• 대한원격탐사학회지
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• 제30권5호
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• pp.677-686
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• 2014

2014년에 완공된 남극 장보고 과학기지 주변 테라노바 만은 연중 해빙이 넓게 분포하고 있어 쇄빙선의 항해에 매우 큰 영향을 미치고 있다. 이 연구에서는 수동 마이크로파 센서인 Special Sensor Microwave/Imager (SSM/I) 및 Special Sensor Microwave Imager/Sounder (SSMIS)의 최근 10년간 해빙 면적비 자료와 우리나라의 쇄빙 연구선인 아라온호의 2010-2012년 항해 경로를 이용하여 장보고 과학기지 방문을 위한 쇄빙선의 최적 항로와 항해 가능 기간을 분석하였다. 아라온호는 최대 78%의 해빙 면적비를 보이는 지역까지 항해가 가능하였다. 아라온호의 항해속도는 해빙 면적비가 높을수록 감소하였으나, 70%의 해빙 면적비까지는 전체 항로에 대한 평균속도(~11 kn)에 근접한 속도를 나타냈다. 이에 따라 아라온호는 70% 이하의 해빙 면적비까지 일반적 운항이 가능하다고 판단하였다. 2010-2012년에 아라온호가 항해한 경로에 대해, 최근 10년 동안의 해빙 면적비 자료로부터 70% 이하의 해빙 면적비를 나타내는 연중 항해가능 기간을 도출하였다. 2010년과 2011년의 항로에 대한 10년 동안의 연중 최대 항해 가능 기간은 각각 연 61일과 62일이었으나, 70% 이하의 해빙 면적비가 관찰되지 않아 일반적인 항해가 어려운 연도가 일부 관찰 되었다. 반면 2012년의 아라온호 항해 경로는 매년 70% 이하의 해빙 면적비를 나타내는 항해 가능 기간이 존재하였으며, 이는 최소 연 15일에서 최대 연 89일로 분석되었다. 이를 통해 2012년에 운항한 아라온호의 항로가 장보고 과학기지 방문을 위한 쇄빙선의 최적 항로임을 제시할 수 있었다. 하지만 수 십 km의 해상도를 가지는 해빙 면적비 자료로는 장보고기지 연안에 근접한 해빙 상태를 알 수 없기 때문에, 고해상도의 광학 및 SAR 자료를 이용한 연구가 필요할 것으로 보인다.

• 응용통계연구
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• 제28권5호
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• pp.847-858
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• 2015

남극해에서는 우리나라를 포함한 연안 강대국들의 원양어업이 활발히 성행하고 있다. 주인 없는 남극해의 생태계를 보호하기 위해 조업 국가들은 남극해양생물자원보존위원회를 만들고 협약을 맺어 일정한 어획량만 조업하고 금지기간과 금지구역을 설정하여 불법조업을 방지하고 있다. 남극해에서 조업하는 어종 중의 하나가 이빨고기(tooth fish)인데 비싼 값 때문에 불법조업이 있는 경우가 많다. 한 배의 조업성과는 CPUE(catch per unit effort)로 나타낼 수 있고, 한 지역에서 조업한 배들의 CPUE는 단일 또는 혼합 극단분포 형태를 가진다. 단일 극단분포일 경우 이상점 탐색은 상위 백분위수를 이용하면 된다. 본 논문은 자료가 혼합 극단분포인 경우 이상점 탐색을 위한 통계적 방법을 연구하고자 한다. 본 연구에서는 자료에 적합한 혼합 극단분포 모형을 EM 알고리즘으로 추정한 후 로그 가능도함수 값을 이용하거나 사후 확률을 이용한 이상점 탐색 알고리즘을 제안한다. 이 방법을 남극해 조업 데이터에 적용하여 시뮬레이션 한 결과 통계적 방법 적용의 가능성을 보여주었다.

• 한국지구과학회지
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• 제22권2호
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• pp.130-137
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• 2001

브랜스필드 동부 분지에서 얻은 길이 약 5m의 시추코어(A9-EB2)에서 채취된 44개의 시료로부터 총 41속 58종의 방산충이 감정되었으며, Antarctissa denticulata, A. longa, A. strelkovi, Lithomelissa setosa, Lithomitra lineata, Peridium longispinum와 Phormacantha hystrix 등이 우세종으로 이들이 총 산출량의 75%를 차지한다 시추코어에서 산출된 방산충 군집의 대부분은 긴 지질 시대를 나타내는 종들이며, Phaeodarian목의 Challengeriidae과에 속하는 Challengeron 속과 P개tocystis 속은 일반적으로 제4기에서 산출되므로 시추 퇴적물의 대략적인 지질 시대는 제4기(Pleistocene-Holocene)에 해당된다. 방산충 군집의 종조성은 Antarctissa strelkovi, A. denticulata, Cycladophora davisiana와 Larcopyle buetschlii등 전형적인 남극종(Circumpolar group)들이 다른 종들에 비해 상대적으로 다량 산출된다. 또한 연안 환경을 지시하는 Plectacantha oikiskos, Phomacantha hystrix와 원양 환경을 지시하는 Lithomelissa setosa가 함께 산출된다. 남극종의 산출과 Phomacantha-Plectacantha group이 Lithomelissa group의 산출량보다 많은 것으로 보아, 연구 지역은 남극순환수(Antarctic Circumpolar Current)나 벨링스하우젠해로부터 해류의 영향을 받은 연안 환경 지역이나 서쪽의 원양 환경인 웨델해로부터 브랜스필드 분지로 차가운 물이 유입되었음을 알 수 있다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권6_2호
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• pp.1179-1192
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• 2018

