• 제목/요약/키워드: marine ecosystem

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Ultrastructure of Oocytes During Oogenesis and Oocyte Degeneration Associated with Follicle Cells in Female Sinonovacula constricta(BIVALVIA: PHARIDAE) in Western Korea

  • Chung, Ee-Yung;Ko, Cheol-Hwan;Kang, Hee-Woong;Choi, Ki-Ho;Jun, Je-Cheon
    • Animal cells and systems
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    • 제12권4호
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    • pp.313-319
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    • 2008
  • The ultrastructure of oocytes during oogenesis and oocyte degeneration associated with follicle cells in female Sinonovacula constricta(Lamarck, 1818) were investigated by electron microscope observations. Ovarian follicles are surrounded by a matrix of vesicular connective tissue cells(VCT cells). VCT cells contain large quantities of glycogen particles and several lipid droplets in their cytoplasm. It is suggested that VCT cells act as a source of nutrients for vitellogenesis during oogenesis. In early vitellogenic oocytes, several coated vesicles, which appear at the basal region of the oocyte, lead to the formation of membrane-bound vesicles via endocytosis. The uptake of nutritive materials in coated vesicles formed by endocytosis appears through the formation of coated pits on the oolemma during vitellogenesis. During the late stage of oogenesis, yolk precursors(yolk granules), mitochondria and lipid droplets are present in the cytoplasm of late vitellogenic oocytes. In particular, proteinaceous yolk granules containing several different components are intermingles and form immature yolk granules. In the mature oocyte, small immature yolk granules are intermingled and form large mature yolk granules. Vitellogenesis occurs through a process of autosynthesis, involving combined activity of the Golgi complex, mitochondria and rough endoplasmic reticulum in the cytoplasm of vitellogenic oocytes. The process of heterosynthesis is where extraovarian precursors are incorporated into oocytes by endocytosis at the basal region of early vitellogenic oocytes before the formation of the vitelline coat. Follicle cells appear to play an important role in vitellogenesis and oocyte degeneration. The functions of attached follicle cells to the oocyte during oocyte degeneration are phagocytosis and digestion of phagosomes originating from oocyte degeneration. After digestion of phagosomes, it is assumed that the function of follicle cells can permit a transfer of yolk precursors necessary for vitellogenesis and allows for the accumulation of glycogen and lipid during oocyte degeneration, which can be employed by vitellogenic oocytes. Follicle cells of S. constricta may possess a lysosomal system for induction of oocyte breakdown and might resorb phagosomes in the cytoplasm for nutrient accumulation during oocyte degeneration.

물질전과정평가(MLCA)를 통한 TiN-Zr 수소분리막의 환경성 평가 (Evaluation of TiN-Zr Hydrogen Permeation Membrane by MLCA (Material Life Cycle Assessment))

  • 김민겸;손종태;홍태환
    • 청정기술
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    • 제24권1호
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    • pp.9-14
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    • 2018
  • 본 연구에서는 TiN-Zr 수소분리막의 제조 공정에 대한 환경 영향 특성을 분석하기 위해 물질전과정평가를 수행하였다. Material Life Cycle Assessment (MLCA)의 소프트웨어로는 Gabi를 사용하였다. 이를 통하여 각 공정에서 미치는 영향과 특성화 별 환경영향평가를 수행하였다. 졸겔법에 의해 전구체 TiN을 합성하고 볼밀법을 이용하여 지르코늄을 코팅하였다. 이를 CIP, HPS에 의해 디스크 형으로 제작하였고 주사전자현미경(scanning electron microscopy, SEM), 에너지분산형 분광분석법(energy dispersive X-ray spectroscopy, EDS), X-선 회절분석기(X-ray diffraction, XRD), 열중량분석(thermo gravimetry/differential thermal analysis, TG/DTA), 비표면적분석(Brunauer, Emmett, Teller, BET) 및 가스 크로마토그래프 시스템(gas chromatograph system, GP)을 이용하여 분리막의 야금학적, 물리학적, 열역학적 특성을 분석하였다. 또한, 물질전과정평가를 위해 수행한 특성화와 정규화 결과, 영향범주 별 환경영향은 해양 생태 독성이 94%, 수계 생태 독성 2%, 인간독성 2%의 기여도를 보였다. 아울러, 제조공정 중 전기 사용이 생태계 영향에 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 물질 전 과정 평가는 Eco-Indicator '99 (EI99)와 CML 2001 방법론을 기반으로 분석하였다.

