• Spatial Information Research
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• 제12권3호
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• pp.263-274
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• 2004

본 연구의 목적은 GIS 분석기법에 의해 적조의 발생시기와 생물학적, 해양학적인 인자를 통해 적조의 발생 가능한 시-공간적인 분포를 분석하는 적조정보시스템의 개발이다. 적조의 발생은 1994년까지 남해안에서 산발적으로 일어났다. 그러나 1995년 이후로 남해안과 동해안 전 해역에 걸쳐서 빈번히 광역적인 범위로 적조가 발생하고 있다. 따라서 적조 연구 분야도 최근 중요한 변화가 이루어졌다. 적조 모니터링을 위한 원격탐사, GIS, 퍼지 모델 시스템 등과 같은 다양한 기술 분야가 수행되었다. 본 연구에서는 국내 연안에서 발생한 적조의 발생 범위와 적조 생물, 그리고 해양환경 요소 등을 하나의 지리정보시스템 기반에 의한 적조정보시스템으로 구축하기 위해 각각의 자료를 데이터베이스화하고 적조발생의 공간적 분포를 분석하는데 필요한 자료의 구축 방안을 제시하였다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2006년도 추계학술발표회
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• pp.187-191
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• 2006

적조 종에 따라 해색이 다르다는 점에 착안해 해색 모델로부터 적조 종을 역 추정하는 기술을 개발하는데 있어 기본 입력 변수가 되는 적조 생물에 관한 광학적 특성(흡수, 역산란 특성)을 연구하였다. 실험실 수준에서의 적조 생물의 광특성을 조사하기 위해서 남해에서 채취 된 21종의 적조 생물을 배양하고 spectrophotometer를 이용해 광합성 색소에 의한 흡수계수(absorption coefficient, a)와 역산란 계수 (backscattering coefficient, $b_b$)를 측정하였다. 또한 spectrophotometer를 이용해 측정된 흡수 및 역산란 계수와 클로로필 농도를 이용하여 비 흡광계수 $(a^*)$와 비역산란계수$(b_b^*)$를 계산하였으며 이들 스펙트럼의 모양과 값을 비교하였다. 적조 생물 종에 따른 $a^*$은 파장대 440nm 에서 $0.005-0.06m^2/mg$의 값을 가지며, $b_b^*$의 범위는 $10^{-2}\sim10^{-4}m^2/mg$로 종간 약 100배의 차이가 있었다. 이와 같이 적조생물 종에 따라 스펙트럼의 모양과 값에서 차이를 나타냈으며 21종의 적조 생물 중에서 해색 스펙트럼으로 종간 구분이 가능한 종은 7-8 종이었다. 이 결과는 해색모델 개발에 있어 입력변수로 활용될 것이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.331-336
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• 2012

적조는 유해 조류의 이상 대량번식으로 바닷물의 색이 적색이나 황색으로 변하며, 어패류를 대량으로 집단 폐사시키는 등 바다환경에 좋지 않은 영향을 미치는 전 세계적인 자연현상이다. 국내에서는 90년대 이후로 어패류 양식장에 지속적인 피해를 입히고 있다. 적조 생물에 대한연구는 수산업 피해가 증가함에 따라서 많은 연구가 이루어지고 있다. 그러나 자동으로 적조 이미지를 인식하여서 유해적조를 판별하는 적조이미지 검색에 대한 국내의 연구는 미흡한 실정에 있다. 특히 전 세계적으로 200여종의 적조 생물은 각기 다른 크기와 모양을 가지고 있기 때문에 이미지 인식을 위한 기준 특징을 추출하기 어렵다. 이 때문에 기존이 연구들은 몇 종류의 적조 생물만을 이미지 인식에 이용하고 있다. 본 논문은 이러한 문제를 해결 할 수 있도록 NMF(non-negative matrix factorization, 비음수 행렬분해)와 이미지의 회전각 보정을 이용한 새로운 적조 이미지 인식 향상방법을 제안한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2002년도 추계종합학술대회
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• pp.505-509
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• 2002

남해 중부해역에서 적조발생과 관련해서 적조 다발월인 여름과 초가을에 기온과 마찬가지로 높은 수온을 유지한다. 또한 많은 강수량에 의하여 부유물질 및 영양염류가 증가하고 염분이 대체로 떨어지는 것을 알 수 있었다. 이때 적조의 bloom으로 인하여 대표적인 영양염류인 질소와 인의 값이 떨어진다. 그리고 적조생물의 사후 미생물 분해 작용이 활발하여 산소의 소모가 증가하여 용존산소가 급격히 떨어지고 화학적산소요구량이 높게 나타나는 것을 알 수 있었다. 즉, 해양인자와의 상관성은 적조의 발생조건인 수온이 적당하며 저염분과 부유물질, 클로로필, 질소, 인이 높게 나타났고 용존산소는 적조생물의 인해 낮게 나타났음을 알수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제48권5호
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• pp.23-29
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• 2011

적조에 의한 양식업 및 수산업의 피해가 증가함에 따라서 적조에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 그러나 자동으로 적조 이미지를 인식하는 국내의 연구는 미흡한 실정이다. 적조 생물은 이미지 객체를 일치 할 수 있는 기준 중심 특징이 없기 때문에 인식이 어렵다. 이 때문에 기존이 연구들은 단순히 몇 종류의 적조 생물만을 이미지 분류에 이용하고 있다. 본 논문은 비음수 행렬 분해의 의미 특징과 이미지 객체의 원형율을 이용한 새로운 적조 이미지 인식 방법을 제안한다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제26권4호
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• pp.217-224
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• 2014

