• ALGAE
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• 제37권4호
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• pp.317-329
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• 2022

Carotenoids are effective antioxidants that are found in various photosynthetic organisms. Marine microalgae are an advantageous bioresource for carotenoid production because they do not compete with other crops for freshwater and arable land. This study reports a newly isolated Dunaliella strain from the Geumhong Saltpan on Yeongjong Island, West Sea, Korea. The new strain was isolated and classified as Dunaliella salina through phylogenetic analysis and was named the OH214 strain (Deposit ID: KCTC14434BP). The newly isolated strain can survive in a wide range of NaCl concentrations (0.3-5.0 M NaCl), but grows well in 0.6 to 1.5 M NaCl culture medium. Under high-light conditions (500 ± 10 μmol photons m^-2 s^-1), the cells accumulated three times more β-carotene than under low-light conditions (50 ± 5 μmol photons m^-2 s^-1). The cells accumulated 2.5-fold more β-carotene under nitrogen-deficient (1 mM KNO₃) conditions (3.24 ± 0.36 ㎍ 10⁶ cells^-1) than in nitrogen-sufficient conditions (>5 mM KNO₃). The lutein content under nitrogen-deficient conditions (1.73 ± 0.09 ㎍ 10⁶ cells^-1) was more than 24% higher than that under nitrogen-sufficient conditions. Under the optimized culture condition for carotenoid induction using natural seawater, D. salina OH214 strain produced 7.97 ± 0.09 mg g DCW^-1 of β-carotene and 4.65 ± 0.18 mg g DCW^-1 of lutein, respectively. We propose that this new microalga is a promising strain for the simultaneous production of β-carotene and lutein.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제50권
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• pp.275-289
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• 2023

지난 2008년 유전자변형생물체 관련 법이 공식 발효된 이후 연간 평균 일천만톤 정도의 유전자변형 옥수수, 콩, 면실, 카놀라 등이 수입되고 7개 작목에서 약 191건에 대한 수입 승인 절차가 진행되었다. 이중 후대교배종을 제외한 약 90건은 인체, 작물재배환경, 자연생태환경, 해양수산환경의 4개 분야의 협의심사를 통한 위해성심사가 수행되었다. 해외에서 생산된 유전자변형작물을 한국으로 수출하는 주요 이해 당사자인 개발사들은 협의심사의 절차적 비효율성, 위해성 평가의 본질에서 벗어난 협의기관의 관점이 반영된 심사, 식품사료가공용 용도에 맞지않는 과도한 심사, 친숙성과 실질적동등성을 반영하지 아니한 한국 특이적인 보완자료 요구 등의 문제를 제기하였다. 이에 대하여 협의심사를 담당하는 부처/기관은 국내로 알곡 형태로 수입되는 유전자변형작물의 빈번한 비의도적 환경방출 사례를 근거로 한국의 기후와 자연환경을 반영한 심사가 필요함을 주장하였다. 또한 협의심사를 담당하는 부처는 국제적 지침에 따라서 위해성 평가의 원칙과 방법에 근거하여 소관 부처의 전문성을 반영하는 심사를 수행함을 주장하였다. 본 논문은 이들 유전자 변형작물이 식품, 사료(농업), 또는 가공(산업) 용도로 수입되는 친숙한 농업 작물으로 안전하게 이용된 사실에 근거하여, 논란이 되어온 농업용 용도에 해당되는 위해성평가 세부 몇개 항목에 대해 합리적인 대안을 제시하고자 하였다. 이러한 대안들이 현재의 LMO법 규정의 범위 내에서 주요이해당사자의 이해충돌을 완화할 수 있는 현실적인 대안이 되기를 기대한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제19권4호
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• pp.309-314
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• 2013

인공용승류 해역에서 난자치어의 종조성 및 시공간 변동을 파악하기 위하여 2012년 6월 13일, 9월 21일 및 25일에 난자치어 네트를 이용하여 조사하였다. 조사기간 동안 출현한 어란은 4,849 ind./$1,000m^3$, 자치어는 641 ind./$1,000m^3$이였다. 출현한 어란 중 가장 우점한 종은 멸치(Engraulis japonicus)로써 총 출현량의 약 57.5 %를 차지하였다. 그 외 미동정(Unidentified) 어란 I, II, III, IV이 출현하였다. 자치어는 청베도라치(Pictiblennius yatabei)가 가장 우점하였으며, 그 다음으로 돛양태류(Repomucenus sp.A, sp.B), 고등어(Scomber japonicus), 멸치(Engraulis japonicus), 전어(Konosirus punctatus) 등의 순으로 나타났다. 그리고 미동정(Unidentified) 자치어 I, II가 출현하였다. 대조구 해역에서는 어란은 멸치, 자치어는 돛양태류가 출현하였다. 시기별 변동에서는 어란 및 자치어 모두 7월에 가장 많았으며, 8월에 가장 낮았다. 정점별 변동에서는 인공용승이 일어나는 인근 정점인 2, 3번에서 어란 및 자치어의 출현량이 가장 많았다. 대조구 해역과의 비교하여 정점당 약 4배 이상 많은 어란 및 자치어가 출현하였다. 인공용승에 의한 영양염류 및 먹이생물의 증가로 인하여 어란 및 자치어의 출현량이 증가한 것으로 판단된다.

