• 생태와환경
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• 제38권spc호
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• pp.8-11
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• 2005

Carbon stable isotope ratios of producers varied in lake ecosystems. In tile present study, we tried to estimate the seasonal variations of carbon isotope ratios of phytoplankton and benthic diatoms in a strongly acidic lake ecosystem. Lake Katanuma is a volcanic, strongly acidic lake (average pH of 2.2), located in Miyagi, Japan. Only two algal species dominate in Lake Katanuma; Pinnularia acidojaponica as a benthic diatom, and Chlamydomonas acidophila as a green alga. Carbon isotope values of P. acidojaponica varied seasonally, while those of particulate organic matter, which were mainly composed of C. acidophila remained fairly stable. The differences suggested that $CO_2$ gas was more frequently limited for P. acidojaponica than C. acidophila, since high density patches of benthic diatoms were sometimes observed on the lake sediment. Generally, carbon concentration mechanisms (CCMs)of microalgae can fix bicarbonate in lakes, and affect the carbon isotope values of microalgae. While, in Lake Katanuma, CCMs of the microalgae may scarcely function because of high $CO_2$ gas concentration and low pH. This is the reason for low seasonal amplitude of carbon isotope values of phytoplankton relative to those in other lakes.

• 한국물환경학회지
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• 제27권4호
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• pp.413-424
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• 2011

The study was aimed to evaluate the applicability of a three-dimensional (3D) hydrodynamic and water quality model, ELCOM-CAEDYM for Yongdam Reservoir, Korea. The model was applied for the simulations of hydrodynamics, thermal stratification processes, stream density flow propagation, and water quality parameters including dissolved oxygen, nutrients, organic materials, and algal biomass (chl-a) for the period of June to December, 2006. The field data observed at four monitoring stations (ST1~ST4) within the reservoir were used to validate the models performance. The model showed reasonable performance nevertheless low frequency boundary forcing data were provided, and well replicated the physical, chemical, and biological processes of the system. Simulated spatial and temporal variations of water temperature, nutrients, and chl-a concentrations were moderately consistent with the field observations. In particular, the model rationally reproduced the succession of different algal species; i.e., diatom dominant during spring and early summer, after then cyanobacteria dominant under warm and stratified conditions. ELCOM-CAEDYM is recommendable as a suitable coupled 3D hydrodynamic and water quality model that can be effectively used for the advanced water quality management of large stratified reservoirs in Korea.

• 한국물환경학회지
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• 제39권3호
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• pp.223-230
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• 2023

Harmful algae blooms have become a serious environmental problem in major river basins in Korea. They are known to produce various algal organic matters (AOMs) including intracellular organic matters (IOMs) and extracellular organic matters (EOMs). Generally AOMs cannot be easily removed by coagulation/flocculation process in conventional drinking water plants. AOMs produced by blue-green algae also include various toxins such as Microcystins, Anatoxin-a, and Saxitoxin known to have harmful effects on living organisms in aquatic environment. In this study, toxic effects of EOMs produced by three different algae species (Microcystis sp., Anabaena sp., and Oscillatoria sp.) on zebrafish were investigated using electroencephalography (EEG) recording method, a technology for recording brain activity. Electroencephalographic changes in zebrafish revealed that a low EOM had a negative effect on zebrafish compared to both Anabaena sp. and Oscillatoria sp. at 30 ppm EOM exposures. This result might be due to Microcystins present in EOMs produced by Microcystis sp. As a result of power spectrum density anallysis, exposure to EOMs produced by Microcystis sp. caused a state of vigilance in zebrafish. This EEG based toxicity test can be used to examine effects of harmful materials at low levels on living organisms in an aquatic system.

• 한국수산과학회지
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• 제34권5호
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• pp.536-544
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• 2001

