• 생태와환경
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• 제44권1호
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• pp.75-84
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• 2011

인공하천에서 탁수가 부착조류 군집에 미치는 영향을 평가한 연구는 실내에 인공수로 4개를 설치하고, 대조군 2개와 처리군 2개로 반복실험을 실시하였다. 사용된 기질은 1% agar을 바른 슬라이드 글라스($7.5{\times}2.5\;cm$)이었고, 지점당 40개씩 설치하였다. 조사는 2010년 3월 29일부터 4월 10일까지 총 13일간이었으며, 6일간은 부착조류가 부착할 수 있는 공백기를 주었고, 조사 7일부터 24시간 간격으로 약 50분(50 L)간 고농도의 탁수($2\;g\;L^{-1}$, 300 NTU)를 주입 시켰다. 분석항목은 수질요인(수온, DO, pH, 전기전도도, 탁도, SS, $NO_2$-N, $NO_3$-N, $NH_4$-N, $PO_4$-P, TN, TP)과 생물량(Chl-${\alpha}$, AFDM), 종조성올 분석하였다. 분석 결과, 처리군의 탁수 농도는 162.2~173.2 NTU로 나타났다. 탁수 발생에 따라 감소하는 경향을 보인 수질 항목은 수온, DO 및 TN으로 나타났고, 증가하는 경향을 보인 항목은 SS, $NO_2$-N, $NO_3$-N, $NH_4$-N 및 TP로 나타났다. 부착조류의 생물량(Chl-${\alpha}$, AFDM) 및 밀도는 탁수 주입 후 3 일간 크게 영향을 받지 않았으나 3일 이후부터는 뚜렷한 감소를 보였다. 본 연구의 결과는 단기간의 간헐적인 탁수라 할지라도 그 기간이 일주일 정도 지속된다면 부착 규조류 생물량을 크게 감소시킬 수 있음을 보여주었고, 그를 통한 하천 먹이사슬의 구조적, 기능적 교란의 잠재성을 시사한다.

• 환경영향평가
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• 제27권3호
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• pp.307-321
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• 2018

2017년 5월부터 9월까지 제천시에 위치한 2개의 저수지인 의림지(Ur)와 솔방죽(Sr)을 대상으로 어류상 조사 및 호수생태건강성평가를 실시하였다. 조사기간 동안 채집된 어류는 7과 16속 21종이 출현하였다. 그 중 잉어과 어류가 11종(52.4%), 318개체(46.2%)가 출현하여 우점하는 것으로 나타났고, 검정우럭과(2종, 264개체, 38.4%)가 아우점하는 것으로 나타났다. 전체 출현종 중 참몰개(RA 22.7%, 156개체)가 우점종으로 나타났으며, 아우점종은 파랑볼우럭(19.5%, 134개체), 큰입배스(18.9%, 130개체)로 외래종이 차지하는 것으로 나타났다. 화학적산소요구량(COD), 총인(TP)과 엽록소-a(CHL)를 이용한 부영양화지수($TSI_{KO}$) 분석결과, 두 저수지는 중영양상태를 보이는 것으로 분석되었다. 두 저수지의 수환경영향평가를 위해 LEHA(Lentic Ecosystem Health Assessment) 다변수 모델을 적용하였고, 생태 건강도 모델 값을 산정하였다. 생태건강성평가 결과, 내성종이 각각 56.8%(Ur), 98.3%(Sr)로 나타났으며, 잡식종이 43.9%(Ur), 65.6%(Sr)로 나타나 섭식구조의 단순화로 인하여 내성종과 잡식종의 우점현상을 보였으며, 특히 큰입배스의 상대풍부도가 16.3%(Ur), 31.1%(Sr)로 나타나 생태계가 교란되어 생태건강성이 크게 악화된 것으로 나타났다. 상기 LEHA 다변수 모델을 이용한 의림지(Ur)와 솔방죽(Sr)의 생태건강성 지수 값은 각각 22(의림지), 12(솔방죽)으로서 환경부(2014)의 등급에 의거하였을 때 "악화상태(의림지)", "최악상태(솔방죽)"인 것으로 평가되었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제5권1호
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• pp.37-46
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• 2000

