• 환경생물
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• 제39권2호
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• pp.184-194
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• 2021

부남호는 하굿둑 건설 이후 수질이 급격히 악화되어 농업용수로 사용이 불가할 만큼 본래의 기능을 상실하였다. 따라서 해수 교환이나 유통의 필요성이 있으나, 극히 오염된 부남호의 물을 대량 방류할 시 문제가 야기될 수 있기 때문에 시기에 따른 환경 조사가 중요하다. 따라서 본 연구에서는 갈수기(4월)와 강우기(7월)에 천수만과 부남호의 수질 및 식물플랑크톤 분포 특성을 조사하였다. 갈수기에는 부유 생물이 정체되어 부남호 내에서 남조류 Oscillatoria spp. 세포수가 8.92×10⁷ cells L^-1로 대증식하였고, Nitrate+Nitrite을 제외한 영양염 대부분이 소비되었다. 강우기에는 담수 유입의 영향으로 부남호에서 용존 영양염이 크게 증가하였고 부남호에서 식물플랑크톤이 대증식하였다. 강우기 방류의 영향으로 천수만 내측 역시 높은 농도의 생물량을 보였다. 강우기 부남호에서 우점했던 남조류 Oscillatoria spp.와 Microcystis spp.가 천수만 내측에서도 다수 출현하였으며, 해수에서는 Cheatoceros spp., Eucampia zodiacus와 같은 규조류가 빠르게 증식하였다. 부영양화 지수는 부남호 내측에서 1을 초과하여 부영양 해역으로 평가되었다. 천수만은 강우기에 담수 방류의 영향을 받을 경우 부영양화 해역으로 평가되었다. 특히 부남호 내 방조제에 인접한 B3 정점의 8 m 이상 수심에서 정체된 해수 기원의 강한 빈산소 수괴가 관찰되었고, Nitrate+Nitrite를 제외한 영양염 농도가 극단적으로 높았다. 특히 COD 농도가 206 mg L^-1로 심하게 오염된 상태임을 확인하였다. 따라서 부남호는 지속적으로 육상기원의 영양염이 누적되며, 식물플랑크톤의 대발생과 침강으로 수질이 더욱 악화될 가능성이 높은 수역으로 판단되었고, 이를 근본적으로 해결하기 위해서는 해수유통을 통한 생태계 복원이 필수적이다.

• 한국지리정보학회지
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• 제25권1호
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• pp.101-119
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• 2022

기존의 녹조 모니터링은 현장 채수에 의한 국지적인 조사로 인해 녹조 발생 및 확산 규모 등에 대한 공간적 분포 파악에 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 무인항공기 및 다중분광센서를 이용하여 녹조 모니터링을 수행하고, 녹조 분포 현황 자료를 산출하고자 하였다. 조류 우심구간인 낙동강 하류에 위치한 물금·매리 구간을 대상으로 현장조사 및 다중분광영상 촬영을 수행하였다. 현장 채수 시료의 Chlorophyll-a(Chl-a) 값과 분광지수(Spectral Index)들의 상관관계로 도출한 Chl-a 추정식을 비교 분석하였다. 그 결과 분광지수 중 Maximum Chlorophyll Index(MCI)가 가장 높은 통계적 유의성(R²=0.91, RMSE=8.1mg/m³)을 나타냈다. Chl-a 농도가 가장 높은 2021년 08월 05일 영상에 MCI를 적용하여 녹조 분포 지도를 작성하였고, 이로부터 산출한 수계 면적은 1.7km²이며, 조류경보제 발령 단계 중 경계(Warning) 면적은 1.03km²(60.56%), 대발생(Algal Bloom) 면적은 0.67km²(39.43%)를 나타내었다. 또한 연구기간 동안(2021년 07월 01일~2021년 11월 01일) 취득된 영상 내 "경계" 이상에 해당하는 영역에 대한 발생 일수를 계산한 결과, 하천 전 구간에서 최소 12회에서 최대 19회까지 "경계" 이상의 Chl-a 농도가 관측되었다. 본 연구에서 산출한 다중분광영상의 Chl-a 농도와 녹조발생지수는 녹조에 대한 공간적 분석이 용이하므로 조류경보제와 같은 현장 채수 위주의 지점 단위 자료를 보완할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제40권8호
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• pp.601-615
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• 2007

