• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제10권2호
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• pp.67-85
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• 2007

황해 및 동중국해에 있어서 하계 조석, 담수유입량과 풍향 풍속 변화에 따른 잔차류와 샨샤댐 건설 전과 후 양쯔강의 유량 변동에 따른 저염분 확산과 바람의 영향 등을 해석하고, 평가하였다. 3차원 해수유동모델에 의해 각 분조($M_2,\;S_2,\;K_1$과 $O_1$)의 정량적 그리고 정성적 측면의 진폭, 위상 및 흐름장이 실측값과 비교해서 재현성있게 시뮬레이션 되었다. $M_2,\;M_2+S_2$ 그리고 반일주조에 일주조 성분($K_1$과 $O_1$)의 합성에 의한 잔차류 결과는 유속의 변화와 더불어서 일부 지역에서 흐름패턴이 다르게 계산되었다. 하계 탁월풍의 세기가 커지면 양쯔강 하구에서 유출하는 힘과 대륙붕단 경계역에서 북상하는 흐름의 유속이 다소 증가하는 것으로 나타났다. 양쯔강에서 유출한 흐름은 근역에서는 동향성분이 강하게 나타나지만, 곧 황해에서 남하하는 성분에 의해 동쪽으로 충분히 확산하지 못하고 남하하거나 속도가 감소되는 것으로 나타났다. 육상 유입원의 하계 평균 유량(특히, 양쯔강은 약 $50,000\;m^3/s$)과 남풍 3.5 m/s를 고려했을 경우, 26 psu 이하의 저염수가 유입지점에서 약 95 km정도 확장되고, 30 psu 이하의 염분농도선도 약 160 km까지 확장되는 것으로 나타났고, 최대 홍수량인 $116,000\;m^3/s$를 고려했을 경우는 26 psu 이하의 저염수가 river mouth에서 약 150 km정도 확장되고, 30 psu 이하의 염분농도선도 약 300 km까지 확장되는 것으로 예측되었다. 하계 탁월풍에서 풍속이 약 1.5m/s 정도 강해지면, 저염의 확산 폭이 약 10 km정도 증가하는 것으로 나타났고, 외해에 있어서 저염수는 남서풍에 의해서는 남동방향으로 그리고 북서풍에 의해서는 남서방향으로 퍼져나가는 양상을 보였다. 양쯔강에서 유출되는 평균적인 담수량에 의한 관성력과 조류의 힘만으로는 저염수가 제주도까지 도달하는 것은 힘들겠지만, 바람장과 북상하는 난류의 흐름이 합쳐질 때는 충분히 제주도 인근 해역까지 그 영향을 미칠 수 있을 것으로 예측되었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제11권4호
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• pp.199-213
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• 2008

2006년 4월 새만금의 외곽 방조제가 완전히 체절됨에 따라 방조제 내부수역은 염수호수로 전환되었다. 방조제가 조성되는 과정 동안 호수의 수질 변화를 조사하기 위하여 1999년부터 2007년까지 4회의 고정 관측과 13회의 공간 관측이 이루어졌다. 조사 기간 동안 염분, 부유물질, 영양염(DIN, DIP, DISi), 엽록소-$\alpha$를 분석하여 방조제 조성 이후 초기의 수질 변화를 집중적으로 검토하였다. 방조제 체절로 인해 내측의 호수에서 조석의 약화는 저층 퇴적물의 재부유현상을 약화시켰고, 수중의 부유물질 농도를 감소시켰다. 이로서 태양광이 수층의 깊은 곳까지 침투할 수 있게 되었고, 자연히 식물플랑크톤의 광합성이 증가되었을 것이며, 이러한 현상은 엽록소-$\alpha$의 농도가 약 2배 정도 증가하는 결과로 나타났다. 식물플랑크톤의 급격한 성장과 수중의 부유물질의 농도 감소는 표층수의 DIP 농도를 더욱 감소시키는 결과로 나타났고, 이에 반해 표층수의 DIN과 DISi는 방조제 체절 이후 새만금호 내에서 확장된 담수의 영향과 저층에서의 공급으로 인하여 식물플랑크톤의 소비에도 불구하고 체절 이후에 증가한 것으로 평가되었다. 이에 따라 수중의 N/P 비율이 급격하게 증가하게 되었고, DIP가 일차생산의 제한인자로서 작용하게 되었다. 결과적으로 새만금호는 방조제의 체절로 인하여 과거에 전형적인 대조차 연안환경에서 DIP가 일차생산의 제한인자로 작용하는 기수환경으로 전환되었다. 금강 하구언 조설 이후 금강하구에서도 동일한 현상이 나타났으나, 새 만금호수의 경우 현재까지 해수 유통이 계속되고 있기 때문에 염수쐐기현상을 통해 저층으로 유입한 해수로 인해 염분 성층이 발생한다면 여름철에 저층에 국부적인 빈산소층이 발생할 가능성이 있으므로 이에 대비한 집중적인 감시가 필요하다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권6호
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• pp.708-722
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• 2016

