• 한국해양학회지:바다
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• 제15권1호
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• pp.16-24
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• 2010

Skeletonema costatum, Chaetoceros didymus, Alexandrium tamarense 그리고 Heterosigma akashiwo의 인 제한에 따른 용존태 유기인(dissolved organic phosphorus; DOP)의 이용성과 alkaline phosphatase(APase)의 활성을 살펴보기 위해 실내실험을 실시하였다. S. costatum, C. didymus, A. tamarense 그리고 H. akashiwo는 인 공급원으로써 용존태 무기인 (dissolved inorganic phosphorus; DIP) 이외에 phosphomonoester와 nucleotide 화합물을 이용하여 성장을 유지할 수 있었다. S. costatum, C. didymus, A. tamarense 그리고 H. a/wshiwo의 APase 활성은 배양액내의 DIP가 각각 $0.30\;{\mu}M$, $0.33\;{\mu}M$, $2.04\;{\mu}M$과 $0.63\;{\mu}M$에서 최초로 활성을 보였으며, 최대활성은 각각 $0.01\;pmol\;cell^{-1}\;hr^{-1}$, $0.11\;pmol\;cell^{-1}\;hr^{-1}$, $1.63\;pmol\;cell^{-1}\;hr^{-1}$와 $0.19\;pmol\;cell^{-1}\;hr^{-1}$였다. APase 활성은 종에 따라 다르게 나타났지만, 최대 활성은 DIP의 흡수속도보다도 높아 인이 제한된 환경에서 효과적으로 DOP를 가수분해하여 성장을 유지 할 수 있을 것으로 보인다. 따라서 DOP의 이용능력은 적조 플링크튼의 성장뿐만 아니라 종간경쟁에도 기여할 것으로 생각된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제13권4호
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• pp.325-332
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• 2008

2007년 남해동부해역에서 발생한 Cochlodinium polykrikoides 적조의 발생, 진행 및 소멸현상을 식물플랑크톤, 물리 화학적 환경요소와 기상자료를 이용하여 분석하였다. 2007년 남해동부해역에서 C. polykrikoides 적조발생은 3단계로 특징 지을 수 있다. 첫 단계는 예년에 비해 예외적으로 강하게 지속된 남풍에 의해 남해중부해역에서 이미 발생한 C. polykrikoides 적조가 8월 초에서 8월 말 조사해역으로 간헐적으로 유입되면서 C. polykrikoides 개체수 변화가 크게 나타난 시기이다. 두 번째 단계는 8월 말에서 9월 중순 풍향이 남풍에서 북동풍으로 변화하여 외해수가 유입되고 적조발생 호적환경이 조성된 단계로 고밀도의 C. polykrikoides가 출현한다. 마지막 단계는 9월 중순이후 태풍 '나리'의 영향으로 많은 양의 폭우로 인한 연안해역의 저염분화가 C. polykrikoides의 호적 성장환경을 파괴되고, 경쟁 식물플랑크톤의 우점화로 C. polykrikoides가 소멸하는 시기이다. 이상의 결과들은 2007년 남해동부해역에서 고밀도로 장기간 지속된 C. polykrikoides 적조발생 기작을 설명 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권6_1호
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• pp.1255-1272
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• 2023

위성영상 기반 클로로필-a (chlorophyll-a) 농도는 전지구 기후변화 연구를 위해 장기간의 시계열 자료로 생산되고 있으며, 시간합성 또는 다종위성 자료의 병합(merging)을 통해 결측이 없는 자료의 생산이 요구된다. 그러나 한반도 주변 해역에서의 위성영상 기반 클로로필-a 농도와 관련된 연구는 단일 해색센서로 산출하여 계절적 특징을 평가하거나 연구해역에 적합한 알고리즘을 제시하는 연구가 주로 수행되었다. 본 연구에서는 한반도 주변 해역에서의 공간 커버리지가 높은 클로로필-a 농도 산출을 위해 정지궤도 해색센서 GOCI-II와 극궤도 센서(MODIS, VIIRS, OLCI)의 원격반사도(Remote Sensing Reflectance) 병합자료를 이용하였다. 연구결과 산출물의 공간 커버리지는 극궤도 해색센서 자료보다 약 30% 증가하여 구름으로 인한 결측을 보완하였다. 그리고 현장 관측자료와 함께 Ocean Colour Climate Change Initiative (OC-CCI)와 GlobColour에서 제공하는 전지구 클로로필-a 합성장 자료와의 비교를 통해 정확도를 정량적으로 제시하고자 하였다. 그러나 현장관측 자료의 절대적인 수 부족으로 유의미한 통계적 결과는 제시하지 못하였지만, 전지구 자료와의 비교 결과보다 과소 추정 경향을 확인하였다. 또한 적조와 같은 해양재해·재난 대응 목적의 활용성 평가를 위해 2013년 동해에서 발생한 대번성 사례와 정성적으로 비교하여 정지궤도 해색센서 단독 결과보다 OC-CCI와 유사하게 나타나는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 산출한 결과를 사용하여 향후 인공지능모델 기반의 예측 연구와 아노말리(anomaly) 활용 연구를 수행할 예정이며, 이를 통해 우리나라 연안해역에서 발생하는 클로로필-a 이벤트 모니터링에 유용하게 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제18권1호
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• pp.1-12
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• 2013