선택취수 방법은 성층화된 저수지로부터 공급되는 방류수의 수온, 용존산소농도, 탁도 등의 수질을 제어하고, 하천의 생태계 서식환경을 개선하기 위해 널리 사용되고 있다. 최근 우리나라에서도 하류의 탁수피해 저감을 위해 다단 취수가 가능하도록 기존의 취수시설을 개량하였거나 계획하고 있는 댐들이 늘고 있다. 이 연구의 목적은 대청댐에 선택취수 시설을 도입하였을 경우 하류의 탁수 제어 효과와 저수지 수질에 미칠 영향을 평가하는데 있다. 다양한 선택취수 조건이 방류수 탁도와 저수지 수질 변화에 미치는 영향을 모의하기 위해 선행연구에서 보정 검증한 2차원 폭 방향 평균 수리 및 부영양화 모델을 사용하였다. 연구결과, 2년 연속$(2004\sim2005)$ 수문조건에서 표층수의 선택취수를 통한 댐 하류의 탁수 장기화 저감 효과는 미미한 것으로 평가되었다. 또한 하류에 깨끗한 물을 공급하기 위해 표층수를 과다하게 취수 할 경우, 높은 농도의 인을 포함하고 있는 중층 탁수를 유광대로 유입하게 하는 결과를 초래하여 호수역의 조류 성장을 증가시킬 우려가 있는 것으로 나타났다.

• 한국가금학회지
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• 제35권3호
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• pp.255-265
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• 2008

대두박을 해양미세조류(Schizochytrium mangrovi MM103)로 발효하여 제조한 DHA 발효 대두박을 시판 농협사료와 3%, 5%, 10% 혼합하여 육계 병아리용과 산란계용 실험 사료를 조제하였다. 실험 사료를 3주간 급여하면 DHA 발효 대두박 농도와 관계없이 육계가슴육과 다리근육 및 계란에서 지방중 DHA 농도가 시판 사료 급여에 비하여 높아졌다. DHA 발효 대두박 10% 사료를 급여한 육계 병아리 가슴살과 다리근육 및 계란에서 각각 2.21%와 2.02% 및 1.88%로 증가하였다. 6주간 실험 사육하면 가슴살과 다리근육 및 계란 지방의 DHA 함량이 각각 5.10%와 2.48% 및 3.42%로 실험사육 기간의 경과에 따라 증가하였다. 본 연구에서 DHA 발효 대두박은 DHA 함유 가금육 및 계란 생산에 이용 가능하다는 것을 나타내었다.

• 환경생물
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• 제30권4호
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• pp.328-338
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• 2012

남해 서부 연안역의 식물플랑크톤 군집 및 환경요인의 계절별 변화를 관찰하고자 2009년 4월부터 2010년 2월까지 계절별 조사를 수행하였다. 환경요인의 변화는 multidimensional scaling (MDS)에 따라 수괴의 변화를 분석하였을 때, 남해 연안역 수괴 (SW; South-western coastal Water mass) 및 남쪽에서 유입되는 고염의 외양 수괴(TW; Tsushima current Water mass), 서쪽 제주해협을 통해 유입되는 저염의 서해 연안수괴 (YW; Yellow sea Water mass), 그리고 해안의 하천으로부터 계절적으로 유입되는 담수(CW; Closed bay Water mass)가 영향을 미치고 있었다. 이들 수괴는 해양 환경의 시 (계절) 공간적 특성에 따라 발달과 확장 및 축소되고 있었다. 즉, 연안에서 외해역 또는 외해역에서 연안 방향(남-북 방향) 그리고 서쪽(진도 주변 해역)에서 동쪽 방향 (동서 방향)의 농도 경사를 보인다. 이러한 남-북 방향의 공간 변동은 연안에서 하천과 지하수로 유입되는 연안 담수(낮은 염분과 높은 영양염 농도)와 대마 해류(고염분과 저영양염) 사이의 혼합에 의한 것이며, 동-서방향의 공간 변동은 제주해협을 통해 남해 연안으로 유입되는 서해의 연안수(저염분과 고영양염)와 대마 해류 사이의 혼합에 의해 조절되고 있는 것으로 해석된다. 식물플랑크톤은 고영양염을 보인 서해 연안수 및 여자만, 득량만에서 높은 개체수를 보였다. 식물플랑크톤 군집별 특성은 규조류가 90% 이상 높은 비율을 차지하였으나 대마 해류 수괴에서 와편모조류가 상대적으로 높아 수괴 특성에 따른 분류군의 차이를 보여 수괴가 갖는 기원적 특성 (original characteristics)의 차이를 보였다.

