• 제목/요약/키워드: 해양식물

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인공신경망을 이용한 식물플랑크톤의 대량 증식 제어 알고리즘 개발 (Development of Mass Proliferation Control Algorithm of Phytoplankton Using Artificial Neural Network)

  • 박성화;김종구;권민선
    • 해양환경안전학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.435-444
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    • 2023
  • 새만금 내에서는 종종 식물플랑크톤이 증식하기에 알맞은 환경조건이 생성되며 일시에 식물플랑크톤 대증식이 발생하면서 조류 관리기준을 초과하는 사례가 발생하고 있다. 이를 대비하기 위하여 과학적 예측기법을 토대로, 식물플랑크톤의 종별로 가장 효과적이고 효율적인 녹조발생 억제 방안을 제안하기 위하여 식물플랑크톤 대증식 가능성을 예측하고, 제어할 수 있는 모델을 개발하였다. 즉, 하천에서 유입하는 영양염(DIN, PO4-P)을 정책적으로 조절하고, 갑문운영을 통해 호 내 염분을 제어하는 것이다. 먼저 관측치로부터 인공신경망 알고리즘을 이용해 식물플랑크톤 대증식 가능성을 예측 결과, 모델의 Kappa 수는 0.7889 ~ 1.0000의 범위로, good ~ excellent 수준이었다. 다음으로 Garson 알고리즘을 이용하여 종별로 설명변수의 중요도를 평가하였고, 또한 DIN 및 염분 값의 변화에 따른 식물플랑크톤 대량 증식 확률을 예측하였다. 그 결과, 각 종별로 식물플랑크톤의 대증식을 억제할 수 있는 DIN과 염분 농도를 정량적으로 예측할 수 있었다. 따라서, 향후 새만금과 같은 거대한 인공 호수에서 식물플랑크톤의 대증식을 억제하기 위한 효율적이고 효과적인 대응방안을 마련할 수 있도록 녹조제어모델을 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

동해 울릉분지에서 봄과 여름동안 시계방향 와류가 영양염과 엽록소에 미치는 영향 (The Effect of Anticyclonic Eddy on Nutrients and Chlorophyll During Spring and Summer in the Ulleung Basin, East Sea)

  • 김동선;김경희;심정희;유신재
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제12권4호
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    • pp.280-286
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    • 2007
  • 동해 울릉분지에서 봄과 여름 동안 난수성 시계방향 와류가 영양염과 엽록소에 미치는 영향을 파악하기 위해서, 2005년 7월과 2006년 4월에 5개 정점에서 표층부터 수심 200 m까지 수온, 염분, 영양염, 엽록소 등을 관측하였다. 봄에는 와류 내부해역에서 표층 혼합층의 깊이가 150 m 이상으로 매우 깊은 반면, 외부해역에서는 $20{\sim}60$ m로 비교적 얕았다. 와류 내부해역에서 수직혼합이 활발히 일어나 표층해수에 영양염이 풍부한 반면, 외부해역에서는 표층에서 성층화가 생겨 심층에서 표층으로 영양염 공급이 충분하지 않아 농도가 낮았다. 봄에는 와류 내부해역에서 표층 혼합층 깊이가 유광층 깊이보다 훨씬 더 깊어서 엽록소 농도가 낮았으며, 와류 외부해역에서 측정한 총 엽록소(depth-integrated chlorophyll) 양은 내부해역에서 측정한 것보다 보다 두 배 이상 높았다. 여름에는 봄과 달리 모든 정점에서 표층 성층화가 강하게 발생하여, 영양염이 표층에서 완전히 고갈되었다. 여름에 관측한 엽록소는 모든 정점 수심 30 m 내외에서 최고 농도를 나타내어, 아표층 엽록소 최대(subsurface chlorophyll maximum)를 보였으며, 와류 내부해역에서 측정한 총 엽록소 양은 외부해역에서 측정한 것보다 두 배가량 높았다. 동해 울릉분지에서 거의 매해 나타나는 시계방향 와류는 식물플랑크톤 생물량에 매우 큰 영향을 미치는데, 그 영향이 봄과 여름에 다르게 나타났다; 봄에는 시계방향 와류가 식물플랑크톤 생물량을 제한하는 반면, 여름에는 반대로 식물플랑크톤 생물량을 증가시킨다.