1995년 이후 해마다 8월부터 10월까지 남해안에서 대규모로 발생되는 유해성 적조가 가장 먼저 발견되는 전남 고흥군 나로도 해역에서 적조원인생물을 포함한 식물플랑크톤의 포식자로써 적조역학(red tide dynamics)에 큰 영향을 줄 수 있는 종속영양성 와편모류(heterotraphic dinoflagellate; 이하 HTD)와 섬모류의 시공간적 분포를 연구하기 위하여, 1997년 6월 20일부터 9월 22일까지 모두 5차례에 걸쳐 3개의 정점, 5${\sim}$7개의 깊이에서 시료를 채집한 뒤 분석하였다. 연구기간 동안 총 17종의 HTD가 발견되었는데 그 중 Protoperidinium 속에 속하는 종이 11종으로 65% 정도를 차지하였다. 섬모류의 경우 종피류(tintinnid; 이하 TIN)가 총 15종 출현하였으며, 다수의 무피성 섬모류(naked ciliate; 이하 NC)가 출현하였다. 출현 종 수의 시간적 변화를 볼 때 HTD와 TIN모두 8월 1일과 21일 사이에 가장 많이 증가하였으나 최대 출현종 수는 Gyrodinium impudicum이 우점한 유해성 적조가발생한 직후인 8월 27일에 나타났는데 각각 13종과 10종이었다. 9월 22일에는 출현종 수가 급감하였다. 연구기간 중 나타난 HTD, TIN, NC의 최대 밀도는 각각 45, 39, 57 cells $ml^{-1}$었다. 한 시기에 채집한 모든 시료의 평균밀도(Average Density at All Station; 이하 ADAS)를 구한 결과 HTD의 ADAS는 출현종 수와 마찬가지로 8월 1일과 21일 사이에 가장 큰 폭으로 증가하다가 8월 27일에 약 6 cells $ml^{-1}$의 최대값에 도달하였으나, TIN의 ADAS는 8월 21일과 8월 27일 사이에 급증하여 최대값 7 cells $ml^{-1}$에 도달하였다. NC의 ADAS는 HTD나 TIN처럼 뚜렷한 시간적 변화를 나타내지 않았으나 8월 27일에 최대값 8 cells $ml^{-1}$을 나타냈다. 이러한 출현 종수와 평균밀도의 증가율을 볼 때 HTD의 경우 규조류의 변화 양상과 비슷하여 HTD가 규조류의 포식자일 가능성을 제시할 수 있는데, 특히 8월 27일의 경우 Protoperidinium 속의 수평, 수직적 분포는 규조류의 분포와 높은 상관관계를 가져 이들이 규조류의 주요 포식자임을 유추할 수 있다. 공간적 분포에 있어서 일반적으로 HTD와 섬모류 모두 내만에서 높은 값을 가졌으며 외만으로 갈수록 감소하였으므로, 본 연구는 HTD와 섬모류의 시공간적분포가 연안으로부터의 거리 및 먹이인 식물플랑크톤의 시공간적 분포와 밀접한 관계를 갖고 있음을 제시할 수 있고, 본 연구결과는 앞으로 주요 원생동물들의 적조원인생물을 포함한 우점 식물플랑크톤에 대한 포식실험의 기초자료로 이용되어 적조발생시와 발생 전후의 하부 먹이망을 완성하는데 기여될 것이다.

