• Title/Summary/Keyword: Red-Tide

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해양적조생물제어를 위한 살조물질 Thiazolidinedione 유도체(TD49) 평가 (Assessment of New Algicide Thiazolidinedione (TD49) for the Control of Marine Red Tide Organisms)

  • 백승호;장민철;주혜미;손문호;조훈;김영옥
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제17권1호
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    • pp.9-15
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    • 2012
  • 전세계적으로 연안해역에서 확산되고 있는 유해유독성 식물플랑크톤의 대발생은 수산자원생물자원에 심각한 피해를 입힌다. 본 연구에서는 유해성 미세조류 대발생을 제어하기 위해 개발된 신물질 Thiazolidinedione 유도체(TD49)의 살조능을 유해성 미세조류 성장단계(초기성장기, 대수증식기, 안정기)에 따라 조사하였다. TD49는 $Heterosigma$ $akashiwo$, $Chattonella$ $marina$ 그리고 $Chattonella$ sp.의 세포를 사멸시켰으며, 특히 낮은 농도($0.02{\mu}M$)의 TD49는 대수증식기와 안정기보다 초기 성장기에서 우수한 살조효과를 보였다. 또한 모든 성장단계에서 유해생물을 제어 할 수 있는 TD49의 농도는 $2{\mu}M$로 측정되었다. 무각 편모조류인 $Heterosigma$ $akashiwo$, $Chattonella$ $marina$ 그리고 $Chattonella$ sp.은 세포벽이 약하여 TD49물질에 의해 세포가 쉽게 파괴되어 우수한 살조효과를 보였다. 결과적으로 본 연구에서 개발된 Thiazolidinedione 유도체(TD49)는 유해적조생물 $H.$ $akashiwo$, $C.$ $marina$ 그리고 $Chattonella$ sp.를 제어할 수 있는 우수한 물질로 판단되었으나, 추후 현장 실용을 위해 메소코즘과 같은 인공생태계를 이용한 해양생태계 위해성 평가가 체계적으로 추진되어야 한다.

동해 연안역 일차생산량 추정을 위한 GOCI 자료 적용 (Application of GOCI to the Estimates of Primary Productivity in the Coastal Waters of the East Sea)

  • 최종국;안재현;손영백;황득재;이순주
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제36권2_2호
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    • pp.237-247
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    • 2020
  • 이 연구에서는 GOCI 자료로부터 산출된 엽록소농도(CHL), 광합성유효광량(PAR), 진광층 깊이 및 국외 위성 기반의 해수면온도자료(SST)를 이용하여 동해 연안의 일차생산량 지도를 작성하고, 각 인자들에 대한 민감도 분석을 실시하였다. 광범위한 냉수대가 발현한 2013년 7월 25일과 대규모 적조가 발생한 2013년 8월 13일에는 평균 1,012 mg C m-2 d-1 및 1,945 mg C m-2 d-1의 높은 일차생산량을 보였다. 냉수대와 적조가 물러난 2013년 8월 25일에는 평균 778 mg C m-2 d-1의 일차생산량을 보여 기존 연구의 분석결과와 유사한 결과를 보였다. 민감도 분석결과, 광합성유효광량은 일차생산량 계산 결과에 큰 영향을 주지 않았으나, 진광층 깊이와 엽록소 농도는 평균 민감도인 0.5 이상의 값을 보였다. 특히 해수면 온도는 결과값에 매우 큰 변화를 가져와 해수면 온도 자료에 오류가 있을 경우 일차생산량 계산 결과에 큰 오류를 가져올 수 있는 것으로 분석되었다. 연구 결과, 일차 생산량 연구에 GOCI 자료가 활용 가능함을 확인할 수 있었으며, 하루 8회 영상획득이 가능한 GOCI를 적용함으로써 일차생산량 추정을 위한 입력변수들의 정확도가 향상되어, 국외의 극궤도 위성에 비해 정밀도가 높은 일차생산량 추정이 가능할 것으로 판단된다.

Feeding of Juvenile Purple Washington Clam, Saxidomus purpuratus (Sowerby): Effects of Algal Concentration and Temperature

