• 한국미생물·생명공학회지
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• 제34권1호
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• pp.1-6
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• 2006

Harmful algal blooms (HABs or red tides), caused by uncontrolled proliferation of marine phytoplankton, impose a severe environmental problem and occasionally threaten even public health. We sequenced the genome of an EPS-producing marine bacterium Hahella chejuensis that produces a red pigment with the lytic activity against red-tide dinoflagellates at parts per billion level. H. chejuensis is the first sequenced species among algicidal bacteria as well as in the order Oceanospirillales. Sequence analysis indicated a distant relationship to the Pseudomonas group. Its 7.2-megabase genome encodes basic metabolic functions and a large number of proteins involved in regulation or transport. One of the prominent features of the H. chejuensis genome is a multitude of genes of functional equivalence or of possible foreign origin. A significant proportion (${\sim}23%$) of the genome appears to be of foreign origin, i.e. genomic islands, which encode genes for biosynthesis of exopolysaccharides, toxins, polyketides or non-ribosomal peptides, iron utilization, motility, type III protein secretion and pigment production. Molecular structure of the algicidal pigment was determined to be prodigiosin by LC-ESI-MS/MS and NMR analyses. The genomics-based research on H. chejuensis opens a new possibility for controlling algal blooms by exploiting biotic interactions in the natural environment and provides a model in marine bioprospecting through genome research.

• 한국수산과학회지
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• 제36권5호
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• pp.515-521
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• 2003

To understand interrelations between water quality and community structure of phytoplankton around the season of red tide outbreak, field surveys were conducted 10 times off the coast of Tongyeong from July to September in 2002. Because of heavy rain for 10 days, environmental conditions were changed and differed from the previous year, sustaining high nutrients and low salinity. During the surveyed period 48 species of 29 genera of phytoplankton were identified, and diatom and dinoflagellate was $51.8\%\;and\;38.0\%,$ respectively, At the time of bloom, cell counts of C. polykrikoides were outstanding but the number of species remarkably decreased. There were striking differences in dominant species among research stations before the bloom. Diatoms were the most dominant group in the whole study area in that period. Diversity and evenness index were highest just before outbreak of the red tides (2 Aug, 2002). During the bloom (4 Aug.), it decreased to the lowest value and then began to increase slowly. The result of PCA on water quality vs phytoplankton biomass showed that the land loads of nutrient may be the main cause of summer rally of phytoplankton biomass.

• ALGAE
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• 제29권2호
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• pp.153-163
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• 2014

Mesodinium rubrum is a cosmopolitan ciliate that often causes red tides. Predation by heterotrophic protists is a critical factor that affects the population dynamics of red tide species. However, there have been few studies on protistan predators feeding on M. rubrum. To investigate heterotrophic protists grazing on M. rubrum, we tested whether the heterotrophic dinoflagellates Gyrodiniellum shiwhaense, Gyrodinium dominans, Gyrodinium spirale, Luciella masanensis, Oblea rotunda, Oxyrrhis marina, Pfiesteria piscicida, Polykrikos kofoidii, Protoperidinium bipes, and Stoeckeria algicida, and the ciliate Strombidium sp. preyed on M. rubrum. G. dominans, L. masanensis, O. rotunda, P. kofoidii, and Strombidium sp. preyed on M. rubrum. However, only G. dominans had a positive growth feeding on M. rubrum. The growth and ingestion rates of G. dominans on M. rubrum increased rapidly with increasing mean prey concentration < $321ngCmL^{-1}$, but became saturated or slowly at higher concentrations. The maximum growth rate of G. dominans on M. rubrum was $0.48d^{-1}$, while the maximum ingestion rate was 0.55 ng C $predator^{-1}d^{-1}$. The grazing coefficients by G. dominans on populations of M. rubrum were up to $0.236h^{-1}$. Thus, G. dominans may sometimes have a considerable grazing impact on populations of M. rubrum.

• 한국해양학회지:바다
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• 제7권4호
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• pp.2221-2221
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• 2002

한국 서해안의 곰소만에서 숙주-기생자 배양체 Prorocentrum minimum- Amoebophrya sp.를 분리하여 실험, 배양하는데 성공하였다. 본 연구는 이 숙주-기생체를 실험배양 하면서 광학 및 형광현미경 관찰을 토대로 규명된 적조생물 P minimum을 숙주로 하는 기생성 와편모류 Amoebophrya sp.의 생활사 단계를 보고한다. 이 기생성 와편모류에 의한 감염은 숙주 P minimum의 핵 내부에서 일어나고, 성장하여 결국은 세포질을 포함한 숙주 세포 공간의 대부분을 차지한다. 이 영양체의 세포 내의 성장이 완결되면 숙주의 각을 열고 세포 밖으로 나온다. 숙주 세포 밖의 자유유영 생활사 단계인 vermiform stage를 거쳐, 순간적으로 발산하여 수많은 dinospore를 형성하는 단계에 이른다. 우리나라 연안해역에서 춘·하계에 대규모 적조를 일으키는 원인 생물인 P. minimum과 이에 기생하는 본 Amoebophrya sp.의 숙주-기생배양체는 생물학적 적조제어기술 개발을 위한 중요한 생물재료의 하나이다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제7권4호
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• pp.221-225
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• 2002

