• 제목/요약/키워드: marine ecosystem

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한국 동해 독도 주변 천해 및 사면해역의 대형저서동물군집 (Macrobenthic Faunal Assemblages on the Soft-Bottoms around Dokdo in the East Sea, Korea)

  • 최진우;현상민;김동성;김웅서
    • Ocean and Polar Research
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    • 제24권4호
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    • pp.429-442
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    • 2002
  • 독도 주변해역의 퇴적물에 살고 있는 대형저서동물에 대한 생물상과 분포양상을 보기 위하여 독도를 중심으로 방사형으로 5개 조사선을 설정하여 수심이 150 m내외의 얕은 곳에서는 반빈그랩으로, 수심이 500 m 이상인 곳에서는 박스코어를 사용하여 1999년 9월과 2000년 5월에 두 차례에 걸쳐 생물채집이 이루어졌다. 독도주변의 대륙붕에서의 퇴적상은 모래로 구성되어 있었으며, 대륙사면역의 퇴적상은 모래가 많이 포함되어 있었고, 울릉분지 내의 퇴적상은 니질이 우세한 퇴적상을 보여 대비가 되었다. 총유기탄소의 함량은 표층에서는 1%전후의 값을 보이고 있으나 정점별 함량 차이가 2배정도 나고 있다 독도 주변 해역의 사면역에 분포하는 대형저서동물을 조사한 결과 8개의 동물문(Phylum)에 속하는 15개 분류군들로 구성되어 있었으며, 조사해역에서 가장 우점한 동물군으로는 다모류로서 전체 출현개체수의 80.6%를 차지하였고, 연체동물(6.2%), 갑각류(4.0%), 성구동물(3.9%), 원생동물문의 유공충류(2.8%), 유형동물(1.4%) 순으로 우점하였다. 대륙사면의 우점종은 짧은더듬이달걀발갯지렁이(Exogone veugera)(40.9%), Cossura longicirrata(8.4%), Tharyx sp.(6.6%), Scalibregma inflatum(4.9%), Aglaophamus malmgreni(4.7%), Aricidea ramosa(3.8%), Sigambra tentaculata(3.7%) 등이었다. 대륙붕에서의 우점종은 Chone sp.가 전체 개체수의 49.3%를 차지하여 가장 우점하는 종이었고, Tharyx sp.(18.4%), Ophelina acuminata(6.7%), Chaetozone setosa(3.8%), Myriochele sp.(3.3%), Glycera sp.(2.6%), Aedicira sp.(2.4%) 등이었다. 다모류군집의 섭식 유형은 심해의 사면역에서는 표층퇴적물식자가 전체 다모류 개체수의 54.7%를 차지하여 가장 많은 비중을 차지하였고, 천해의 붕단역에서는 여과식자가 전체의 49.7%를 차지하여 가장 우점한 섭식유형이었다. 서식밀도는 울릉분지의 정점 A19에서 5종류의 저서생물과 152개체/m^2$로 가장 낮은 서식밀도와 빈약한 종조성을 보였고, 사면역의 정점에서는 평균 서식밀도가 3100개체/m^2$였다. 대륙붕에서는 평균 456개체/m^2$의 서식밀도를 보였다. 다모류의 출현종 유사도에 의한 집괴분석과 배열법의 결과 독도를 중심으로 남북에 위치한 정점들은 종조성에 차이를 보였다. 퇴적물 깊이 따른 저서동물의 수직분포 양상은 표층에서 가장 많은 개체수가 분포하며 깊이가 증가할수록 감소하는 양상을 보였다.