이 연구는 남빙양(Southern Ocean)에서 나타나는 주된 전선(Front)들 중에 남극 극 전선(Antarctic Polar Front; PF)을 탐지하기 위하여 위성 기반 해수면 온도(sea surface temperature)와 해수면 고도(sea surface height) 자료를 복합적으로 사용하였다. 정확한 PF 탐지를 위하여 일별 SST와 SSH 자료를 각각 기반으로 하여 베이지안 결정 이론(Bayesian decision theory)을 적용하였으며, 이를 근거로 전선/비전선의 신호를 격자 별로 분류하였다. 이후, 시공간적인 합성을 통하여 일차적인 노이즈(noise) 제거 및 지리학적 연결성을 보완하였다. 그러나 이들 과정을 수행하고도 여전히 잔존하는 일부 노이즈를 제거하기 위하여 해빙 및 연안 마스킹(masking)을 수행하였다. 또한 모폴로지 연산(morphology operation)을 통하여 지류 성분을 최대한으로 배제하고 주된 전선 성분만을 추출하였다. 최종적으로 선택된 전선 격자 들에서 PF의 특징을 나타낼 수 있도록 가장 최남단의 전선만을 선택하여 평활 스플라인(smoothing spline) 최적화 방식을 통해 선 형태의 월별 PF를 산출하였다. 산출된 PF는 기존의 연구에서 제시한 PF의 위치와 상당히 유사한 것으로 나타났으며, 특히 바닥 지형에 따라 상당 부분 결정되는 PF의 변화를 잘 모사하는 것으로 보인다. 로스해 주변(${\sim}180^{\circ}W$)과 호주 이남의 해역($120^{\circ}E-140^{\circ}E$)은 PF의 위치에 대한 계절적 변동이 높게 나타나며, 그러한 변동이 기존에 제시된 결과와 상당히 유사한 경향을 지닌다. 그러므로 이 연구에서 산출된 PF의 위치에 대한 탐지 결과가 향후 장기적 관점에서 수행될 연구에 사용될 수 있는 가치를 지닐 것으로 기대한다.

• Ocean and Polar Research
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• 제24권3호
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• pp.255-261
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• 2002

We investigated the distribution of sea ice using Topex/Poseidon (T/P) and ERS-1 .ada. altimeter data in the northwest Weddell Sea, Antarctica, between the area $45-75^{\circ}W\;and\;55-66^{\circ}S$. Using the Geo_Bad_1 flag of the Merged GDR of the T/P, we classified the surface into ocean, land, and sea. Total 257 cycles of altimeter measurements between Oct. 1992 and Sep. 1999 (for nearly 2570 days) were used to analyze the distribution of the Antarctic sea ice. We then calculated the surface area of ice coverage using SUTM20 map projection to monitor the periodic variations. Each year, the maximum and minimum coverage of the sea ice were found in late August and February in the study area, respectively. We also studied the sea ice distribution using ERS-1 altimeter data between $45-75^{\circ}W\;and\;55-81.5^{\circ}S$ to compare with the T/P Using the Valid/Invalid flag of the Ocean Product, we analyzed the sea ice distribution between March and August of 1995, which showed very good coherence with the T/P measurements. Our preliminary results showed that the altimeter measurements can be effectively used to monitor the distribution of the sea ice in the polar region. However, the size of radar footprint, typically 2-6km depending on the roughness of the sea surface, may be too big to monitor the sharp boundary between ice and water/land. If more other altimeter mission data with dense coverage such as Geosat GM are analyzed together, this limitation can be significantly improved. If we also combine other microwave remote sensing data such as radiometer, and SSM/I, the result will be significantly enhanced.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제15권3호
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• pp.203-207
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• 2012

The amount of fluoride removed from Antarctic krill via organic acid extraction depends on the extraction time, concentration, extraction volume, and the nature of the acid itself. The fluoride content in Euphausia superba was determined by measuring the concentration of fluoride ion in acidic extracts using an ion-selective electrode. The best results were obtained by adding 50 mL of 0.01 M citric acid to 0.3-0.5 g of krill and extracting for 5 min. Under these conditions, recoveries of fluoride from frozen whole krill and krill meat were 95.6-99.5% and 97.5-101.3%, respectively. The dry basis fluoride contents of krill by-product, krill meat and the boiled krill were 705, 298, and 575 ppm, respectively. These levels were significantly reduced by citric acid extraction.