• 한국어류학회지
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• 제21권3호
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• pp.177-190
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• 2009

2007년 가을부터 2008년 가을까지 낙동강 하구 연안에서 출현한 생물은 93과 169종이었으며, 그 중 갑각류가 43종 그리고 어류가 99종으로 나타났다. 봄에 가장 다양한 종들이 나타났으며, 가을과 겨울은 출현하는 종수가 상대적으로 적었다. 단위면적당 개체수는 2008년 겨울이 가장 낮았으며, 2008년 여름에 가장 높았다. 분류군별 단위면적당 개체수의 어획비율은 갑각류가 3.8~64.5%, 극피동물류가 0.7~2.6%, 두족류가 1.8~10.1%, 복족류가 6.7~28.9%, 어류가 19.4~71.9% 그리고 이매패류가 1.7~8.0%를 차지하였다. 단위면적당 어획중량은 2008년 봄이 가장 낮았으며, 2008년 가을에 월등히 높게 나타났다. 단위면적당 어획중량의 비율을 보면 어류가 70.6~92.1%를 차지하였으며, 나머지 분류군이 약 30~8%를 차지하였다. 단위면적당 출현 개체수가 많은 종은 반딧불게르치, 열동가리돔, 갈색고리돼지고둥, 마루자주새우 등이었으며, 단위 면적당 높은 어획량을 나타내는 종들은 성대, 황아귀, 홍어, 반딧불게르치 등이었다. 낙동강 하구 연안해역에서 조사된 어종들의 계절별 출현 특성에 따라 18개의 그룹으로 분류되었으며, 각 계절의 출현 종에 따른 유사도는 2007년 가을과 2008년 가을이 가장 유사하였으며, 다음으로 2008년 봄과 여름이 유사한 것으로 나타났다. 조사 기간 동안 지속적으로 어획된 어종들은 총 29종으로 갑각류 9종, 두족류 2종, 그리고 어류 18종이었다. 마루자주새우, 반딧불게르치, 성대, 열동가리돔, 홍어, 황아귀 등 연구해역에서의 주서식종들이 단위면적당 개체수와 어획량 면에서 계절에 따라 이동하는 종들에 비하여 월등히 높았다.

• Ocean and Polar Research
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• 제27권3호
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• pp.299-309
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• 2005

The community structure of meiobenthos was studied in the sediment of Kongfjorden, Spitsbergen of Svalbard Island in the Arctic Sea. Samples of meiobenthos were collected in August, 2003. Meiobenthic organisms were collected by SCUBA and van veen grab or acryl sub-corers 34mm in internal diameter, and were taken from upper sediment to a depth of 3cm at each station. A total of 26 meiofaunal groups were found in the sediment of Spitsbergen in Svalbard Island. Nematodes were the most dominant faunal group. Sarcomastigophorans, benthic harpacticoids, and nauplius larvae of crustaceans, were also important components of the meiobenthic community of Kongsfjorden. All of these low faunal groups were comprised of more than 90% of total meiobenthos at every station. The total density of meiobenthos at each station was highest at station MeG 6 $(3,583{\pm}1,137inds./10cm^2)$, and lowest at station $MeG9(28{\pm}1inds./10cm^2)$. Meiobenthos in general showed the highest density in the upper 1cm layer. This may be associated with food and oxygen supply to subsurface. Harpacticoids showed extreme preference at the surface and little presence in layers deeper than 2cm. These animals may be less resistant to oxygen deficiency, and nauplius also showed the same trend. However, in St. MeG 8 and 9, meiobenthos were dense at depths of more than 0-1cm, at especially at depths of 2-3m because of relatively easy penetration of oxygen. Based on the results of cluster analysis, three meiobenthos assemblages were distinguished: one was in the outer and two were in the inner fjord. Station SCU 5 was grouped with the meiobenthos assemblage located in the outer fjord. The outer ford community was characterised by : 1) a relatively low mean number of meiobenthos taxa, 2) a relatively high density of harpacticods and nauplius. One of the inner ford communities (a group of four nation: MeG 2, 3, 8, 9) was in the proximity of the glaciers. Specifically, it was characterised by : 1) a low mean number of meiobenthos taxa, 2) a low density. The other inner ford community was characterised by both a high density and great mean number of meiofaunal taxa.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제11권4호
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• pp.227-231
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• 2008