구멍갈파래(Ulva australis) 생육제어 효과 증진을 위한 화합물 및 고온의 복합처리 (Simultaneous Application of Chemicals and Temperature for the Effective Control of Trouble Seaweed Ulva australis)

  • 김진석;김보관;곽화숙
    • Weed & Turfgrass Science
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    • 제7권1호
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    • pp.35-45
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    • 2018
  • 갈파래 속(Ulva spp.) 해조류는 연안에서 자주 대발생되어 생태환경과 산업활동에 여러 가지 문제를 일으키기 때문에 이를 해결할 수 있는 방안이 요구된다. 본 연구에서는 화합물과 온도를 이용하여 구멍갈파래(Ulva australis, ULAUS)의 대발생 경감에 보다 효과적으로 활용될 수 있는 기술을 확립하고자 연구를 수행하였다. 그 결과, 화합물간의 혼합처리에 의해 각각의 단독처리보다도 ULAUS 엽상체 고사에 있어서 상승효과를 나타내는 혼합물 조합 3건($H_2O_2$+N-vanillylnonanamide; $H_2O_2$+nonanoic acid; $H_2O_2$+sodium citrate)을 탐색하였다. 아울러, peracetic acid 100 ppm, sodium percarbonate 100 ppm, hydrogen peroxide 30 ppm, sodium chlorite 200 ppm, menadione sodium bisulfite (MSB) 4 ppm 처리 시 $25^{\circ}C$보다는 $40^{\circ}C$의 온수로 처리할 때, ULAUS 사멸을 현저하게 증진시킬 뿐만 아니라 보다 빠른 시간 내에 고사시키는 효과를 나타내었다. 공시된 화합물 중에서 peracetic acid, sodium percarbonate, hydrogen peroxide가 보다 좋은 효과를 보였다. 마찬가지로 $40^{\circ}C$ 온수에 sodium citrate 1,000 ppm (pH 3.0) 또는 acetic acid 200 ppm (pH 3.5)을 처리할 때에도 ULAUS 엽상체 고사에 상승적 작용을 보였는데 이들 화합물 용액 산도(pH)를 8.0으로 하였을 때에는 상가적 작용을 나타냈다. 따라서 이들 결과는 향후 환경 친화적으로 갈파래 대발생을 제어하기 위한 실용화 기술 중의 한 가지로서 발전시킬 수 있을 것으로 사료된다.

북극 동물플랑크톤 Calanus glacialis TCTP (Translationally Controlled Tumor Protein)가 산화적 스트레스 상태에서 E. coli 세포의 저항성에 미치는 효과 (The Effect of Translationally Controlled Tumor Protein (TCTP) of the Arctic Copepod Calanus glacialis on Protecting Escherichia coli Cells against Oxidative Stress)

  • 박유경;이창은;이형석;고혜연;김소진;이성구;김정은;임정한;홍주미;김려옥;한세종;김일찬
    • 생명과학회지
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    • 제30권11호
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    • pp.931-938
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    • 2020
  • TCTP는 다양한 진핵생물에서 풍부하게 존재하는 단백질 중에 하나이며, 암, 세포 증식, 유전자 조절 등과 관련된 세포의 생리학적 기작에서 중요한 역할을 담당하는 것으로 알려져 왔다. 더구나, TCTP는 dithiothreitol (DTT)나 hydrogen peroxide (H2O2)에 의해 유도되는 산화적 스트레스에 대한 저항성에 관여하는 중요한 단백질로 주목 받아 왔다. 한편, 극지역 서식 생물들은 강한 자외선에 의해 발생한 활성산소를 조절하기 위한 다양한 항산화 방어체계를 가지고 있다. 본 연구에서는 북극 동물플랑크톤 Calanus glacialis에서 분리된 TCTP가 산화적 스트레스 하에서 E. coli 세포의 저항성에 미치는 효과를 관찰하였다. C. glacialis에서 분리된 TCTP 유전자(ORF 522 bp) 서열을 분석하였고, 약 23 kDa의 재조합 단백질을 제작하였다. 관찰 결과, TCTP 재조합 단백질이 E. coli 세포에서 과발현 되었을 때, 세포들은 H2O2에 의해 유도된 산화적 스트레스에 대한 저항성이 증가하는 것을 확인하였다. 본 관찰을 통해, 북극 C. glacialis TCTP 단백질의 항산화 조절자로서의 역할에 대한 가능성을 처음으로 제시하였다.