해양중층부이(ARGO)를 활용한 북동아시아 근해의 혼합층 깊이의 시공간 변동성 분석

  • 이은영;박경애
    • 한국지구과학회:학술대회논문집
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    • 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.137-137
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    • 2010
  • 해양 혼합층은 해양-대기 간의 상호작용을 통해서 기후 변화 뿐만 아니라, 식물성 플랑크톤 분포와 같은 생물학적 측면에도 큰 영향을 줄 수 있기 때문에 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 우리나라 장단기 기후변동에 많은 영향을 주는 북동아시아 근해 내에서의 혼합층 깊이의 시공간 변동을 분석하였다. 기존에 해양 관측 자료가 절대적으로 부족했던 점을 극복하기 위해 2000년부터 전구 해양에서 실시간으로 수집되기 시작한 해양중층부이(ARGO) 자료를 활용하였다. 지금까지 제시되어 온 다양한 해양 혼합층 결정 기준 중 가장 널리 사용되고 있는 Levitus et al.(1997)의 기준을 적용하여 북동아시아 근해의 혼합층 깊이를 산출하였으며, 그 변화를 위도, 경도, 해안으로부터의 거리, 계절 등에 따라 분석하였다. 또한 계절적 변화에서 겨울철 해양 혼합층 변화의 역전이 나타나는 지역을 분석하였다. 이와 같은 분석결과는 추후 해양 혼합층 깊이 결정 방법에 대한 연구의 기초자료로 활용될 것으로 기대한다.

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2014년 부산 연안 해역에서 계절적 환경특성에 따른 식물플랑크톤 군집의 변화양상 (Seasonal changes in phytoplankton community related with environmental factors in the Busan coastal region in 2014)

  • 윤지남;임영균;김동선;김영옥;백승호
    • 환경생물
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    • 제40권1호
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    • pp.112-123
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    • 2022
  • 본 연구는 2014년 동계, 춘계, 하계, 추계 부산 연안 해역에서 식물플랑크톤 군집구조와 그들의 성장에 미치는 환경요인을 파악하기 위해 25개의 정점에서 생물학적 요인과 무생물학적 요인을 조사하였다. 부산 연안 해역에서 식물플랑크톤의 현존량 및 군집조성은 강우에 의한 낙동강 방류수에 크게 의존되는 특성과 더불어, 염분 분포가 생물의 집적에 중요하게 작용하는 것으로 파악됐다. 염분은 영양염 DIN (R2=0.72, p<0.001) 및 DSi (R2=0.78, p<0.001)와 유의한 상관관계를 확인하였으나, DIP (R2=0.037, p>0.05)는 염분과 유의한 관계성은 없었다. 이는 2014년 하계 강우에 의한 연안역으로 담수의 유입은 질소와 규소기원의 영양염 공급을 초래하였고, 식물플랑크톤 중 규조류와 은편모조류의 증식에 중요하게 작용하였다. 계절적으로 식물플랑크톤의 현존량은 하계, 추계, 춘계, 동계 순으로 높게 나타났다. Chl. a 농도에 대한 기여율은 식물플랑크톤의 총 현존량과 높은 양의 상관관계(R2=0.84, p<0.001)를 보였고, 그중에서도 은편모조류(R2=0.76, p<0.001) 및 규조류(R2=0.50, p<0.001)의 기여율이 상대적으로 높게 나타난 것을 파악하였다. 결과적으로 부산 연안 해역은 낙동강 하구와 부산 도심 및 항만기원의 유기물 부하로, 식물플랑크톤의 증식이 빠르게 일어날 수 있는 환경변화를 파악하였다. 특히, 내측과 외측은 영양염 농도뿐만 아니라, 식물플랑크톤의 군집구조 및 현존량의 차이도 크게 나타났고, 이는 계절적으로 상이한 특성을 보였다.