황해 중동부 해역에서 2012년 9월에 동서방향으로 설정된 단면과 금강 하구 외측 저염수 지역의 정박지점에서 음향탐지기를 이용하여 음향 후방산란 구조(acoustic backscatter profile)를 측정하였으며 CTD로 물성구조도 관측하였다. 수심 50 m 부근 해역에 발달한 해저사주 주변에서 조석전선이 형성되었다. 이 사주의 동쪽에서 저조 때 음향탐지기로 관측된 내부파는 파고가 약 15 m, 평균파장이 500 m정도이며, 파형이 비선형 오목형 파(depression wave)였다. 이 내부파는 남동쪽으로 흐르는 조류가 사주를 지나면서 만든 조석내부파로 해석되었다. 약한 비선형성 단독 내부파 이론을 적용하였을 때 오목형 내부파들의 전파속도는 약 50 cm/s 정도이고, 주기는 16~18분 정도로 계산되었다. 강한 음향 산란층이 국지적으로 7 m 정도 상승된 지역의 해면에서 Dinoflagelates Cochlodinium에 의한 적조가 관찰되었다. 금강하구 외측 정박지점에서 한 시간간격으로 관측한 물성구조는 해륙풍과 조류에 따른 염분약층 깊이 변동을 보여 주었다. 창조류가 북동쪽으로 강하게 흐르고 육풍이 서쪽으로 7 m/s 이상 불었을 때에는 염분약층이 일시적으로 상승하였고, 음향구조 영상은 해면 하 약 5 m까지 복잡한 구조를 보였는데 포획과 관입 형태를 갖는 강하고 약한 산란신호의 기울어진 음향구조가 수 십초 간격으로 교대로 나타났다. 표면 혼합층에서의 이러한 음향구조는 황해 중동부 연안역에서는 처음으로 관측되었다. 음향 후방산란 영상과 탁도 자료는 창조류와 육풍에 의한 표층 취송류가 만드는 수직적인 유속차(shear)에 의해 맑은 하층수가 탁한 상층으로 관입 혹은 포획된 것임을 제시한다.

• 한국환경과학회지
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• 제16권8호
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• pp.941-957
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• 2007