본 연구에서는 연안사질 조간대에 표착된 기름의 방제를 위한 화학적 방제법의 적용 가능성을 파악하기 위해서 사질 조간대에서 유처리분산제의 살포에 의한 해수침투량의 변화 및 표착유의 거동을 검토하는 것을 목적으로 하여, 모의 조간대 실험장치를 이용하여 실험을 실시하였다. 파도에너지가 비교적 작은 사질 조간대에서 표착된 원유에 의해서 해수의 침투량이 감소되었으나, 분산제를 살포함으로 인해 해수침투량이 약 30% 증가되는 것을 알 수 있었다. 사질 조간대에 표착한 원유는 토양표층 2 cm부분에서 가장 농도가 높은 경향을 나타내었으며, 유화분산제를 살포하였을 경우 침투된 기름이 작은 입자로 분산되어 토양중으로 분산되었다. 따라서 표착된 원유에 분산제를 살포함으로 인해 저서생물의 생존에 필수적인 용존산소, 영양염, 유기물 등의 공급이 회복되어 저서생물에게 생존에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 판단된다. 또한 표착된 기름에 유처리분산제를 살포함으로 인해 표착된 기름이 작은 유적으로 분산되어 비 표면적의 증대로 인한 기름분해 미생물의 분해가 촉진되어 표착유의 처리에 효과적일 것으로 사료된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제15권1호
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• pp.11-15
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• 2009

이산화탄소($CO_2$) 해양격리처리 방안의 실효성을 검토하기 위해서는 해양에 처리된 $CO_2$가 해양생태계 및 해양생물에 미칠 수 있는 영향에 대해서 광범위하게 정보를 축적할 필요가 있다. 본 연구에서는 두족류인 참문어 Octopus vulgaris를 대상으로 고농도 $CO_2$ 환경(1, 2, 3%-$CO_2$)에서의 폐사율 및 1%-$CO_2$ 환경에서의 생리학적 반응에 대해서 조사하였다. 참문어는 혈액채취를 위하여 복부대동맥에 케뉴레이션을 행한 후 호흡실에서 회복시켰다. 회복된 개체에 대하여 헤모림프의 산염기 조절인자에 대한 측정을 행하였다. 참문어는 3%-$CO_2$ 환경에서 72시간 안에 100% 폐사하였다. 헤모림프의 pH는 1%-$CO_2$ 노출 30분 후 유의하게 감소하였으나 실험종료 때까지 회복되지 않았으며, $[HCO_3^-]$는 $CO_2$ 노출 후 유의하게 증가하여 8시간에 7.8 mM를 나타내었으나 그 후 점차 감소하는 경향이었다. 헤모림프 이온$([Cl^-],\;[Na^+],\;[K^+])$들은 유의한 변화를 보이지 않았다. 본 연구 결과 참문어는 방어, 넙치와 같은 경골어류 및 별상어와 같은 판새류보다 $CO_2$에 민감한 것으로 사료된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제7권1호
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• pp.13-21
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• 2004

본 연구에서는 진해만 서부해역의 세 정점에서 2시간 간격으로 연속관측에 의해서 적조발생 전후의 수질변화를 모니터링하였다. 표ㆍ저층간에 수온차가 큰 시간에 저층의 용존산소가 최소를 나타내었고, 화학적 산소요구량은 세 정점 모두 표층에서 해역수질기준 II등급을 초과하였다. 용존무기질소 분포는 저층에서 유기물분해로 인한 재순환에 의해 고농도로 존재하였고, 표층에서는 상대적으로 낮았다. 존재형태별로는 표층에서는 암모니아가 대부분 차지하였고, 저층에서는 C2 정점에서는 질산질소가, C11과 C15 정점에서는 암모니아가 주종을 이루었다. 용존무기인은 C2정점의 표층에서 8월 12일 오후 4시에서 밤 8시 사이에 고농도를, 야간에 최소를 보여주었다. C11과 C15 정점에서는 표층과 저층의 차이가 컸으며, 아침이후 급격한 증가를 나타내었다. N/P 분석결과, 대부분의 시간대에서 질소가 생물성장의 제한인자가 될 가능성이 높았다. Chl-α 분포는 C2와 C11 정점에서는 극대층이 표층아래인 3∼5 m층에 형성되었고, 적조발생가능농도인 10mg/㎥을 초과하는 고농도를 나타냈다. C15정점의 극대층은 표층에서 나타났고 상대적으로 낮은 농도분포를 보였다. 이러한 Chl-α는 일사량이 강한 오후에 고농도를 형성해서 야간에도 높은 농도를 유지하다가 새벽에 최소분포를 나타냈고 아침이후 다시 증가하는 양상을 보였다. 적조가 관측된 C2 정점에서는 적조발생전에 영양염류가 증가했으며, 수온성층이 최대가 되는 시간대에 식물플랑크톤이 고농도로 집적하면서 용존무기질소를 특히, 질산질소를 급격히 소모하는 것으로 나타났다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제45권3호
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• pp.226-235
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• 2017