영산강 하구역 식물플랑크톤의 시공간적 변동 (The Spatial and Temporal Variation of Phytoplankton in Youngsan River Estuary)

  • 권기영;윤석현;이재성
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2009년도 춘계학술발표회
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    • pp.149-150
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    • 2009
  • 영산강 하구둑에 의해 폐쇄내만의 조건을 가진 영산강 하구역에서 식물플랑크톤의 계절변동을 파악하고자 2008년에 계절별로 7개 정점에서 조사하였다. 영산강 하구역에서 출현한 식물플랑크톤 개체수는 14$\sim$34,958cells/mL의 범위를 보였다. 조사시기별로는 7월에 평균 10,796cells/mL가 출현하여 조사기간 중 가장 많은 출현 개체수를 보였고, 이어서 9월(평균 3,327cells/mL), 5월(평균 590cells/mL), 11월(평균 34cells/mL) 순으로 감소하여 조사시기별 출현개체수의 변동이 매우 심하였다. 규조류는 모든 조사시기에 걸쳐 최고의 점유율을 나타내었고 11월을 제외하면 전체 개체수의 90%이상을 차지하고 있어 규조류가 영산강 하구역의 식물플랑크톤 생물량을 좌우하고 있는 종임을 알 수 있었다. 영산강 하구역에서 출현한 식물플랑크톤의 제 1 우점종은 5월에 Eucampia zodiacus(83.1%), 7월에 Chaetoceros curvisetus(24.2%), 9월에 Pseudo-nitzschia delicatissima(94.3%), 11월에는 Chroomnnas류(33.6%)로 변화하였다. 5월과 9월은 한 종이 전체 식물플랑크톤 개체수의 80% 이상을 차지하는 극우점양상을 보여주었고, 7월에는 C. curvisetus, Skeleton듬 costatum 및 Chaetoceros sp. 등이 유사한 점유율로 우점하고 있었다. 영산강 하구역의 식물플랑크톤 종다양성지수는 0.228$\sim$2.260의 범위로 소수의 우점종에 의해 전체 군집의 분포양상이 결정되는 전형적인 연안, 하구수역의 군집 특성을 보이고 있었다.

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김속식물 3종의 생장과 단포자방출에 미치는 해양심층수의 영향 (Effects of Deep Sea Water on the Liberation of Monospore and Growth in three species Porphyra (Rhodophyta, Bangiales))

  • 김승오;김남길
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제17권1호
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    • pp.1-8
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    • 2012
  • 본 연구는 김속식물 3종의 생장과 단포자방출에 미치는 해양심층수의 영향을 구명하기 위하여 수행하였다. 해양 심층수와 표층수는 각각 강원도 고성군 근해와 연안의 수심 600 m와 표층에서 채수하였으며, 김속식물은 강원 연곡에서 오카무라돌김($Porphyra$ $okamurae$), 경남 통영과 남해에서 각각 넓은둥근돌김($P.$ $suborbiculata$ f. $latifolia$)과 큰방사무늬김($P.$ $yezoensis$ f. $narawaensis$)을 채집하였고, 이들 재료로부터 단포자를 채묘하여 실험에 사용하였다. 3종 가운데 넓은둥근돌김의 생장이 가장 빨랐으며 이때의 배양조건은 심층수구의 $15^{\circ}C$, 단일조건(10L:14D)으로 나타났다. 김속식물 3종의 생장은 심층수와 혼합구의 단일 및 $10^{\circ}C$$15^{\circ}C$ 조건에서 빠르게 나타났다. 배양중인 엽체로부터의 단포자는 배양 3주 이내에 양광주기하의 $10-25^{\circ}C$에서 모두 방출이 이루어졌다. 이상의 결과로부터 김속식물의 생장과 단포자방출은 표층수보다 심층수에서 빠른 것으로 나타났고, 이 결과를 심층수를 이용한 재배종 개발에 활용할 수 있을 것으로 판단되며 특히 심층수를 방출된 단포자의 배양에 활용할 경우 여름철에도 실내재배가 가능할 것으로 판단된다.

해조류 곰피와 보라우무의 새로운 생리활성성분

  • 최재수
    • 한국어업기술학회:학술대회논문집
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    • 한국어업기술학회 2003년도 춘계 수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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    • pp.30-32
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    • 2003
  • 지난 수 세기 동안 많은 연구자들이 천연자원으로부터 의약품 등의 기능성 생리 활성 물질을 개발하고자 하는 노력이 시도되어 왔지만 그 대상은 주로 인류가 오래 전부터 민간약으로 사용한 육상 식물 자원에 치중되어 왔다. 하지만 최근에는 채집 기술, 양식 기술 및 분석 기술의 발달과 더불어 관련 분야 학문의 진보에 힘입어 그 동안 미개척 분야인 해양 생물 자원에 눈을 돌리게 되었다. (중략)