이 연구는 남해안 중부해역의 여름철 전 후 단계를 나누어서 6월부터 10월까지의 2004-2006년 장기간 해양환경 모니터링 및 식물플랑크톤 군집구조를 파악함과 아울러, Cochlodinium 적조발생에 관한 해석에 이용되고자 하는 것이다. 조사해역은 득량만, 고흥연안, 여자만, 가막만, 광양만, 여수연안, 남해연안으로 총 16개 정점이다. 수온은 $19-29^{\circ}C$ 범위로 여름철 여자만에서 두 정점 모두 가장 높은 $29^{\circ}C,\;27^{\circ}C$를 나타내었다. 그러나 8월을 제외한 6월, 7월, 9월, 10월에는 조사정점에 관계없이 큰 차이를 보여주지 않았다. 염분도는 7월과 8월에 여자만과 광양만에서 다른 조사해역에 비하여 약 5-6 정도 낮은 25-27를 나타내었다. 클로로필의 경우도 7월과 8월에 각 조사해역별 큰 차이를 보이고 있다. 특히 광양만은 최고 5배 정도 많은 $15{\mu}gl^{-1}$까지 보였다. 투명도는 수온, 염분도, 클로로필과 다르게 조사기간 동안 해역에 관계없이 거의 비슷한 수준인 2-5m 정도로 보여주고 있다. 용존무기질소도 조사해역 중 광양만의 경우 7월과 8월에 가장 높은 $0.53mgl^{-1}$까지 보여 10배 정도까지 차이를 보였으나, 용존무기인 상대적으로 큰 차이를 나타내지 못하고 있다. 용존무기질소와 클로로필의 관계를 보면 7월에는 임의 상관성을 보여 클로로필의 증가에 따른 용존무기질소가 급속히 소모됨을 알 수 있지만, 8월에는 거의 오히려 양의 상관성을 보여주고 있다. 식물플랑크톤의 평균 세포수는 7월과 8월에 500 cells $ml^{-1}$까지 나타내었고, 대부분 규조류의 비율이 60% 이상 출현되었으나, 8월에 와편모조류의 점유율이 20-30%까지 보였다. 우점종으로는 Skeletonema costatum이 2004년부터 2006년까지 전 해역에 걸쳐 가장 많이 출현되었다. 각 해역별에 출현하는 식물 플라크톤의 집괴분석에 따르면 상호 혼잡되어 분포 되는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 보면 여름철에 가장 큰 해양환경 변화를 보였고, 식물플랑크톤 중 S. costatum은 남해연안의 대표적인 기초생산 종으로 간주된다. 특히 여름철 Cochlodinium 적조는 득량, 가막, 고흥, 여수, 남해해역에서 3년 동안 계속해서 발생된 반면, 여자만과 광양만은 전혀 나타나지 않았다. 뚜렷한 차이점은 용존무기질소 Cochlodinium 적조 형성을 위한 요구량은 수중에 풍부하게 존재하고 있기보다는, 미량이라도 충분히 적조를 유발시키고, 외해역에서도 발생될 수 있다는 뒷받침을 하고 있다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제3권4호
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• pp.65-75
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• 2000

1996년 6월부터 11월까지 적조가 빈번히 발생하는 해역인 행암만과 마산만을 대상으로 종속 영양세균과 엽록소 a 함량에 미치는 환경요인의 역할에 대하여 조사하였다. 본 연구결과에 따르면 마산만과 행암만의 수계환경은 무기영양염의 함량이 뚜렷한 한 차이를 나타내었다. 행암만은 질소영양염이 제한된 수계환경이고, 마산만은 담수의 유입이 많은 초여름과 가을에 인에 비하여 질소의 농도가 높게 나타나 행암만에 비해 인 영양염이 제한되는 수계환경특성을 갖고 있다. 단순회귀분석의 결과에 의하면, 엽록소 a는 행암만에서 강수량 (r=0.813, P<0.05), 인 (r=0.846, P<0.05)과 유의한 상관관계를 나타내었으나 마산만에서는 다른 환경변수와 유의한 상관관계를 나타내지 않았다. 종속영양세균은 행암만 (규산염 규소, r=0.960, P<0.01) 보다 마산만 (강수량, r=0.990, P<0.01 : NO₃-N, r=0.901, P<0.05, 용존성 무기질소, r=0.899, P<0.05 ;N/P mole 비, r=0.952, P<0.05 : 염분, r=-0.934, P<0.05)에서 많은 환경변수들과 유의한 상관관계를 나타냈다. 또한 중회귀분석에 의하면, 엽록소 a는 마산만에서 규산염 규소에 의해 67.8%의 중요도를 나타내었으며 행암만에서 N/P 비에 의해 37.6%의 중요도를 나타내었다. 종속영양세균의 분포는 마산만에서 규산염 규소와 염분에 의해 각각 42.3%와 32.1%의 중요도를 나타내었으며, 행암만에서 규산염 규소에 의해 76.3%의 중요도를 나타내었다. 결론적으로 초여름과 가을사이에 행암만과 마산만에서 담수의 유입은 풍부한 영양원, 유기물과 용존성 무기질소의 증가를 유도하였으며 종속영양세균과 엽록소 a 함량의 변화를 지배하는 주된 환경요인으로 작용하였음을 알 수 있었다.

