• 환경생물
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• 제40권4호
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• pp.464-476
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• 2022

가속화되는 기후변화로 인해 전 세계 각지의 연안에서 해조류 대발생(macroalgal bloom)이 빈번하게 일어나고 있다. 특히, 녹조류의 대량 증식으로 인한 녹조(파래) 대발생(green tide) 현상은 지역 경제뿐만 아니라 연안 생태계 환경에도 막대한 피해를 주고 있다. 우리나라의 경우 2000년대부터 제주도 동북부 해안을 중심으로 파래대발생이 연중 지속적으로 관찰되며, 최근에는 남해와 동해 일대에서도 국지적으로 관찰되고 있다. 파래대발생의 원인 종은 갈파래속(Chlorophyta; genus Ulva)으로 알려져 있으며, 기후변화의 영향으로 해수 온도의 상승과 담지하수 및 인근지역 오염수 배출로 인한 질소와 인의 대량 유입으로 인한 영양염류 증가가 주요 원인으로 추정되고 있다. 갈파래속은 환경변화에 의해 형태적 발현의 가소성이 높은 표현형 적응성(phenotypic plasticity) 때문에 형태적 종 동정은 거의 불가능하다. 갈파래류 종 판별을 위해서는 분자유전학적 분석이 수행되어야 하나 현재 분자데이터를 이용한 갈파래 종 분포, 군집구조와 같은 생태조사연구는 매우 미흡한 실정이다. 파래대발생 피해 저감을 위해서는 파래대발생 주요 종들을 분자계통학적 분석을 통하여 정확하게 파악하는 것이 우선이다. 선행 연구에서는 2015년 파래대발생을 일으키는 주요 종 파악을 위해 핵 DNA ITS와 엽록체 DNA tufA (chloroplast elongation factor Tu) 유전자를 이용하여 분자계통학적 분석을 수행하였으며, 종 동정에는 tufa 유전자가 더 정확한 결과를 나타냈다. 따라서 본 연구에서는 tufA 유전자를 이용해 2015~2020년 제주도 연안에서 파래대발생을 일으키는 주요 구성 갈파래 종의 군집구조 및 종 다양성을 파악하고 종 구성의 시간적 변이를 확인하고자 하였다. 본 연구에서는 온대와 아열대 해역에서 주로 생장하는 것으로 알려진 큰갈파래와 구멍갈파래 종이 파래대발생의 주요 구성 종임을 확인하였다. 구멍갈파래는 2015년(35.75%)에서 2020년(36.18%) 기간 상대빈도의 변화가 거의 없고 안정적으로 유지되었으나, 큰갈파래의 경우 2015년(20.77%)에 비해 2020년(36.84%) 빈도가 대략 16% 증가하였다. 이러한 결과는 기후변화와 연관된 평균 해수면 온도의 상승에 큰갈파래의 높은 성장률 및 적응력과 관련이 있을 수 있으며, 제주도의 갈파래 군집을 구성하는 종 수는 2015년에는 9종이었으나 2020년에는 7종으로 감소하는 것으로 나타났다. 또한, 유럽 원산지 외래종인 긴통갈파래와 굽은갈파래가 2015년과 2020년 모두 제주 연안에서 관찰되어 이 두 종에 대한 향후 지속적인 모니터링이 필요하다. 본 연구의 결과는 우리나라 연안에서 발생하는 파래대발생의 저감을 위해 주요 종인 갈파래속(genus Ulva)에 대한 분자유전학적 데이터에 대한 정보를 제공하고자 한다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제19권1호
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• pp.8-34
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• 2014