한국 서해안의 곰소만에서 숙주-기생자 배양체 Prorocentrum minimum- Amoebophrya sp.를 분리하여 실험, 배양하는데 성공하였다. 본 연구는 이 숙주-기생체를 실험배양 하면서 광학 및 형광현미경 관찰을 토대로 규명된 적조생물 P minimum을 숙주로 하는 기생성 와편모류 Amoebophrya sp.의 생활사 단계를 보고한다. 이 기생성 와편모류에 의한 감염은 숙주 P minimum의 핵 내부에서 일어나고, 성장하여 결국은 세포질을 포함한 숙주 세포 공간의 대부분을 차지한다. 이 영양체의 세포 내의 성장이 완결되면 숙주의 각을 열고 세포 밖으로 나온다. 숙주 세포 밖의 자유유영 생활사 단계인 vermiform stage를 거쳐, 순간적으로 발산하여 수많은 dinospore를 형성하는 단계에 이른다. 우리나라 연안해역에서 춘·하계에 대규모 적조를 일으키는 원인 생물인 P. minimum과 이에 기생하는 본 Amoebophrya sp.의 숙주-기생배양체는 생물학적 적조제어기술 개발을 위한 중요한 생물재료의 하나이다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제10권4호
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• pp.204-212
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• 2005

전통적으로 육지로부터 해양으로의 물질 수송은 눈에 보이는 강을 통해서 이루어 진다고 생각했었다. 하지만, 해저 열수 및 대기를 통한 물질 유입도 상당한 부분을 차지한다는 것이 지난 수십 년 동안 밝혀졌다. 최근에는 해저를 통한 지하수 유출이 물질 수송에 있어 강물 못지 않는 중요한 역할을 한다는 것이 밝혀지고 있다. 특히, 한반도 주변에서의 연구 결과, 해저 지하수 유출이 다른 지역에 비해 더 중요한 해양학적 역할을 한다는 것이 밝혀졌으며, 그 몇 가지 예는 다음과 같다. 남해의 여러 내만 해역에서는 연안의 오염된 지하수가 유출되면서, 과잉의 영양염류가 공급되어 적조 등의 생태계 변화에 큰 영향을 미친다. 암석의 공극률이 큰 제주도에서는 해저 지하수의 흐름이 전세계적으로 아주 높은 범주에 속해, 지하수의 오염이 적어도 연안 생태계 및 부영양화에 결정적 역할을 한다. 황해에서는 전 해양으로 유출되는 지하수 및 지하수에 의한 영양염류 유출량이 황해로 흐르는 양자강 등의 큰 강 못지않게 중요한 역할을 한다. 동해는 해양 퇴적물의 투수성이 높고 단층대가 발달해 있어, 여름철 지하수 유출량이 일반 대륙연안에 비해 아주 크다. 한편, 하구둑이 건설되어 있는 낙동강 하구역에서 댐 안쪽 담수와 바깥쪽 해수 사이의 수위차에 의해, 강물의 방류량이 적고 댐의 수위가 높은 경우 해저 지하수의 유출이 훨씬 더 높게 나타났다. 여태까지 밝혀진 자료를 토대로 볼 때, 해저 지하수 유출은 한반도 주변에서 육상 오염물질을 해양으로 수송하는 가장 중요한 통로 중의 하나이며, 갯벌 생태계, 적조, 산호 생태계, 및 연안 오염에 결정적으로 영향을 미칠 것으로 판단된다. 따라서, 해저 지하수 유출을 고려한 연안 오염 부하량 측정, 샨사댐의 영향 예측, 적조 및 부영양화 원인 규명 등의 연안 환경 정책 수립이 시급하다.

• 한국수산과학회지
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• 제32권3호
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• pp.359-367
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• 1999

적조 다발지역인 진동만에서 살조세균의 동태를 파악하기 위하여, 1998년 5월 19일부터 7월 7일까지, chlorophyll-a 및 살조세균의 계수$\cdot$분리하였고, 분리한 살조세균의 살조특성을 조사하였다. 본 연구기간동안 살조세균의 밀도는 $6.0\times10^1\~6.4\times10^5$cell $\ell^{-1}$의 범위에서 변동하였으며, chlorophyll-a의 농도의 증가 및 감소에 대하여 각각 1주일의 lag time을 두고 이와 동일한 변동양상을 나타내었다. 현장시료에서 분리된 3종의 살조세균 H519S5-4, H605S5-15 및 H605S5-22 균주의 살조범위를 침편모조류 Heterosigma akashiwo와 Chattonelia sp., 와편모조류 Gymnodinium catenatum, Gyrodinium impudicum 및 Cochlodinium polyklikoides, 규조류 Chaetoceros sp., Cescinodiscus granii, Ditylum brightwellii 및 Thalassiosira rotula를 대상으로 조사하였다. H60585-22 균주는 실험에 사용된 9종의 미세조류를 전부 사멸시켜 광범위한 살조범위를 나타내었다. 또한, 균주 H605S5-15는 H. akashiwo, G. catenatum, T. rotula 및 Chattonella sp.에 대하여, H519S5-4는 H. akashiwo, Chattonella sp., Chaetoceros sp. 및 G. catenatum에 대하여 살조력을 나타내었다. 살조유형은 3종 모두 세포 외 물질을 분비하여 살조하는 살조인자분비형 세균으로 나타났다. 세균이 나타내는 살조력은 식물성 플랑크톤의 군집동태에 영향을 미치는 중요한 요인이며, 연안에서 적조의 급격한 소멸에 관여하는 것으로 사료된다.