• 대한지리학회지
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• 제30권1호
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• pp.1-13
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• 1995

한반도에서 가장 오래된 송백류 화석은 고생대 페름기에 생육했던 Elatoeladus, Ullmannia, Walchia 등이다. 중생대에 출현했던 대부분의 송백류는 신생대에 들어서 멸종했 으나 소나무(Pinus)속은 현생하는 송백류 중 유일하게 중생대 백악기 이래 오늘날까지 계속 적으로 살아 남았다. 신생대 제3기 마이오세부터 제4기 까지 연속적으로 나타났던 송백류 가운데 오늘날 한반도에서 멸종된 송백류는 왜금송(Sciadopitys)속, 낙우송(Taxodiaceae)과, 메타세콰이어(Metasequoia)속, 삼나무(Cryptomeria)속 등이며, 이들은 제4기 후기의 기온 한 랭화에 의해 소멸된 것으로 보인다. 반면에 소나무(Pinus)속, 노간주나무(Juniperus)속, 전나 무(Abies)속, 가문비나무(Picea)속, 편백(Cupressaceae)과 등은 제3기 마이오세 이래 제4기 후기까지 계속 출현한다. 제4기 플라이스토세 후기에 한반도에는 가문비나무(Piceo) 속, 소 나무(Pinus)속, 전나무(Abies)속. 이깔나무(Larix)속, 주목(Taxus)속, 찝방나무(Thuja)속 등 한랭한 기후에 적응한 송백류가 분포역을 확장했다. 제4기 홀로세 초기와 중기에 잎이 두개 인 소나무 Pinus(Diploxylon)속은 전나무(Abies)속이나 잎이 다섯개인 소나무 Pinus(Haploxylon)속과 혼생하기도 했으나, 후기로 가면서 기온 온난화를 반영하듯 잎이 두 개인 소나무 Pinus(Diploxylon)속이 우점하는 경향이 뚜렷해졌다. 한반도의 송백류 중 소나 무(Pinus)속은 중생대 백악기에 출현한 이래 가장 성공적으로 환경에 적응하여 오늘날에도 가장 넓은 분포역을 차지하며 가장 많은 종을 보유하고 있다. 노간주나무(Juniperus)속은 신 생대 제3기 마이오세 이래 종의 분화와 분포역의 확장을 통해 소나무(Pinus)속 다음의 지위 를 송백류에서 차지한다. 즉, 화석의 출현 시기가 이른 송백류일수록 오늘날 넓은 분포역을 점유하고 다양한 종이 발견되었다. 가문비나무(Picea)속, 전나무(Abies)속, 이깔나무(Larix) 속, 주목(Taxus)속도 제3기 이래 한반도 환경에 성공적으로 적응한 송백류들이다. 반면에 개비자나무(Cephalotaxus)속, 솔송나무(Tsuga)속의 분포역은 축소되었는데 이는 부분적으로 신생대 제4기 기온 한랭화에 기인한 것으로 본다. 비자나무(Torreya)속과 향나무(Sabina)속 의 화석은 보고되지 않았다. 현생 송백류 분포역의 넓고 좁음은 과거와 오늘날의 환경 조건 과 함께 그들의 출현 시기와도 연관시켜 고려되어야 한다. 한반도 송백류에 대한 시.공간 적 분포에 대한 접근은 장차 수행될 송백류의 속별, 종별 분포역과 생태를 설명하는데 유용 한 자료로 이용될 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제30권3호
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• pp.285-290
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• 2020