Phytoene, lycopene, ${\beta}-carotene$과 같은 카로티노이드는 식품의 착색제나 영양보조제, 사료첨가제, 화장품의 원료로 사용된다. 이전 연구에서 본 연구진은 분홍색의 색소를 생산하는 새로운 해양 세균인 K. gwangalliensis를 분리 동정하였다. Phytoene desaturase (CrtI) 효소는 crtI 유전자에 암호화되어 있으며, phytoene을 lycopene으로 전환하며, 카로티노이드 합성 초기 단계에 있어서 필수적이다. CrtI는 카로티노이드 생합성 조절의 주요 효소 중 하나이며, 다양한 카로티노이드를 생합성하는 생물들의 카로티노이드 생합성 경로에 있어서 속도 조절 단계에 관련이 있다. 본 논문에서는 K. gwangalliensis로부터 lycopene 생합성을 담당하는 crtI 유전자를 클로닝 하였으며, 이 유전자는 1,584개의 염기서열을 가지며, 527개의 아미노산을 암호화하고 있다. crtI 유전자의 염기 서열을 Kocuria rhizophila와 Myxococcus xanthus를 포함한 다른 종의 염기 서열과 비교한 결과, 진화 과정에서 잘 보존되어 있음을 확인하였다. crtI 유전자를 포함하는 발현 플라스미드를 구축하여 발현시킨 결과, 이 플라스미드를 함유하는 대장균은 약 57 kDa의 재조합 단백질을 생산화였으며, 이는 phytoene desaturase의 분자량에 해당한다. lycopene의 생합성은 lycopene 생합성에 필요한 crtE, crtB 유전자를 포함한 pRScrtEB plasmid를 E. coli에 형질전환 했을 때, Escherichia coli에서 합성되는 것을 확인하였다. 이 연구의 결과는 분자 수준에서 K. gwangalliensis CrtI의 1차 구조에 대한 폭 넓은 지식 기반을 제공할 것이다.

• 한국지리정보학회지
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• 제9권2호
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• pp.227-238
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• 2006

해양에서 수온의 등온선 밀집 정도를 표준지수로 정량화하기 위해 선밀도 지수(line density index: LDI)를 개발하였다. 지수 값의 범위를 0에서 100까지 제한시킨 LDI의 개발과정에 대한 이론적 배경을 기술하였고, line의 총 길이가 해당 면적의 1/10를 넘지 못한다는 적용조건에 대한 타당성 검증도 수행하였다. LDI의 적용 실험을 위해 남해역에서 관측된 NOAA SST 자료를 이용하였다. GIS를 이용하여 SST 레스터 데이터로 부터 $0.1^{\circ}C$ 등온선 벡터 데이터를 선형화하고 단위격자 영역을 폴리곤으로 제작한 후 공간중첩을 통해 LDI를 계산하였다. 단위 영역의 크기가 LDI의 분포에 미치는 영향을 분석하기 위해 두 종류의 격자 크기를 설계하여 LDI의 통계량를 산출하고 정규성 검정을 수행하였다. 분석 결과 격자크기에 따라 LDI의 평균과 정규성 같은 고유특징은 변하지 않으나, 통계량 값의 범위, 분산, 표준편차 등은 변하였는데, 이는 수온전선 구조가 복잡하고 전선폭이 격자 영역보다 훨씬 작을 때 발생하는 문제임이 확인되었다. 또한, LDI와 수온 차(${\Delta}T^{\circ}C$) 와의 관계성을 분석하고 수온전선역의 수온 수평경도(${\Delta}T^{\circ}C/km$)를 선형회귀모델로부터 계산하여 기존 연구자들의 제시한 수온전선역에서의 수온 수평경도 값과도 비교하였다. 본 연구를 통해 새롭게 개발된 LDI가 지니는 의미는 해양환경에서 시 공간적인 변화에 따른 수온전선 형성 지역을 절대적인 지수치로 비교 가능함은 물론, 수온전선과 해양환경 또는 해양생물과의 관계를 정량적으로 분석할 수 있는 기반을 제시했다는 점이다.