  • Lee, Chang-Hoon;Choi, Yong-Suk;Bang, Jong-Deuk;Jo, Soo-Gun
    • 한국양식학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.253-260
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    • 2002
  • To find the optimal rearing conditions for Saxidomus purpuratus juvenile, filtering activity was estimated as functions of algal concentration and temperature by measuring the rates of clearance (CR) and ingestion (IR), when S. purpuratus was feeding. The clams were fed on unialgal diet of Isochrysis galbana at 6 algal concentrations (4.6$\times$$10^4$~2.6$\times$$10^6$ cells/ml) and at 6 temperatures (5, 10, 15, 20, 25, and 30^{\circ}C ). Algal concentration significantly affected the CR and the IR at all temperatures. At lower algal concentrations, CR increased, but decreased beyond a particular concentration. The maximum CR ($CR_{max}$) at 5, 10, 15, 20, 25, and 30^{\circ}C were 0.30, 1.73, 5.95, 15.17, 21.12, and 0.33 $l/g/h$, respectively. Below the level of 5.6$\times$10$^{5}$ cells/ml, IR increased as algal concentration increased, but was saturated at higher concentrations. To maintain high growth rate of S. purpuratus, I. galbana should be supplied with more than 5.6$\times$10$^{5}$ cells/ml. The maximum IR ($IR_{max}$) at 5, 10, 15, 20, 25 and30^{\circ}C were $2.2$\times$10^8, $1.5\times$10^9, 3.4$\times$10^9, 4.9$\times$10^9, 5.3$\times$10^9, and 1.0$\times$10^8$ cells/g/h, respectively. As for temperature, both $CR_max$ and $IR_max$ increased remarkably with raising temperature from 5 to 25^{\circ}C, but rapidly decreased at 30^{\circ}C. Between 15 and 25^{\circ}C $CR_{max} and IR_{max}$ were higher and most stable, At this temperature range, the $Q_{10}/s for CR_{max} and IR_{max}$ were 3.5 and 1.6, respectively. Therefore the optimal thermal range for the juvenile is 15~$25^{\circ}C$. The annual variation in IR$_{max}$ predicted by natural seawater temperature shows that inactive period (with lower $IR_max$) lasts for 5 months (from December to April). To ensure higher growth of juvenile during this inactive period at hatcheries, rearing temperature should be elevated to $15^{\circ}C$.>.

적조생물 살조세균 탐색 II. 적조생물 Prorocentrum micans 살조세균 Pseudomonas sp. LG-2의 분리와 살조특성 (Isolation of Marine Bacteria Killing Red Tide Microalgae II. Isolation and Algicidal Properties of Pseudomonas sp. LG-2 Possessing Killing Activity for Dinoflagellate, Prorocentrum micans)

  • 이원재;박영태
    • 한국수산과학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.852-858
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    • 1998
  • 1996년 7월 마산만의 해수를 0.8 $\mu$m filter에 여과한 여과액과 f/2배지에서 배양한 P. micans와의 혼합배양액에서 P. micans를 사멸시키는 해양세균을 분리하였다. 분리균의 형태학적 및 생화학적 검사와 균체지방산을 분석하여 동정한 결과 Pseudomonas 속으로 동정되어 Pseudomonas sp. LG-2로 명명하였으며, 그 살조특성을 조사한 결과는 아래와 같다. Pseudomonas sp. LG-2의 개체수와 배양여과액의 농도가 높을수록 P. micans의 사멸효과가 높게 나타났다. $1.3\times10^5,\;1.3\times10^6$ cells/ml의 농도로 접종한 시험관의 P. micans는 급격히 감소하여 배양 7일 후에는 $10^2$ cells/ml 이하로 사멸되었다. 또한, 배양석과액의 최종농도가 $30\%$일 경우에는 급격히 감소하여 배양 3일 후 거의 사멸하였다. Pseudomonas sp. LG-2의 성장시기에 따른 배양여과액의 사멸효과는 잠복기의 경우 P. micans의 성장에 큰 영향을 미치지 않았으나, 대수증식기 중기의 배양여과액은 접종 5일 후 P. micans의 개체수를 1/2로 감소시켰으며, 정상기의 배양여과액은 접종 후 급격히 감소시켜 배양 3일 후 대부분 사멸시켰다. Alexandrium tamarense, Prorocentrum micans, Scrippsiella trochoidea, Gymnodinium sanguineum, Cochlodinium polykrikoides의 5종의 적조원인 편모조류에 대한 Pseudomonas sp. LG-2의 살조특이성은 P. micans와 S. trochoidea에 살조효과를 나타내었다.

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해양퇴적층에서 적조생물(Cochlodinium polykrikoides)의 혐기성 분해과정 중 황토가 휘발성 지방산 생성에 미치는 영향 (Effects of Yellow Clay on the Production of Volatile Fatty Acids during the Anaerobic Decomposition of the Red Tide Dinoflagellate Cochlodinium polykrikoides in Marine Sediments)

