• 한국물환경학회지
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• 제22권3호
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• pp.513-520
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• 2006

The effect of chlorination on disinfection byproducts (DBPs) production from bloom-forming freshwater algae including 7 strains of cyanobacteria and 6 strains of diatoms was investigated. The release and degradation of hepatotoxin (microcystins) by the chlorination on Microcystis under differential condition of the chlorination time and dose were also investigated. The disinfection byproducts formation potentials (DBPFP) of cyanobacterial species and diatoms were ranged from 0.017 to $0.070{\mu}mol\;DBPs/mg$ C and from 0.129 to $0.708{\mu}mol\;DBPs/mg$ C respectively. Among three major groups of DBPs, haloacetonitrils (HANs) was major product in most test strains except Aphanizomenon sp. and Oscillatoria sp. Haloacetic acids (HAAs) was less than 5 % of total DBPs. Chloroform and dichloroacetonitril (DCAN) were dominant compounds in trihalomethanes (THMs) and HANs respectively. After 4 hours chlorination of toxic Microcystis aeruginosa under the dose range of 0.5 to $10mg\;Cl_2/L$, the concentration of intracellular microcystins decreased, but dissolved dissolved microcystins concentration increased with the treatment of more than $3mg\;Cl_2/L$. However the total amount of microcystins was almost constant even at $10mg\;Cl_2/L$ of chlorination. To conclude, our results indicate that the chlorination causes algal cell lysis and release of intracellular microcystins in the intact form to surrounding waters.

• ALGAE
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• 제33권3호
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• pp.279-290
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• 2018

Microalgae have been utilized in diverse industries including aquaculture. Among the microalgae, dinoflagellates are known to have various bioactive compounds, and thus the interest in their application to industry has increased. In order to test their potential as food materials for aquaculture animals, the crude protein contents and compositions of amino acids of six dinoflagellates Heterocapsa rotundata (family Heterocapsaceae), Ansanella granifera (Suessiaceae), Alexandrium andersonii (Ostreopsidaceae), Takayama tasmanica (Brachidiniaceae), Takayama helix, and Gymnodinium smaydae (Gymnodiniaceae) belonging to diverse families were analyzed. The percentage of the amount of the crude protein relative to dry weight of T. tasmanica was the highest (65%) and that of A. andersonii was the lowest (26%). However, the highest percentage of total detected amino acids in crude protein was found in A. andersonii (98.2%). In all six dinoflagellates, glutamic acid was the most dominant amino acid in crude protein. However, the second main amino acid was aspartic acid for H. rotundata, A. granifera, T. helix, and G. smaydae, but were arginine and leucine for A. andersonii and T. tasmanica, respectively. Furthermore, T. tasmanica and T. helix did not have taurine and gamma-aminobutyric acid, whereas the other dinoflagellates possessed them. The percentages of essential amino acid contents of the dinoflagellates met the requirement levels for juvenile shrimps. In addition, the dinoflagellates were not toxic to the brine shrimp Artemia salina. Compared with the other microalgae reported so far, H. rotundata and A. andersonii can be used for arginine-rich diets, T. tasmanica for valine and leucine-rich diets, A. granifera for histidine-rich diets, T. helix for threonine-rich diets, and G. smaydae for lysine-rich diets. Therefore, based on their biochemical composition and toxicity to Artemia, the dinoflagellates could be used as essential amino acid sources for cultivating animals in the aquaculture industry.

• ALGAE
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• 제19권4호
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• pp.293-301
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• 2004

여수해만에서 분리한 Gymnodinium catenatum의 성장에 있어서 최적 수온과 염분 조건을 파악하기 위해 수온 6단계,염분 5단계의 조합에 의한 30단계의 배치배양을 실시하여, 성장속도를 계산하였다. C. catenatum은 약 18${^{\circ}C}$ 이상의 수온과 전 염분단계에서 0.3day$^{-1}$ 이상의 성장속도를 보였으며 수온의 감소와 함께 성장속도도 감소하였다. 하지만 염분은 성장에 그다지 영향을 미치지 않았다. 최대성장속도(0.5day$^{-1}$)는 수온 25${^{\circ}C}$와 염분 30psu에서 얻어졌다. 따라서, 수온과 염분에 따른 성장속도를 고려할 때, C. catenatum은 이른 여름부터 가을까지 한국남해연안해역에서 서식 가능한 것으로 판단된다 이 종의 출현을 예측하기 위한 모델식은 $\mu$ = 0.005-T$^2$ - 0.0001164 T$^3$ - 0.063-S + 0.005-S$^2$ - 0.00007608-S$^3$ - 0.003-T-S + 0.00005308-T$^2$-S로 나타났다. 한편. 수온 18${^{\circ}C}$와 염분 30psu 조건하에서 6단계의 광도 실험을 실시한 결과, 광량에 따른 C. catenatum의 성장은 $\mu$ = 0.16 (I - 10.4)/(1+21.8), (r=0.96)의 관계식으로 Ks는 42.6$\mu$mol m$^{-2}$s$^{-1}$, I$_0$는 10.4$\mu$mol m$^{-2}$s$^{-1}$이었다. 따라서 수온, 염분과 광 조건만을 고려할 경우 C. catenatum은 고수온기 한국 남해 내만과 연안해역에서 우점종으로 출현할 가능성이 높을 것으로 판단되었다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2004년도 춘계학술발표회
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• pp.81-84
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• 2004

