개체군은 진화적 단위이자 개체군 통계적 단위로서, 생물학적 침입의 과정은 개체군의 생태적, 진화적 동태에 기인한다. 개체군의 공간구조는 개체군 동태에 영향을 줄 수 있으며, 분산이 반드시 동반되는 생물학적 침입에 대한 연구에서는 공간구조를 고려할 필요가 있다. 메타개체군 이론은 공간구조를 가진 개체군에 대한 대표적인 접근으로, 주로 생태학 및 진화생물학 연구에 활용되고 있다. 메타개체군은 공간적 구조를 가진 개체군의 동의어로 여겨지기도 하지만, 용어의 모호한 사용을 피하기 위해서는 절멸 가능성이 고려되는 경우에 한해 정의되어야 한다는 비판이 있다. 침입 초기 단계의 개체군은 높은 절멸 가능성을 가지는 경우가 많으므로, 메타개체군 이론을 적용하기에 용이하다. 한편, 침입 초기 개체군의 생태적·유전적 특성은 분산의 영향을 크게 받기 때문에, 메타개체군 이론은 개체군 수준에서 침입성의 변화와 침입 가능성을 설명하는 강력한 도구가 될 수 있을 것으로 생각된다. 그러나, 한국에서 침입생물에 대한 생태학적 연구는 주로 종 수준의 분포 변화에 대해 이루어지고 있고, 메타개체군 개념을 적용한 경우가 드문 실정이다. 메타개체군 이론을 활용한다면, 국내 연구가 상대적으로 미진했던 개체군 단위의 침입 기작을 보다 상세히 규명할 수 있을 것으로 생각된다. 본 연구에서는 실제 침입생물에 미치는 메타개체군의 영향을 쉽게 파악하기 위해 침입생물 메타개체군이 자연적인 분산 거리를 넘어서 연결되는지 여부에 따라 장거리와 중거리 두 가지 규모로 나누는 체계를 활용할 것을 제안하였다. 메타개체군 개념에 입각한 침입생물 연구가 침입의 기작을 이해하고 장래의 침입 리스크를 예측·관리하는 데에 도움을 줄 것으로 기대한다.
선박이 배출하는 안정수(ballast water)는 외부로부터 유해 생물들이 유입되어 전파해 오는 주요경로로써, 해양환경 변화를 초래하는 매우 중요하고 위험한 일중의 하나이다. 그러나 이에 대한 효과적인 처리방법은 아직까지도 미흡한 상태이다. 선박 안정수에 포함되어 타지역으로부터 옮겨지는 외래침입생물 처리방안의 하나로, 강 전리방전 기술을 적용하여 고 밀집 산소와 물분자로부터 고농도 수산자유기(OH: hydroxyl radical)를 전리, 발생시켜서 활성입자를 신속히 확산시켜 비교적 낮은 수산기농도하에서 유해성 침입생물을 소멸 처리하는 환경 친화적 녹색 청정처리방법을 제안하였다. 제안된 기술은 대상물의 처리 후 부수적으로 발생할 수 있는 처리잔류물이 전혀 발생하지 않으며, 화학 약제를 사용하지 않는 저렴한 처리방법으로 선박안정수의 침입생물을 안전하게 처리할 수 있는 자연치유적 신기술이다.
해양에 적조가 발생하면 해수의 산소결핍 현상을 유발하고 동식물의 성장과 생존에 필수적인 태양광을 차단하여 해양 동물뿐 아니라 식물에게까지 치명적 피해를 준다. 또한, 대형 선박의 안정수(ballast water) 유입시 안정수 내에 포함되어 그들의 생활공간을 이동하면서 선박으로부터 다시 유출될 때 신생활공간에 외래 생물체로 침입하여 그곳의 기존 생태계를 파괴시키거나 교란하는 외래침입생물체는 해양생태계 환경파괴의 주범이다. 따라서 이들 두 종류의 해양생물은 부분적으로 상관성을 지니는 해양수산업계의 천적이며, 해양생태환경 파괴의 원인 제공자로써 마땅히 과학적 방법으로 제거되거나 방지되어야 한다. 이 논문은 해양수산업 계에 막대한 피해를 끼치며 해양생태환경 파괴의 주범으로 등장한 적조생물과 외래침입생물체들이 해수로부터 제조한 플라즈마 반응생성물에 처리된 결과를 분석하여 그 응용성을 조사하였다.