Cochlodinium polykrikoides 적조생물은 우리나라 연안에서 가장 빈번하게 적조를 유발하는 생물이다. 적조는 식물플랑크톤의 급격한 번식(algal bloom)으로 발생하기 때문에 적조를 유발하는 적조생물에 대한 최적의 성장조건 정보가 가용하다면 정확한 적조성장 모형 구성이 가능하며, 적조 발생예측에도 활용할 수 있다. 그러나 적조 성장에 영향을 미치는 인자가 빛, 수온, 염분, 영양염류 농도 등으로 다양하고, 적조성장을 제어하는 함수형태가 다양하기 때문에 실험조건의 최적 성장조건에 대한 연구 성과를 활용하여 적조 수치모형에서 활용할 수 있는 최적 성장모형을 구성한 연구는 매우 미흡한 수준이다. 본 연구에서는 우리나라의 대표적인 적조생물에 해당하는 Cochlodinium polykrikoides 적조생물의 최적 성장조건에 관한 연구 자료를 이용하여 다양한 함수형태에 따른 최적 매개변수 추정 및 오차비교 분석과정을 거쳐 적조 모형에서 바로 활용할 수 있는 최적 성장모형을 개발 제시하였다. 개발된 성장모형은 실험조건에서 추정된 최적 성장모형이기 때문에 현장자료를 이용한 모형의 보정 및 검정과정에서 본 연구결과로 제시된 최적 함수형태, 최적 매개변수 및 보정 매개변수의 범위 등을 기본 정보로 활용할 수 있으며, 실험조건과 현장조건의 차이 평가에도 활용할 수 있다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 추계학술대회 논문집 Vol.18
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• pp.325-326
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• 2005

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.

• 환경생물
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• 제17권3호
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• pp.217-232
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• 1999

본 종설은 우리나라에서 발생하고 있는 적조현상을 정리하여 적조의 정의, 명칭, 년도별 연구상황, 적조발생 원인 및 생물, 독성, 인명 및 수산물의 피해, 피해저감 및 방제기술에 대하여 소개하였다. 우리나라의 초기의 적조는 돌말류에 의해 발생되었으나, 해양오염이 심각한 1970년대 말부터 무독성 와편 모조류에 의해 그리고 1980년대 말에는 유독성 편모조류에 의해 발생되고 있다. 적조발생 규모는 초기에는 국지적이었으나 근래에는 광역화이기 때문에 수산업에 막대한 지장을 초래하고 있다. 따라서 적조에 따른 피해저감 및 방제대책의 연구가 절실히 요구된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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• pp.391-396
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• 2005

한국 연안 전 해역에 걸쳐서 매년 적조생물이 발생 한다. (1995년부터). 남해 중부 및 동부해역은 상습발생 지역이다 (7, 8월). 기상인자(기온, 수온, 강수량, 일사량, 일조시수, 바람)는 적조형성에 기여하며, 특히 수온 (기온)은 적조발생의 제한 인자로 작용한다. 수온 15$^{\circ}$C가 되는 일을 기점으로 적조발생에 소요되는 시간은 78${\sim}$104일 정도 걸리며, 누적일조시수, 누적수온, 누적강우량의 비교로부터 적조발생 해역을 구분할 수 있다. 즉, 남해중부 및 남해동부 해역은 고밀도 적조발생 해역이며 남해서부 해역, 동해남부 해역은 저밀도 적조발생 해역이다. 동해남부 해역을 제외한 나머지 해역은 수온 24.5${\sim}$25.5$^{\circ}$C의 범위에서 1000mg/l 이상의 밀도를 보이는데, 적조생물이 발생하면 대체로 수산피해를 가져다주는 적조경보의 범주에 든다. 위성원격탐사 기술로부터 우리나라 연근해 적조발생 해역 해황특성과 적조분포 상호간의 관계성으로부터 적조의 머무름과 이동은 냉수대의 발달 및 소멸 그리고 북상난류의 흐름과 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다. 또한 식물성플랑크톤의 농도의 변화를 이용하여 적조분포 해역의 감지가 위성위격탐사 기술로 가능하였다. GIS 기술을 통한 적조정보관리시스템의 구축으로 적조정보를 통한 공간분석이 가능하게 되었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제12권1호
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• pp.47-54
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• 2009

적조 종에 따라 해색이 다르다는 점에 착안해 해색 모델로부터 적조 종을 역 추정하는 기술을 개발하는데 있어 기본 입력 변수가 되는 적조 생물에 관한 고유의 광특성(흡광, 역산란 특성)을 연구하였다. 실험실 수준에서의 적조 생물의 광특성을 조사하기 위해 남해에서 채취 된 21종의 적조 생물을 배양하고 spectrophotometer를 이용해 광합성 색소에 의한 흡광계수(absorption coefficient, a)와 역산란계수(backscattering coefficient, $b_b$)를 측정하였다. 또한 spectrophotometer를 이용해 측정 된 흡광 및 역산란 계수와 클로로필 농도를 이용하여 비 흡광계수($a^*$)와 비 역산란계수(${b_b}^*$)를 계산하였으며 이들 스펙트럼의 모양과 값을 비교하였다. 적조 생물 종에 따른 $a^*$은 파장대 440nm에서 $0.005{\sim}0.06\;m^2{\cdot}mg^{-1}$의 값을 가지며, ${b_b}^*$의 범위는 $10^{-2}{\sim}10^{-4}\;m^2{\cdot}mg^{-1}$로 종 간 약 100배의 차이가 있었다. 이와 같이 적조생물 종에 따라 스펙트럼의 모양과 값에서 차이를 나타냈으며 21종의 적조 생물 중에서 해색 스펙트럼으로 종간 구분이 가능한 종은 7-8종이었다. 이 결과는 해색모델 개발의 입력변수로 활용될 수 있을 것이다.