아무르불가사리에 기인한 환경적, 경제적 피해는 해마다 증가되고 있습니다. 우리나라 남해와 동해 바다에 널려 있는 불가사리들이 최근 서해안에서도 급속히 늘어나고 있습니다. 특히 러시아 해역에 서식하는 아무르 불가사리의 개체수가 급증해 어장을 황폐화 시키고 있습니다. 이로 인하여 엄청난 번식력과 포식력을 지닌 아무르불가사리가 살아있는 조개류를 먹어치우고 있어서 어민들의 피해가 막심합니다. 이 논문은 변형되어진 아무르불가사리의 구조적 특징과 방사대칭 특성을 이용하여 불가사리 영상을 복원하는 복원기법으로 불가사리의 인식률을 높게 하여 불가사리 퇴치에 많은 도움이 될 것으로 기대합니다.
불가사리로 인한 어업 피해액은 연간 100억원에 이른다. 전복과 조개 등 어패류를 먹어치우는 불가사리는 강한 번식력에 어장 황폐화의 원인이 되고 있다. 불가사리는 해양 생태계에 뚜렷한 천적이 없고 세계적으로 불가사리의 개체수가 늘어나고 있는 것으로 추정하고 있다. 아무르불가사리는 단일 색상이 아니고 상황에 따라 변하는 변온동물이며, 방사대칭인 특징은 있지만 상황에 따라 외형이 많이 달라지므로 인식하기가 매우 어렵다. 이 논문은 아무르불가사리의 인식을 높이기 위하여 여러 개의 아무르불가사리의 개체들이 있을 때에 아무르불가사리로 인식하기 위한 간단한 기법을 제안하고자 한다.
삼면이 바다인 우리나라의 연안에 번식력과 포식성이 매우 강한 아무르불가사리의 개체수가 매년 급증하고 있다. 더욱이 아무르불가사리는 살아있는 어패류를 먹기 때문에 양식 어민들의 피해가 매우 크다. 따라서 불가사리를 구제하거나 불가사리의 개체수의 변화 및 이동 경로 파악 등을 위하여 수중 영상에서 불가사리 개체를 인식하는 기술은 매우 중요하다고 할 수 있다. 본 논문에서는 아무르불가사리의 형태적 특징 분석을 이용한 개선된 인식 방법을 제안하였다. 제안한 인식 방법은 아무르불가사리의 형태적 특징인 오목과 볼록에 대한 추출 정보가 부족한 경우를 위해 제안된 개선된 인식 방법이다. 바다 속에서 촬영되는 불가사리의 영상에서 불가사리의 형태적 특징을 모두 추출하는 것은 매우 어렵다. 따라서 제안하는 인식 방법은 다양한 아무르불가사리 영상에서 개체를 인식하는데 효과적이다. 실험결과, 제안한 기법의 인식률은 92.5%로 기존 기법보다 우수한 성능을 보였다.
본 연구에서 진행된 전자선과 불가사리 분말을 이용한 탈수슬러지 함수율 저감 시스템으로 슬러지를 전처리한 후 탈수함으로 최소 15 % 이상의 탈수효율 증대로 인한 탈수케이크의 부피감소 및 이에 따른 처리비용의 절감을 가져올 것으로 사료된다. 또한 물리적 개량단계에 이용되는 불가사리 분말은 해양생태계에 악영향을 주는 불가사리의 이용범위를 확대함으로 불가사리 구제 및 수매사업의 활성화와 해양환경보전에 이바지할 수 있다.
수산업의 해적생물인 불가사리를 이용하여 칼슘보충제를 개발하기위해 불가사리 소화효소에 의한 가수분해 조건과 불가사리 골판 분말의 이화학적 특성에 대하여 분석하였다. 불가사리 소화효소에 의한 가수분해 조건은 온도 $55^{\circ}C$에서 12시간동안 실시하는 것이 적절하였다. 불가사리 골판 분말의 겉보기밀도는 아무르불가사리 $1.1{\pm}0.0g/cm^3$, 별 불가사리 $1.2{\pm}0.0g/cm^3$이었으며 median size는 아무르불가사리 $10.738{\mu}m$, 별불가사리 $11.799{\mu}m$이었다. 폴리아크릴산나트륨의 첨가농도에 따른 불가사리 골판 분말의 분산성은 0.0%에서 6시간, 0.1%에서 3일, 0.2%에서 20일, 0.4%에서 30일까지 양호하였으며 염산에 대한 화학반응속도는 별불가사리 0.053 mL/sec, 아무르불가사리 0.057 mL/sec, 탄산칼슘 0.063 mL/sec이었다. 불가사리 골판 분말의 원소 조성은 칼슘이 아무르불가사리 98.95%, 별불가사리 98.52%이었으며 XRD상 분석결과, 탄산칼슘의 형태로 존재하였다. 이상과 같은 연구결과로 미루어 볼 때 불가사리 골판은 칼슘보충제의 소재로 사용이 가능할 것으로 판단된다.