적조생물 Cochlodinium polykrikoides, Gyrodinium impudicum, Gymnodinium catenatum은 독성을 지니거나, 적조를 일으킴으로써 수산피해 및 보건위생상의 문제를 야기시키는 종이다. 이 종들의 적조발생 환경과 기작을 이해하기 위해서는 종별 생태생리 (eco-physiology) 특성 등을 파악할 필요가 있다. 본 실험에서는 한국 남해안 연안에서 이들 3종의 출현상황과 성장특성을 파악하기 위해 이 해역에서 분리한 종을 대상으로 온도, 염분, 조도 및 영양염류에 따른 성장도를 조사하였다. 1999년도 남해안 남해도, 나로도, 완도 연안에서 이들 3종의 최초출현시기는 수온이 $22.8\sim26.5^{\circ}C$인 7월 중순에서 8월 중순으로써 서로 비슷한 시기에 동반 출현하였다. 유영세포의 소멸시기는 G. catenatum의 경우 8월 중, 하순이었고, C. polykrikoides와 G. impudicum은 수온이 $23^{\circ}C$ 이하로 하강하는 9월 하순이었다. 출현기간 중의 최대밀도는 C. polykrikoides의 경우 $40\times10^6$cells/L 이상으로써 고밀도 증식을 하였으나, G. impudicum과 C. catenatum은 각각 3,460ce11s/L 및 440ce11s/L로써 매우 낮은 밀도로 존재하였다. 배양실험에서 C. polykrikoides, G. impudicum, G. catenatum는 $22\sim28^{\circ}C$에서 양호한 성장을 보였고, 최적수온은 $25^{\circ}C$ 내외로 판단되었는데, 이러한 결과는 적조발생시의 수온과 대체로 일치하였다. 염분에 따른 성장률은 3종 모두 $30\sim35\%$에서 양호한 성장률을 보였다. 3종 중 G. impudicum은 비교적 광염성의 특징을 보였고, G. cstenatum은 $35\%$ 이상의 고염분에서 특히, 저조한 성장률을 보였다. 조도에 따른 성장은 C. polykrikoides와 G. impudicum의 경우 특히 7,5001ux 이상의 고조도에서 성장률이 현저히 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 C. polykrikoides의 경우 조도가 높은 하계에 표층에서 강한 집적현상을 보이면서도 광저해현상을 밟지 않고 양호한 증식을 할 수 있는 특성과 관련이 있을 것으로 추정되었다. C. polykrikoides와 G. impudicum의 질산 및 암모니아 질소 농도에 따른 성장은 $40{\mu}M$까지는 농도가 높을수록 성장률도 증가하였으나 그 이상에서는 큰 차이를 보이지 않아, 두 종의 질소 임계농도는 $13.5\~40{\mu}M$로 판단되었다. 또한, 인산인은 $4.05{\mu}M$ 까지는 농도가 높을수록 성장률도 증가하였으나 그 이상에서는 큰 성장차를 보이지 않아, 두 종 모두 인산인의 임계농도는 $1.35\sim4.05{\mu}M$로 판단되었다. 한편, C. polyklikoides는 DIN과 DIP 농도가 각각 $1.2{\mu}M$ 및 $0.3{\mu}M$ 이하로 낮았던 나로도와 남해도 외측해역에서도 적조를 형성하였다. 이와 같이 낮은 영양염류 하에서 왕성하게 증식할 수 있었던 이유는 이 종의 경우 일간 수직이동을 통해 야간에 저층에서 풍부한 영양염류를 흡수할 수 있었기 때문으로 해석되었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2007년도 추계학술대회 및 제23회 정기총회
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• pp.200-201
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• 2007

The present study was conducted in three fields at Namhae to examine the removal efficiency of organic free, heavy metal immobilized sediment on Cochlodinium polykrikoidesand and on sea water quality. The present study results concluded that removal efficiency was depends on the initial number of red tide cells. There was no drastic change in the sea water quality after sediment spray. For the comparison of effectiveness of betonite, zeolite and lime were mixed with sediment did not show any marked difference in removal. Finally, the present study evaluated 50g/$m^{2}$ sediment is sufficient to remove 100% cells density, even though various environmental factors are interfering the mechanism.

• KSBB Journal
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• 제29권3호
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• pp.220-224
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• 2014

Flocculation is known one of the effective methods for harvesting microalgae. This study was aimed to optimize the flocculation condition for decreasing the amounts of flocculant and obtaining the highest yield of algal biomass. To achieve this goal, it was optimized the flocculant concentration, reaction pH and the concentration of cell density for harvest using response surface methodology (RSM). The flocculation of microalgae, Spirogyra varians, was carried out using inorganic flocculant polyaluminium chloride. By the RSM result, the optimal flocculation condition was calculated 5 ppm of polyaluminum chloride, pH 7.5 and 0.33 of optical cell density at $OD_{640}$. The obtained recovery yield of S. varians was 97.6% at the optimal condition.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제10권2호
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• pp.103-108
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• 2005

For more accurately describing the durations of the light and the dark phases of micro-algal cells over the whole light-dark cycle, and probing into the relationship between the liquid circulation time or velocity, the aeration rate and cell density, a series of experiments was carried out in 10 cm light-path flat plate photobioreactors. The results indicated that the liquid flow in the flat plate photobioreactor could be described by liquid dynamic equations, and a high biomass output, higher content and productivity of arachidonic acid, $70.10\;gm^{-2}d^{-1},\;9.62\%$ and 510.3 mg/L, respectively, were obtained under the optimal culture conditions.