• 유기물자원화
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• 제20권1호
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• pp.78-86
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• 2012

본 연구에서는 제 3세대 바이오매스 미세조류를 이용한 혐기성 암발효 수소 생산 과정에서 산 전처리의 최적화를 통계학적 실험방법인 반응표면법을 적용하여 도출 하였다. 1~3% (v/w)의 산 농도와 10~60 min 전처리 시간을 최적화 실험 범위로 설정하였으며 기질농도 76 g dcw/L와 초기 pH는 7.4로 고정하였고 수소발효 운전 중에 pH는 조절하지 않았다. 최적화 결과 HCl 1.2%와 반응시간 48 min에서 가장 높은 수소전환율인 36.8 mL $H_{2}/g$ dcw을 얻었으며 이때 가용화율은 18.9%로 나타났다. 정확도는 $R^{2}$=0.95로 매우 정확한 상관계수를 보였고 ANOVA test를 통해 예측된 수소전환율에 관련한 경험식은 a quadratic polynomial equation 으로 나타났으며 반응시간보다 산주입농도가 수소 생산에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 생태와환경
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• 제42권3호
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• pp.295-302
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• 2009

본 연구에서는 식물플랑크톤 종조성, 동물플랑크톤 증식 및 먹이망 구조에 미치는 빛 : 영양염 비에 대한 영향을 알아보았다. 실험조건은 빛 에너지의 강약과 동물플랑크톤 유무(약광 LL, 약광+동물플랑크톤 LLZ, 강광: HL, 강광+동물플랑크톤: HLZ)등의 다양한 방법으로 조절하였다. 배양시간에 따른 식물플랑크톤의 총 현존량을 모든 배양조건에서 유사한 경향을 보였으나, 종조성은 배양조건에 따라 차이를 보였다. 녹조류(Staurastrum spp., S. dorsidentiferum, Coelastrum cambricam, Chlorella sp., Krichnerialla sp.)는 강광의 조건에서, 규조류(Melosyra granulata, Synedra acus, Fragilaria arotonensis)는 약광의 조건에서 우점하는 것으로 나타났지만, 남조류(Phormidium sp.)는 포식자에 의한 영향을 크게 받는 것으로 조사되었다. 강광 조건에서의 평균 POC 농도(20일 이후)는 약광의 조건보다 약 2배 높은 농도를 보였다. 반면에 seston의 P/C비는 약광의 조건이 강광의 조건보다 높게 나타났다. 배양시간에 따른 동물플랑크톤의 총 현존량은 강광의 조건이 약광의 조건보다 높게 나타났다.

• 생태와환경
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• 제39권2호통권116호
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• pp.219-225
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• 2006

빈영양호에서 부영양호로 전이과정에 있는 주암호에서 물질순환과 에너지흐름에 지대한 역할을 담당하는 세균 군집구조를 분석하기 위해 수계에 주로 존재하는 ${\alpha}\;{\cdot}\;{\beta}\;{\cdot}\;{\gamma}$-subclass proteobacteria와 Cytophaga-Flavobacterium (CF) group 세균군, 그리고 질소순환에 관여하는 질화세균을 FISH법으로 2005년 4일부터 2006년 1월까지 4회에 걸쳐 검출하였다. 총세균수는 엽록소-a농도가 높을 때 많이 검출되었고 엽록소-a농도가 낮을 때는 감소하는 경향을 보였다. 수계에 존재하는 물질순환에 관여하는 세균들의 동태를 파악하는데 속(genus)수준의 세균군이 아닌 그룹별세균, 즉 ${\alpha}\;{\cdot}\;{\beta}\;{\cdot}\;{\gamma}$-subclass proteobacteria와 Cytophaga-Flavobacterium (CF) group 세균군을 동정하여 정량화하면 특정 세균군들에 관한 세부적인 정보는 얻을 수 없지만 해당수계의 거시적인 자정작용 정도를 파악할 수 있는 정보를 얻을 수 있다. 그 변화양상을 보면 빈영양 상태의 호수에서 주종을 이루는 ${\alpha}\;{\cdot}\;{\beta}$-subclass proteobacteria이 4월에 가장 많이 검출되었고 남세균 등조류의 번식이 왕성했던 6${\sim}$9월에 감소하는 양상을 나타냈는데 이는 이 시기에 우점하던 남세균, M. aeruginosa이 생성하는 독성물질이 이들 세균의 물질대사를 저해하기 때문으로 생각된다. 또한 분해가 용이한 저분자 유기물을 이용해 빨리 성장하며 배지로 분리배양이 가능한 대부분의 종속영양세균(heterotrohs)을 포함하는 ${\gamma}$-subclass proteobacteria도 조류의 번식이 왕성하던 6${\sim}$9월보다는 4월과 1월에 높은 비율로 검출되었는데 이는 이시기에 주암호에 존재하는 유기물의 분해 및 자정작용에기인하는 것으로 사료된다. 반면 CF group세균군은 1월을 제외하고는 거의 유사한 비율로 관찰되었다. 아울러 질화순환에 관여하는 질화세균도 동절기에 증가하는 양상을 보였으며 이때 수계의 높은 DO가 그들의 활성에 주요인으로 작용하는 것으로 사료된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제24권5호
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• pp.673-679
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• 2017