구제역바이러스(FMDV)는 Picornaviridae 과의 Aphthovirus 속의 한 종류이며, 야생과 가축의 소와 돼지에 감염한다. FMDV는 감염 조직에서 중증의 염증반응을 포함한 다양한 임상적 증후들을 일으킨다. FMDV 게놈 RNA는 약 8.3 kb 길이의 양성-단일 가닥을 가지고 있으며, 하나의 긴 단백질 번역틀(ORF)을 만든다. 이 ORF는 바이러스의 단백질가수분해효소에 의해서 구조단백질과 비구조단백질로 나누어진다. FMDV의 FMDV 2C 단백질은 FMDV 유전자에서 만들어지는 비구조단백질로서 염증과 세포사를 포함한 FMD 병리 과정과 바이러스 복제에서 중요한 역할을 한다. 이 연구에서 우리는 FMDV 2C가 염증 유도 사이토카인인 tumor necrosis factor alpha (TNFα)의 세포내 발현을 유도하는 가능성을 검토하였다. FMDV 2C의 돼지 세포인 IBRS-2 세포내 발현은 TNFα의 유전자 발현 조절 부위인 프로모터의 활성화를 이용하여 전사수준에서 TNFα의 mRNA와 단백질 생성을 증가시켰다. 추가적으로, 소포체 스트레스를 감소시키는 화학물질인 4-phenylbutyric acid (4-PBA) 처리는 FMDV 2C에 의해 유도된 TNFα 발현을 감소시켰다. 소포체 스트레스 반응을 매개하는 전사인자의 한 종류인 ATF4는 TNFα 프로모터의 활성을 유도하고, TNFα의 mRNA와 단백질 발현을 증가시켰다. 하지만, ATF4의 기능 결핍 돌연변이체 단백질의 발현은 FMDV 2C에 의한 TNFα 생성을 유도하지 못하였다. 이들 결과들은 FMDV FMDV 2C 단백질이 ATF4-매개 TNFα 발현을 통해 임상적 염증반응을 증가시키고, 이는 소포체 스트레스의 유도와 연관되어있음을 제시한다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제21권1호
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• pp.24-35
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• 2016

2014년 울산만 내, 외측 해역에서 해양환경의 계절 변화가 식물플랑크톤 군집의 공간 분포에 미치는 영향을 파악하였다. 울산만을 태화강 하구에 위치한 내측과 외양 영향을 강하게 받는 외측으로 나누어, 내측과 외측의 환경 차이를 t-test로 검증하였다. 수온은 동계(t = -5.833, p < 0.01)와 추계(p > 0.05)에는 외측이 높았고, 춘계(t = 4.247, p < 0.01)와 하계(t = 2.876, p < 0.05)에는 내측이 높았다. 염분은 추계를 제외한 모든 계절에 내측에서 외측보다 유의하게 낮았다(p < 0.01). 동계에는 수층 혼합에 의해 전 수층에서 영양염 농도가 높았고, 하계에는 담수 유입으로 내측 표층에서 현저하게 높았다. 크기 분획된 Chl. a 양은 $20{\mu}m$보다 작은 크기의 nano, pico식물플랑크톤의 양이 많았다. 극미소 식물플랑크톤은 영양염 농도가 낮은 외양 환경에서 적응력이 높은데 이러한 결과는 조사해역이 외양의 영향을 강하게 받고 있음을 시사한다. 춘계와 하계에는 내측 정점을 중심으로 유글레나류 Eutreptiella gymnastica의 밀도가 특이적으로 높았다. 이는 강우 후 많은 담수가 유입되어 저염분 환경이 조성되고 DIN (nitrate+nitrite, ammonium)이 대량 공급되었기 때문이다. 하계에는 태화강으로부터 다량의 담수가 공급되어 담수미세 남조류 Oscillatoria sp., Microcystis sp.가 내측 정점(1-5)을 중심으로 높은 밀도로 출현하였다. 추계와 동계에는 규조류와 은편모류가 우점하였다. 높은 현존량을 보인 중심 규조류Chaetoceros 속은 성층 약화로 저층에서 공급되는 영양염류의 영향을 받아 빠르게 성장하였고, 은편모조류는 다른 식물플랑크톤의 상대적인 성장 둔화로 기회적으로 우점하였다. 결과적으로 울산만은 강우기인 춘계와 하계에 태화강의 영향을 강하게 받아 내측 정점을 중심으로 저염분, 고영양염 환경이 유지되었고, 추계와 동계에는 만 외측 외양수의 영향을 크게 받았으며, 식물플랑크톤 군집은 크게 이 두가지 환경요인에 의해 계절적으로 제어되는 것으로 판단되었다.