참전복, Haliotis discus hannai 치패의 생존과 산소소비에 미치는 phenol의 독성 영향 (Toxic Effects of Phenol on Survival and Oxygen Consumption of the Abalone Juvenile, Haliotis discus hannai)

  • 김흥윤
    • 한국수산과학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.496-504
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    • 1997
  • 원유중의 유독성 오염원인 페놀이 참전복 치패의 생존과 호흡대사에 미치는 독성 영향을 염분별로 조사하였다. 그리고 급성 및 만성 독성농도의 페놀에 노출시킨 개체를 페놀이 없는 해수에 옮겨 생존을 측정과 함께 대조군의 대사율로 도달하는데 소요되는 기간을 산소소비를 지표로 조사하였다. 1. 페놀에 대한 참전복 치폐의 $24\~96$시간 반수치사 농도는 염분 $24\%_{\circ}$$32\%_{\circ}$에서 각각 $52.2\~9.3mg/\ell$34.3\~6.5mg/\ell$로서 페놀의 치사독성은 저염분에서 높았다. 2. 급성독성 시험농도에서 측정한 산소소비는 저농도에서는 대조군에 비하여 다소 높거나 비슷한 호흡량을 보였으나 페놀의 농도가 높고 염분이 낮을수록 산소소비량은 낮았다. 3. 아치사 농도에서 15일 노출 후의 생존율은 염분 $24\%_{\circ}$에서 페놀 $0.8mg/\ell$$1.6mg/\ell$ 노출군은 각각 $78\%$$53\%$였고, 노출시간이 경과함에 따라 생존율은 계속 감소하는 경향을 보였다. 염분 $32\%_{\circ}$에서 페놀 $1.2mg/\ell$$2.4mg/\ell$ 노출군의 생존율은 각각 $83\%$$65\%$였고, 노출 후 10일 이후에는 생존을 감소가 적었다. 4. 아치사 농도에서 15일 사육하며 노출시간별로 측정한 산소소비는 노출 후 4일 동안은 대조군과 비슷한 대사율을 보였으나 노출이 지속될수록 산소소비량은 감소하였으며, 염분별로는 저염분에서 산소소비는 낮았다. 5. 페놀 5, 10 및 $20mg/\ell$ 96시간 노출시킨 후 참전복의 회복 생존율은 염분 $24\%_{\circ}$에서는 $43\~87\%,\;32\%_{\circ}$에서는 $58\~94\%_{\circ}$의 높은 생존율을 보였다. 그리고 대조군의 대사율로 도달하는 소요기간은 폐널농도가 높을수록 저염분에서 소요기간이 길었다. 6. 아치사 농도에서 15일간 노출시켜서 조사한 회복 생존율은 염분 $24\%_{\circ}$에서는 $66\~84\%,\;32\%_{\circ}에서는 $ 73\~88\% $였다. 그리고 대조군의 대사율로 도달하는 소요기간은 저염분에서 길었으며, 급성독성을 초래하는 고농도에 노출된 실험군에 비하여 소요시간도 길었다.

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한국 서해안 2개 갯벌지역 수평망식 굴, Crassostrea gigas의 성장과 폐사 비교 연구 (Comparisons of Growth and Mortality of the tidal flat Oyster Crassostrea gigas by the Net Bag Rack Culture System in Two Districts in Western Korea)