• 한국광물학회지
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• 제19권4호
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• pp.277-289
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• 2006

황토와 황토 구성 물질 중 철과 알루미늄 함량을 지배하는 점토광물과 철산화광물을 주성분으로 하는 광물약에 대한 적조제거 효율을 조사하여 유효성분을 탐색하였다. 적조생물의 구제효과실험은 $F_2$배지 내에서 배양한 C. polykrikoides에 황토와 광물약을 10 g/L 기준으로 살포하고, 0, 10, 30 및 60분의 시간별로 살아있는 개체수를 광학현미경을 이용하여 3회 이상($3{\sim}5회$) 계수하였으며, 동일한 실험을 3번 반복하여 그 값의 평균 백분율(%)로 표시하였다. 황토의 적조구제효과 실험결과, 5종의 황토 중 철과 알루미늄 함량이 가장 높은 A 황토의 적조구제효율이 99%(60분 경과)로 가장 높게 나타났다. 점토 함유 광물약 중 적석지가 60분경과 시 92%의 제거효율로 가장 높은 구제효율을 보였으며, 감토(91%)>백석지(89%)>수운모(81%) 순의 제거효율을 보인다. 철함유광물약 중 미립의 토상 대자석이 30분 경과 시 100%, 우여량은 60분경과 시 95%의 높은 제거효율을 보인다. 특히 미립의 토상 대자석은 황토의 10%인 1 g/L 투여 시에도 60분 경과 시에 100%의 높은 제거효율을 나타내었다. 또한, 적조 구제기작은 흡착-팽창-연쇄군체 분리-살조로 구분될 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제15권2호
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• pp.225-230
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• 2005

유해성 적조생물 C. polykrikoides가 매년 발생되는 나로도와 반대로 전혀 최초발생이 되지 않는 부산해역을 정점으로 2001년 2월, 5월, 7월, 10월에 걸쳐 환경요인과 식물플랑크톤의 군집 동태를 조사했다. 수온은 7월에 최고 $20-22^{\circ}C$ 범위를 보였고, 염분도는 각 정점별 큰 차이는 없었으며, 최고 34 psu을 나타내었다. chlorophyll $\alpha$의 농도 범위는 $0.01-1.3\;{\mu}g\;1^{-1}$ 암모니아질소는 정점1에서 2월과 5월에 0.15, $0.19 {\mu}mol\;1^{-1}$ 정점2에서 최고 7월과 10월에 각각 $0.22-2.2\;{\mu}mol\;1^{-1}$ 보였다. 질산질소와 아질산질소도 암모니아성질소와 비슷한 변화 곡선을 나타내었다. 인산인은 정점 3, 4, 5에서 최고 $0.01-0.1\;{\mu}mol\;1^{-1}$ 범위를 나타내었다. 실험기간 동안 대부분 규조류가 우점으로 나타났고, 정점1에서 7월과 10월에 최고 30,000, $13{\times}10^3\;cells\;\;1^{-1}$을 보였고, 출현세포의 평균 폭은 정점3에서 최고 $178.11\;{\mu}m$, 세포 길이는 7월에 $337.72\;{\mu}m$였다. 나로도 해역이 부산에 비하여 C. polykrikoides 최초 적조발생의 원인은 아마도 외해로 유입되는 전선에 의해서 성장에 알맞은 환경여건을 만들어 줌과 아울러 다른 와편모조류의 세포형태나 출현 빈도에 영향을 미치는 것으로 보인다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제4권1호
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• pp.71-79
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• 1999