  • 박영태;이창규;박태규;이윤;배헌민
    • 한국수산과학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.472-479
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    • 2012
  • The formation of volatile fatty acids(VFAs) and changes in pH, oxidation and reduction potential(Eh) and acid volatile sulfide(AVS) with the addition of yellow clay were investigated using microcosm systems to examine the effects of yellow clay dispersion on the anaerobic decomposition of Cochlodinium polykrikoides in marine sediments. The acetate concentration reached a maximum by day 4 and was 1.2-1.8 fold less in the sample treated with yellow clay compared to the untreated sample (224-270 vs. 333 uM). The formate concentration reached a maximum by day 1 and was 1.3-2.8 fold less in the sample treated with yellow clay compared to the untreated sample (202-439 vs. 563 uM). The propionate concentration reached a maximum by day 2 and was 1.5-1.8 fold less in the sample treated with yellow clay compared to the untreated sample (32.6 vs. 57.2 uM). After the amounts of acetate, formate and propionate peaked the levels dropped dramatically due to the utilization by sulfate reducing bacteria. The Eh of the samples treated with yellow clay was similar to the untreated sample on day 0 but was higher in the sample treated with yellow clay(140-206 mV) from days 4 to 17. AVS started to form on day 3 and this was sustained until day 6, and 1.2-2.2 fold less was produced in the sample treated with yellow clay compared to the untreated sample (40.2-69.3 vs. 83.2-93.8 mg/L). Accordingly, during the anaerobic decomposition of C. polykrikoides in marine sediments, yellow clay dispersal seems to suppress the reduction state of Eh and the formation of volatile fatty acids(acetate, formate and propionate) used as an energy source by sulfate reducing bacteria, indicating that this process controls the production of hydrogen sulfide that negatively affects marine organisms and the marine sediment environment.

2008년 한국 남해안에서 분리한 유해 와편모조류 Cochlodinium polykrikoides Margelef의 성장에 미치는 수온, 염분 그리고 광조건의 영향 (Effects of Water Temperature, Salinity and Irradiance on the Growth of Harmful Dinoflagellate Cochlodinium polykrikoides Margelef isolated from South Sea of Korea in 2008)

  • 오석진;김창훈;권형규;양한섭
    • 한국수산과학회지
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    • 제43권6호
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    • pp.715-722
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    • 2010
  • The effects of temperature, salinity and irradiance on the growth of the harmful red tide dinoflagellate Cochlodinium polykrikoides Margelef isolated from the South Sea of Korea were examined in the laboratory. Growth was examined under the following combinations of temperature and salinity: 15, 20, 25 and $30^{\circ}C$, and 15, 20, 25, 30 and 35 psu at a constant irradiance of $180\;{\mu}mol/m^2/s$. No growth was observed with a temperature of $15^{\circ}C$ and a salinitiy of 15 psu. Moderate growth rates of more than 0.30 /day were obtained at $25^{\circ}C$ with salinities of 25.35 psu. These values are similar to in situ observations for this species. The maximum growth rate, 0.35 /day, was obtained at $25^{\circ}C$ and 30 psu. In light experiments, cell growth of C. polykrikoides was conducted with constant temperature ($20^{\circ}C$) and salinity (30 psu) under light photon flux densities (PFD) of 10, 25, 50, 70, 100, 150, 250 and $350\;{\mu}mol/m^2/s$. C. polykrikoides did not grow at $10\;{\mu}mol/m^2/s$. Cell growth was observed at irradiance values of $25\;{\mu}mol/m^2/s$ and above. The irradiance-growth curve was described as ${\mu}=0.30{\cdot}(I-15.27)/(I+27.22)$, (r=0.99). This suggests a compensation PFD of $15.27\;{\mu}mol/m^2/s$ and a maximum growth rate of 0.30 /day. In conclusion, C. polykrikoides prefers high salinity, temperature and irradiance in summer in Korea. These results provide important information for understanding the mechanism of C. polykrikoides blooms and developing technology to predict blooms of this organism in the field.

생물정화기작과 총허용오염부하량을 연계한 마산만의 효율적 해양환경 개선방안 (Effective Costal Environmental Management by Conjugation of Modeling of Bio-Purification and Total Allowable Pollutant Loads in Masan Bay)

  • 엄기혁;김귀영;이원찬;이대인
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.38-46
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    • 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.

유독성 와편모류 Alexandrium catenella에 대한 Pseudoalteromonas sp. NH-12의 살조능 (The Algicidal Activity of Pseudoalteromonas sp. NH-12 against the Toxic Dinoflagellate Alexandrium catenella)