수생태에 따른 철새의 종·개체수 관계 분석 : 신안군 배낭기미습지 (Analysis on Relationships of Migratory Birds Species·Population due to Water-Ecosystem : Shinan-gun Benangkimi wetland)

  • 김동현;이승오
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.7-14
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    • 2018
  • 전라남도 완도군 다도해해상국립공원 소재의 철새 중간 기착지 역할을 하는 배낭기미 습지는 다양한 종과 많은 수의 철새들이 관찰되는 장소이다. 철새의 서식환경의 효과적이고 과학적인 관리방안을 마련하기 위해 배낭기미습지의 수리 수문현장조사를 수행하였다. 기초자료 확보를 위하여 수리 수문현장조사와 철새 중간 기착지 서식지이용 실태조사를 병행하여 수행하였다. 배낭기미습지의 수리 수문조사는 2015~2016년(2개년)의 기간 중 연 1~2회 현장계측을 실시하였다. 지형 및 지질, 강우, 수리특성, 습지의 상태에 따라 크게 4개의 구역으로 분류하였고, 철새조사 지역과 동일한 3구역과 습지의 유출부 1구역을 조사 및 분석 대상으로 하였다. 또한, 봄철과 가을철 철새의 이동시기에 배낭기미습지로 도래하는 이동성 소형 조류들을 중점적으로 조사를 실시하였으며, 배낭기미습지 내 서식환경을 크게 3개의 지역으로 분류하였다. 각 지역에 따른 개체수와 종을 조사한 결과, 각 구역별 수심, 퇴적물 두께와 염도에 따라 서식환경이 달리 나타났으며, 철새가 선호하는 수리 수문특성을 확인하였다. 본 연구는 철새의 중간 기착지 역할을 하는 배낭기미습지의 과학적 관리방안을 위해 사용될 것이고, 서식환경과 기초 수리 수문자료의 연관성 검토를 통해 생태-수리학의 기초자료에 기여할 수 있을 것이라고 판단된다.

시계열 해수면온도 산출을 위한 이어도 종합해양과학기지 열적외선 관측 시스템 구축 (Establishment of Thermal Infrared Observation System on Ieodo Ocean Research Station for Time-series Sea Surface Temperature Extraction)

  • 강기묵;김덕진;황지환;최창현;남성현;김성중;조양기;변도성;이주영
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제22권3호
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    • pp.57-68
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    • 2017
  • 이어도 종합해양과학기지(IORS, Ieodo Ocean Research Station) 주변 해역은 시 공간적으로 해양 환경 변화가 심하여, 해양-대기교환 과정을 비롯하여 해양 생태계와 기후 변화 연구에 필수적인 해수면온도(SST, Sea surface temperature) 자료의 지속적인 측정이 요구되는 해역이다. 본 연구에서는 이어도 종합해양과학기지에 열적외선 센서를 이용하여 해수면온도 연속 관측이 가능한 시스템을 구축하였다. 자동 대기 보정 및 해양 조건에 따른 방사율 계산이 가능한 해수면온도 추출 알고리즘을 개발하였고, 현장측정 해수면온도 자료와의 비교 및 검증을 통해 정확도를 평가하였다. 2015년 5월 17일부터 26일, 그리고 2016년 7월 15일부터 18일까지 기지에 체류하는 동안 열적외선 관측 시스템으로 측정된 해수면온도와 기지 부착 CT (Conductivity-Temperature) 및 튜브 부착 수온 센서들을 이용하여 현장에서 측정된 해수면온도 시계열을 비교하여 상호상관계수0.72-0.85, 평균제곱근 편차 $0.37-0.90^{\circ}C$의 정확도를 얻었다. 이 시스템은 이어도 종합해양과학기지뿐만 아니라 신안 가거초 및 옹진 소청초 등의 다른 종합해양과학기지에도 쉽게 구축이 가능한 시스템으로써 향후 발사될 인공위성의 해수면온도 산출알고리즘 개발의 테스트사이트나 검보정사이트로 활용될 수 있을 것으로 기대할 수 있다.

