• 생태와환경
• /
• 제50권1호
• /
• pp.1-15
• /
• 2017

대청호는 금강의 중 하류에 대댐(>15 m 높이) 건설로 만들어진 저수지이며, 방류시스템은 수문-여수로, 수력발전 방수로 및 취수탑을 가지고 있다. 본 연구의 목적은 저수지의 하류 댐에서 발생하는 탁수 감소, 녹조현상 및 빈 영양 상태에 대한 육수학적 의문점을 파악하기 위한 것이었고, 수문 기상학적 요인을 중심으로 비교분석 하였다. 현장조사는 2000년 1월부터 12월까지 댐과 발전방류구 지점에서 1주 간격으로 수행하였다. 강수량은 유입량, 방류량 및 수위변동과 밀접한 관련성을 보였다. 강우패턴은 장마와 태풍호우에 의존적이었고, 유량, 탁도의 증가는 강우 빈도보다 강도에 더욱 중요하게 반응하였다. 저수지의 수층별 수온과 DO 변동은 기상 수문학적 영향이 컸고, 수온성층, 밀도류 및 방류에 기초 한 수위변동이 주요한 원인으로 작용하였다. 수문 및 발전방류는 각각 수체의 유동과 탁수 영양염의 배출을 유도하였다. 특히, 저층수에서 저산소 또는 빈산소일 때, 발전방류는 저질층에서 용출되는 인(P)을 댐 하류 하천으로 유출하는 데 크게 기여하였다. 또한, 연중 지속적으로 가동되는 발전방류수는 저수지의 하류(정수대)를 저영양 상태로 만들 수 있는 주된 요인이었다. 그리고 저수지의 하류에서 발생하는 녹조현상은 수문-여수로 방류 때 상류의 수체가 하류로 이송 및 확산된 결과이었다. 발전방류수는 저수지 생태계의 물리, 화학 및 생물학적 요인에 시공간적 영향을 광역적으로 미칠 수 있는 중요성과 역동성을 포함하고 있었다.

• 생태와환경
• /
• 제49권4호
• /
• pp.354-374
• /
• 2016

본 연구는 2012년 5월부터 2015년 12월까지 북한강과 남한강의 유입부를 포함하는 팔당호의 5개 지점에서 시공간적 수질 변동성을 강우 수문학과 비교 고찰하였다. 조사기간 동안 기초 수질요인들의 변동은 계절적 영향이 컸다. 특히, 수온성층은 수심이 깊은 댐 부근에서 형성되었고, 연도에 따라 빈산소 장기화도 관찰되었다. 질소(N) 계열 영양염의 증가는 유량이 빈약할 때 나타났고, 이때 $NH_4$는 하수 처리수의 영향을 크게 받아 $NO_3$와 상반되는 경향을 나타내었다. 인(P)의 증가는 유량이 크거나 극심한 가뭄이 지속될 때이었고, P 영양염 결핍도 빈번하게 관찰되었다. Chl-a의 증감은 유량 변동과 역상관 관계를 보였고, 그 값이 높을 때 AGP 값은 낮았다. 팔당호의 수질 변동성은 유역으로부터 하수 처리수(총량: $472{\times}10^3m^3d^{-1}$)의 오염원을 기반으로 한 유입, 방류 및 취수의 패턴에서 직간접적 관련성과 그 영향을 찾을 수 있었다. 또한 수질의 시공간적 변동 과정에서 기상(장마, 태풍, 이상강우 및 폭염더위) 수문(유량과 수위)학적 인자는 펄스, 희석, 역류, 흡수, 농축 및 침전 등 형태로서 작용하였다. 하천형 저수지인 팔당호의 수질 변동은 매우 역동적이며, 국내 최대 상수원의 오염 수준을 경감하기 위한 실효 대책으로 기상 수문에 기초한 육수학적 조사연구와 P-free 하수 처리 정책 실현의 필요성을 제안한다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.38-46
• /
• 2012