본 연구에서는 해양미세조류 A. carterae의 기능성 평가를 위해 에탄올 추출을 하였고, 기존의 건강기능성식품인 클로렐라를 에탄올 추출하여 기능성을 비교하였다. 클로렐라 에탄올 추출물(CE)과 A. carterae 에탄올 추출물(AE)의 총페놀성 화합물은 각각 47.39 mg/g과 8.88 mg/g 으로 CE가 5.33배 높았으나, DPPH 라디컬소거능은 22.42%와 20.16%로 비슷한 수준이었다. 반면에 CE와 AE의 ABTS 라디컬 소거능은 각각 28.58%와 17.69%로 CE가 높아 CE의 항산화능은 페놀성 화합물의 효과로 판단된다. AE(10 mg/mL)의 항균활성은 그람음성균 6종과 그람양성균 10종에서 확인하였다. 그리고 CE(10 mg/mL)의 항균활성은 그람음성균 3종과 그람양성균 3종에서 확인되었다. ${\alpha}$-glucosidase의 억제활성은 AE($500{\mu}g/mL$)에서 82.07%이었고, CE는 효소활성을 촉진하는 것으로 나타났다. 암세포 생장억제활성은 $125{\mu}g/mL$ 농도의 AE를 첨가했을 때, HepG2와 HT-29의 생존율이 각각 38%와 11.27%이었다. $31.25-125{\mu}g/mL$의 농도범위에서 CE 첨가가 HepG2와 HT-29의 생장을 촉진하는 것으로 확인되었다. 이와 같은 결과를 종합하면, A. carterae 에탄올 추출물은 페놀성 화합물 이외의 항산화 물질을 보유하고, 항균활성, 항당뇨효과와 암세포 억제활성이 우수한 기능성 물질을 함유하고 있는 것으로 판단되어 기능성 소재로써의 활용가치가 높을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권11호
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• pp.1115-1128
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• 2013

본 연구의 목적은 충주호 유역을 대상으로 2차원 횡방향 평균 수리 및 수질모형인 CE-QUAL-W2를 이용하여 호소내 수온분포, 부유물질 및 부영양화 과정의 변화특성을 모의하고 모형의 적용성을 평가하는 것이다. 지형 및 단면자료 구축을 위해 충주호를 남한강 본류(branch 1)와 유입 경계부(branch 2~7)로 구분하여 격자를 구성하였다. 호소 수질모델링을 위한 주요 입력 자료로 기상자료, 호소의 수온과 탁도 초기조건, 하천의 유량과 수온, 수질 경계조건 자료를 구축하였다. 이후 실측된 수온, 부유물질(SS), 총질소(TN), 총인(TP), 조류(Chl-a)에 대하여 모형의 보정(2010) 및 검증(2008)을 수행하여 모형의 적용가능성을 평가하였다. 충주호의 수온은 4월부터 표층수온이 증가하여 7월초에 성층현상이 발생되고 12월에는 연직수온분포가 일정하게 유지되었다. 집중호우 발생 후에는 성층구조가 교란되어 수온약층이 약 10 m가량 하강하였다. SS는 수온과 동일한 패턴으로 집중호우 발생 후에 증가하다가 12월에 안정화되었으며, 2008년 7월에 발생된 중층밀도류의 분포 현상을 잘 재현하였다. TN, TP의 경우 농도의 범위를 잘 재현하였지만, 모형 내에서 질소성분의 침강속도 및 인의 흡착-침전과정이 적절히 모의되지 않아 오차가 발생하였다. Chl-a의 경우 2010년과 2008년 여름의 조류의 성장패턴을 잘 반영하였지만, 모형이 횡방향 평균 유속과 농도를 사용함에 따른 모형의 한계점이 나타났다.