• ALGAE
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• 제25권3호
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• pp.141-153
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• 2010

Seagrass epiphyte blooms potentially have important economic and ecological consequences in Tampa Bay, one of the Gulf of Mexico's largest estuaries. As part of a Tampa Bay pilot study to monitor the impact of environmental stresses, precise characterization of epiphyte diversity is required for efficient management of affected resources. Thus, epiphyte diversity may be used as a rational basis for assessment of ecosystem health. In May 2001, epiphytic species encompassing green, brown and red macroalgae were manually collected from dense and sparse seagrass beds of Thalassia testudinum and Syringodium filiforme. A total of 20 macroalgal epiphytes, 2 Chlorophyta, 2 Phaeophyta, and 16 Rhodophyta, were found on T. testudinum and S. filiforme seagrass at the four sampling sites (Bishop Harbor, Cockroach Bay, Feather Sound, and Mariposa Key). The Rhodophyta, represented by 16 species, dominated the numbers of species. Among them, the thin-crusted Hydrolithon farinosum was the most commonly found epiphyte on seagrass leaves. Species number, as well as species frequency of epiphytes, is higher at dense seagrass sites than sparse seagrass sites. Four attachment patterns of epiphytes can be classified according to cortex and rhizoid development: 1) creeping, 2) erect, 3) creeping & erect, and 4) erect & holding. The creeping type is characterized by an encrusting thallus without a rhizoid or holdfast base. Characteristics of the erect type include a filamentous thallus with or without a cortex, and a rhizoid or holdfast base. The creeping and erect type is characterized by a filamentous thallus with a cortex and rhizoid. A filamentous thallus with a cortex, holdfast base, and host holding branch is characteristics of the erect and holdfast attachment type. This study characterized each species found on the seagrass for epiphyte identification.

• ALGAE
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• 제26권2호
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• pp.181-192
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• 2011

Ballasting and deballasting of shipping vessels in foreign ports have been reported worldwide as a vector of introduction of non-native aquatic plants and animals. Recently, attention has turned to ballast water as a factor in the global increase of harmful algal blooms (HABs). Many species of microalgae, including harmful dinoflagellate species, can remain viable for months in dormant benthic stages (cysts) in ballast sediments. Over a period of four years, we surveyed ballast water and sediment of ships docked in two ports of Tampa Bay, Florida, USA. Sampling conditions encountered while sampling ballast water and sediments were vastly different between vessels. Since no single sample collection protocol could be applied, existing methods for sampling ballast were modified and new methods created to reduce time and labor necessary for the collection of high-quality, qualitative samples. Five methods were refined or developed, including one that allowed for a directed intake of water and sediments. From 63 samples, 1,633 dinoflagellate cysts and cyst-like cells were recovered. A native, cyst-forming, harmful dinoflagellate, Alexandrium balechii (Steidinger) F. J. R. Taylor, was collected, isolated, and cultured from the same vessel six months apart, indicating that ships exchanging ballast water in Tampa Bay have the potential to transport HAB species to other ports with similar ecologies, exposing them to non-native, potentially toxic blooms.

• 한국농공학회논문집
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• 제54권4호
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• pp.127-135
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• 2012

지속가능한 수자원 관리 시스템을 위한 수문 예측은 안정적인 장단기 용수 공급에 있어 중요한 과제이며, 이를 위해는 다양한 기후 정보를 이용한 시스템의 평가가 우선되어야 한다. 본 연구에서는 미국 플로리다 템파 지역의 연간 월 강우와 하천 유량 예측을 위해 본 시험지역에 운용되고 있는 유량 모의 시스템 (flow modeling system, FMS)을 소개하고, 관측된 강우 자료를 '최적 예측 강우 시나리오 (the best rainfall forecast)'로 가정하여 FMS의 기후 예측 정보에 대한 활용성을 평가하였다. 연구 결과, 기본적으로 FMS에 의해 예측된 월 강우량 앙상블의 중앙값이 관측 강우량을 잘 재현하는 것으로 나타났다. 강우 예측 모델 입력자료로 사용되는 초기 월 강우량은 2개월까지의 예측에 간섭하며 이 후 예측치는 동일한 범주로 수렴하여 관측자료로 부터 추정된 통계치에 의존하는 것으로 나타났다. 이는 예측 모델이 최대 2개월간의 예측 효용성을 가짐을 의미한다. 월 강우량 앙상블을 이용하여 예측된 하천 유량 앙상블은 4-6개월까지의 예측 효용성을 보였다. 예측된 강우량 대신 실제 관측 월강우 시계열 자료를 유량 예측을 위한 강우 입력자료로 적용한 결과, 예측된 유량의 범주가 현저히 감소하였으며 예측의 불확실성이 감소하는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 시험 지역에 대한 신뢰도 높은 강우 예측 자료의 확보가 기존의 수문 예측 시스템 개선에 기여할수 있다는 것을 보여준다.