국외의 대형 무척추동물과 해조류 군집을 대상으로 해역의 생태학적 상태를 평가하는 모델을 이용하여 인공어초와 인접한 자연초의 상태를 비교함으로써 우리나라 연안역에 설치된 인공어초의 기능도(FI, Functional Index; 군집구조의 안정성과 생산성의 추정)와 성숙도(MI, Maturity Index; 자연초 생물학적 패러미터와의 비교)를 평가할 수 있는, 복수의 생태학적 지수(ecological index)로 구성된 시스템을 개발하였다. 이 생태평가 모델을 서해안 연안바다목장 5개 지역(백령-대청, 연평, 태안, 서천 그리고 부안)의 자연초와 인공어초 또는 어초시설예정지(자연초)에 적용한 결과, 기능도(FI)는 지역별로 평균 31.6%(백령-대청)부터 72.5%(부안), 성숙도(MI)는 53.1%(서천)부터 76.9%(태안)의 범위를 나타내었다. 인공어초의 기능도와 성숙도는 태안에서 가장 양호하였으며, 인접한 인공어초와 자연초 간의 FI는 유의한 선형 관계를 갖는 것으로 나타났다($r^2=0.83$, p=0.01). 이 같은 결과는 그 해역의 생물 군집의 상태가 어초의 기능도를 결정하는 데에 중요한 요인으로 작용할 수 있음을 의미한다. 생태학적 상태에 대한 평가 결과는 효율적인 재원의 활용과 의사 결정에 책임이 있는 환경 및 자원 관리자에게 중요한 정보로 활용될 수 있을 것이다. 평가 결과의 정확도를 개선하고 강화하기 위해 다음과 같은 세 가지가 필요하다: (1)평가 결과의 타당성 검증과 이에 기초한 지시자 기준의 보정(rescaling)을 지속하고, (2) 시스템의 적용 및 자료의 축적을 통해 획득된 관찰과 경험을 적극적으로 활용하며, (3) 새로운 지수들을 지속적으로 개발, 검증하고 추가해 나가는 노력이 요구된다.

• 한국수산과학회지
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• 제42권3호
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• pp.276-283
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• 2009

Enrichment in nutrients coming from urban sewage outfalls can lead to eutrophication in coastal areas, which can also change the species composition and community structure of macro algal communities. We investigated the structure of the macro algal community within three rocky shores in order to assess any possible differences in their characteristics. Site 1 was located near Tongyeong city's sewage outfall, Site 2 was located near a public beach area, and Site 3 faced open channel of the Ocean. All three sites were located within the same stretch of the coast, where Site 2 was located between sites 1 and 3. We measured the nutrient concentration in water and the tissue nitrogen content in macro algae samples. Nutrients in the water column surrounding site 1 were high in ammonium ($30.2\pm1.8{\mu}M$), nitrate ($26.2{\pm}0.1{\mu}M$), and phosphate ($2.7{\pm}0.1{\mu}M$) content, and were characterized by low numbers of macroalgal species and species and a low species diversity index. In contrast, site 3 exhibited relatively low nutrient concentration levels and a high number of macroalgal species and a high species diversity index. Comparative analysis showed that the tissue nitrogen content of macroalgae were significantly (P<0.05) affected by the nutrient concentration in the water column. The tissue nitrogen content of green algae within site 1 was higher than the others sites. However, the tissue nitrogen content of brown algae was similar at all three sites. Thus, the tissue nitrogen content of macro algae and the macro algal community structure of intertidal rocky shores were dependent on location and the performance of macroalgal communities was dependent on water quality.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제46권2호
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• pp.127-134
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• 2018

본 연구에서는 해조류인 Umbraulva japonica의 표면에서 79개의 세균을 분리하였다. 16s rRNA 유전자 분석 결과, 주요 계통군은 Proteobacteria (74.69%), Actinobacteria (2.53%), Fimicute (2.53%), Bacteroidetes (20.25%)로 4개의 문(Phylum)이 관찰되었고, 7개의 강(Class), 13개의 목(Order), 17개의 과(Family), 31개의 속(Genus)을 확인하였다. 계통학적 분석 결과 3개의 균주가 표준균주와 97% 이하의 유사성을 보여 신속 또는 신종으로 보고될 가능성이 있다고 여겨지며, 향후 표준균주들과 함께 추가적인 신종 실험이 수행되어야 할 것으로 사료된다. 분리된 79 균주를 이용하여 인체 및 어류 병원균을 대상으로 항균 활성을 확인하였다. UJT7, UJT20, UJR17의 균체 현탁액이 Vibrio vulnificus에 대하여 항균 활성을 나타냈으며 UJR17의 균체 현탁액은 V. vulnificus와 Streptococcus parauberis에 항균 활성능이 있음을 확인하였다. UJT7은 Bacillus sp., UJT20과 UJR17은 Pseudomonas sp.로 확인되었으며 다양한 활용을 위한 추가적인 실험을 수행한 후 유익하게 이용 될 수 있을 것이라 사료된다.