Control of Sediment is very important in prawn farm due to the eruption of toxic material such as W1ionized H2S, NH3 and NO2-. In this study, column test study, column with filter media such as activated carbon, zeolite, oyster shell and iron chloride to evaluate the reduction of toxicity from sediment ammonia-N(NH3) was effectively removed by Zeolite and oyster shell. It was indicated that ammonium ion(NH4+) was removed by ion exchange of zeolite. And the ammonia in the column of oyster shell was existed as the form of NH4+, which is not toxic for prawn because oyster shell was stably kept around pH 8. Therefore, some of ammonia(NH3) was reduced by oyster shell. Hydrogen sulfide and COD were effectively removed by adsorption of activated carbon and a partial removal of hydrogen sulfide was accomplished by Oyster shell. Phosphorous was removed by activated carbon, oyster shell and iron chloride. In prawn farm, the concentration of ammonia was increased with increase of pH by algae photosynthesis in the column of activated carbon, zeolite and iron chloride, but it was revealed that pH was stably kept in the column of oyster shell.

• 한국환경과학회지
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• 제14권7호
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• pp.649-655
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• 2005

Microcystis aeruginosa is common form of cyanobacteria (blue-green algae) capable of producing toxic heptapeptide (microcystin) that cause illness or death. The comparison of molecular genetic method with the morphological characteristics of cyanobacteria was conducted. We have designed PCR primers (JJM98F, JJM1141R) for cyanobacterial 16S rRNA and phycocyanin intergenic spacer (PC-IGS) gene domain. To confirm the production of microcystins, PCR primers for the N-methyltransferase (NMT) domain of microcystin synthetase gene mcyA were designed using 21 cyanobacteria strains Most of isolated strains from the Nakdong River was classified as Microcystis aeruginosa and the similarities were $99\%$ with M. aeruginosa AF 139292. $38.1\%$ of isolated strains contained microcystin synthesis gene. NMT (N-methyltransferase) were not detected in isolated strain in several strains, which means non-toxic. However, the NMTs of the strains were detected during the cultivation.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권spc1호
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• pp.1167-1181
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• 2021

녹조 현상과 관련하여 독성물질을 배출하는 남조류 4종의 경우 유해 남조류로 지정하여 관리하고 있으며, 물리적인 모형을 이용한 예측 정보도 함께 발표하고 있다. 그러나 조류는 살아 있는 생명체로 물리 역학에 따른 예측에 어려움이 있으며, 기상, 수리·수문, 수질 등 수많은 인자에 의한 영향을 고려하기가 쉽지 않다. 따라서, 최근 머신러닝을 이용한 녹조발생 예측 연구가 많이 진행되고 있다. 본 연구에서는 경북 영천에 소재한 보현산댐과 영천댐을 대상으로 랜덤 포레스트 모형을 이용하여 유해남조류 발생에 영향을 미치는 수질인자의 특성중요도를 분석해 보았으며, 이 중 가장 높은 특성중요도를 나타낸 수온을 이용하여 머신러닝과 딥러닝을 이용하여 유해남조류 발생을 예측하고 그 정확성을 확인하였다. 특성중요도 분석 결과, 수온과 총질소(T-N)이 공통적으로 높게 나왔으며, 인공신경망(ANN)을 이용한 유해남조류 발생예측에서도 실제와 근접한 값이 예측되어 앞으로 녹조관리를 위해 유해남조류 예측이 필요한 저수지의 경우 이를 활용할 수 있음을 확인하였다.

• 생태와환경
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• 제40권3호
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• pp.379-386
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• 2007