• 한국환경과학회지
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• 제3권3호
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• pp.185-195
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• 1994

Masan bay is one of the polluted enclosed bays, which has red tides problem and the formation of oxygen deficient water in the bottom layer. Most important factors that cause eutrophication and red tide is nutrient materials containing nitrogen and phosphorus which stem from terrestrial sources and nutrients released from sediment. Therefore, to improve of water quality, reduction of these nutrient loads should be indispensible. At this study, the three-dimensional numerical hydrodynamic and eutrophication model, which were developed by Institute for Resources and Environment of Japan, were applied to analyze the processes affecting the phytoplankton production and also to evaluate the effect of water quality improvement plans on phytoplankton production. In field sorvey, the range of concentrations of chlorophyll-a at surface area was found to be 29.17 - 212.5mg/m3, which were exceeding eutrophication criteria. The constant currents defined by integrating the simulated tidal currents over 1 tidal cycle showed the counterclockwise eddies in the southern part of Budo. The general directions of constant currents were found to be southward at surface and northward at bottom over all the bay. The eutrophication model was calibrated with the data surveyed in the field area in June, 1993. The calculated results are in fairly good agreement with values within relative error of 30%. The pollutant load from the sources such as the input from terrestrial release from the sediment was reduced by the rate of 50, 70, 90, 98% to effect of phytoplankton production. Phytoplankton production was reduced to of the 90% reduction of the input loads from terrestrial sources and 8% in 90% reduction of the load from sediment.

• Ocean and Polar Research
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• 제30권4호
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• pp.475-484
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• 2008

The word 'Saemangeum' indicates an estuarine tidal flat in the southwestern part of the Korean peninsula. The Saemangeum Reclamation Project was launched as a national project in 1991 to reclaim a large coastal area of $401\;km^2$ by constructing a 33-km long dyke. The final dyke enclosure in April 2006 has transformed the tidal flat into lake and land. An integrated oceanographic study has been conducted since 2002 as a part of the Government Action Plan to monitor and assess changes in the marine environment. Prior to the dyke enclosure, the coastal environment in the Saemangeum was a complex system governed by tidal motion, estuarine processes, and coastal circulation of the Yellow Sea. The dyke construction has radically changed not only the estuarine tidal system inside the dyke, but also the coastal marine environment outside the dyke. Post to the dyke enclosure, subsequent changes such as red tide, hypoxia, and coastal erosion/deposition occur successively. Red tides appear almost the year round in the inner area. Even under the condition that the sluice gates are fully open, the water quality does not improve as much as the developers would expect, mainly due to the critical reduction of the hydrodynamic stirring power. We will introduce details of our monitoring program and significant changes in the Saemangeum marine environment, based on observations and model results.

• 한국양식학회지
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• 제11권3호
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• pp.285-294
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• 1998

When Cochlodinium polykrikoides came into the culture tanks through influent cultivated water during the red tides, hundred thousands of commercial flounders were concomitantly killed and many culturists suffered from a great deal of financial loss in the east coast of Korea. It is charactrized by high sinking rate after sunset and the formatino of clump which results in oxygen deficiency by its respiration at tank bottom under condition. We investigated the efficacy of hydrogen peroxide and chlorine dioxide, known to form radicals, for extermination of red tide organism C. polykrikoides. When C. polykrikoides seawater with a density of 6,000 cells/$m\ell$ was treated with 14, 28 and $42mg/\ell$ of hydrogen peroxide, its survival rate was markedly decreased to 9.8, 0.8 and 0.3% respectively immediately after 6 hours of treatments whereas when it was treated with 1.5, 2.1 and $3.0mg/\ell$ chlorine dioxide, its survival rate showed 87.7, 81.3 and 80.1 and 80.1% respectively at the same treatment time. Hydrogen peroxide was the effective agent since it has scarcely injured the cultured olive flounder when exposed to the tested concentration range of $14~28mg/\ell$ with the extermination of almost3 C. polykrikoides during the experimental period of 5 days and has shown the oxygen increase of approximately $1.23mg/\ell$ 2 hours immediately after the flounder by C. polykrikoides in the land-based culture tank is assumed to be not by the toxicity of itself but by oxygen dificiency from the rapid respiration of dinoflagellate clump sunken to the tank bottom.