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해수 플라즈마 생성물의 적조생물과 선박안정수 외래침입생물체 처리 효과 (Effect of Seawater Plasma Products for Disposal of Maritime Red-tide Organisms and Foreign Invasive Living Things in Ship's Ballast Water)

  • 소대화;전용우
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 추계학술대회 논문집 Vol.18
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    • pp.325-326
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    • 2005
  • 해양에 적조가 발생하면 해수의 산소결핍 현상을 유발하고 동식물의 성장과 생존에 필수적인 태양광을 차단하여 해양 동물뿐 아니라 식물에게까지 치명적 피해를 준다. 또한, 대형 선박의 안정수(ballast water) 유입시 안정수 내에 포함되어 그들의 생활공간을 이동하면서 선박으로부터 다시 유출될 때 신생활공간에 외래 생물체로 침입하여 그곳의 기존 생태계를 파괴시키거나 교란하는 외래침입생물체는 해양생태계 환경파괴의 주범이다. 따라서 이들 두 종류의 해양생물은 부분적으로 상관성을 지니는 해양수산업계의 천적이며, 해양생태환경 파괴의 원인 제공자로써 마땅히 과학적 방법으로 제거되거나 방지되어야 한다. 이 논문은 해양수산업 계에 막대한 피해를 끼치며 해양생태환경 파괴의 주범으로 등장한 적조생물과 외래침입생물체들이 해수로부터 제조한 플라즈마 반응생성물에 처리된 결과를 분석하여 그 응용성을 조사하였다.

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迎日 의 植物플랑크톤 分布 (The distribution of phytoplankton in Yeong-il Bay, Korea)

  • 심재형;배세진
    • 한국해양학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.49-60
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    • 1985
  • 영일만의 식물플랑크돈의 분포와 수괴의 수리적 특성과의 상호관계에 관한 연 구가 1983년 12월부터 1984년 7월에 걸쳐 이루어졌다. 식물플랑크톤 현존량의 시간 적 변화는 수괴의 수직적 안정도와 영양염의 공급을 수반한 담수의 유입과 밀접한 관계를 보였다. 우점종의 시간적 동태는 일반적인 천이양상과 일치하였고, 특히 Skeletonema costatum은 매 조사시기마다 우점종으로 나타났다. 식물플랑크톤의 색소량과 개체수는 세포의 크기변화에 따른 차이는 있어도 전반적으로 좋은 상관관 계를 보였다. 다변량분석에 따른 조사해역의 구분은 수괴의 수리적 특성과 식물플 랑크톤의 분포양상과의 상호연관성을 잘 반영하고 있다.

여수 근해의 쌍편모조류에 관한 분류학적 연구 (A Taxonomical Study On The Dinoflagellates Of The Coastal Waters In The Vicinity Of Yeosu, Korea)

  • 심재형;신은령;최중기
    • 한국해양학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.57-98
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    • 1981
  • 쌍편모조류는 해양생태계에서 규조류 다음으로 해양 식물플랑크톤의 중요한 구성요인이다. 따라서 쌍편모조류의 분류는 식물플랑크톤을 연구하는데 중요하고도 기본적인 연구과제이다. 우리나라에서 해산쌍편모조류에 관한 기록은 박(1956)이 한국해협에서와 하기 남해안에서의 플랑크톤조성을 연구한 결과 Ceratium속 및 Peridinium속의 몇몇 종이 처음으로 기록되었다. 그 이후에 유(1960)에 의해서 용호만에서 이매패인 불통의 식이 연구결과 Dinophysis sp.와 Prorocentrum sp.의 기록을 남겼으며 박 김(1967)에 의해 진해만에서 Gymnodinium sp.와 Noctiluca sp.가 기록되었는데 이때 기록된 Gymnodinium lumura가 Gymnodiniales로서는 지금까지 우리나라에서 기록된 유일한 것이다. 최(1967)는 한국연안수역에서 Pyrophacus sp.를 관찰하였고 김 조(1969)는 금강하구에서 Glenodinium foliaceum을 기록했다. 마지막으로 심 이(1979)에 의해서 천수만에서 Gonyaulax polygramma와 Gonyaulax Polyedra가 기록되었다.

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