인천 송도 갯벌에서 3년 간 관찰된 흰발농게(A. lactea)의 평균 밀도와 표준오차 범위 그리고 공간분포의 시공간적 변동성에 근거하면 타당한 것으로 볼 수 있었다. 본 연구에서는 로지스틱 회귀모형의 출현 확률인 50%를 기준으로, 서식처 보존 가치의 중요성을 반영하는 잠재적 서식처 면적을 전체 개체수 추정의 대안으로 제시하였다. 보편성을 갖춘 모형으로부터 예측되는 잠재적 서식처는 대상종의 주요 환경조건이 급격하게 변하지 않는다면 시간에 따라 일정한 모습을 유지할 것이다. 특정종을 대상으로 개발되는 모형은 추후 서식처 복원/조성 사업에서도 원하는 생물의 정착을 유도하는데도 활용이 가능할 것으로 기대된다.

해창만의 생물해양학적 환경특성. 1. 식물플랑크톤 군집의 계절변동 및 분포 특성 (Distributional Characteristics and Seasonal Fluctuations of Phytoplankton Community in Haechang Bay, Southern Korea)

  • 윤양호
    • 한국수산과학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.43-50
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    • 2000
  • 남해 중앙부에 위치하는 해창만의 식물플랑크톤 군집은 비교적 다양한 생물종에 의해 군집을 이루고 있으나, 출현 세포 밀도는 매우 낮은 특징을 보였다. 특히, 계절적으로는 여름과 가을에 높은 세포 밀도를 나타내고 있는 반면, 봄에 낮은 세포 밀도를 나타내나, 식물플랑크톤 군집은 연중 중심목 규조류에 의해 지배되고 있었다. 그러나, Chl-a량의 분포와 관련하여, 식물플랑크톤에 의한 해창만의 기초생물 잠재생산력은 연중 매우 높은 것으로 판단되며, 미소 또는 극미소 플랑크톤에 대한 점유율이 높을 것으로 추정되었다.

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대형 저서동물 군집의 채집 면적이 상대적 출현 종수에 갖는 효과의 추정 (Estimating the Size Effect on Relative Species Number in Macrobenthic Community)

  • 유재원;김창수;박미라;이형곤;이창근;이재학;홍재상
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제9권1호
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    • pp.20-29
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    • 2004
  • 채집 면적이 다른 연구 결과 간 출현 종수의 비교를 가능토록 하기 위하여 대형 저서동물 군집 출현 종수와 채집면적에 따른 관계를 파악하고 경험적 모형을 추정하였다 이 연구는 주어진 채집 면적에서의 누적 상대종수(cumulative relative species number. CRSN)를 예측하는 데에 목적을 두었다. 재료로는 2002년 4월과 5월 그리고 8월에 방문한 전라북도 새만금 해역의 총 87개 정점에서 매 정점마다 정량 채니기인 Smith-McIntyre 그랩 채집기로 3회 반복 채집하여 구한 총 261개의 표본을 사용하였다. 상대적 출현 종수(%)는 1000 $ extrm{cm}^2$ 채집 면적의 것을 기준하였으며 누적 상대종수-채집 면적 간 패턴을 측정하고 관찰하였다. 환경 요인과 생물학적 변수간 상관관계 분석에서 대수 변환된 누적 상대종수는 유일하게 대수 변환된 평균 밀도와 유의한 관계를 갖는 것으로 추정되었다. 이를 바탕으로 3개 모형, Log CRSN 2000, Log CRSN 3000 그리고 Log CRSN을 제시하였다. 이들 중 앞의 2개는 각각 채집면적 2000과 3000 $\textrm{cm}^2$의 누적 상대종수를 추정하며, 후자는 다양한 채집기와 채집 면적으로부터의 것을 추정하기 위한 것이다(모형의 유의수준은 모두 <0.001).타 연구의 데이터베이스(과거 경기만과 새만금의 조간대나 조하대 대형저서동물 군집 자료)를 활용하여 모형의 타당성을 평가하였다. 채집 면적 3000 $\textrm{cm}^2$이내에서는 실측된 누적 상대종수가 모형의 95% 예측 구간에 포함되는 것으로 나타났으며 이 채집 면적 내에서의 예측치는 신뢰 가능한 것으로 판단할 수 있었다.