  • 모기호;박영제;정의영;김영길;정충훈;한경남
    • 한국패류학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.45-54
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    • 2012
  • 한국 서해안 2개 지역에서 수평망식 갯벌굴의 성장과 폐사에 미치는 갯벌 환경요인의 영향을 밝히기 위하여 갯벌굴 양식장의 특성을 조사하였다. 갯벌굴의 양식 적지는 주로 서해안에 산재되어 있으나 지역별 생육환경 및 성장특성은 아직까지 전혀 조사된 바가 없어 양식적지 선정에 어려움을 겪고 있다. 따라서 본 연구에서는 수평망 양식이 이루어지고 있는 충남 태안지역과 서산지역에 대한 갯벌굴의 성장 및 수질, 저질 등에 관한 기초 환경조사를 실시하였다. 하계 및 동계의 기온과 수온, 염분 등은 갯벌굴의 생존에 큰 영향을 미치는 것으로 판단되며, 양식여건은 서산에 비해 태안지역이 좀 더 적합한 것으로 나타났다. 갯벌굴의 성장과 사망률을 측정한 결과 태안지역이 서산지역에 비해 높은 성장률과 낮은 사망률을 보였다. 폐사율 역시 종료 시점인 2011년 6월에 서산지역의 폐사율이 높았다. 수평망식 갯벌굴의 성장은 태안지역이 서산지역 보다 더 높게 나타났다. 갯벌굴 종패의 성장 및 경제성 확보가 가능한 적정 수용밀도는 $50{\times}80cm$ 크기의 플라스틱 양성망의 경우 200개체 내외가 적절한 것으로 여겨진다. 갯벌굴의 양식 적지 선정 및 우량종패의 입식과 적정 밀도로의 선별 분산은 갯벌굴의 성장과 폐사에 크게 영향을 미칠 뿐만 아니라 양식의 성패를 좌우할 수 있는 것으로 나타났다. 한국 정부에서는 2012년부터 갯벌굴을 수산물 10대 고부가가치 전략품목으로 선정하여 친환경 양식 산업으로 육성하고 있다.

일본 고베시(神戶市) 포트아일랜드 가로녹지 구조 유형 연구 (A Study on the Structure Style of Street Green Spaces on Port Island, Kobe, Japan)

  • 곽정인;한봉호;노태환;곽남현
    • 한국조경학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.62-74
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    • 2015
  • 본 연구는 일본 고베시(神戶市) 해안 매립도시인 포트아일랜드 가로녹지의 지형구조별 도로 유형, 주변 토지이용, 식재구조를 조사 분석하여 녹지량이 풍부한 가로녹지 식재기법 사례를 제공하고자 수행하였다. 포트아일랜드(총면적 826ha)는 일본 내에서도 최초의 인공섬으로 항만시설과 본격적인 도시기능시설을 겸비한 해상문화도시이다. 연구대상지내 $55{\sim}285m^2$ 면적의 조사구 11개소를 설정하여 조사 한 결과, 가로녹지의 지형구조는 마운딩형, 사면형, 사면+평지형, 평지형의 4개 유형으로 구분되었고, 인접한 도로의 폭에 따라 지형구조가 변화하였다. 인접한 도로의 차선이 많아서 소음, 공해물질 등 영향을 많이 받는 지역은 마운딩형, 사면형, 사면+평지형 등의 지형구조와 광폭의 다층구조 녹지대를 조성하였고, 도로차선이 적은 지역인 경우, 평지형의 지형구조와 화관목 위주의 관목을 식재하여 가로띠녹지를 조성하였다. 인접한 토지이용은 공공기관, 공동주택지, 주상복합지, 상업업무지 등이었고, 식재개념은 중로(4차선)의 경우 완충+경관기능, 소로(2차선)의 경우 경관기능이었다. 식재종은 대만풍나무, 녹나무, 조구나무, 참죽나무, 담팔수, 은행나무, 벚나무, 느티나무, 종가시나무, 향나무, 목련, 철쭉류, 동백나무, 꽃댕강나무 등 다양하게 나타났다. 식재밀도는 교목층 0.02~0.08(0.04)주/$m^2$, 아교목층 0.02~0.08(0.04)주/$m^2$이었고, 녹피율은 교목층 40.0~173.7(93.0)%, 아교목층 2.1~79.8(34.9)%, 관목층 17.9~64.2(4.13)%이었다. 녹지용적계수는 교목층 $1.43{\sim}6.67(4.13)m^3/m^2$, 아교목층 $0.02{\sim}2.01(0.85)m^3/m^2$, 관목층 $0.14{\sim}0.58(0.26)m^3/m^2$이었다. 포트아일랜드 가로녹지의 녹피율은 서울시 주요 가로녹지에 비해 높은 수준이었고, 특히 관목층 녹피율과 녹지용적계수는 우리나라 주요 가로녹지와 비교하였을 때 많은 차이가 있었다. 본 연구 결과는 현재 우리나라에 조성되고 있는 해안 매립기반 도시의 가로녹지 조성 시 지형구조, 식재구조, 식재기능 등을 고려하여 다양한 기능을 수행하는 가로녹지 조성기법 사례지로 응용이 가능할 것으로 판단된다.