외래생물은 생물다양성을 감소시키는 주요 요인들 중 하나로 인식되고 있다. 도입된 외래생물에 대한 지속적인 모니터링과 위해성평가를 통한 관리방안 수립은 외래생물 관리정책의 핵심을 이룬다. 본 연구에서는 일본, 독일-오스트리아, 벨기에 등의 생태계 위해성평가 기법 및 적용 사례를 제시하여 합리적인 외래생물 관리 도구를 소개하고자 하였다. 일본은 생태계 등에 외래생물이 미칠 수 있는 부정적인 영향을 방지하고자 특정외래생물을 지정하여 수입과 사육 등을 금지하고 있다. 지정 기준은 토착생물에 대한 포식, 경합 및 구축, 환경의 교란 및 유전적 교란 등의 생태계의 피해, 인간의 생명 또는 신체와 관련한 피해, 농림수산업에 대한 피해 정도이다. 독일-오스트리아 블랙 리스트 정보시스템은 외래생물의 생물다양성에 대한 위해성, 분포 정도와 박멸 방안을 평가하여 블랙 리스트, 화이트 리스트 및 그레이 리스트로 구분하고 있다. 주로 외래생물의 생물다양성과 생태계의 구조와 기능에 대한 영향을 중점적으로 고려하며 인체 건강에 대한 피해나 농림수산업 등에 대한 경제적인 피해는 고려하지 않는다. 벨기에의 하모니아 정보시스템에서는 외래생물의 환경에 대한 영향과 국내에서의 침입 단계를 평가하여 블랙 리스트, 감시 리스트, 경계 리스트로 구분한다. 생태계위해성 평가를 위한 주요 항목은 잠재적 분산능력 또는 침입성, 보존가치가 높은 서식지로의 침입, 토착종에 대한 부정적인 영향, 생태계 기능의 변화, 국내에서의 침입 단계 등이 있다. 이러한 방법들은 국내 외래생물의 관리우선순위를 부여하기 위한 생태계위해성 평가 프로토콜을 수립하는데 도움이 될 수 있을 것이다.
선박이 배출하는 안정수(ballast water)는 외부로부터 유해 생물들이 유입되어 전파해 오는 주요경로로써, 해양환경 변화를 초래하는 매우 중요하고 위험한 일중의 하나이다. 그러나 이에 대한 효과적인 처리방법은 아직까지도 미흡한 상태이다. 선박 안정수에 포함되어 타 지역으로부터 옮겨지는 외래침입생물 처리 방안의 하나로, 강 전리방전 기술을 적용하여 고 밀집 산소와 물분자로부터 고농도 수산자유기(OH: hydroxyl radical)를 전리, 발생시켜서 활성입자를 신속히 확산시켜 비교적 낮은 수산기농도 하에서 유해성침입생물을 소멸 처리하는 환경 친화적 녹색 청정처리방법을 제안하였다. 제안된 기술은 대상물의 처리 후 부수적으로 발생할 수 있는 처리잔류물이 전혀 발생하지 않으며, 인공적 화학성분의 약제를 사용하지 않는 저렴한 처리방법이므로 대ㆍ소형 원양선박의 안정수에 들어있는 외래침입생물의 타 지역 해양확산을 안전하게 처리할 수 있는 자연치유적 신기술이다.
침입탐지 시스템 중 하나인 오용탐지 시스템은 축적된 침입패턴 정보를 이용하기 때문에 새로운 침입에 대하여 새로운 정의가 필요하다. 이러한 문제점을 극복하여 새로운 침입에 대하여 일일이 정의하지 않고 자동으로 새로운 규칙을 생성하도록 하는 것이 좀 더 바람직하다. 본 논문에서는 새로운 규칙을 찾기 위한 방법으로 생물의 진화과정을 모델링한 유전자 알고리즘(GA)을 이용하였다. GA는 계산에 의존한 방법에 비하여 전역적인 해를 구할 때 더 효율적이다. GA를 이용하여 규칙을 자동 생성하고 침입을 탐지할 수 있는 규칙을 찾아가는 방식을 제안하였다. 실험 결과에서는 GA를 이용하여 자동 생성된 규칙으로 40~60%의 탐지율로 침입을 탐지할 수 있다는 것을 확인하였다.