둥근성게 (Strongylocentrotus nudus)의 수정과 초기 배발생에 미치는 빈산소의 영향 (Effects of Hypoxia on the Fertilization and Early Development of Sea Urchin, Strongylocentrotus nudus)

  • 이건섭;황진익;정영재;김동균;모상현;장만;이택견
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권8호
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    • pp.3785-3791
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    • 2012
  • 용존산소란 수생생물의 생장을 조절하는 가장 중요한 요소 중의 하나이다. 일반적으로 빈산소란 2.8 mg $O_2/L$ (91.4 mM과 동량) 이하의 용존산소로 정의된다. 따라서 빈산소 해역은 해양생태계에서 심각한 문제를 야기할 수 있다. 본 연구에서는 성게에 대한 빈산소의 배아독성 (수정 및 배발생률) 영향을 연구하기 위하여 둥근성게 (Strongylocentrotus nudus)를 용존산소 7.6 mg $O_2/L$ (normoxia)과 1.8 mg $O_2/L$ (hypoxia)에서 2일, $15^{\circ}C$ 및 33 ‰에 노출하였다. 또한 빈산소에 노출된 성게에서의 스트레스 관련유전자인 HSP70과 항산화 관련 유전자인 glutathione reductase의 발현을 immunoblotting assay와 RT-PCR을 통하여 확인하였다. 연구결과 배발생률이 현저하게 감소하였다. 분자분석 결과 빈산소에 노출된 성게가 정상상태의 성게에 비해 HSP70 단백질은 약 5.5배 glutathione reductase는 약 2.79배 증가하였다. 본 연구의 결과는 빈산소가 성게의 비정상적 배발생을 유도하며, 스트레스와 항산화 반응을 유발할 수 있음을 추측케 한다.

미세플라스틱 처리를 위한 연구동향 (Current Research Trends for Treatment of Microplastics)

  • 김성민;백상호;한요셉;;고병헌;전호석
    • 자원리싸이클링
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    • 제29권5호
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    • pp.15-27
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    • 2020
  • 미세플라스틱은 매우 중요하고 심각한 환경 문제로 인식되어, 전세계적으로 관심이 증대하고 있다. 플라스틱은 저렴한 가격, 경량성, 우수한 가공성, 다양한 재질별 특성을 가지고 있어 산업이 발전함에 따라서 생산량과 폐기량 또한 급격하게 증가하고 있다. 특히, 최종적으로 해양 환경으로 유입되어 생태계에 큰 영향을 줄 것으로 예상하고 있어, 이에 대한 처리가 매우 시급한 문제이다. 그러나 작은 입자크기와 함께 존재하는 환경이 다양하기 때문에 일반적인 처리방법의 적용이 어려워 다양한 분야에서 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, 기존에 광물을 처리하는 선광공정 중 비중, 자력, 정전선별 등의 방법을 미세플라스틱의 처리에 적용하는 연구가 다수 진행되고 있으나 아직 실험실 단계이기 때문에 효율적인 처리를 위한 선별기술의 개발이 시급한 실정이다.