InSAR 긴밀도 영상을 이용한 남극 장보고기지 인근 정착해빙의 연간 변화 분석 (Analysis of Annual Variability of Landfast Sea Ice near Jangbogo Antarctic Station Using InSAR Coherence Images)

  • 한향선;김연춘;진효림;이훈열
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.501-512
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    • 2015
  • 남극 장보고 과학기지가 위치한 동남극 테라노바 만의 정착해빙은 해양 생태계 및 쇄빙선의 운항에 큰 영향을 미치고 있다. 따라서 테라노바 만의 정착해빙에 대한 시공간적 변화 연구가 수행될 필요가 있다. 이 연구에서는 2010년 12월부터 2012년 1월까지 테라노바 만이 촬영된 총 62개의 COSMO-SkyMed 영상 레이더(Synthetic Aperture Radar; SAR) 영상을 이용하여 1-9일의 시간적 기선거리를 가지는 38개의 간섭쌍을 구축하였고, 각각의 간섭쌍에 대한 긴밀도를 분석하였다. 정착해빙은 해안에 고착되어 시간적 위상오차가 작았으며, 최대 9일의 시간적 기선거리를 가지는 간섭쌍에서도 0.3 이상의 높은 긴밀도를 유지하였다. 이와 같이 정착해빙의 작은 시간적 위상오차에 기초하여, 각각의 긴밀도 영상에서 0.5 이상의 긴밀도가 공간적으로 균질하게 관찰되는 영역을 정착해빙으로 정의하였다. 유빙과 바다는 해류와 바람에 의해 유동하여 시간적 위상오차가 크기 때문에 낮은 긴밀도를 보였다. 긴밀도 영상에서 바다와 구분이 어려운 유빙은 SAR 후방산란강도(amplitude) 영상에서 유빙 표면의 균열(crack)을 관찰함으로써 검출하였다. 긴밀도 및 SAR 영상으로부터 검출된 정착해빙과 유빙의 면적을 산출하였고, 시간에 따른 해빙의 면적변화를 분석하였다. 테라노바 만의 정착해빙 면적은 3월 이후 증가하여 7월에 최대 $170.7km^2$을 나타냈고, 10월부터 감소하는 것으로 나타났다. 유빙의 면적은 2-5월에 증가하고, 정착해빙의 면적이 급격히 증가하는 5-7월에 감소하였다. 긴밀도 영상에서 분석된 테라노바 만의 정착해빙 면적을 장보고 과학기지의 자동기상관측기구로 측정된 기온 및 풍속과 비교하였다. 정착해빙 면적은 기온의 증감과 약 2개월의 시간차를 가지는 역의 상관관계를 나타냈다. 반면 풍속과 정착해빙의 면적은 서로 매우 낮은 상관성을 보였다. 이는 테라노바 만의 정착해빙 면적 변화가 풍속보다는 기온에 더 크게 영향을 받는다는 것을 의미한다.

안정동위원소를 이용한 서해연안 실뱀장어의 먹이 습성 (Food Habits of the Glass eel Anguilla japonica in the West Coast Estuaries of Korean Peninsula Determined by Using C and N Stable Isotopes)