LOICZ(Land-Ocean Interactions in the Coastal Zone) 모델을 이용하여, 목포항 주변의 하구역(영산호 하구역, 영암호-금호호 하구역)에서 일어나는 생지화학적인 순환 과정을 이해하고자 계절별 영양염 수지를 산정하였다. 비성층화 시기인 2008년 5월, 9월, 11월에는 simple three-box model을 적용하였고, 성층이 발생했던 7월에는 two-layer box model을 적용하였다. 물질 수지를 산정한 결과, 5월과 7월에 외해역으로부터 영양염이 역유입되었고, 외해수와의 혼합에 의한 교환($V_{X-3}$, 또는 $V_{deep}$)을 통해 하구역으로 유입되는 영양염(DIP) 부하량이 인공 호수의 대규모 방류 영향을 받은 육상기인 유입량보다 더 많았다. 그리고 9월 물질 수지 결과에서는 하구역과 외해역의 영향을 동시에 받는 하구역 입구(sub-region III)에서 영양염의 과잉 적체가 발생되었다. 저수온기(11월)에 인공 호수(영산호)의 방류 영향이 없는 하구역에서는 영양염이 제거되었고, 담수 방류(영암호-금호호)의 영향을 받은 하구역에서는 수주 내 영양염이 축적되는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과들은 목포항 주변 하구역으로 유입되는 영양염들이 육상에서 기인할 뿐만 아니라, 외해역 그리고 하구역 내에서도 추가 공급되고 있다는 점을 시사하고 있다. 따라서 목포항 주변 하구역의 수질 관리를 위해서는 담수를 통한 육상기인 영양염 부하량을 저감하는 방안과 함께, 주변 해안으로의 영양염 유입도 저감하기 위한 통합 환경관리 대책이 수립되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국환경과학회지
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• 제14권2호
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• pp.177-184
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• 2005

이 연구는 2003년 목포, 신안, 완도해역을 대상으로 3월부터 11월까지 환경요인, 영양염 및 식물플랑크톤 변동을 조사했다. 수온은 조사해역에 관계없이 8월에 최대 $25^{\circ}C$를 보였으나, 염분도는 목포에서 5-30라는 큰 변화폭을 보였다. 7월에 최소, 5, 11월에 최대 30을 나타냈다. 또한 목포는 클로로필과 부유 물질도 $20\;{\mu}g\;l^{-1},\;40\;{\mu}g\;l^{-1}$로 가장 높게 나타났으며, 암모니아, 아질산질소, 질산질소, 인산염도 $0.018\;{\mu}mol\;^l{-1},\;0.062\;{\mu}mol\;l^{-1},\;1.2\;{\mu}mol\;l^{-1}\;and\;0.078\;{\mu}mol\;l^{-1}$로 가장 높았다. 조사기간 중 규조류가 대부분을 점유하였고, 우점종은 Thalassiosira rotula, Rhizosolenia setigera, Prorocentrum minimum, Chaetoceros curvisetus, Leptocylindrus danicus, Pseudonitzschia pungens, Chaetoceros spp.로 나타났다. 와편모조류는 완도해역에서 신안과 목포에 비하여 여름철에 $10-20\%$의 높은 상대적 비율을 보였다. DIN/DIP 비율은 목포에서 3월에 최대 700을 보인 반면에, 완도는 가장 낮게 나타났다. 그러나 여름철에는 그 비율이 상당히 전환되었다. factor 분석 결과 3개 해역은 모두 영양염과 플로로필 $\alpha$와는 양의 상관관계를 가지는 것으로 나타났다. 따라서 목포해역은 주변으로부터 담수유입으로 인하여 해양환경 싱태계에 큰 영향을 미치는 것으로 보이며, 완도해역은 다른 해역에 비하여 영양염은 비록 낮지만 외부 해양수가 많이 미칠 수 있는 지역으로 영양염 공급을 받을 수 있을 것으로 본인다.

