• 제목/요약/키워드: 클로로필${\alpha}$

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클로로필 $\alpha$ 추정시 OSMI 밴드의 광학 반응 특성 (Characteristic Response of the OSMI Bands to Estimate Chlorophyll $\alpha$)

  • 서영상;이나경;장이현;황재동;유신재;임효숙
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.187-199
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    • 2002
  • 해수광 특성이 시공간적으로 심하게 변동하는 동중국해 북부해역에서 현장 클로로필 $\alpha$와 OSMI 밴드(412, 443, 490, 555nm) 및 해수 다중 광측정기(PRR-800) 밴드(412, 443, 490, 510, 555, 670, 765nm)간의 관계성을 구한 결과, 클로로필 $\alpha$에 대한 각 밴드별 remote sensing reflectance (Rrs) 값이 맑은 해수(미국 캘리포니아 근해)에서 보다 동중국해 북부해역에서 크게 나타났다. 또한 440nm와 670nm 영역에서 현장 관측 클로로필 $\alpha$에 대한 입자 물질들의 광흡수 값이 맑은 해수의 경우보다 큰 값을 보였다. 그러므로, OSMI밴드에서 클로로필로 인해 최대 흡수가 일어나는 밴드가 443nm을 추정할 수 있었다. 동중국해를 관측한 OSMI 위성의 각 band (412, 443, 490, 555 nm)로부터 nLw (normalized water-leaving radiance)와 현장 클로로필 $\alpha$(Chl $\alpha$)값의 관계성(Chl $\alpha$= f(nLw)을 구하였다. OSMI 밴드에서 클로로필 $\alpha$ 값과 각 밴드별 nLw 값과의 상관성은 412nm에서 최저 상관성을, 555nm에서 최고 상관성을 나타내었다. 클로로필 $\alpha$ 현장 관측 값 및 OSMI 복합밴드 비 값(nLw412/nLw555, nLw443/nLw555, nLw490/nLw555)을 비교 분석한 결과, nLw490/nLw555 비 값과 현장 클로로필 $\alpha$ 값간에 최고 높은 상관성을 나타내었다. 다음으로 nLw443/nLw555 순으로 안정된 값을 보였으나, nLw412/nLw555와 클로로필 $\alpha$ 값간의 상관성이 가장 낮게 나타났다. 3시간이내 현장 측정 클로로필 $\alpha$ 값을 기준으로 OSMI 및 SeaWiFS 위성 자료를 OC2 알고리즘을 이용하여 추정한 클로로필 값간의 차이는 해양의 수평 공간 변동에 관계없이 OSMI 추정 값이 약 0.3mg/m$^3$ 정도 일정하게 낮게 나타났다. 향후 OSMI 위성 밴드를 이용한 클로로필 $\alpha$ 추정시에는 SeaWiFS 위성과 관련된 global algorithms 중에서 490nm와 555nm의 복합밴드를 포함하는 OC2 알고리즘(ocean color chlorophyll 2 algorithm)을 사용하는 것이 OC2 series 및 OC4 알고리즘보다 좋은 추정 값을 도출할 수 있을 것으로 기대된다.

한국근해 해황과 클로로필 α 분포의 시공간적 변동 특성 (Temporal and Spatial Characteristics of Chlorophyll α Distributions Related to the Oceanographic Conditions in the Korean Waters)

  • 오현주;서영상
    • 한국지리정보학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.36-45
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    • 2006
  • 1999~2001년 한국근해에서 수온, 클로로필 ${\alpha}$, 동물플랑크톤 등 현장자료와 해수색 위성원격탐사 자료를 분석하였다. 표면수온은 온대해역의 수온계절변동을 나타내었고, 클로로필 ${\alpha}$와 동물플랑크톤현존량은 온대해역의 특징을 보였으며, 춘계와 추계의 대량번식의 크기는 식물플랑크톤의 경우 춘계가, 동물플랑크톤은 추계가 더욱 크게 나타났다. 동서남해 해역에서 전반적으로 식물플랑크톤이 대량번식 후 15일에서 30일 정도의 시간차를 두고 동물플랑크톤의 현존량이 변동하였다. 동서 남해의 평균 클로로필 ${\alpha}$의 연별 변동은 춘계의 경우 해를 거듭 할수록 감소하는 경향을, 추계 연별 변동은 동해를 제외한 남해와 서해에서는 다소 증가하는 경향을 보였다. 한편, 위성자료에서 추정된 클로로필 ${\alpha}$의 농도는 현장에서 관측된 값보다 낮은 값으로 나타났다.

