• Journal of Plant Biology
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• 제26권2호
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• pp.91-99
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• 1983

The formation of chlorophyll-protein complexes (CP-complexes) during the greening of rape cotyledons (Brassica napus cv. Yongdang) was investigated by the SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. The total chlorophyll content and Chl a/b ratio were also determined. In addition, the effects of dark treatment on the CP-complex patterns during greening have been examined with respect to their photosynthetic electron transport activity. Greening has brought about the increasein total chlorophyll content and the decrease in Chl a/b ratio, but there have been no changes in Chl a/b ratio after 24 hrs of greening. The light-harvesting chlorophyll a/b-protein complex (LHCP-complex0 was predominant during the initial greening period. Thereafter, the amout of chlorophyll a-protein complex (CP I-complex) was gradually increased. Twenty-four-hr dark treatment immediately after illumination for 6 hrs and 12 hrs resulted in the increase of the Chl a/b ration and the CP I complex, otherwise the decrease of the LHCP-complex. The LHCP/CP I ratio was gradually decreased with further greening, and appeared no change after 48 hrs illumination. The investigation of the photosynthetic electron transport activity indicated that photosystem (PS) II activity (H2Olongrightarrowp-PD*＋FeCy**) did not change, but the activity of PS I was increased suddenly due to the dark treatment. The data suggests that the increase of CP I-complex may result in that of P-700, that is, the increase of PS I activity.

• 한국환경과학회지
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• 제29권7호
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• pp.691-702
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• 2020

Carbon biomass of plankton community, Total Organic Carbon (TOC) and Chlorophyll a (chl.a) concentration were examined in the SeoNakdong river from January to December in 2014, to assess composition of phyto- and zoo-plankton variation, to certify the correlation between chl.a and TOC and to determine the level of contribution of plankton carbon content to TOC in the reservoir-river ecosystem. The correlation level between TOC and chl.a was low in the year 2014 but exceptionally was highly correlated only during the period with cyanobacterial bloom. The high level of contribution of plankton carbon content to TOC was attributed to cyanobacterial carbon biomass from May to November and to Cladocera carbon biomass from March to May, November and December despite of its low abundance. These results suggest that there were inter-relationships between phytoplankton, zooplankton and TOC and also subtle consistency of their properties through the year. These patterns should be discussed in relation to the physiochemical and biological characteristics of the environment, as well as to allochthonous organic matters from non-point pollution sources.

• 한국물환경학회지
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• 제26권1호
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• pp.104-110
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• 2010

Eutrophication is a well-known phenomenon in lentic habitats, however it is receiving increasing attention in shallow streams of Korea due to the increase of periphyton to a nuisance level. In this study temporal and spatial variation in periphyton standing crop and nutrient concentrations were surveyed in the upper reach of the Han River (the Inbuk Stream) that used to be a pristine rural stream until 1980s. Chlorophyll-a concentration per unit surface area of bottom substrate was examined monthly for one year period at nine sites along the Inbuk Stream together with environmental factors such as phosphorus, nitrogen, and water velocity. The standing crop of periphytic algae ranged from $4{\sim}242mgChl.a/m^2$ with a median of $55mgChl.a/m^2$, often exceeding the nuisance level criterion. Along the stream periphyton increased significantly from $39{\pm}48mgChl.a/m^2$ to $94{\pm}49mgChl.a/m^2$ after merging of a tributary in an intensive agricultural basin with high phosphorus concentrations. Seasonally periphyton biomass was highest in autumn (median $171{\pm}76mgChl.a/m^2$) from October through December when water flow velocity was low (median $0.4{\pm}0.3m/s$), while it was higher in flood season (median $1.2{\pm}0.4m/s$) and freezing season (median $0.2{\pm}0.3m/s$) was lower. The result shows that this rural stream often shows characteristics of eutrophication according to periphyton standing crop and it may be regulated by phosphorus and water velocity.