다도해 해상국립공원의 귀화식물 분포 특성 (Distribution of Naturalized Plants in Dadohae National Marine Park)

  • 김하송;오장근
    • 한국자원식물학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.187-196
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    • 2010
  • 본 조사는 2006년 6월 9일부터 2008년 12월 30일까지 다도해 해상국립공원지역중 여수시 금오도, 거문도, 고흥군 외나로도, 완도군 청산도, 소안도, 보길도, 진도군 하조도, 신안군 우이도, 흑산도, 홍도 지역을 중심으로 이 지역에 분포하는 귀화식물의 분포 특성을 조사하였다. 조사된 귀화식물은 총 25과 100종이 조사되었다. 고흥군 외나로도에서 82종이 조사되어 전 조사지역에서 가장 많이 분포하고, 진도군 하조도에서 68종, 흑산도와 금오도에서 각각 52, 55종으로서 비교적 많이 분포하며, 신안군 우이도에서 34종이 홍도에서 42종이 나타나, 조사지역중에서 상대적으로 귀화식물이 적게 나타났다. 전 조사지역에서 공통으로 나타난 종은 오리새, 호밀풀, 큰이삭풀, 돌소리쟁이, 흰명아주, 미국자리공, 유럽나도냉이, 다닥냉이, 콩다닥냉이, 아까시나무, 토끼풀, 덩이괭이밥, 자주괭이밥, 코스모스, 개망초, 실망초, 망초, 개쑥갓, 큰방가지똥, 방가지똥, 도꼬마리 등 26종이 나타났다. 귀화식물 분포특성을 생육지의 특성에 따라 조림지역, 해수욕장, 항구, 공한지(나대지) 주변지역, 도로경계 주변지역, 도로절개지, 비탈면 주변지역, 폐경작지 지역, 쓰레기매립장 주변지역, 습지 주변 지역 등 7개 지역으로 구분하여, 각 지역별 주요 귀화식물 분포를 비교하였다. 다도해 해상 국립공원은 국립공원내의 독특한 자연경관, 생물종, 식생경관, 생태계를 보존하기 위하여 귀화식물에 대한 체계적인 관리가 필요하다.

갯벌의 무척추 동물 서식굴 내 메탄산화 평가 (Assessment of CH4 oxidation in macroinvertebrate burrows of tidal flats)

  • 강정원;권개경;우한준;최재웅
    • 한국습지학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.95-101
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    • 2019
  • 식생이 없는 갯벌에서 메탄($CH_4$) 플럭스는 배출과 흡수 양상을 보인다. 특히 메탄영양세균 개체군은 메탄 흡수에 상당한 영향을 준다. 본 예비연구는 거대 무척추 동물의 서식활동(bioturbation) 영향을 이해하기 위해 원형 밀폐 챔버 방법을 사용하여 갯벌에서 메탄 플럭스를 조사하였다. 챔버는 십각목(decapoda)의 mud shrimp(Laomedia astacina)와 crab(Macrophthalmus japonicas) 서식굴에 약 2시간 동안 배치되었고, 메탄과 이산화탄소($CO_2$) 농도는 밀폐된 $CH_4/CO_2$ 확산 플럭스 관측 장비를 사용하여 지속적으로 모니터링 되었다. 서식굴 길이가 긴 Laomedia astacina 위치에서는 깊은 퇴적층의 메탄 방출 때문에 상대적인 높은 수준의 메탄 발생을 일으킨 것으로 나타났다. 또한, 서식굴 퇴적물에서 발견되는 메탄영양세균 개체군은 메탄 산화(oxidation) 잠재력을 나타냈다. 특히 서식굴 내 아질산염 관련 혐기성 산화(anaerobic oxidation of methane, AOM)가 확인되었다. 이러한 메탄 산화 발생은 챔버 실험 동안 이산화탄소의 탄소 안정동위원소비(${\delta}^{13}C$) 감소로 뒷받침되었다. 따라서 갯벌에서 무척추 동물의 서식활동은 대기 중 메탄 농도를 제어할 수 있는 중요한 생태계 환경으로 보인다.