해양생태독성시험 표준생물로서 미세조류의 특성 비교 연구(Skeletonema sp., Dunaliella tertiolecta) (Comparative Study on the Characteristics of Microalgae as Standard Species for Marine Ecotoxicity Tests (Skeletonema sp., Dunaliella tertiolecta))

  • 김태원;문창호;이수진
    • 해양환경안전학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.514-522
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    • 2020
  • 해양생태독성시험의 국제표준시험종 중 생산자에 속하는 대표적인 Skeletonema sp.와 Dunaliella tertiolecta의 생태독성학적 차이점을 알아보기 위해 각 표준시험법(규격)을 비교하였고 환경에 대한 종 적합성과 다양한 시험물질에 대한 민감도를 비교 분석하였다. 그 결과, 시험법의 경우 대부분 동일하였으나 시험 유효성의 기준에서 pH 변화 제한과 초기접종밀도에서 차이가 나타났으며 이는 D. tertiolecta의 낮은 성장률에 기인된 것으로 추정된다. 적합성에서는 두 종 모두 규격에서 요구하는 유효성의 기준을 연속 만족하여 시험수행의 일관성을 보였고 시험한계 염분범위는 Skeletonema sp.와 D. tertiolecta 각각 20 및 10 psu로 나타났다. 마지막으로 민감도의 경우, 시험규격에서 제시하는 참조물질, 실제 오염 배출수(선박평형수) 및 기타 다양한 화학물질에서 모두 Skeletonema sp.가 D. tertiolecta에 비해 독성 민감도가 상대적으로 높음을 확인하였으며 이는 해양생태독성시험 수행에 있어 생산자를 이용한 시험의 경우 최소 2종 이상의 다른 분류군의 미세조류를 이용하는 것이 시험결과의 신뢰성과 객관성을 높일 수 있는 방법임을 시사한다.

도서생물지리설의 관점에서 대형무척추동물 군집 비교 (A Comparative Study on a Macrobenthic Community Structure from the Theory of Island Biogeography)

  • 서인수;최병미;김미향;윤재성;박재영;이상엽
    • 환경생물
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    • 제28권4호
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    • pp.179-187
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    • 2010
  • 본 연구는 가거도, 소화도 및 독도해역에 대한 2009년 8월의 조하대 암반조사를 통해서 해양생태계의 중요 구성생물 중의 하나인 대형무척추동물의 생물다양성, 생물량 및 군집구조를 파악하고, 이를 기초로 도서생물지리설(The Theory of Island Biogeography)의 관점에서 3개섬에 서식하는 대형무척추동물의 유사성 정도를 검증하였다. 연구해역에서 출현한 대형무척추동물은 총 104종, 7,176개체(399 inds. $m^{-2}$)와 27,120.68 g (1,506.70 g $m^{-2}$)이었다. 연체동물류는 출현 종수, 개체수 및 생체량에 있어서 각각 전체의 44.23%, 41.19% 및 90.32%를 점유하여 가장 우점하는 생물군이었다. 연구해역에서 출현한 대형무척추동물의 개체수와 생체량을 근거로 상위 10위까지의 우점종을 선정하였다. 개체수에 기초한 상위 10위 우점종들이 차지하는 밀도는 4,820개체로 전체의 67.17%를 점유하였다. 특히 절지동물 갑각류의 미동정 옆새우류(Amphipoda spp.)와 연체동물 이매패류의 개적구(Modiolus agripetus)는 각각 1,580개체, 22.02%와 1,228개체, 17.11%를 점유하여 단일 종으로 가장 우점하는 생물이었다. 생체량에 있어서도 상위 우점종들이 나타내는 생체량은 25,942.80 g으로 전체의 95.66%를 차지하였다. 이 가운데 이매패류의 홍합 (Mytilus coruscus)과 태생굴(Striostrea circumpicta)은 각각 15,167.64 g과 4,781.16 g을 나타내 55.93%와 17.63%의 높은 점유율을 보였다. 연구해역에서 출현한 대형무척추동물의 개체수를 기초로 군집분석을 실시한 결과, 군집은 크게 2개의 그룹으로 나뉘었다. 그룹 1에는 가거도 정선 2의 하부 수심 정점을 제외한 가거도와 독도의 모든 정점이 포함되었고, 그룹 2는 이를 제외한 정점들로 구성되었다. 연구해역에서 갑각류의 미동정의 옆새우류, 바다대벌레류 및 성구동물의 상어껍질별벌레(Phascolosoma scolops)가 공통적으로 우점하였다. 이를 제외하면, 그룹 1에서는 다모류의 고리털갯지렁이(Eunice antennata), Syllidae unid., 갑각류의 만각류에 속하는 빨강따개비(Megabalanus rosa) 및 홍합의 밀도가 높았다. 반면 그룹 2에서는 갑각류의 집게류에 속하는 갯가게붙이(Petrolisthes japonicus), 연체동물 복족류의 햇살밤고둥 (Lirularia pygmaea) 및 완족동물의 세로줄조개사돈(Coptothyris grayi)이 대표적인 생물이었다. 한편 본 연구에서 출현 종수는 소화도에서 가장 많았고, 다음으로 가거도와 독도의 순이었다. 각 해역의 면적과 육지와의 떨어짐 정도를 기초로 도서생물지리설에 근거하면, 연구해역에서의 생물다양성은 도서생물지리설에 정확하게 일치하는 것은 아니지만 비교적 잘 부합되는 것으로 추정된다.