마산만은 폐쇄성이 강하여 해수유통이 원활하지 못해 소량의 오염물질이 유입되어도 외해로 확산되지 못하고 만내에 계속 머물게 되어 해역의 오염이 가중되고 있고, 만내에서 증식한 식물플랑크톤과 하천을 통하여 유입된 오염물질은 해저에 침강되어 분해·무기화를 거쳐 영양염이 다시 수중으로 공급되어 부영양화, 적조, 빈산소 등을 유발하여 생태계 건강도를 악화시키고 있다. 이러한 마산만의 해양환경개선을 위해 해수유동모델(COSMOS)과 생태계모델(EUTRP2)을 이용하여 환경용량을 산정하고 이매패의 개체군 성장모델을 연계하여 이매패를 포함한 생태계내 물질 순환 구조를 해석하여 이매패의 수질정화 효과를 분석함으로써 비용효과적이고 친환경적인 내만수질개선방안을 도출하고자 한다. 육상오염원의 효과적인 관리 방안으로 환경용량 산정을 통해 시나리오별 유입부하 삭감에 의한 수질관리 방안은 유입부하의 50~90%에 해당하는 비현실적인 삭감량이 제시된다. 마산만의 자생 COD를 평가한 결과 총 COD의 30.7%가 외부유입에 의한 COD이고 69.3%가 자생 COD에 의한 것으로 계산되었다. 이는 마산만의 수질관리에 있어 유기물의 공급원에 대한 제어뿐만 아니라, 자생 COD를 증가시키는 영양염의 유입원에 대한 제어가 필수적이라는 것을 의미한다. 마산만의 자생 COD를 유발하는 영양염류를 제거하기 위해 현재 상황에서 적용가능한 고도처리 증설의 비용을 산정하여 이매패류에 의한 생물정화 효과와의 경제성을 비교분석해 본 결과 20년 동안의 총 비용에 있어 질소를 제거하기 위한 질산화탈질법 906억원, 인을 제거하기 위한 화학침전법은 559억, 이매패류 양식은 461억원으로 산정되어 이매패류 양식은 질소와 인을 같이 제거하는 고도처리 도입에 비해서는 약 1/3의 비용이 소요되는 것으로 나타났다.

• 환경영향평가
• /
• 제28권1호
• /
• pp.49-62
• /
• 2019

환경변화는 생물의 성장과 번식 등의 생활사에 영향을 주며, 생물은 살아가는 서식환경에서 생태적 적합도를 가장 극대화 시킬 수 있도록 적응되어 왔다. 본 연구에서는 동적상태의존모델을 이용하여 수온과 용존산소량의 변화가 어류의 초기 성장과 체내 스트레스 누적 과정에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구에서 제시한 어류의 생활사 모델은 취식 행동이 성장과 체내 스트레스 누적에 영향을 받는다고 가정하였다. 또한 수온과 용존산소량의 임계점은 가장 빠른 성장속도를 유도하는 수온과 용존산소량으로 가정하였다. 이에 모델은 수온과 용존산소량의 임계점에서 성장속도가 가장 빨랐으며 임계점보다 크거나 낮은 경우 성장속도는 느렸다. 용존산소량의 저산소 상태는 체내에 누적된 스트레스양의 증가로 성장속도는 느렸고, 고산소 상태는 성장속도를 향상 시켰으나 누적된 스트레스로 신체 크기를 감소시켰다. 본 연구를 통해 환경변화가 생물에 미치는 영향을 예측하는데 있어 단일 또는 독립적인 환경요인 보다 복합적 요인들의 영향이 높음을 보였다. 따라서 환경영향평가에서 환경변화에 대한 영향 예측을 향상시키기 위하여 생리생태학적 측면에서의 복합적 환경 요인을 평가에 도입이 필요하고 또한 관련된 기법 개발에 대한 연구가 후속 되어야 한다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제26권11호
• /
• pp.1598-1608
• /
• 2013

An optimum dietary carbohydrate content is important for maximum fish growth. In this study, we fed Wuchang bream (Megalobrama amblycephala) with either control diet (30.42%) or high carbohydrate diet (52.92%) for 90 d. Fish were fed to apparent satiation three times daily in an aquarium with automatic temperature control and circulated water. Growth performance, plasma biochemical parameters, hepatic morphology and enzyme activities were determined. It was shown that compared to fish fed control diet, fish fed high carbohydrate diet had higher plasma triglyceride and cortisol levels for d 90, and lower alkaline phosphatase level for d 45, lower hepatic superoxide dismutase and total antioxidative capacity for d 90, higher malondialdehyde for d 45 and glycogen content for d 45 and 90 (p<0.05). Histological and transmission electron microscopy studies showed that hepatocytes of fish fed high carbohydrate diet contained large lipid droplets, causing displacement of cellular organelles to periphery of hepatocytes. The relative level of hepatic heat shock protein 70 (HSP70) mRNA of Wuchang bream fed high carbohydrate diet was significantly higher than that of fish fed the control diet for 90 d (p<0.05). These changes led to decreased specific growth rate and increased feed conversion ratio (p<0.05). Upon hypoxia challenge, fish fed high carbohydrate diet had higher cumulative mortality than those fed the control diet (p<0.05). These results suggested that high dietary carbohydrate (52.92%) was detrimental to the growth performance and health of Wuchang bream.