• 생태와환경
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• 제53권3호
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• pp.229-240
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• 2020

본 연구는 영산강·섬진강 수계에 위치한 16개 호소에 대해서 어류군집을 조사하고 호소별, 호소 규모별 어류군집 특성을 분석하였다. 조사 방법과 지점수는 환경부의 "생물측정망 조사 및 평가 지침"에 따라 이루어졌으며, 소형호, 중형호, 대형호로 구분하여 어류군집을 비교 분석하였다. 2018년(7개 호소)에서 2019년(9개 호소)에 이루어진 조사에서 총 13과 44종의 어류가 채집되었으며, 우점종은 치리(Hemiculter eigenmanni, RA, 32.9%), 아우점종은 블루길(Lepomis macrochirus RA, 31.4%)로 나타났다. 호소 규모에 따라 분석한 결과 소형호에서는 평균(±표준편차) 11±2.9종이 채집되었으며, 중형호는 14.3±2.1종, 대형호는 22.7±0.6종으로 호소의 규모가 커질수록 출현 종수가 증가하는 양의 상관성을 나타냈다. 호소 규모별 어류군집 요인은 총 6개 항목(총 종수, 총 개체수, 풍부도, 초식 성종 개체수 비율, 육식성종 개체수 비율, 외래종 종수)에서 차이를 보였다(P<0.05). 호소별 어류군집 유사도 분석결과 16개 호소가 60%의 유사도에서 5개 그룹으로 구분되었으며, 군집 유사도는 호소의 규모보다는 호소 간 거리, 수계, 호소의 발달 위치 및 환경유형이 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구는 국내 호소의 어류군집 구조 이해에 도움이 될 수 있으며, 특히 영산강·섬진강 수계의 호소 관리 및 정책 마련에 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제17권2호
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• pp.87-94
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• 2012

만의 대부분이 조간대(약 75%)인 전라북도 곰소만 내 해수와 퇴적물 중 미세조류의 생체량과 군집조성의 월 변화를 비교하기 위해서 1999년 2월부터 2000년 1월까지는 매월, 2000년 2월부터 12월까지는 격월로 high-performance liquid chromatograph(HPLC)를 이용하여 광합성색소 분석을 실시하였다. 또한 해수 중 미세조류의 군집구조를 조절하는 환경요인을 조사하기 위해서 수온, 염분, 영양염류, 용존산소, 화학적산소요구량을 분석하였다. 해수 중 미세조류의 월별 분포는 대체로 담수의 유입으로 인한 영양염류의 공급이 많은 시기에 높은 생체량(chlorophyll a)을 보였다. 퇴적물 중 저서미세조류의 생체량은 국내외 다른 갯벌지역에 비해서 상대적으로 낮았으며, 단위 면적당 적분한 해수 중 미세조류의 생체량에 비해서 2-3배 낮게 나타났다. 해수와 퇴적물 중 미세조류의 색소분석 결과, 규조류의 주요색소인 fucoxanthin 농도가 가장 높았으며, fucoxanthin과 chlorophyll a의 월 변화가 유사한 양상을 보여 곰소만 내 갯벌과 해수 중 미세조류는 규조류가 우점하는 것으로 판단된다. 그러나 조하대 표층 해수 중 미세조류 생체량(chlorophyll a)의 월 변화는 갯벌에 서식하는 저서미세조류 생체량의 월 변화와 다른 양상을 보였으며, 현미경 관찰을 통한 해수 중 미세조류의 종조성 분석 결과, 저서미세조류의 우점종인 저서성 규조류는 거의 관찰되지 않았다. 본 연구결과는 곰소만 갯벌에서 재부유되어 조하대로 공급되는 저서미세조류가 조하대 표층 생태계에 서식하는 생물에게 먹이원으로서의 기여도는 상대적으로 낮다는 것을 시사한다. 갯벌에서 재부유되어 조하대로 공급되는 미세조류의 정확한 평가와 함께 조하대에서 이들의 수직, 수평 거동과 관련된 심도 깊은 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• KSBB Journal
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• 제29권4호
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• pp.285-296
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• 2014