이 논문에서는 다양한 불가사리 영상을 판단하여 불가사리를 인식하는 기법을 제안하고자 한다. 아무르불가사리의 단일개체를 인식하는 경우는 불가사리의 오목 특성과 단선 특성을 이용하여 불가사리 여부를 판단할 수 있으나, 다중개체의 경우는 오목과 단선을 이용한 불가사리의 특징 추출이 불가능하기 때문에 불가사리로 인식할 수 없다. 따라서 다중개체의 영역 중심 모멘트와 장선을 이용하여 장선의 표준편차, 장선별 표준편차 값, 상대각 표준편차, 유효편차수 등의 특징을 이용한 인식 기법을 제안하고자 한다. 제안한 기법의 실험 결과 장선의 표준편차 조건이나 상대각의 유효편차수 조건을 만족하지 못하여 인식에 실패한 경우도 있었으나 약 95%의 높은 인식률을 보였다.
패턴을 이용한 불가사리 특징 검출은 불가사리의 오목 특징과 볼록 특징을 모두 검출하기 어려우며 또한, 오목과 볼록을 구분 할 수도 없다. 오목과 볼록은 아무르불가사리의 중요한 구조적 특징으로서 반드시 찾아야 할 특징이며 오목과 볼록을 분류함으로서 차후 불가사리 인식에서도 필요하다. 따라서 본 논문에서는 아무르불가사리의 주요 특징인 오목과 볼록 특징을 추출하는 기법을 제안한다. 이 기법은 다방향 선형 스캐닝을 이용하여 오목과 볼록의 특징점 후보군을 형성하고 이 후보군에서 특징점을 결정한 후 추출된 특징점에 컨벡스 헐 알고리즘을 적용하여 오목 특징과 볼록 특징을 구분한다. 제안한 기법은 불가사리의 주요 특징인 오목 특징과 볼록 특징을 구분하여 효과적으로 추출한다. 따라서 향후 불가사리 인식을 위한 연구에 기여할 것으로 기대한다.
성게의 정자를 이용한 생물검정은 해양환경의 독성평가에 널리 사용되고 있다. 그러나, 국내산 성게류의 경우 산란기가 3~11월로 겨울에는 생물검정 실칩이 불가능한 단점이 있다. 이를 보완하기 위하여 겨울에 산란이 가능한 아무르불가사리(Arterias amurensis)를 생물검정용으로 개발하였다. 불가사리류의 생식과 발생과정은 성게류와 유사하므로 성게류를 이용한 실험 방법을 아무르불가사리에 적용할 수 있다. 그러나, 생물검정 실험 결과의 유효성은 실험조건에 의하여 달라질 수 있으므로, 본 연구에서는 실험 결과에 큰 영향을 미칠 수 있는 조건들 즉. 수정막의 발달 시간, 정자와 알의 비율, 정자의 활력이 유지되는 시간, 정자의 노출 시간, 그리고 시료의 염분 범위 등을 최적화 하고자 하였다. 수정막의 발달이 완전하게 이루어지는 최소 시간은 60분이었고, 시료에 주입할 정자와 알의 비율은 3,000이상일 때 수정률이 높게 유지되었다(70%이상). 정자의 활력은 해수에 희석한 후 3시간 이상이 경과하면 급격히 감소하였다. 정자의 노출시간은 20~60분의 범위에서 구리에 대한 $EC_{50}$이 크게 달라지지 않았다(변동계수: 17%).실험에 적절한 시료의 염분 범위는 26~38 psu이었다. 아무르불가사리 정자의 민감도는, 일반적으로 해양환경 평가에 흔히 사용되는 생물들의 민감도 범위의 중간 정도에 해당하였다. 따라서 아무르불가사리의 정자는 해양환경 평가를 위한 생물검정용으로 적합한 것으로 여겨진다.
본 연구에서는 폐수산자원인 불가사리와 조개껍질 분말을 이용한 탈수보조제(물리개량제)의 가능성을 확인하였다. 불가사리와 조개껍질을 이용한 탈수보조제는 유가자원 소모라는 기존의 탈수보조제의 문제점을 보완하여 폐자원의 자원화라는 이점이 있으며 탈수케이크의 함수율을 효과적으로 낮추어 주어 소각등의 후속공정에 도움을 줄 수 있는 것으로 사료된다. 뿐만아니라 천연 비료로 사용되어지는 불가사리의 활용이라는 점에서 탈수슬러지 퇴비화등 자원 재이용에의 적용성 또한 증대시킬 수 있다.
1971년과 1978년에 제주도의 서귀포 앞 , 수심 50-60m 인곳에서 채집된 거미불가사리류를 동정한 결과, 폐사미 목, 침거미불가사리 과에 속하는 1 신종으로 확인되어 Ophiacantha linea, 선침거미불가사리로 명명하여 기재한다. 본종은 복완판과 측완판의 복면에 줄무늬가 있는 것이 특징이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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