자유수산기는 단분자 제조공정으로 분자, 원자 층에서 가공되어 기타 활성입자와 함께 얻어지며, 20% 이상의 고 밀도 질량 비는 양산공정에 중요한 의미를 부여한다. 자유수산기가 선박안정수의 외래침입 생물과 적조처리 및 양식수체 정화에도 효과적인 새로운 처리기술로 선박 안정수에 포함되어 타 지역으로부터 옮겨지는 외래침입생물 처리 방안의 하나로, 강 전리방전 기술을 적용하여 고 밀집 산소와 물분자로부터 고농도 수사자유기(OH: hydroxyl radical)를 전리, 발생시켜서 활성입자를 신속히 확산시켜 비교적 낮은 수산기농도 하에서 유해성침입생물을 사멸 처리하는 환경 친화적 녹색 청정처리방법을 제안하였다.
자유수산기는 단분자 제조공정으로 분자, 원자 충에서 가공되어 기타 활성입자와 함께 얻어지며, 20% 이상의 고 밀도 질량비는 양산공정에 중요한 의미를 부여한다. 자유수산기가 선박안정수의 외래침입생물과 적조처리 및 양식수체 정화에도 효과적인 새로운 처리기술로 선박 안정수에 포함되어 타 지역으로부터 옮겨지는 외래침입생물 처리 방안의 하나로, 강 전리방전 기술을 적용하여 고 밀집산소와 물분자로부터 고농도 수산자유기(OH: hydroxyl radical)를 전리, 발생시켜서 활성입자를 신속히 확산시켜 비교적 낮은 수산기농도 하에서 유해성침입생물을 사멸 처리하는 환경 친화적 녹색 청정처리방법을 제안하였다.
국제환경기구(GEF)의 해양환경 위해 지정 대상의 하나인 선박안정수 처리기술로써, 선박 안정수에 포함되어 타 지역으로부터 이동되는 유해성외래침입생물 처리방안을 제안하였다 alpha-AL$_2$O$_3$ 유전장벽층 전극에 의한 강 전리방전 기술을 적용하여 주위 산소와 물분자로부터 고농도 수산자유기(OH : hydroxyl radical) 및 활성입자( OH, $O_2$+, O (1D), HO$_2$)를 전리, 발생시켜서 이들을 해수에 신속히 용해 확산시켜 비교적 낮은 ∼20mg/L 정도의 수산기농도 하에서 유해성외래침입생물을 소멸 처리하는 환경 친화적 녹색 청정 처리기술이다. 제안된 기술은 대상물의 처리 후 부수적으로 발생할 수 있는 처리잔류물이 전혀 발생하지 않으며, 인공적 화학성분의 약제를 사용하지 않는 저렴한 처리방법으로 대ㆍ소형 원양선박의 안정수에 포함되어 있는 유해성외래침입생물의 타 지역 해양확산을 방지하고 안전하게 처리할 수 있는 자연치유적 신기술이다.
지속가능한 DMZ 일원의 생태복원 추진을 위해 DMZ 생태교란지에서 복원공법 모니터링을 실시하였다. 본 실험은 강원도 인제군, 철원군 및 경기도 연천군의 DMZ 내(450m2)에서 진행되었으며, 흰민들레, 구절초, 매발톱, 질경이, 꿀풀이 공시식물로 사용되었다. 각 대상지의 식생유형별 시공방법에 따른 침입종 억제효과를 알아보기 위해 2022년 4월부터 9월까지 일반식생기반재와 특수식생기반재로 처리된 실험구의 전체 피도, 도입종 피도, 침입종 피도, 초장, 출현종 등을 측정하였다. 전체 피도는 세 곳 모두 일반 기반재보다 특수기반재에서 더 높게 나타났으나 대상지에 따라 침입종 피도가 미치는 영향은 달랐다. 도입종의 피도는 인제, 철원, 연천에서 동일하게 흰민들레가 가장 높은 수치를 보였고, 특수기반재에서 보다 높은 피도를 보였다. 폭염 및 폭우로 6월 이후 흰민들레가 감소하면서 구절초, 매발톱의 피도가 점차 증가하였으며 기반재 간의 큰 차이는 없었으나 일부 지역에서는 구절초 피도가 특수기반재보다 일반기반재에서 더 높게 나타났다. 또한, 모든 지역에서 질경이와 꿀풀의 생장은 미미하였다. 같은 처리를 했음에도 대상지별로 소재식물의 출현 여부, 생장률, 침입종의 피도 등이 다른 것으로 보아 복원지의 환경 여건에 따라 적용해야 하는 종, 시공방법, 주변 완충지역의 범위 등에 차이를 두어야 할 것으로 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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