• 한국해양학회지:바다
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• 제24권1호
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• pp.128-138
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• 2019

본 연구에서는 '국가해양생태계종합조사' 결과를 활용하여 "암반 조하대에 서식하는 연체동물의 군집구조가 먹이자원의 종류와 양에 따라 섭식형(feeding type)별로 차이를 보일 수 있는지?"를 확인하였다. 다수의 참고문헌을 바탕으로 연체동물 섭식형을 초식형, 여과섭식형, 퇴적물섭식형, 잡식형, 포식형으로 구분하였을 때, 조사해역에서는 초식형과 여과섭식형이 우점하였다. 해역별로는 동해에서 초식형 비율(47.9%)이 가장 높았고, 남해에서는 초식형(32.6%)과 여과섭식형의 비율(29.6%)이 유사하게 높았으며, 황해에서는 여과섭식형 비율(42.3%)이 우세하여 해역별로 섭식형에 따른 연체동물의 군집구조가 뚜렷한 차이를 보였다. 이 결과를 바탕으로 "연체동물의 해역별 섭식형에 따른 군집구조 차이가 우연한 것인지?" 아니면, 각 "섭식형별 활용 가능한 먹이자원의 종류와 양(조성율, %)적 차이에 의한 것인지?"를 파악한 결과, 섭식형에 따른 군집구조의 차이는 각 섭식형별 활용 가능 먹이자원의 종류와 양적 차이에서 기인됨을 확인하였다. 초식형이 우점한 동해에서는 투명도가 상대적으로 2배 정도 높아 해조류 성장에 유리하였으며, 그 중에서도 엽상형(sheet form)과 다육질형(thick-leathery form)의 해조류 군집이 발달되어 있어 초식형의 먹이자원이 풍부하였다. 한편, 초식형과 여과섭식형의 비율이 유사하게 높았던 남해에서는 해조류 군집이 발달되었을 뿐만 아니라, 식물플랑크톤 밀도가 상대적으로 가장 높았으며, 황해는 타 해역 대비 해조류의 서식량이 가장 낮은 반면 식물플랑크톤의 밀도는 유사하여 여과섭식형의 서식에 유리한 조건이었다. 따라서, 연체동물의 군집구조, 특히 섭식형에 기초한 'Feeding guild'로서의 군집구조는 우연히 결정되는 것이 아니라, 이들의 서식지 내에서 이용 가능한 먹이자원의 종류 및 양이 하나의 주요한 결정 요소로 영향을 미치는 것으로 판단되었다.

• 생태와환경
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• 제39권2호통권116호
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• pp.257-264
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• 2006

호수내 엽록소를 상시적으로 측정하기 위한 자동측정기(AOA)를 적용하고 타당성을 평가하기 위하여 서울-경기지역 상수원수인 팔당호 현장수가 직접 유입되는 제2취수장에서 시료를 채취하였다. 분석은 조류 현존량 및 종 조성 분석, 흡광광도법과 자동측정기에 의한 엽록소측정 등을 동시에 실시하여 그 결과를 비교 조사하고 현장 적용 가능성을 평가하였다. 연구결과. 조류분류군별 엽록소 기여도는 규조류가 83.6%로 가장 높았으며, 녹조류, 남조류, 크립토조류의 순으로 나타났다. 자동측정법과 흡광광도법에 의한 엽록소 농도는 전체적으로 매우 유의한 상관성을 보였으나(.=0.87, n=302, p<0.001), 시기 또는 공 조성에 따라 차이를 보였다. 자동측정기의 민감포는 크립토조 (r=0.83, p=0.00154)와 규조 (r=0.73,p=0.010)가 높았으며 현존량이 낮은 녹조(r=-0.13)와 남조(r=-0.16)에 대해서는 상관성을 보이지 않았다. 결과적으로 엽록소 자동측정법은 고전적인 아세톤 추출 방법에 비해 신속성과 경제성은 매우 인정되지만 출현종의 밀도나 종 천이 등을 고려한 조류분석 및 엽록소 직접측정 등이 병행되어야 할 것으로 사료되었다.

• 한국물환경학회지
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• 제26권1호
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• pp.148-155
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• 2010

Water quality and plankton community dynamics after the introduction of two domestic freshwater shellfishes (Unio douglasiae Griffith & Pidgeon and Cipangoplaudina chinese malleata Reeve), were monitored daily in enclosures, which constructed in the tidal zone of eutrophic agricultural reservoir (Shingu reservoir, Korea) for one week between July 31 and August 6, 2007. This biomanipulation study to improve the water quality of eutrophic lake, comprised eight enclosures (duplicate x four kinds), enclosure had no mussels (Control), stocked only with U. douglasiae at density of 60 individuals (UD), stocked only with C. chinese malleata at density of 60 individuals (CCM), and combined-stocked with 30 individuals of UD and 30 individuals of CCM (MIX), respectively. Our results clearly indicate that UD strongly decreased the concentration of chlorophyll-a and increased the water transparency, whereas CCM and MIX (included CCM) did increase algal density or decrease transparency, due perhaps to the disturbance of C. chinese malleata. Therefore, the field application of shellfish to enhance the water quality of eutrophic agricultural reservoir, should consider the grazing characteristics of biological control agents, especially active moving animals like snail.