• 생태와환경
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• 제33권3호통권91호
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• pp.187-196
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• 2000

호수 내 seston조성 및 식물플랑크톤 성장을 제한하는 요인들을 평가하기 위해서는 일반적으로 시료가 담긴 용기 내에 영양물질을 투입하는 생물검정 (bioassay) 방법이나, 섭식 (grazing) 실험, seston의 size분석 등과 같은 직접적이고 시간적 노력이 필요한 방법을 이용한다. 그러나 이 논문에서는 동일한 목적을 위하여, 총인 (TP), 엽록소 (CHL), 투명도 (Secchi depth, SD) 자료에 의해 계산한 Carlson의 영양상태지수 (TSI)들의 상호편차(deviation)를 이용하는 보다 간편한 방법을 소개하였다. 본 연구에서 TSI 편차분석을 위하여 아열대지역의 대형호수 (Lake Okeechobee, 미국 플로리다)의 수질자료와 다른 많은 호수들로부터 수집된 자료를 이용하였다. 일단 연구자가 일상적인 수질자료를 수집하여 총인, Chl-a, 투명도 값을 기초로 TSI값을 얻었다면, 이로부터 여러 가지 해석이 도출될 수 있다 한편, 총질소의 자료도 총인과 마찬가지로 영양물질에 대한 자료로 중요하게 이용될 수 있다. TSI (CHL)값이 TSI (TP)값보다 훨씬 작다면, 인 (P)이 아닌 다른 요인이 조류의 성장을 제한한다고 유추할 수 있다. 만약 TSI (CHL)값이 TSI (SD) 값보다 훨씬 작다면 호수 내 seston중 아주 작은 무생물적 입자들의 구성비가 높다고 추정할 수 있으며,이 경우 빛이 제한 요소가 될 것이다. 반대로, TSI (CHL) 값이 TSI (TP) 값보다는 작지만 TSI (SD) 값보다 크다면, 수중의 빛을 산란시키는 입자들이 크기가 크다고 (예를 들면, 큰 사상성 또는 군체성 조류) 추정할 수 있고, 이 경우 조류의 성장은 동물플랑크톤의 섭식에 의해 제한을 받을 가능성이 크다. 이러한 분석의 결과는 신뢰성과 일관성이 매우 높으며, 일반적으로 상기한 다른 직접적인 방법들에 의해 얻어진 결과들과도 잘 일치한다. TSI의 편차를 이용한 방법으로부터 도출된 결과를 위의 직접적인 방법을 통해 주기적으로 검증할 필요는 있지만, 호수관리를 위해 수질과 생태학적 반응 요인들을 모니터링하고, 나아가 장기적으로 호수의 변화를 이해하는데 보다 효율적이고 경제적인 방법을 제공할 수 있어 이용가치가 매우 높다고 사료된다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제29권6호
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• pp.573-580
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• 2006

한반도 서해안 중부 지역의 식생 변천사 규명을 위해 천리포 수목원 퇴적물의 방사성 탄소 연대 측정과 화분 분석을 실시하였다. 그 결과 약9,300 yr BP 이후 현재까지 식생 변천사를 규명하였다. 분석 결과를 통하여 바닥층부터 표층까지 4개의 주요한 화분대가 설정되었다. : Zone CHL-I, Quercus stage(ca. 9,300$\sim$6,200 yr BP); zone CHL- II, Quercus-Pinus stage(ca. 6,200$\sim$4,600 y BP): zone CHL-III, Pinus-Quercus stage(ca. 4,600$\sim$1,160 yr BP); zone CHL-IV, Pinus stage(ca. 1,160 yr BP-present). 홀로세초기 약9,000$\sim$B,500 yrBP동안 한랭한 기후의 영향으로 냉온대 북부/고산지형 침엽-낙엽혼합림의 단편을 확인할 수 있었다. 약 8,500$\sim$6,000 yr BP 동안 Quercus를 중심으로 한 냉온대 중부/산지형 낙엽활엽수림이 절대적으로 우세한 식생이 유지되고 있었으며, 이러한 식생형의 완성 시기는 약 6,500 y BP 전후로 판단된다. 천리포 수목원 주변에 Pinus가 생육하기 시작한 시기는 약 5,700 yr BP 이후로 사료된다. 약 1,100 yr BP 이후 Pinus의 증가와 비수목화분의 갑작스러운 증가는 인간의 간섭에 의한 식생 ,변화로 보인다. 염습지의 주요한 표징종인 Chenopo-diaceae화분 동태를 통하여 염습지에서 담수호로 변화한 시기는 약 6,500 yr BP이후인 것으로 추정된다.