  • 김정배;이원찬;김대중;성기백;최희구;최우정;황학빈;홍석진;김형철;박성은;심정희;강창근
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제18권4호
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    • pp.206-213
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    • 2013
  • 실뱀장어는 산란장인 마리아나해구에서 산란 및 부화과정을 거쳐, 뱀장어 자어인 렙토세팔루스 단계에서 북적도 해류와 쿠로시오 해류를 따라 회유하면서 변태과정을 거치게 된다. 변태된 실뱀장어는 동중국해를 지나 우리나라 연안으로 올라오는데 실뱀장어의 먹이원에 대해서는 알려진 바가 없었다. 실뱀장어 먹이원은 안정동위원소 비값을 측정하여 수서 생태계에 존재하는 먹이망에 의한 단계별 증가율을 해석함으로써 가능하다. 2012년 4월에 채집된 자연산 실뱀장어의 탄소 및 질소 안정동위원소를 측정하여 먹이원을 밝히기 위하여 실뱀장어 ${\delta}^{13}C$${\delta}^{15}N$를 분석하고 서해안 및 동중국해 북부해역의 가용 가능한 입자유기물질에 대한 값들을 분석, 비교하였다. 우리나라 서해안에서 채집된 실뱀장어의 ${\delta}^{13}C$값은 $-20.7{\pm}0.1$‰, ${\delta}^{15}N$값은 $5.0{\pm}0.2$‰로 나타났다. 실뱀장어의 가용 먹이원으로 추정되는 입자유기물질 중 서해안의 ${\delta}^{13}C$값은 $-24.0{\pm}0.3$‰이고, ${\delta}^{15}N$값은 $2.8{\pm}0.4$‰이었고, 동중국해 북부해역의 ${\delta}^{13}C$값은 $-24.5{\pm}0.5$‰이고, ${\delta}^{15}N$값은 $0.8{\pm}0.3$‰이었다. 일반적으로 알려진 영양단계에 따른 동위원소 분별 비값 증가율을 고려할 때, 본 연구에서 나타난 서해안과 동중국해의 POM과 서해안에서 채집된 실뱀장어의 ${\delta}^{13}C$${\delta}^{15}N$값의 차이는 서해안과 동중국해의 입자유기물질이 자연산 실뱀장어의 먹이원으로써 이용되지 않았다는 것을 알 수 있었다. 따라서, 우리나라 연안에서 채집되는 실뱀장어는 뱀장어 자어인 렙토세팔루스에서 변태과정을 거친 이후에는 먹이를 섭이하지 않고 회유하는 것으로 나타났다.

Post-2020 국가 보호지역 목표 설정을 위한 국제동향 고찰 - 생물다양성협약 결정문 및 글로벌 목표 성취현황 분석을 중심으로 - (A Review on the International Trends for Establishing Post-2020 National Targets Relevant to Protected Areas - Focused on the CBD Decisions and Aichi target-11 Achievement Status -)

  • 허학영
    • 한국환경생태학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.601-609
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    • 2020
  • 본 연구는 생물다양성협약(CBD)의 보호지역 관련 주요 논의 동향을 분석하고 2020 생물다양성목표(Aichi target-11)의 성취 정도에 대한 고찰을 통해, 우리나라의 보호지역 관련 Post-2020 국가 정책방향 및 목표 설정을 위한 시사점을 도출하고자 하였다. 생물다양성협약의 보호지역 관련 결정문으로는 1995년 채택된 2개의 결정문(Decision II/7, II/8)을 시작으로, 제7차 당사국총회(2004)에서 보호지역 관련 이상적인 청사진을 제시한 보호지역실행프로그램(PoWPA)을 채택(Decision VII/28)하였다. 2010년에 보호지역 관련 핵심 이슈 10가지를 제시한 Decision X/31과 함께 "생물다양성 전략계획 2011-2020" 중 하나로 보호지역 관련 목표인 Aichi Target-11이 설정되었다. Aichi Target-11 성취 현황을 살펴보면 글로벌 차원에서 육상은 지구 토지면적의 15%, 해양의 7.4%가 보호지역으로 지정되어 있으며, 우리나라는 육상 16.63%, 해양 2.12%가 보호지역으로 지정되어 있는 것으로 나타났다. 하지만 효과적이고 공정한 관리, 생물다양성 및 생태계서비스에 중요한 지역 보호, '기타 효과적인 지역기반 보전수단(OECMs)'을 밝혀내고 보호지역과 연계하는 것 등은 글로벌 목표 성취에 많이 미흡한 것으로 나타났다. Post-2020 글로벌 생물다양성프레임워크(Post-2020 GBF)의 초안을 살펴보면 1차 초안('20.1월)에서는 다단계의 목표를 제시하고 있는데, 2030년 까지 생물다양성에 있어 특별히 중요한 지역의 최소 60% 보호, 전체 육지 및 해양 지역의 최소 30% 보호, 이 중 최소 10%는 엄격한 보호(strict protection)를 목표로 제시하고 있다. 개정된 초안('20.8월)에서는 이를 간결하게 2030년 까지 전 지구의 최소 30%라는 하나의 양적 목표를 제시하고, 이들 지역이 "생물다양성 보전에 중요한 지역을 중심으로 효과적이며 잘 연결된 보호지역과 OECMs 시스템"을 통해 보호 및 보전되어야 한다는 질적 목표를 가미하였다. Post-2020 GBF의 보호지역 관련 목표와 우리나라의 현황 및 기 수립된 국가계획 내용 반영을 통한 국가 목표를 제안해 보면, 육상의 경우 국토면적의 30%, 해양의 경우 관할해역의 10% 정도로 설정하고 질적인 부분의 성취를 위한 세부 목표(sub-targets) 설정을 통해 성취 수단을 강화할 필요가 있을 것으로 판단된다.