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동해 SeaWiFS 클로로필-$\alpha$ 농도의 스펙클 오차 특성 (Characteristics of Speckle Errors of SeaWiFS Chlorophyll-$\alpha$ in the East Sea)

  • 채화정;박경애
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.337-343
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    • 2009
  • 1997년 9월부터 2007년 12월까지 인공위성 해색센서 SeaWiFS의 클로로필-$\alpha$ 농도가 가지는 오차 특성을 분석하고 그 원인을 조사하였다. 동해의 클로로필-$\alpha$ 월별 분포에는 비정상적으로 높은 농도값이 스펙클(speckle) 형태로 출현하였다. 스펙클들은 시공간적으로 연계성이 없이 산발적으로 분포하였으며 주변 평균에 대해 $10mg/m^3$ 이상의 편차를 보였다. 스펙클들은 주로 겨울철에 나타났으며 구름 분포와 관련이 있었다. 10년간 월별 운량 분석 결과 겨울철 운량은 다른 계절과 달리 남동해상에 집중적으로 분포하였으며, 운량이 클수록 스펙클의 농도가 크게 나타나는 통계적 특성을 보였다. 특히 스펙클이 나타나는 화소의 각 밴드별 정규화된 수출광량을 분석해 본 결과 짧은 파장 영역(443, 490, 510 nm)은 전체적으로 수출광량이 낮게 나타난 반면 550 nm 밴드는 정상 화소와 유사한 분포를 보였다. 짧은 파장 영역의 낮은 수출광량은 555 nm 밴드에 대한 비율로 구해지는 클로로필-$\alpha$ 농도값을 비정상적으로 증폭시켰으며 SeaWiFS 자료에 스펙클을 유발하였다. 본 연구는 동해의 SeaWiFS 클로로필-$\alpha$ 농도자료가 지니는 스펙클 오차에 대한 문제점을 제기하고 오차 특성 분석을 통해 좀 더 신뢰도 있는 자료를 해양 응용 연구에 사용해야 함을 제시한다.

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동해 SeaWiFS 클로로필-$\alpha$ 의 스펙클 오차를 제거한 합성장 생산 (A Methodology for Speckle-free SeaWiFS Chlorophyll-$\alpha$ in the East Sea)

  • 채화정;박경애
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.344-349
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    • 2009
  • 동해의 SeaWiFS 클로로필-$\alpha$에서 나타나는 스펙클(speckle) 오차를 제거하고 Level-2에서 Level-3로의 자료합성을 실시하였다. 1998년부터 2007년까지 10년간 클로로필-$\alpha$의 시공간 변동성을 고려하여, 월 평균값으로 표준화된 공간적 표준 편차가 $7mg/m^3$ 이상 될 때를 경계 값으로 스펙클 제거기준을 설정하였다. 농도경사가 큰 전선지역과 연안으로부터 10-50 km 이내 지역은 제거 기준을 $12mg/m^3$ 이상으로 알고리즘을 구성하였다. 스펙클 제거 결과, 자료는 그대로 보존되고 스펙클이 존재하는 화소의 값만 줄어들었다. 특히 스펙클이 자주 발생하는 겨울철 클로로필 자료의 농도변화가 크게 나타났으며 스펙클이 많이 나타나는 시기에는 $5^{\circ}\times5^{\circ}$영역의 평균값이 10%이상 감소하는 결과를 보였다.