• 환경위생공학
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• 제12권3호
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• pp.127-130
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• 1997

The removal of algae was conducted by loess, aluminum sulfate and PAC on a laboratory scale. The loess was consists of organic matter 1.4%, T-N $289{\mu}g/g$, T-P $17{\mu}g/g$, $Al841.2{\mu} g/g$, Fe $592.7{\mu}g/g$, Ca $10.6{\mu}g/g$, Mg $85.5{\mu}g/g$ and Mn $6.6{\mu}g/g$. Test water was dominated by Microcystis aeruginosa. When test water was mixed with 0.01, 0.05. and 0.1 g/$\ell$ of the loess in 5 minutes, after settled in 1 hour, the removal of chl-a was 2, 22, and 36% respectively. The removal of chl-a was 69%, 70% in pH 4.5 and 9.0 and above 92% between pH 5.0 and 8.0 after the $2mg/{\ell}$ of aluminum sulfate was added. When the $2mg/{\ell}$ of PAC and $0.05g/{\ell}$ of loess were added to test water together, the removal of chl-a was 95-99% in pH 4.0-8.0, 60% in pH 9.0, and 18% in pH 10.0. The removal of chl-a was higher when loess, aluminum sulfate and PAC was used together than used alone.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.261-261
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• 2022

최근 국내 녹조현상의 빈도가 잦아지고, 지속기간이 증가하였다. 이러한 녹조현상은 이상기후로 인한 일사량, 수온, 체류시간 증가로 인한 환경적인 영향이 있으며, 산업단지 및 농지 등에서 유출되는 질소나 인의 부영양화로 인한 인위적 영향이 있다. 조류종 중 특히 남조류가 생장하는 과정에서 발생하는 독성물질(간독소, 신경독소), 이취미 물질(Geosmin, 2-MIB 등)은 수질을 악화시키고 있어 생태계에 큰 영향을 미친다. 조류는 하천에서 넓은 분포로 발생하게 되는데 현재 조류 조사 방법은 현장에 발생한 조류를 직접 채취하여 연구실에서 현미경으로 직접 검경하기 때문에 많은 인력과 시간, 비용이 소비되고 있는 실정이다. 국내에서는 인력과 시간을 줄이기 위해 센서를 활용한 조류분석 및 원격탐사 기법을 이용한 조류 모니터링에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 하지만 하천에서는 녹조류와 남조류 모두 혼합되어 존재하며 센서를 이용하여 조류를 분석할 시 녹조류는 Chl-a, 남조류는 Phycocyanin을 대체하여 분석하고 있다. 하지만 모든 조류는 광합성을 하기 때문에 Chl-a를 모두 함유하고 있어 Chl-a만으로 남조류를 추정하는 데에는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 조류 계측장비인 LISST-HAB를 통하여 조류시료의 농도를 측정하여 Chl-a, Phycocyanin 농도를 측정하여 조류종 분류에 대한 분석을 진행하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.87-87
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• 2022