알지네이트-폴리비닐알콜 블랜드 항균 필름 제조를 위한 카다놀 함량의 영향 (Effect of Cardanol Content on the Antibacterial Films Derived from Alginate-PVA Blended Matrix)

  • 안희주;강경수;송윤하;이다해;김문호;이재경;우희철
    • 청정기술
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    • 제28권1호
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    • pp.24-31
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    • 2022
  • 오늘날 다양한 용도로 사용하고 있는 석유계 플라스틱은 지구 환경 및 생태계에 큰 위협을 주는 존재로서 이를 대체하기 위한 방안을 찾기 위해 범세계적으로 각 분야에서 많은 노력이 가해지고 있다. 이런 관점에서 본 연구에서는 생분해성 특성을 지닌 해양 바이오매스 유래 알지네이트에 석유계 기반의 폴리비닐알콜(Poly vinyl alcohol; PVA)을 10 wt% 혼합하여 알지네이트 기반 폴리비닐알콜 블렌드 필름(alginate-based PVA blend films)을 수용액상으로부터 캐스팅하여 제조하였다. 가교제로는 글루타르알데히드가 사용되었으며, 필름에 항균성을 부여하고자 캐슈넛껍질액으로부터 추출된 알킬 페놀계 바이오오일인 카다놀(cardanol) 성분을 0.1 ~ 2.0 wt% 범위로 첨가하였다. 이렇게 제조된 블렌드 필름의 특성을 알아보기 위하여 푸리에변환 적외선 분광법(FTIR), 열중량분석(TGA), 인장강도, 팽윤도 및 항균성 등을 측정하였다. FTIR과 열중량분석, 인장강도 결과들은 주성분인 알지네이트에 PVA가 하나의 매트릭스 상을 이루며 잘 분산되어 있음을 보여주었고, 특히, 단일 성분일 때 약점으로 알려진 알지네이트의 취성(brittle)과 PVA의 약한 열적 내구성이 블렌드를 이루면서 PVA와 알지네이트 기능기들의 가교 및 수소결합으로 인하여 열적, 기계적인 물성들이 향상됨을 보였다. 카다놀 성분의 첨가는 황색포도상구균과 대장균에 대한 항균성을 크게 향상시켜 60 min 접촉시간에서 황색포도상구균의 사멸율은 98% 이상이고, 대장균의 경우 약 70%의 우수한 향균 성능을 나타냈다. 알지네이트-PVA 블렌드에 대한 최적 항균성은 카다놀이 0.1 ~ 0.5 wt% 범위이었다. 이상의 결과들을 볼 때, 카다놀을 함유한 알지네이트-PVA 블렌드 필름은 식품 포장제 및 여러 항균소재로서 응용할 수 있을 것으로 판단된다.