• 한국농림기상학회지
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• 제14권4호
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• pp.143-154
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• 2012

수자원의 수요 증가와 ENSO (El Ni$\tilde{n}$o/La Ni$\tilde{n}$a Southern Oscillation) 등의 기후변화 현상으로 인한 수자원 공급의 불안정 요소가 제기됨에 따라, 수자원 관리 계획 수립 시 장/단기강우 모의의 중요성이 강조되고 있다. 본 연구에서는 미국 플로리다 템파 지역의 두 개 유역을 대상으로 1986년부터 2008년까지의 MM5 지역기후모델을 이용한 강우모의 결과를 시험지역의 33개 관측자료와 CDF-mapping 기법을 이용하여 통계적으로 보정하였으며 그 결과를 바탕으로 ENSO 패턴에 따른 모델의 성능을 평가하였다. 보정된 MM5일 강우 모의결과는 대체적으로 각 관측소의 월 평균 강우량 (ME: 1.0mm)을 잘 모의하는 것으로 나타났다. 블락-크리깅 기법을 이용하여 추정된 유역 평균 일/월 강우량 또한 관측치를 잘 재현하였다(일 강우 ME: 0.8mm, 월 강우 ME: 7.1mm). 한편, ONI (Oceanic Ni$\tilde{n}$o index)를 이용하여 구분한 ENSO 패턴에 따른 강우 모의치를 분석한 결과, 월별 엘리뇨/라니냐 해에 대한 유역 단위의 강우량 모의 성능이 상이한 것으로 나타났다. 이 원인으로 한정된 모수화 적용 및 모델 경계자료 오차 등을 제시하고 이에 대한 보정 방법개선 등의 추가 연구의 필요성을 지적하였다. 본 연구는 ENSO 패턴을 고려한 월별 기후모델 결과를 활용함에 있어 유의점을 제시하였기에, 우기와 건기에 대한 수자원 관리를 위한 적용 등에 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

• 한국농공학회논문집
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• 제55권6호
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• pp.1-9
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• 2013

미래 기후 정보를 이용한 수문 환경의 단기 미래 예측은 안정적 수자원 공급을 위한 필수적 과제이다. 미국 플로리다 주 중서부 템파지역에서는 주요 수자원 중 하나인 지하수의 효과적 활용을 위해 지하수위 인공신경망 모델 (GWANN)을 개발하여 피압 대수층과 비피압 대수층에 대한 주 단위 평균 지하수위를 월별로 예측하고 그 결과를 수자원 공급 의사 결정에 반영하고 있다. 본 논문은 템파지역에 대한 GWANN 모델을 이용한 지하수위 예측 시스템을 소개하고 모델의 기후 입력 자료의 민감도를 분석함으로써 양질의 기후 정보에 대한 현 시스템의 활용성을 검토하였다. 2006년과 2007년에 대한 연구 결과, 관측 자료를 최적 예측 시나리오 (the best forecast)로 가정하여 적용한 결과는 지하수위 관측 지점에 따라 큰 차이를 보였지만 일반적으로 현 시스템 (현 시점의 실시간 주 단위 평균 강우량을 향후 4주간 동일하게 적용함) 에 비해 예측 성능이 개선되는 것으로 나타났다. 더불어 강우 관측 자료의 백분위 (percentile forecast; 20분위, 50분위, 80분위)를 강우 예측 자료로 활용한 경우에도 현 시스템과 비교하여 일부 나은 결과를 보여주었다. 그러나 지하수위 예측 모델을 활용하지 않고 현 시점의 지하 수위가 지속된다고 가정하는 경우 (na$\ddot{i}$ve model) 향후 2주간의 예측 결과가 best forecast 경우에 비해 높은 정확도를 보이는 등, GWANN 모델의 단기 예측에 대한 양질의 강우 예측 정보의 활용성은 낮으며, 향후 3주 이상에 대한 예측 성능에 있어 best forecast결과가 na$\ddot{i}$ve model 결과에 비해 높은 정확도를 보이기 시작하는 것으로 나타났다. 또한 GWANN 모델의 예측 성능은 적용 기간과 지역 및 지하대수층의 특성에 따라 큰 다양성을 가지는 단점을 보여 강우 예측 자료 활용에 앞서 모델 개선의 필요성이 있다고 판단된다. 본 연구는 단기수자원 공급 계획 수립을 위하여 사용되는 지역 모델링 시스템에 대한 기후 예측정보의 활용성 평가를 위한 방법론으로 고려될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제26권5호
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• pp.563-569
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• 2002