• 한국수산과학회지
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• 제45권3호
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• pp.262-270
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• 2012

Seaweeds provide habitats in which marine animals can spawn and develop, and serve as a food supply for algaegrazing species such as sea urchins and abalone. Recently, seaweed species have disappeared from coastal ecosystems, leaving barren ground, defined as habitats that have lost their algae forests and where coralline algae containing calcium carbonate components have become encrusted on rocks. The biological causes of barren ground include grazing by herbivores and excessive seaweed harvest. The environmental harm caused by the spread of barren ground includes accelerated eutrophication following the reduction in seaweed, which plays an important role in oceanic purification. In the present study, we identified the relationships between various seaweed species and the occurrence of barren ground. Subtidal benthic macroalgal flora and community structure were observed seasonally on barren ground along vertical transects of rocky shores of Bihwa, Samchuck, and the east coast of Korea from February to November 2006. Fifty-eight seaweed species were identified, including 7 green, 15 brown, and 36 red algae species. There were between 6 and 28 species among seasons. Over the whole study period, average seaweed biomass (g wet wt $m^{-2}$) was 241.90 g, with a seasonal range of 25.26 to 760.34 g. Seaweed biomass declined with increasing seawater depth and ranged between 91.26 and 422.08 g. The vertical distribution of algae was characterized by Undaria pinnatifida and Sargassum honeri at 5 m, S. honeri and U. pinnatifida at 10 m, and U. pinnatifida and Agarum clathratum at 15 m depth. Seasonal patterns in community indices were not found. Community indices showed different patterns along vertical shoreline gradients; the dominance index increased but the richness, evenness, and diversity indices decreased with seawater depth. Sea urchin density was 8 to 24 individ. $m^{-2}$ in Bihwa. These urchin populations had significantly aggregated spatial patterns and recurrent destructive grazing appeared to be occurring.

• 한국수산과학회지
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• 제46권5호
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• pp.607-618
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• 2013

Marine macroalgal community structures and characteristics of ocean environmental factors were examined seasonally at four sites in Jeju Island, Korea, from March to November 2012. A total of 71 macroalgal species were identified, including 9 green, 7 brown, and 55 red algae. Peyssonnelia capensis occurred at all study sites and in all seasons. The average annual biomass of seaweed was 991.84 g wet $wt/m^2$, with seasonal variations from 543.80 g in autumn to 1,284.17 $g/m^2$ in summer. A green alga, Codium coactum, was the dominant species, occupying 21.31% (211.39 $g/m^2$) of the total algal biomass in Jeju Island. Subdominant species were Ecklonia cava and Lithophyllum okamurae, comprising 20.85% (206.75 $g/m^2$) and 19.64% (194.75 $g/m^2$), respectively, of the total algal biomass in Jeju Island. The vertical distribution of subtidal seaweeds was represented by L. okamurae at 5 m depth, C. coactum at 10 m depth, E. cava at 5-10 m depth and P. capensis at the 20 m depth level. In the present study, crustose coralline algae, which predominated on barren ground, were subdominant species at all study sites. Community indices varied between 0.51-0.63 for dominance index (DI), 5.53-8.14 for richness index (R), 0.51-0.63 for evenness index (J'), and 2.04-2.32 for diversity index (H'). On the basis of seaweed biomass and community indices, Sinchang was the best preserved coastal area, showing maximal values in biomass, and evenness- and diversity-indices, and minimal value in the dominance index, representing stable environmental conditions. In contrast, the Onpyung and Topyeong sites, located near tourist venues such as Udo and Seogwipo were relatively poor habitats based on community indices and biomass. The present results could imply that climate changes alter seaweed community structure, and long-term monitoring of the study sites is required.

• 환경영향평가
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• 제27권1호
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• pp.17-32
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• 2018

다양한 수자원 확보 측면에서 해수담수화의 필요성이 증가하고 있으나 해수담수화 시설에서 배출되는 농축수에 대한 환경적 영향에 대한 고찰은 미흡하다. 본 연구에서는 국내 외 사례 조사를 통하여 고염분 농축수로 인한 환경적 영향 및 배출 규제를 고찰하였다. 국내에서는 독성평가 중심의 연구가 진행되었으며 식물플랑크톤, 동물플랑크톤 유생, 녹조구멍갈파래가 고염농축수에 영향을 받는 것으로 관측되었다. 또한 넙치 치사율이 염분 증가에 따라 선형관계를 보였으며 송사리는 60 psu 이상의 농도에서 100% 사망하였다. 국외에서는 독성평가뿐만 아니라 모니터링 사례도 있었으며 이들 사례를 저서생물군집, 연체동물, 극피동물, 어류, 해조 해초류로 분류하여 정리하였다. 전반적으로 농축수가 배출되는 인근지역에서는 종풍부도가 저하되었으며 고염분의 농축수가 해양생물에 영향을 주는 것으로 나타났다. 그러나 이동성이 강한 성어의 경우는 염분에 노출되면 회피하고 염분에 대한 내성을 가진 해양생물들은 고염분의 해수환경에도 생존하였다. 농축수에 대한 규제기준은 염분 한계와 배출구에서의 거리로 표현되는 준수지점으로 제시되고 있었다. 국가별, 해수담수화 시설별로 규제기준에 차이가 있었으며 최근의 경향은 규제기준을 강화하는 추세이다. 특히 california water boards에서는 일일 최대 염분농도가 배출구 주변 100 m 이내에서 주변 염분농도보다 2 psu를 초과하지 못하도록 규정개정을 실시하였다.