Although the problems of the algal blooms have been world-widely observed in freshwater, estuary, and marine throughout the year, it is not yet certain what are the basic causes of such blooms. Consequently, it is very difficult to predict when and where algal blooms occur. The constituents of the Asian dust are in a good agreement with the elements required for the algal growth, which suggests some possible relationship between the algal blooms and the Asian dust. There have been frequently algal blooms in drinking water from rivers or lakes. However, there is no any algal blooms in upwelling waters where the Asian dust cannot penetrate into the soil due to its relatively weak settling velocity (size of particles, $4.5{\pm}1.5{\mu}m$), which implies the possible close relationship of the Asian dust with algal blooms. The present initiative study is thus intended firstly in Korea to illustrate such a relationship by reviewing typical previous studies along with 12 years of weekly iron profiles (2001~2012) and two slant culture experiments with the dissolved Asian dust. The result showed bacterial suspected colonies in the slant culture experiment that are qualitatively in a good agreement with the recent Japanese studies. Since the diatoms require cheap energy (8%) compared to other phytoplankton (100%) to synthesize their cell walls by silicate, the present results can be used to predict algal blooms by diatoms if the concentrations of iron and silicate are available during spring and fall. It can be postulated that the algal blooms occur only if the environmental factors such as light, nutrients, calm water surface layer, temperature, and pH are simultaneously satisfied with the requirements of the micronutrients of mineral ions supplied by the Asian dust as enzymatic cofactors for the rapid bio-synthesis of the macromolecules during algal blooms. Simple eco-friendly methods to regulate the algal blooms are suggested for the initial stage of blooming with limited area: 1) to cover up the water surface with black curtain and inhibit photosynthesis during the day time, 2) to blow air (20.9%) or pure oxygen into the bottom of the water and inhibit rubisco for carbon uptake and nitrate reductase for nitrogen uptake activities in algal growth during the night, 3) to eliminate the resting spores or cysts by suction of bottom sediments as deep as 5 cm to prevent the next year germinations.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제18권2호
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• pp.51-63
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• 2015

새만금 방조제 건설로 조성된 새만금호의 장기적인 수질의 변화를 조사하기 위해 2002년부터 2010년까지 총 40회에 걸쳐 현장조사를 수행하였다. 호 내 표층수의 염분은 방조제 끝물막이 직후 감소하여 장기간 감소된 상태를 유지하였다. 방조제 끝물막이 직후에 표층수의 SPM은 감소하였으나, 이후 호 내 수위 변동과 관련하여 증가하다 다시 감소하는 경향을 보였다. 표층수의 Chl-a는 방조제 끝물막이 직후부터 증가하여 장기간 동안 계속 증가된 상태를 유지하였다. 표층수의 DIN 항목들은 방조제 끝물막이 직후에는 변화가 없었으나, 이후 $NH_4-N$은 증가(90%)하였다. 표층수의 DIP는 방조제 끝물막이 직후에는 감소하였으나, 이후 증가(264%)하였다. $NH_4-N$과 DIP의 증가는 새만금호의 장기적인 유기물의 축적과 관련된 것으로 판단된다. 표층수의 $NO_3-N$은 방조제 끝물막이 이후 변화가 없는 반면, DISi는 방조제 끝물막이 직후부터 증가하여 계속 증가된 상태를 유지하고 있어 담수 기원 이외의 다른 유입원으로부터 공급되고 있는 것으로 판단된다. 한편, 새만금 방조제 끝물막이 이후 호 내의 수질은 공간적으로 강하구와 나머지 지역들로 뚜렷하게 구분되는 특징을 보이고 있으며, 성층은 방조제 쪽보다 강하구 쪽에서 더 강하게 관측되었다. 특히 하계에 강하구 쪽에서 강한 염분 성층과 함께 표층에서 약 1 m 이하로 저산소 상태가 관측되었다. 저산소층의 형성은 퇴적물로부터 영양염 및 중금속 등의 용출을 유발시킴으로서 수질악화를 가속화시킬 우려가 있음으로 이에 대한 대책이 시급하게 필요하다.