최근 국내외 이상기후 변화로 인해 일사량 증가 및 하천, 호소의 체류시간이 늘어남에 따라 조류의 과대성장이 빈번히 발생하고 있다. 하천의 조류는 크게 녹조류, 남조류, 규조류로 분류되며, 남조류 중 일부 종은생장하는 과정에서 생성하는 냄새물질, 독성물질의 배출로 문제를 야기하고 있다. 국민의 안전을 도모하기 위해 국내에서는 조류경보제, 수질예보제를 시행하고 있으며, 이는 유해남조류세포와 Chl-a농도에 따라 발령이 된다. 이렇듯 유해남조류와 Chl-a 측정은 매우 중요하며, 현재 조류의 분석방법은 현장샘플을 하여 조류검경을 통해 산정하기 때문에 시간이 많이 소요되며, 조류발생시 즉각대응이 힘들며, 육안으로 유해남조류인지 구별하기가 어렵다. 최근 원격탐사를 통해 조류의 대체 인자인 Chl-a, Phycocyanin을 통해 조류농도를 분석하고 있으나, 광합성을하는 모든 조류에는 Chl-a가 함유되어 있어 남조류와 녹조류의 정확히 구별하는데 한계점이 있다. 본 연구에서는 조류배양액을 초분광센서를 통해 조류스펙트럼을 취득하고, 남조류와 녹조류의 최대 흡수 스펙트럼을 추출하여 스펙트럼의 순간기울기 변화를 통해 남조류와 녹조류의 종분류하였다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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• pp.122-125
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• 2006

The distribution of phytoplankton pigments were studied bimonthly at four stations from the mouth of Mahanadi River at Paradip to the 36.7km off coast in Bay of Bengal during April 2001 to December 2002. Bottom depth was shallower than 40m in all stations. The pigment concentration of Chl-a was measured. It increased from surface to bottom in the water column. The water column integrated chlorophyll-a concentration (Chl-a) varied between 6.1 and $48.5mg{\cdot}m-^2$ with peaks during monsoon period (Aug & Oct). Spatial distribution of salinity depended strongly on freshwater runoff. The salinity was 5psu at river mouth and 25.15psu at offshore in monsoon period; however it was 30psu at the river mouth in summer. We found a linear relationship between the amount of river discharge and integrated Chl-a in coastal region from 2 years observations. Extending this result, we analyzed rainfall and coastal Chl-a using satellite data. The relationship between the river discharge and monthly accumulated rainfall estimated from TRMM and others data sources was analyzed in 2001 and 2002 using Giovanni infrastructure provided by NASA. The result depended on the specified area on TRMM images; the river delta area had sharper relationship than wider rain catchments area. Moreover, the relationship between monthly averaged Chl-a derived from SeaWiFS and monthly accumulated rainfall estimated from TRMM was analyzed from 1998 to 2005. It was clear that the broom in monsoon period was strongly controlled by rainfall on river delta.

• 한국물환경학회지
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• 제39권1호
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• pp.1-8
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• 2023

Monitoring and prediction of water quality are essential for effective river pollution prevention and water quality management. In this study, a multi-classification model was developed to predict chlorophyll-a (Chl-a) level in rivers. A model was developed using CatBoost, a novel ensemble machine learning algorithm. The model was developed using hourly field monitoring data collected from January 1 to December 31, 2015. For model development, chl-a was classified into class 1 (Chl-a≤10 ㎍/L), class 2 (10<Chl-a≤50 ㎍/L), and class 3 (Chl-a>50 ㎍/L), where the number of data used for the model training were 27,192, 11,031, and 511, respectively. The macro averages of precision, recall, and F1-score for the three classes were 0.58, 0.58, and 0.58, respectively, while the weighted averages were 0.89, 0.90, and 0.89, for precision, recall, and F1-score, respectively. The model showed relatively poor performance for class 3 where the number of observations was much smaller compared to the other two classes. The imbalance of data distribution among the three classes was resolved by using the synthetic minority over-sampling technique (SMOTE) algorithm, where the number of data used for model training was evenly distributed as 26,868 for each class. The model performance was improved with the macro averages of precision, rcall, and F1-score of the three classes as 0.58, 0.70, and 0.59, respectively, while the weighted averages were 0.88, 0.84, and 0.86 after SMOTE application.