• 환경생물
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• 제35권4호
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• pp.595-603
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• 2017

The macroalgal community structure was examined at the subtidal zones of six study sites, on the Southern coast of Korea from between May and August 2015. A total of 132 seaweeds, comprising 10 green, 28 brown and 94 red Seaweed, were identified. The seaweed biomass was $80.32g\;dry\;wt.\;m^{-2}$ in average, and it was maximal at Geomundo ($166.94g\;dry\;wt.\;m^{-2}$) and minimal at Byeongpungdo ($14.52g\;dry\;wt.\;m^{-2}$). On the basis of the biomass, the Ecklonia cava was a representative species, distributed widely in the subtidal zone of the three islands (Yeoseodo, Geomundo, Baekdo). Also, the Sargassum sp. was dominant at Sejondo and Hongdo. The turbidity and light transmittance was divided into two groups. The seaweed community structure of group A (Byeongpungdo, Sejondo, Geomundo) was characterized by high turbidity, low light transmittance and a lower habitat depth than were observed in group B (Hongdo, Baekdo, Yeoseodo). As the water depth increased, the biomass decreased due to the lowered light transmittance. In Byeongpungdo and Sejondo, which showed high turbidity and low light transmittance, the degree of seaweed coverage was decreased with the depth of water. The ESGII ratio of the Ecological Status Group was higher than fourty percentage in Byeongpungdo and Baekdo. Community indices were as follows: dominance index (DI) 0.35-0.90, richness index (R) 7.03-17.93, evenness index (J′) 0.22-0.60, and diversity index (H′) 0.79-2.18. The Macroalgal zonation of the subtidal zone was calculated by the Ecklonia cava and Brown algal population on five islands(Byeongpungdo, Yeoseodo, Geomundo, Beakdo, Hongdo). On the other hand, Undaria pinnatifida and Sargassum sp. dominated at Sejondo. Additionally, the biomass ratio and the species richness of green algae was lower in group A. These differences in the seaweed community structure may have resulted from the effects of turbidity and light transmittance.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권6호
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• pp.843-852
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• 2022

서남해안 대형저서무척추동물의 출현종 조성을 알아보기 위해 완도와 조도 18개 정점의 암반조간대에서 2014년부터 2021년까지 6~9월에 7회 조사하였다. 완도와 조도 암반조간대에서 출현한 대형저서무척추동물은 220종, 645개체/m²이었다. 종수는 완도 165종, 조도 167종으로 유사하였다. 평균밀도는 완도 726개체/m², 조도 564개체/m²로 완도가 다소 높았다. 종수는 정점 15에서 116종으로 가장 많았고, 밀도는 정점 7에서 1,664개체/m²로 높게 나타났다. 우점종은 좁쌀무늬총알고둥이 175개체/m²(27.1%)로 가장 우점하였고, 총알고둥 97개체/m²(15.1%), 갈고둥은 41개체/m²(6.3%)순으로 출현하였다. 기후변화지표종인 검은큰따개비가 15개 정점에서 출현하였고, 고유종인 털채찍해조숨이옆새우도 일부 정점에서 출현하였다. 국가적색목록(Red List) 중에 절멸위험(Extinction risk)의 가장 낮은 수준인 준위협의 모난어깨긴뿔고둥이 조도에서 출현하였다. 완도와 조도의 대형저서무척추동물은 우리나라 암반조간대 해안에서 나타나는 일반적인 특징을 보였다. 암반조간대 해안은 조위에 따른 노출 시간과 암반의 기질에 따라 수직적인 분포 경향을 보였으며, 완도와 조도는 좁쌀무늬총알고둥, 총알고둥, 조무래기따개비, 대수리 등 우점하여 서식지 분포 양상이 유사하였다.