오염물질 확산모델링시 기존의 유한차분모델의 단점을 보완하기 위해 입자추적법이 사용되고 있다. 본 연구에서는 Princeton Ocean Model에 결합하여 사용할 수 있는 3차원 입자추적모델을 개발하였으며 이를 다양한 수치실험을 통해 검증하였다. 또한 미국 플로리다 주 템파만의 해양방류구 모델링에 적용하므로써 모델의 유용성을 확인하였다. 예상대로 입자추적모델은 기존의 유한차분모델에 비해 적은 확산범위를 나타내었으며, 이는 기존의 유한차분모델이 안고 있는 수치확산에 따른 오차로 추정된다. 새로이 개발된 모델은 다양한 해양확산모델링에 유용하게 응용될 것으로 기대된다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제18권3호
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• pp.251-261
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• 2006

본 연구의 목적은 금강 하구역 미세-점착성 퇴적물의 침강속도를 정량적으로 산정하고, 그 침강특성의 금강 하구 내에서의 지엽적 변화 및 계절적 변화와 타 지역 침강속도 결과와의 비교/분석을 통한 공간적 변화를 해석하는데 있다. 또한 실험분석을 통하여 점착성 퇴적물의 물리 화학적 특성 즉, 입경분포, 유기물함량, 광물질구성 등의 공간적 변화를 정량적으로 조사한 후, 이러한 특성들과 침강속도간의 상관관계 및 침강속도의 정량적 변화에 미치는 영향에 대해서도 해석하였다. 침강실험의 결과로서, 금강 하구역 미세점착성 퇴적물은 부유사 농도 값이 0.1 < C < 80 g/L에서 $0.01\;<\;W_{s}\;<\;1mm/sec$의 침강속도 값을 갖는 것으로 확인되었으며, 산정된 침강 속도는 다른 지역(새만금, Tampa만, Severn하구, Okeechobee호)과 비교해 정량적으로 상당한 차이를 보였으나 금강 하구역 내에서의 지엽적 변화 및 계절적 변화는 미미한 것으로 나타났다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권6호
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• pp.1114-1119
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• 2004

The biofilms on pipe walls in water distribution systems are of interest since they can lead to chlorine demand, coliform growth, pipe corrosion, and water taste and odor problems. As such, the study described in this paper is part of an AWWARF and Tampa Bay Water tailored collaboration project to determine the effect of blending different source waters on the water quality in various distribution systems. The project was based on 18 independent pilot distribution systems (PDS), each being fed by a different water blend (7 finished waters blended in different proportions). The source waters compared were groundwater, surface water, and brackish water, which were treated in a variety of pilot distribution systems, including reverse osmosis (RO) (desalination), both membrane and chemical softening, and ozonation-biological activated carbon (BAC), resulting in a total of 7 different finished waters. The observations from this study consistently demonstrated that unlined ductile iron was more heavily colonized by a biomass than galvanized steel, lined ductile iron, and PVC (in that order) and that the fixed biomass accumulation was more influenced by the nature of the supporting material than by the water quality (including the secondary residual levels). However, although the bulk liquid water cultivable bacterial counts (i.e. heterotrophic plate counts or HPCs) did not increase with a greater biofilm accumulation, the results also suggested that high HPCs corresponded to a low disinfectant residual more than a high biofilm inventory. Furthermore, temperature was found to affect the biofilms, plus the AOC was important when the residual was between 0.6 and 2.0 mg $Cl_2/l$. An additional aspect of the current study was that the potential of the exoproteolytic activity (PEPA) technique was used along with a traditional so-called destructive technique in which the biofilm was scrapped off the coupon surface, resuspended, and cultivated on an R2A agar. Both techniques indicated similar trends and relative comparisons among the PDSs, yet the culturable biofilm values for the traditional method were several orders of magnitude lower than the PEPA values.

• 한국환경보건학회지
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• 제32권6호
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• pp.539-542
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• 2006

The objective of this paper is to compare the applicability of assimilable organic carbon (AOC) or biodegradable dissolved organic carbon (BDOC) for quantifying biodegradable organic material (BOM) and bio-stability in distribution systems for a variety of finished waters. The study the data is derived from was part of an AWWARF and Tampa Bay Water tailored collaboration project to determine the effect of blending different waters on distribution system water quality. Seven different finished waters were produced from surface, ground, or brackish water on site and fed 18 independent pilot distribution systems (PDSs), either as single finished water or as a blend of several finished waters. AOC and BDOC have often been used as indicators of bacterial regrowth potential in distribution systems. In this study, AOC was the more useful assay of the two for the BOM concentrations observed in the PDSs. BDOC did not distinguish BOM while AOC did at the low BOM levels from many of the advanced treatments (e.g. RO, $O^3/BAC$). AOC in contrast allowed much more meaningful calculations of the consumption or production of AOC as the blends passed through the PDSs even for very low BOM blends. In addition, meaningful trends corresponding to changes in heterophic plate count (HPC) were observed for AOC but not for BDOC. Moreover, AOC stability was associated with waters produced from advanced membrane treatment.