• 생태와환경
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• 제52권4호
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• pp.293-305
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• 2019

본 연구는 충주댐(청풍호)의 부유식 수상태양광 발전 시스템 (FPV)이 수질에 미치는 영향을 조사하고자 하였다. 충주댐(청풍호) FPV는 수표면적(97 ㎢)의 0.04% 를 차지한다. FPV 설치 전후 호수 전체의 수질을 비교·분석하였다. 전체 호수의 DO, BOD, TOC 및 Chl-a는 설치 기간 후 유의한 수준(p<0.05)에서 증가한 반면, 전기전도도는 감소하였다. 이는 동일한 비교 기간 동안 40% 증가한 강수량으로 인해 영양염류 유입이 증가한 때문으로 판단된다. 또한 2017년 5월과 11월 FPV 중앙 직하부(FPVC) 및 영향권 지점에서 수질 인자를 측정·비교하였다. 그 결과, FPVC와 영향권 지점의 수질 인자가 통계적으로 다르지 않았으며(p>0.05), FPV 시설이 수질 저하를 유발하지 않음을 보여주었다. 2018년 9월부터 11월까지 5차례에 걸쳐 수온, 광도 및 식물 플랑크톤 군집도 수심별로 측정·분석하였다. 수온은 지점별로 다르지 않았으며, 광도는 FPVC에서 27~50%로 감소한 것으로 조사되었다. 대조구와 비교해보면 감소된 광도에도 불구하고 FPVC에서 조류의 출현종과 현존량이 유의미하게 다르지 않았다(p>0.05). 그러나, 11월 초의 시료의 경우, FPVC에서 Aulacoseira 속에 속하는 부착 규조류가 우점하였으며 대조구보다 현존량이 상당히 높았다. 이는 FPV 시스템에 의한 일시적이고 국부적인 정체 수역 형성과 관계있을 것으로 판단된다. 본 연구 결과는 향후 수상태양광 설치에 관한 정책수립에 필요한 기초 자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 수상태양광 시설에 대한 장기적인 수질 모니터링과 수상태양광 시설에 의한 수리동역학적 연구, 수상태양광의 설치 면적과 수질과의 상관관계 연구 등이 필요하며 이를 통해 수상태양광 활용성을 극대화 시킬 수 있을 것으로 보인다.

• 식물병연구
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• 제17권3호
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• pp.280-287
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• 2011

본 연구에서 우리나라 미곡종합처리장의 가공단계별 7종의 쌀 시료에 대한 곰팡이 오염 정도를 조사하였다. 곰팡이독소를 생산하는 곰팡이인 Aspergillus spp., Fusarium spp., Penicillium spp., Alternaria spp.가 우점하고 있었고, 포장곰팡이인 Fusarium과 Alternaria는 남부지방에 저장곰팡이인 Aspergillus와 Penicillium는 중부지방에 오염이 많았다. 또한 원료벼에서 가공단계가 진전될수록 Fusarium과 Alternaria와 같은 포장곰팡이의 오염 정도는 낮아졌으나 심하게 오염된 전라도 시료에서는 크게 낮아지지 않는 경향을 보였다. Aspergillus와 Penicillium과 같은 저장 곰팡이의 오염 정도는 가공단계가 진전될수록 높은 경향을 보였다. 또한 7종의 쌀 시료에는 총 35종의 곰팡이 속(genus)이 오염되어 있었으며 이 중 Myrothecium spp.는 우리나라 쌀 시료에서 처음으로 검출되었다. 이러한 결과는 우리나라의 주식인 쌀의 수확 후 저장, 가공과정의 곰팡이독소의 오염을 종합적으로 관리하기 위한 기초 자료가 될 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.136-143
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• 2016