금강에서 외해역으로 전달되는 물질의 수지를 이해하기 위한 연구의 일환으로 금강하구의 영양염의 계절적인 분포를 조사하였다. 1997년에서 1998년간 금강하구의 6개 정점에서 13~24시간동안 연속관측을 통하여 영양염, 부유현탁물질(SPM; Suspended Particulate Matter), 엽록소와 염분을 분석하였으며, 조석자료, 기상자료와 금강 하구언의 담수 방출량 자료도 보조자료로서 사용하였다. 이 연구를 통하여 하구내 영양염의 계절적인 분포의 차이와 이런 현상을 주도하는 요인을 밝히는데 주목적이 있고, 부차적으로 금강하구언 조성 이전과 이후 영양염 분포의 차이를 조사하였다. 금강 배출수내 영양염들의 농도는 계절에 따라 확연히 구별된다. 인산염과 암모니움염은 갈수기에 농도가 높게 나타나는 반면, 풍수기에는 규산염이 높게 나타났고 이때 SPM의 농도도 높게 출현하였다. 그러나 질산염은 연중 일정한 농도를 유지하였다. 이러한 계절적인 차이를 결정하는 주원인은 일차적으로 담수의 유입량이다. 강우에 의한 담수의 희석효과가 이러한 영양염과 SPM의 계절적인 변화를 야기하는 것으로 생각된다. 이러한 과정을 통하여 증가하는 SPM의 농도가 2차적으로 영양염의 분포에 영향을 주는 것으로 생각된다. 조사된 모든 영양염의 주 공급원은 금강에서 유입하는 담수이며 조사된 영양염의 기본적인 분포는 이들이 보존적임을 보인다. 조사를 총괄하여 보면 질산염, 아질산염 그리고 규산염은 계절에 상관없이 거의 보존적인 성격을 나타냈다. 그러나 다른 영양염(인산염, 암모니움염)과 SPM은 계절에 따른 차이가 나타났다. 인산염과 암모니움염은 6월과 10월의 갈수기동안에는 거의 보존적인 성향을 보인 반면, 풍수기와 5월의 조사에서 첨가현상을 보였다. 이러한 첨가현상에 영향을 주는 주 요인은 봄철 대량 번식된 담수성 플랑크톤이 해수와 접촉함에 따라 사멸하고, 이와 동시에 유입된 유기물의 분해와 SPM에 흡착되어잇던 인산염이 용출되는 것으로 생각되며, 저층 플럭스(benthic flux)도 기여하는 것으로 보인다. 하구언 조성 이전과의 비교에서 SPM의 농도가 감소함에 따라 SPM이 하구내 영양염의 재생과정에 미치는 중요성은 현저히 약화되었다. 또한 하구내 영양염의 분포를 결정하는 염분의 분포가 갈수기에는 하구언에서 1~2 km 정도로 근접한 곳에서 염분의 구성이 5~15 psu로 나타나 영양염의 첨가현상등 화학적 변화가 이곳에 집중되고, 풍수기 동안에는 하구 전역에서 이러한 염분분포가 나타난다. 따라서 하구언 조성 이후에 갈수기 동안 하구언에 근접한 일부만이 진정한 하구의 역할을 하고 나머지는 만과 같은 특성을 보이고 있다. 하구언 갑문 폐쇄 이전과 이후의 비교 결과 조석의 차단으로 인한 조류속도의 감소로 인하여 부유현탁물질의 농도가 감소하였으며 영양염류의 농도가 증가하였고, 따라서 식물플랑크톤의 대량번식이 발생할 가능성이 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.2951-2957
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• 2015

유해 유독 적조생물의 대발생은 해양생물 건강성과 수산어족자원에 심각한 피해를 입힌다. 본 연구에서는 미세조류의 대발생을 억제하기 위해 개발된 Thiazolidione 유도체(TD49)와 현장에서 적조생물을 제어하기 위하여 살포되는 황토에 대한 살조능을 조사하였다. 아울러 적조생물 생사판별과 관련된 자가영양생물의 광합성에 영향을 미칠 수 있는 활성엽록소(activity Chl. a), 광합성효율($F_v/F_m$), 전자 전달율(electron transport rate, ETR)등을 평가하였다. 대상적조생물은 유해조류 3종과 비유해 조류 1종을 선택하였으며, 유해조류는 침편모조류 Heterosigma akashiwo, Chattonella marina와 더불어 와편모조류 Heterocapsa circularisquama를 비교하였고, 비유해조류는 은편모조류 Rhodomonas salina에 대하여 평가하였다. 유해조류 3종은 살조물질(TD49)에 의하여 빠른 시간에 세포가 파괴되어 우수한 살조 효과(>80%)를 보인 반면, 황토에 관해서는 살조효율이 30%이하로 낮게 나타났다. 또한 TD49에 대한 유해조류 3종의 살조효율은 H. circularisquama> C. marina> H. akashiwo 순으로 높게 나타났으며, 광합성 효율 및 전자전달율 또한 극히 낮게 나타나, 광합성에 치명적인 영향을 미치는 것으로 사료되었다. 반면, 유해조류 3종에 관해서 황토에 대한 광합성 효율과 전자전달율은 대조군과 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.01). 비유해종 R. salina 은 대조군에 비하여 TD49와 황토의 살조 효과, 광합성효율 및 전자전달율의 차이는 명확하게 나타나지 않았고, 오히려 TD49물질에서 성장에 긍정적인 영향을 미치는 것을 확인하였다. 결과적으로 본 연구에서 TD49물질은 유해적조 생물을 선택적으로 제어 할 수 있으며, 현장 적용시 우수한 살조 효과를 가질 수 있을 것으로 판단된 반면, 황토는 적조생물 제어에 적합하지 않을 것으로 사료되었다.