계면활성제의 주된 원료이며 Estrogenic hormone으로 알려진 nonylphenol이 수중생태계 먹이망의 하등생물군 성장에 미치는 독성영향을 파악하고자, 배양중인 조류(Microcytis aeruginosa), 편모충(Diphylleia rotans), 소형 (Brachionus calyciflorus) 및 대형동물플랑크톤(Daphnia magna)에 다양한 농도로 제작된 NP을 처리하고 각 개체군의 성장 및 동물플랑크톤 B. calyciflorus, D. magna의 발생특성을 각각 조사하였다. 예비실험을 통하여, 투여농도는 개체군에 따라 조류(0.01, 0.05, 0.10, 1.00mg $L^{-1}$), Diphylleia rotans (0.5, 1, 2.5, 5, 10 ${\mu}g\;L^{-1}$), Brachionus calyciflorus (0.1, 0.5, 1, 2.5, 5 ${\mu}g\;L^{-1}$), Daphnia magna (0.5, 1, 5, 10, 50 ${\mu}g\;L^{-1}$) 등으로 $4{\sim}5$단계 농도를 처리하였으며, 독성효과는 각 개체군의 현존량 변화로 산정 하였으며 실험은 각각 3회씩 반복 실행하였다. 분석결과, 예상했던 것처럼 모든 개체군은 NP농도가 증가할수록 강한 성장 억제를 보였다. 조류실험에서는 0.05 mg $L^{-1}$, D. rotans와 B. calyciflorus는 공히 10 ${\mu}g\;L^{-1}$, 대형동물플랑크톤 D. magna는 5.0 ${\mu}g\;L^{-1}$부터 각각 유의한 성장억제를 보였다. Nonylphenol에 대한 각 개체군의 $EC_{50}$은 B. calyciflorus (2.49 ${\mu}g\;L^{-1}$) < D. rotans (3.49 ${\mu}g\;L^{-1}$) < D. magna (7.61 ${\mu}g\;L^{-1}$) < M. aeruginosa (47 ${\mu}g\;L^{-1}$) 의 순으로 나타나 NP에 대해 조류세포가 가장 강한 내성을 보인 반면 B. calyciflorus가 가장 약한 것으로 나타났다. 또한 동물플랑크톤의 발생에 있어서 B. calyciflorus는 NP농도$(0.1{\sim}1{\mu}g\;L^{-1})$, D. magna는 이보다 약간 높은 NP농도 $(0.5{\sim}5{\mu}g\;L^{-1})$에서 공히 내구란이 형성되지 않았다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 조류섭식자인 편모충이나 동물플랑크톤은 모두 nonylphenol에 대하여 조류보다 내성이 극히 약하며 특히 발생계에 치명적인 영향을 받기 때문에 NP가 유입되는 수계에 있어서 섭식자 소멸로 인한 식물플랑크톤 대발생의 인자로 작용할 수 있음을 시사해 주고 있다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권5_3호
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• pp.979-989
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• 2022

본 연구는 유독 와편모조류 Alexandrium pacificum의 조기 감지 여부를 조사하기 위해 홀 소자 센서(Hall element sensor)를 활용하여 진주담치(Mytilus edulis)와 참굴(Crassostrea gigas)의 패각운동(shell valve movements, SVMs) 변화를 살펴보았다. 무독성 조류 Isochrysis galbana에 대한 SVMs는 M. edulis와 C. gigas에서 모두 증감이 관찰되지 않았다. 하지만 마비성 패독(paralytic shellfish poisoning, PSP)을 유발하는 A. pacificum에 노출됨에 따라 M. edulis와 C. gigas는 폭로 전후로 약 12시간 동안 평균 SVMs가 각각 1.25 times/hr에서 2.13 times/hr 그리고 2.23 times/hr에서 8.91 times/hr로 증가하였다. M. edulis는 A. pacificum에 노출되고 1시간 이내에 SVMs가 증가한 뒤 점차 감소한 추세를 보였지만, C. gigas는 노출 후 4시간까지도 높은 SVMs를 보여, C. gigas가 M. edulis보다 유독 와편모조류에 대한 민감성이 높은 것으로 보였다. 따라서 이러한 결과들은 유독 와편모조류 A. pacificum의 출현 시 조기 감지를 할 수 있는 생물모니터링 시스템 체계 구축에 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제2권1호
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• pp.58-65
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• 1999

Fibrocapsa japonica (Raphidophyceae) is regarded as a harmful algal bloom organism in Japanese waters, where it has been linked to fish kills. Fibrocapsa is a common species in New Zealand coastal waters, particularly in the Hauraki Gulf, where it has regularly bloomed in the spring under E1 Nino climate conditions for the past six years. The New Zealand isolate had 1.4 times more total polyunsaturated acids than the Japanese isolate under the same growth conditions, suggesting that eicosapentaenoic acid in particular coold be used as a discriminating chemotaxonomic marker. The molecular probes tested showed no differential binding of the raphidophytes to lectins, but oligonucleotide probes targeted F. japonica ribosomal RNA bound specifically to both isolates. Neither strain was toxic in mouse or neuroblastoma bioassays. There is no evidence that the New Zealand F. japonica isolates investigated to date produce ichthyotoxins.

• 환경위생공학
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• 제14권1호
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• pp.80-87
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• 1999

According to the fact that algae, which is usually used as a biosorbent, contains chlorophyll, we used the chlorophyll as an adsorbent. In this study, chlorophyll is immobilized by agar, which was made of platan, oak, ginkgo and pine. We investigated the removing capacity of biosorbents to toxic heavy metals (Pb, CU, Cd, Zn) in the single ion solution. Then the experimental parameters were pH, reaction time and concentration of heavy metal ions.The optimum conditions for the adsorption of heavy metals were as follows : pH range was 4~5, reaction time was 40mon, and the highest ratio of the removing rate was 50~70 ppm. The order of the amount of Pb, Cu and Cd removed was specified as oak > ginkgo > pine > platan in these conditions and as pine > ginkgo > oak > platan at Zn. Fro the results of the desorption experiments, we found that the heavy metal with the highest ratio of desorption in the single ion adsorbent was Cu.