• 한국수산과학회지
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• 제45권6호
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• pp.579-585
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• 2012

The proximate compositions and fatty acid profiles of Antarctic toothfish Dissostichus mawsoni that was caught in the southern Ross Sea (J, L) of the Antarctic Ocean were studied. The lipid contents of samples from J and L were 18.2 and 21.1%, respectively. The protein and ash contents were similar for samples J and L. The prominent fatty acids in the total lipids of the fish muscle were 18:1n-9, 16:1n-7, 16:0, 14:0, 18:1n-7, 20:5n-3 (eicosapentaenoic acid, EPA), and 22:6n-3 (docosahexaenoic acid, DHA). In addition, the total fatty acids of bycatch products in the toothfish stomachs (Pleuragramma antarcticum, Gerlachea australis, Pasiphaea sp., Trematomus eulepidotus, Chionodraco hamatus, Chionodraco myersi, and Neopagetopsis ionah) were determined. The prominent fatty acids in those species were 18:1n-9, 16:0, 14:0, DHA, EPA, and 18:1n-7.

• 한국패류학회지
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• 제18권1호
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• pp.15-21
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• 2002

The kidney of bivalve mollusks often contains remarkably high concentrations of both essential and non-essential metals and perform regulating and detoxicating activities. The kidney has also been proposed as a biological indicator for radioactive as well as for stable metals in the sea. The present study of the Antarctic clam, Laternula elliptica, concerns the functional morphology of the kidney epithelium, which contains highly accumulated heavy metals. The immunohistochemical and ultrastructural study was undertaken in order to find out the localization of metallothionein and heavy metals accumulated in the kidney of Laternula elliptica. In the immunohistochemical investigation, an intense metallothionein immunostaining reaction was found in the epithelial cells of the kidney of Laternula elliptica. Transmission electron microscopy showed that the epithelial cells contained numerous electron-dense inclusion bodies which were considered to be accumulated heavy metals.

• Ocean and Polar Research
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• 제26권3호
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• pp.401-414
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• 2004

Temperature, salinity, alkalinity, pH, nutrient, chlorophyll, and iron were measured within the upper 250m water column around the Antarctic Polar Front in the Scotia Sea from late November to early December 2001. Temperature and salinity showed a rapid change across the Polar Front, and the temperature minimum layer existed only in the southern area of the Polar Front. Total $CO_2$ and nutrient concentrations were relatively high and increased rapidly with water depth in the southern area of the Polar Front, which was resulted from upwelling of the Antarctic deep water containing high concentrations of total $CO_2$ and nutrient. ${\Delta}C:{\Delta}N:{\Delat}P$ ratios measured in the norhem and southern areas of the Polar Front were 75:11.4:1 and 84:12.5:1, respectively, which were lower than the Redfield ratio. ${\Delta}Si:{\Delta}N$ ratio (3.65) measured in the southern area of the Polar Front was two times higher than that (1.95) in the northern area. These two ratios were higher than the ratio (1.0) measured in the temperate and tropical oceans. Chlorophyll concentrations were extremely high in the area of $59^{\circ}{\sim}60^{\circ}S$, which was attributed to favorable environmental conditions for phytoplankton growth in this area, such as sufficient iron, high water column stability, and high silicate concentration.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제34권5호
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• pp.1135-1145
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• 2024

When cells are exposed to freezing temperatures, high concentrations of cryoprotective agents (CPA) prevent ice crystal formation, thus enhancing cell survival. However, high concentrations of CPAs can also cause cell toxicity. Exopolysaccharides (EPSs) from polar marine environments exhibit lower toxicity and display effects similar to traditional CPA. In this study, we sought to address these issues by i) selecting strains that produce EPS with novel cryoprotective activity, and ii) optimizing culture conditions for EPS production. Sixty-six bacteria producing mucous substances were isolated from the Ross Sea (Antarctic Ocean) using solid marine agar plates. Among them, Pseudoalteromonas sp. RosPo-2 was ultimately selected based on the rheological properties of the produced EPS (p-CY02). Cryoprotective activity experiments demonstrated that p-CY02 exhibited significantly cryoprotective activity at a concentration of 0.8% (w/v) on mammalian cells (HaCaT). This activity was further improved when combined with various concentrations of dimethyl sulfoxide (DMSO) compared to using DMSO alone. Moreover, the survival rate of HaCaT cells treated with 5% (v/v) DMSO and 0.8% (w/v) p-CY02 was measured at 87.9 ± 2.8% after freezing treatment. This suggests that p-CY02 may be developed as a more effective, less toxic, and novel non-permeating CPA. To enhance the production of EPS with cryoprotective activity, Response Surface Methodology (RSM) was implemented, resulting in a 1.64-fold increase in production of EPS with cryoprotective activity.