소안도에 서식하는 해마(Hippocampus haema) (Pisces: Syngnathidae)의 서식지 특성 및 산란생태 (Habitat Characteristics and Spawning Ecology of Hippocampus haema (Pisces: Syngnathidae) Inhabiting the Soando (Island))

  • 조현근;안중관;김형수
    • 한국환경생태학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.615-626
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    • 2022
  • 본 연구는 2015년 5월부터 2016년 12월까지 전라남도 완도군 소안도 일대에서 해마의 서식지 특성 및 산란생태를 밝히기 위해 조사하였다. 해마가 서식하는 조사지점은 주로 거머리말 개체군의 초지가 형성되었다. 거머리말 생육밀도와 생물량(Mean±SE)은 각각 춘계(5월)에 136±14.4shoots/m2, 489.8g DW/m2로 가장 높았고, 생육밀도는 추계(10월)에 93±7.0shoots/m2, 생물량은 동계(2월)에 122.3g DW/m2로 가장 낮았다. 본 연구 기간 동안 다이빙과 족대 조사를 통해 293개체의 해마가 확인되었고 해마의 전장은 10.1~87.0mm의 범위였다. 수정란 또는 자어를 보육중인 수컷 개체는 2015년, 2016년 모두 5월부터 출현하여 10월까지 채집되었고, 미성어의 출현은 2015년에는 7월, 2016년에는 6월부터 확인되었다. 산란기 특성을 종합적으로 분석한 결과, 해마의 산란시기는 4~10월까지로 추정되었다. 수컷의 보육낭에서 확인된 수정난수 또는 자어수는 38.3±14.8(20~76)개였고 암컷에서 확인된 포란수는 47.2±8.6(31~59)개였다. 해마의 암컷과 수컷의 성비는 1:1.7로서 수컷의 출현비율이 우세하였다.

새만금 외해역에서 대형 저서동물 군집 조사를 위한 적정 채집기의 선택 (The Selection of Appropriate Sampler for the Assessment of Macrobenthos Community in Saemangeum, the West Coast of Korea)

  • 유재원;김창수;박미라;이형곤;이재학;홍재상
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제8권3호
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    • pp.285-294
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    • 2003
  • 전라북도 새만금 해역의 조하대 대형저서동물 군집의 모니터링에 적절한 채집기 선정을 위한 연구의 일환으로 2002년 4월에 현장 조사를 수행하였다. 비교 대상 채집기는 반 정량적 채집기인 dredge(type charcot)와 정량적 채집기인 Smith-McIntyre(SM), van Veen grab(VV)이었다. 11개 정점이 설정되었고, 매 정점에서 dredge는 1회, SM과 VV는 3회의 반복 채집(0.1 $m^2$$\times$3)이 이루어졌다. 채집 퇴적물의 부피와 군집 밀도, 생체량 그리고 다양도 지수등의 parameters의 비교는 정량적 채집기에 국한되었다. 퇴적물의 부피는 두 채집기 간 p-value 0.0050(쌍을 이룬 표본의 t-검정)에서 유의한 차이(SM>VV)가 있는 것으로 나타났고 자료에 4th-root변환을 가하면 SM과 Vv에 의한 3개 반복 채집 표본이 모두 정밀도 0.2의 기준을 만족하는 것으로 나타났다. 11개 정점 다양도의 채집기 간 비교에서는 dredge와 VV 간의 상관관계가 다른 pairs의 것에 비해 높은 것으로 나타났다. 우점종의 조성과 순위 비교는 일부 개체군(예를 들어 다모류, Heteromastu filiformis, Aricidea assimilis등)에서 dredge의 것이 나머지 것에 비해 과소 평가의 경향을 나타내었다. 다변량 분석 결과의 채집기 간 일치하는 정도를 추정하기 위하여 유사도 행렬 간 상관관계를 추정하였다. 근소하게 dredge와 VV 간 유사도가 높은 것으로 나타났으나 대체로 높은 일치성을 보였다. 우점종 리스트에서 관찰된 순위와 조성의 차이는 채집기마다 다른 채집 심도의 효과에 기인한 것으로 해석되었다. VV 표본에서의 일부 우점종의 낮은 밀도(SM 표본 대비 평균 50% 수준)도 이러한 관점에서 이해될 수 있었고 이것이 dredge-VV 간 상대적으로 높은 상관관계 또는 유사도의 원인인 것으로 추정되었다. 전반적인 관찰 결과에 근거하였을 때 우량 채집기는 SM이었으나 반드시 높은 자료의 질이 우선시되어야 하는 조건이 아닌 경우에는 다른 채집기를 사용하더라도 생물상의 특성 파악과 구분에는 문제가 없는 것으로 추정되었다.