• 대한한방내과학회지
• /
• 제32권2호
• /
• pp.301-321
• /
• 2011

Objectives : The purpose of this investigation was to evaluate the effects of Coptidis chinesis FRANCH. on the alteration of gene expression in a hypoxic model using cultured rat cortical cells. Methods : E18 rat cortical cells were grown in neurobasal medium containing B27 supplement. On 12 DIV, water extract from Coptidis chinesis FRANCH. was added ($20{\mu}g/ml$) to the culture media 4 hrs. On 14 DIV, cells were given hypoxic insult (2% $O_2$/5% $CO_2$, $37^{\circ}C$, 3 hrs), returned to normoxia and cultured for another 24 hrs. Total RNA was extracted from Coptidis chinesis FRANCH. treated and untreated cultures and alterations in the gene expression were analysed by microarray using rat 5K-TwinChips. Results : Effects on some of the genes whose functions were implicated in neural viability were as follows: the expression of apoptosis-related genes such as Clu (Global M = 1.3), of presynaptic inhibition's genes such as Penk-rs (Global M = 1.97), and of innate immuniti's such as Crp (Global M = 1.95), Defensin (Global M = 2.14), and Dnase1l3 (Global M = 1.57) increased. The expression of neurotrophic genes such as S100b (Global M = 1.42), and $NF{\kappa}B$ (Global M = 2.04) increased. Conclusions : Analysing the genes expressed on microarray, shows Coptidis chinesis FRANCH.protects cells by increasing viability and neural nutrition.

• The Journal of Korean Physical Therapy
• /
• 제15권4호
• /
• pp.46-64
• /
• 2003

Therapeutic angiogenesis is the controlled induction or stimulation of new blood vessel formation to reduce unfavourable tissue effects caused by local hypoxia and to enhance tissue repair. Therapeutic ultrasound can be considered as a physical agent to deliver therapeutic angiogenesis. The purpose of this study was to evaluate the effect of therapeutic ultrasound after muscle contusion injury by observed immunoreactivity of vascular endothelial growth factor(VEGF) that plays an important role in angiogenesis and substance-P in pain transmission. Ultrasound irradiation(1MHz, $1W/cm^2$, continuous mode, treatment time 5 min) was applied through water submersion technique to 1 limb daily by kept off 5cm from muscle belly of gastrocnemius. The result of this study were as follows. 1. In morphological observation, there were no significant changes excepts of 7 days. At 7 days, granular tissue viewed abundantly in control group. In other groups, general feature were increased interspace of muscle fiber; centronucleated muscle fiber; collapsed of muscle and nerve tissue; appeared inflammatory cell. 2. The VEGF was expressed in interspace of muscle fiber. Especially, at 7 days in experimental group, VEGF was showed in connective tissue surrounding gastrocnemius muscle. 3. The VEGF was higher expressed in experimental group at 2 and 3 days, but in control group at 7 days. These data suggest therapeutic ultrasound enhanced production of VEGF in the early day relatively, therefore stimulated angiogenesis in the skeletal muscle induced contusion injury. Also therapeutic ultrasound may stimulate pain relief by diminish of substance-P in dorsal horn of spinal cord.

• 생명과학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.150-161
• /
• 2007

Acori graminei Rhizomn (AGR) is a perennial herb which has been used clinically as a traditional oriental medicine against stroke, Alzheimer's disease, and vascular dementia. We investigated the effect of AGR on the modulation of gene expression profile in a hypoxic model of cultured rat cortical cells. Rat cerebrocortical cells were grown in Neurobasal medium. On DIV12, cells were treated with AGR $(10ug/m\ell)$, given a hypoxic shock (2% $O_2$, 3 hr) on DIV14, and total RNAs were prepared one day after shock. Microarray analyses indicated that the expression levels of most genes were altered within the global M values +0.5 and -0.5, i.e., 40% increase or decrease. There were 750 genes which were upregulated by < global M +0,2, while 700 genes were downregulated by > global M -0.2. The overall profile of gene expression suggests that AGR suppresses apoptosis (upregulation of anti-apopotic genes such as TEGT, TIEG, Dad, p53, and downregulation of pro-apopotic genes such as DAPK, caspase 2, pdcd8), ROS (upregulation of RARa, AhR), and that AGR has neurotrophic effects (upregulation of Aktl, Akt2). These results provide a platform for investigation of the molecular mechanism of the effect of AGR in neuroprotection.