• 미생물학회지
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• 제51권1호
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• pp.7-13
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• 2015

Hydrotrope-combined copper (HCC)는 구리의 용존성을 유지하기 위해 황산구리와 친수성 작용기를 결합시켜 제조한 구리 이온($Cu^{2+}$) 기반의 조류생장 억제제이다. 본 연구는 부영양성 담수에 분포하는 대표적인 남조세균 Microcystis aeruginosa에 대한 HCC의 생장 저해효과를 평가하였다. 이를 위하여 M. aeruginosa의 접종 농도 또는 생장배지인 BG-11의 희석 정도를 달리하면서 구리 이온 농도 기준 $5.5-550{\mu}g/L$의 범위에서 HCC를 첨가하고 생장저해효과를 chlorophyll-a 농도의 변화로 측정하였다. HCC는 M. aeruginosa의 생장을 현저히 저해하였으며 특히 1/4로 희석한 BG-11 액체배지에서는 구리 이온의 농도로 환산했을 때 $5.5{\mu}g/L$가 되는 HCC 첨가만으로도 생장을 완전히 억제하는 것으로 나타났다. HCC의 첨가로 인해 세포로부터 microcystin-LR 독소가 용출되는지 확인한 실험에서 HCC는 M. aeruginosa의 생장을 억제하는 유효 농도뿐만 아니라 그 이상의 농도($550{\mu}g/L$)에서도 독소를 용출시키지 않는 것으로 확인되었다. 한편 물벼룩(Daphnia magna)에 대한 HCC의 급성독성시험에서 50% 유영저해를 일으킨 시료에 함유된 구리의 농도는 약 0.30 mg/L로서 생장억제 유효농도를 훨씬 상회하였다. 추가로 HCC의 돌연변이원성과 유전독성을 평가하기 위해서 수행한 Ames test 및 SOS ChromoTest에서도 HCC는 M. aeruginosa의 생장억제 유효농도를 상회하는 농도 수준에서도 독성물질로 작용하지 않는 것으로 나타났다. 이상의 결과로부터 기존 구리 기반 조류생장 억제제의 한계를 개선한 HCC가 상습적으로 조류 대번식이 발생하는 수계에서 사전 또는 사후처리제로서 비교적 안전하고 유용하게 쓰일 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제18권3호
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• pp.166-178
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• 2015

국립수산과학원이 1993년부터 2013년까지 지난 20년간 우리나라 연안에서 관측한 정선관측자료, NOAA/NGSST 위성영상자료, 적조자료 및 수치실험자료 등을 분석하여, Cochlodinium polykrikoides (이하 C. polykrikoides)적조의 최초의 발생지로 알려진 고흥 연안의 8월의 해양환경적 특징을 조사하였다. 조사기간 중 고흥 연안 (나로도)의 표층 및 저층의 평균 수온은 각각 $25.0^{\circ}C$와 $23.7^{\circ}C$로, 대조구인 거제 해역의 표층과 저층에서의 평균 수온인 $23.8^{\circ}C$와 $19.4^{\circ}C$ 보다 약 $1.2-4.3^{\circ}C$가 높았다. 또한, 고흥 연안의 평균 염분은 표층과 저층에서 각각 31.78 psu과 31.98 psu로, 대조구인 거제해역의 31.54와 32.79에 비해 표층은 다소 높으나 저층은 낮았다. 즉, 고흥 연안은 하계인 8월에 표층과 저층간의 수온차나 염분차가 거제에 비해 크지 않았으며, 따라서, 고흥 연안은 8월에 성층이 매우 미약하거나 형성되지 않을 가능성을 시사하였다. 또한, 고흥 연안과 거제 해역의 표층에서의 DIN과 DIP농도는 각각 0.068 mg/L($4.86{\mu}M$)와 0.072 mg/L ($5.14{\mu}M$), 0.015 mg/L($0.48{\mu}M$)와 0.01 mg/L($0.32{\mu}M$)로, 큰 차이를 보이지 않았다. 한편, C. polykrikoides 적조 발생시, 양쯔강 하구에 인접한 동중국해($31.5^{\circ}N$, $124^{\circ}E$)에서의 8월의 표층 평균 수온 및 염분은 각각 $27.8^{\circ}C$와 31.61psu로, 고흥 연안에 비해 수온은 $2.8^{\circ}C$가 높았으나, 염분은 거의 유사하였다. 또한, 동중국해의 8월 표층의 질산염($NO_3-N$) 및 인산염($PO_4-P$) 농도는 고흥 연안에 비해 현저히 높았다. 게다가, C. polykrikoides적조 발생시의 NOAA/NGSST 위성영상자료 및 수치실험결과에 의하면, 양쯔강 하천수가 제주도와 우리나라 남해안까지 확장하여 영향을 주고 있는 것으로 판단되었다. 따라서, 하계 고흥 연안에서의 C. polykrikoides적조 발생에는 양쯔강 하천수에 의한 영양염 공급이 크게 기여하고 있는 것으로 사료된다.