본 연구에서는 USCG Phase-II 형식승인을 대비하여 ${\geq}10{\mu}m$ 와 ${\leq}5{\mu}m$ 크기 식물플랑크톤의 생물군에 관해서 네트를 이용한 생물농축 방법 및 농축효율을 비교하고자 하였다. 생물 농축 효율의 비교는 네트 망목 사이즈($5{\mu}m$, $7{\mu}m$)의 차이, 펌프 이용를 이용한 연속적인 시료 공급 방법과 핸드비이커 이용한 불연속적인 시료공급의 차이, 자연해수의 용량에 따른 차이 등을 종합적으로 검토하였다. 각 실험군 간의 차이를 t-test로 검증한 결과, $5{\mu}m$와 $7{\mu}m$망목에 의한 차이는 유의하게 나타나지 않았고(p>0.05), 자연해수 용량에 따른 생물농축효율의 차이도 명확하지 않았다(p>0.05). 하지만 펌프에 의한 연속적인 시료 공급은 핸드비이커의 불연속적인 시료보다 통계적으로 유의하게 생물 농축효율이 높게 나타났다(t-test: t:-4.058, p<0.05). 특히 네트 농축 실험 시 출현한 식물플랑크톤의 군집조성은 규조류 17종, 와편모조류 15종, 유글레나조류 1종, 착편모조류 2종과 함께 미동정 편모조류로 총 36종이였고, 우점종으로는 Pseudo-nitzschia spp.로 관찰되었다. 여기서, 모든 실험군에서 생물 농축 효율이 20-25% 전후로 균일하게 낮게 나타난 것이 특이적 이였고, 그 이유로는 우점종인 Pseudo-nitzschia spp.의 한 편의 사이즈가 $3-8{\mu}m$로 네트 망목을 통과하여 손실된 결과로 판단되었다. 결과적으로 네트의 농축은 자연 식물플랑크톤 군집에서 출현한 종의 사이즈에 의존한다는 것을 확인할 수 있었고, 이는 USCG Phase-II 의 형식 승인 선박평형수 처리 장치(BWTS: Ballast Water Treatment System) 통과 후 생물농축과정에서 종 특이적인 사이즈의 분포 양상을 충분하게 검토하여 농축 용량을 조절할 필요가 있을 것으로 생각된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.9-15
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• 2016

USCG Phase-II 규정에 근거한 형식승인 시험은 전체 시험수에서 자연상태 생물군집이 75% 이상을 차지해야만 하며, 이러한 기준을 충족하기 위해 장목만과 마산만에서 Bongo네트를 이용해서 자연 해수의 동물플랑크톤 군집을 채집하였다. 장목만과 마산만에서 1톤으로 생물을 농축하였을 경우, 동물플랑크톤의 현존량은 각각$1.8{\times}10^7ind.ton^{-1}$과 $2.3{\times}10{\times}10^7ind.ton^{-1}$으로 나타났고, 살아 있는 생물 비율은 장목만이 82.6%로 마산만의 80.1%보다 약간 높게 나타났다. 특히 두 해역에서 동계에 출현한 동물플랑크톤의 군집조성은 유사하였고, 요각류 Acartia 속의 성체과 미성숙체가 극우점하는 양상을 보였다. 500톤 규모로 희석된 Test water에서 >$50{\mu}m$ 크기 생물의 총 개체수 밀도는 장목만과 마산만에서 유사하게 $6.0{\times}10^4ind.ton^{-1}$로 관찰되었으나, 생물의 사멸율은 장목만 시료보다 마산만에서 12% 높게 나타났다. 동일 방법으로 수행하였음에도 불구하고 마산만이 사멸률이 높은 이유는 우점하는 Acartia 속의 미성숙 개체가 장목만에서 관찰된 현존량보다 30% 높게 나타났고, 미성숙체는 인위적인 채집 및 이송과정에서 일정의 지속적인 스트레스를 받아 사멸하였을 가능성이 높다. 장목만에서 BWTS 처리 당일과 처리 5일 경과 후, BWTS처리군의 생물은 100% 사멸되어, 처리장비의 성능을 검증할 수 있었다. 결과적으로 동계와 같이 낮은 생물현존량이 존재할 경우, 주간 6-7시간 수행한 네트의 생물농축만으로는 USCG Phase II의 형식승인 기준인 500톤 탱크에 $10{\times}10^4ind.ton^{-1}$ 이상으로 >$50{\mu}m$ 자연생물 개체수를 만족시키는 것은 쉽지 않았고, 이를 보안하기 위해서는 선박을 추가하는 등의 현실적인 대안이 필요할 것으로 판단되었다.