  • 정남호;손홍주;정성윤
    • 한국환경농학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.175-184
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    • 2012
  • 우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로 적조 및 마비성 패독을 일으켜 문제시되고 있는 유독성 와편모류인 A. catenella 를 살조시키는 해양미생물 Pseudoalteromonas sp. NH-12를 마산만의 적조발생 해역에서 분리, 동정하고 그 특성과 살조능에 대해 연구함으로써 보다 환경 친화적인 적조 구제 기술개발의 기초 자료를 제공하고자 하였다. 적조발생 해역인 마산만의 해수에서 분리한 38개의 해양미생물 균주 중 4종의 미생물이 A. catenella 에 대해 살조능을 나타내었으며, 이중 살조능이 가장 우수한 NH-12 균주를 선별하였다. 본 균주는 API kits 및 16S rRNA gene 염기서열을 분석하여 계통분류를 행한 결과 Pseudoalteromonas 속으로 분류되었으며, 최적 배양조건은 $25^{\circ}C$, pH 8.0, 3.0% NaCl 농도였다. Pseudoalteromonas sp. NH-12의 성장 단계별 살조능은 대수증식기 후기, 정지기, 대수증식기 중기, 유도기 순으로 높게 나타났다. 살조물질은 대수증식기 중기 이후에 활발히 생산되기 시작하여 대수증식기 후기에 가장 고농도로 축적되는 것으로 판단된다. 2조 배양계를 이용한 살조 유형 조사에서 Pseudoalteromonas sp. NH-12는 격리된 상태에서도 A. catenella 를 살조시켜 '직접 공격형'이 아니라 세포외로 물질을 분비하여 살조시키는 '살조인자 분비형'으로 확인되었다. 또한 NH-12 균주 배양여과액을 5% 첨가하였을 때 36시간 후에 A. catenella 는 100% 살조되었고, 10%를 첨가한 경우 24시간 후에 99% 이상 살조되었다.

수질환경과 식물플랑크톤 군집 변화에 의한 압해도 김 양식장의 해양환경과 생산 (Marine Environments and Production of Laver Farm at Aphae-do Based on Water Quality and Phytoplankton Community)

  • 윤양호
    • 환경생물
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    • 제32권3호
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    • pp.159-167
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    • 2014
  • 신안군 압해도 남서해역에 위치하는 김 양식 어장의 해양환경 특성을 파악하기 위하여 2013년 10월부터 2014년 월까지 김 엽상체의 성육 단계인 유엽기, 중엽기 및 성엽기에 맞추어 3회에 거쳐 수질환경과 식물플랑크톤 군집 파악을 위한 현장조사를 실시하였다. 압해 김 양식장은 수심의 얕은 천해역에 위치하여 바람과 조석혼합 등 물리적 교란에 의해 해저 표층퇴적물의 재부유가 심하게 발생하고 있다. 해저 표층퇴적물의 재부유는 영양염류의 공급과 함께 높은 총부유물질량에 의해 해수 중으로 투과되는 빛을 방해하여, 겨울 김 성장시기에 김과 동일한 영양염류 흡수를 경쟁하는 식물플랑크톤 성장을 방해하는 것으로 판단되었다. 이러한 압해 김 양식장 해양환경은 최근 일본의 김 흉작과 변색에 의해 품질이 저하되는 원인인 김 성장기 질소원을 중심으로 하는 영양염류 부족과 투명한 해수로 인한 충분한 광 투과로 김 보다 영양흡수 효율이 좋은 대형 규조류가 겨울 규조적조를 발생시키는 환경과 대조된다. 즉 압해도 김 양식장의 물리적 교란에 따른 퇴적물 재부유로 인한 영양염 공급과 높은 부유물질량에 따른 식물플랑크톤 성장 억제와 같은 해양환경이 우리나라 서해 남부 김 양식장의 높은 생산량으로 연결하는 중요한 인자로 작용한다고 판단되었다.

2차원 및 3차원 동적복합조석모형에 의한 경남해역의 조석산정 (Computation of Tides for Off Kyungnam Coast with Dynamically Combined Two-Dimensional and Three-Dimensional Tidal Model)

  • 최병호;우승범
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.176-197
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    • 1995
  • 한국경남해역의 2차원 및 3차원적 조류구조를 동적원리에 근거한 수치모형을 통하여 조사하였다. 2차원 수치모형을 이용하여 주 8개 분조(M$_2$, S$_2$, $K_1$, $O_1$, $N_2$, $K_2$, P$_1$, Q$_1$)에 대한 조석체계를 계산하였다. 계산결과는 해안의 관측치와 비교하여 만족할만한 일치를 보였다. 이러한 결과를 토대로 하여 매년 적조등으로 인해 심각한 오염이 발생되고 있는 진해만과 마산만의 3차원적 조석순환구조를 조사하기 위하여 기 수립된 2차원 모형과 내만의 3차원 모형을 연결시키도록 개선하였다. 그 방법으로 Davies(1980)가 제시한 2차원 수심적분 모형과 3차원 Galerkin-Spectral 모형과의 동적연결방법을 이용하였다. Davies의 연구에 추가하여 본 연구에서는 3차원 수치모형에 자승형마찰항과 비선형 이류항을 추가하였다. 3차원 모형에서 산정된 각 수심별 M$_2$ 분조의 조류타원도는 KORDI(1990)가 수행한 수심별 조류관측치와 양호한 일치를 보였다.

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