소형 ROV를 활용한 독도 및 심흥택해산 해저면 탐사 (Observation on the Seabed around Simheungteak Seamount near Dokdo and using Mini-ROV)

  • 민원기;노현수;김창환;박찬홍;김동성
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제24권1호
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    • pp.18-29
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    • 2019
  • 독도와 심흥택 해산의 정상부 및 사면에서 HD 급 비디오카메라, 2기의 LED 조명, 1개의 다목적 로봇팔, 8개의 추진기가 장착된 소형 ROV로 해저면 조사를 수행하였다. 조사에 사용된 장비는 스웨덴에서 제작된 500 m급 소형 무인잠수정 "V8 SII"과 지원모선인 "코쌀 5호"였으며, 수심 범위가 45~370 m인 조사해역의 4정점에서 총 6회 잠수를 수행하였고, 잠수시간은 운용조건에 따라 약 30~120분 소요되었다. 조사 결과, 독도 주변 해저 경사면과 해산 정상부 부근에는 다양한 크기의 암석 및 밀도 높은 부착생물인 심해성 말미잘(Actinostolidae sp.), 거미불가사리류(Ophiuridae sp.), 대게류의 서식이 확인되었다. 본 조사를 통해 얻어진 결과는 1) 주요 수산자원인 대게류의 서식 확인 및 심해생물상 자료, 2) 해저면의 퇴적상 및 지형 특성 확인, 3) 육상기원 어구 폐기물 확인 등이다. 본 탐사는 수산자원 및 생태학적으로 중요한 독도 해저면과 주변 해산의 수중환경의 첫 기록으로서, 동해의 해산 정상부의 심해 저서환경 및 생물의 직접관찰에 소형 ROV가 활용 가능함을 시사하였다.

해양관측부위 자료 기반 딥러닝 기술을 활용한 해양 혼합층 수온 예측 (Prediction of Sea Water Temperature by Using Deep Learning Technology Based on Ocean Buoy)

  • 고관섭;변성현;김영원
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.299-309
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    • 2022
  • 최근 한반도 주역 해역의 수온이 꾸준히 증가하고 있다. 수온변화는 어업생태계에 영향을 미칠 뿐만 아니라 해양에서의 군사작전과도 밀접히 연관되어 있다. 본 연구는 딥러닝 기술을 기반으로 하는 다양한 예측모델을 통해 단기간 수온예측을 시도함으로써 어떠한 모델이 수온예측분야에 더욱 적합한지를 제시하는 것에 목적을 두었다. 예측을 위해 사용한 데이터는 국립수산과학원에서 해양 관측부이를 통해 관측한 2016년부터 2020년까지 동해 지역(고성, 양양, 강릉, 영덕)의 수온 데이터이다. 또한 예측을 위한 모델로는 시계열 데이터 예측에 우수한 성능을 보이는 Long Short-Term Memory (LSTM), Bidirectional LSTM 그리고 Gated Recurrent Unit (GRU) 기법을 사용하였다. 기존 연구가 LSTM만을 활용하였던데 반해 이번 연구에서는 LSTM 외에 다양한 기법을 적용함으로써 각 기법의 예측 정확도와 수행시간을 비교하였다. 연구결과, 1시간 예측을 기준으로 모든 관측지점에서 Bidirectional LSTM과 GRU 기법이 실제값과 예측값의 오차가 가장 적은 것으로 확인되었으며, 학습시간에 있어서는 GRU가 가장 빠른 것으로 확인되었다. 이를 통해, 예측 오차를 줄이면서 정확도를 향상하기 위한 수온예측에는 Bidirectional LSTM을 활용하고 대잠작전처럼 정확도 외에 실시간 예측이 필요한 분야에 있어서는 GRU 기법을 활용하는 방안이 더욱 적절할 것으로 판단된다.