• Preventive Nutrition and Food Science
• /
• 제15권4호
• /
• pp.255-261
• /
• 2010

Ischemic stroke, a major cause of death and disability worldwide, is caused by occlusion of cerebral arteries that, coupled with or without reperfusion, results in prolonged ischemia (hypoxia and hypoglycemia) and, ultimately, brain damage. In this study, we examined whether methanol extract of the whole plant of Cassia mimosoides var. nomame Makino that grows naturally in Korea, as well as Japan and China, and some of its fractions obtained by partitioning with organic solvents could protect human hepatocellular carcinoma cells (HepG2) under hypoxic condition by inhibiting apoptosis. We also investigated if these extracts could attenuate brain damage in a rat model of 2 hr of ischemia, generated by middle cerebral artery occlusion, and 22 hr of reperfusion. The whole extract ($100{\mu}g$/mL) maintained the cell number at more than half of that initially plated, even after 24 hr of cell culture under hypoxic condition (3% $O_2$). In the absence of the whole extract, almost all of the cells were dead by this time point. This improvement of cell viability came from a delay of apoptosis, which was confirmed by observing the timing of the formation of a DNA ladder when assessed by gel electrophoresis. Of fractions soluble in hexane, ethyl acetate (EA), butanol and water, EA extracts were selected for the animal experiments, as they improved cell viability at the lowest concentration ($10{\mu}g$/mL). The whole extract (200 mg/kg) and EA extract (10 and 20 mg/kg) significantly reduced infarct size, a measure of brain damage, by 34.7, 33.8 and 45.2.0%, respectively, when assessed by 2,3,5-triphenyl tetrazolium chloride staining. The results suggest that intake of Cassia mimosoides var. nomame Makino might be beneficial for preventing ischemic stroke through inhibition of brain cell apoptosis.

• 한국해양생명과학회지
• /
• 제4권2호
• /
• pp.53-62
• /
• 2019

해양 종속영양 박테리아는 수생태계에서 미소생물환의 주요 구성원으로 유기물의 분해 등 생지화학적 순환에서 중요한 역할을 한다. 해양 생태계의 물질 순환과 에너지 흐름을 이해하기 위해서는 박테리아의 변동에 대한 연구 조사가 중요하다. 본 연구는 방조제 건설로 변형된 영산강 하구 해수역을 대상으로 박테리아와 환경인자들의 월 변동 양상을 조사하였고, 박테리아 변동의 주요인자인 식물플랑크톤(chlorophyll-a)과의 상관성을 크기별로 구분하여 파악하고자 하였다. 연구 결과, 영산강 하구의 박테리아는 저층보다 표층에서 높은 개체수를 보였으며, 겨울철보다 여름철에 개체수가 높았다. 그리고 방조제에 가까울수록 개체수가 증가하였으며, 방조제와 가장 인접한 정점에서 2018년 8월, 9월 그리고 2019년 6월에 최대치로 증가하였다. 박테리아의 개체수가 높았던 정점과 시기에 식물플랑크톤의 생체량도 증가하면서 통계분석결과에서도 양의 상관성을 보였고 크기별로도 모두 유사한 상관성을 보였다. 이러한 결과는 식물플랑크톤 기원의 유기물이 박테리아 변동에 영향을 미치고 있고 크기별로 그 영향의 차이가 없음을 제시하고 있다. 또한 수온에 비례하여 증가하는 박테리아의 계절 분포는 박테리아의 성장에 대한 수온의 영향을 보여주는 결과라 볼 수 있다. 그 외에 간헐적인 담수 유입을 통한 영양염 공급과 박테리아의 개체수 변동의 연관성은 관찰되지 않았다. 본 연구에서는 또한 특정시기에 성층이 거의 없는 조건에서 용존산소가 고갈되는 빈산소층이 관찰되었는데 이는 식물플랑크톤 기원 유기물 공급과 박테리아의 분해로 인한 산소 소모의 결과로 추정된다.