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동해 SeaWiFS 클로로필-α 농도의 스펙클 오차 특성 (Characteristics of Speckle Errors of SeaWiFS Chlorophyll-α Concentration in the East Sea)

  • 채화정;박경애
    • 한국지구과학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.234-246
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    • 2009
  • 1997년 9월부터 2007년 12월까지 동해의 SeaWiFS 자료를 이용하여 SeaWiFS 클로로필-${\alpha}$ 농도가 가지는 스펙클 오차의 특성을 분석하고 그 원인을 조사하였다. 비정상적으로 큰 농도를 가진 스펙클들은 산발적으로 분포하였으며, 주변 화소들과 비교하였을 때 $10mg/m^3$ 이상의 현저하게 큰 편차를 보였다. 이 스펙클들은 겨울철에 자주 나타나는 경향이 있었으며, 이는 구름 분포와 관련이 있을 수 있다. 10년 평균된 겨울철 운량은 동해 북서쪽보다 스펙클이 자주 출현하는 남동쪽에서 더 크게 나타났다. 통계적 분석 결과는 운량이 증가할수록 스펙클의 수가 증가하는 것을 보여주었다. 스펙클 화소의 정규화 된 수출광량은 단파장 영역(443, 490, 510nm)에서 상당히 낮았으나 555nm 파장대는 정상적이었다. 이러한 낮은 관측치들은 클로로필-${\alpha}$ 산출 식에서 비정상적으로 큰 농도를 생산하였다. 본 연구는 동해의 SeaWiFS 클로로필-${\alpha}$ 농도자료가 지니는 스펙클 오차에 대한 문제점을 제기하였으며, 적절한 해색 원격탐사 기술을 활용한 좀 더 신뢰도 있는 클로로필-${\alpha}$ 자료를 해양 응용 연구에 사용해야 함을 제시하였다.

저장 중 시금치의 클로로필 색소 성분에 영향을 주는 요인 (Factors Affecting the Components of Chlorophyll Pigment in Spinach during Storage)

  • 최은옥;이현규;박관화;이상화
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제44권2호
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    • pp.73-80
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    • 2001
  • 저장 중 온도$(20,\;60^{\circ}C)$), pH(4.5, 7.0), 기체조성$(N_2,\;0_2)$, 광도(0 lux, 5,000 lux), 항산화제 및 포장조건이 시금치 및 동결 건조 시금치의 클로로필 색소 성분에 주는 영향을 조사하였다. 시금치에 함유된 클로로필 a 및 클로로필 b 함량은 각각 710.54(mg/100g dry weight) 및 280.15(mg/100g dry weigllt)이었다. 저장온도를 $20^{\circ}C$에서 $60^{\circ}C$로 올리면 다른 조건에 관계없이 시금치의 클로로필 a 및 클로로필 b함량은 유의적으로(P<0.05) 감소하였으며, pH를 7.0에서 4.5도 낮추면 시금치의 클로로필 a, b 함량도 모두 유의성(P<0.05) 있게 감소하였다. 시금치의 클로로필 분해는 높은 온도와 낮은 pH에서 잘 일어났다. 질소로 치환된 저장 조건에서 저장된 시금치의 클로로필 a 및 클로로필 b 색소 성분의 분해는 질소 처리를 하지 않은 조건에서 저장된 시금치와 비교해서 유의성(P<0.05) 있게 억제되었으며, 빛(5,000 lux)을 조사한 조건에서 저장한 시금치의 클로로필 a 및 클로로필 b 성분은 빛이 차단된 상태에서 저장된 시금치와 비교해서 유의적으로(P<0.05) 감소하였다. 저장 중 시금치의 클로로필 파괴는 산소와 빛이 있는 조건에서 잘 일어난다. 암 저장$(25^{\circ}C,\;15\;min)$ 조건에서 항산화제는 시금치의 자동산화에 의한 지용성 클로로필 a 성분의 분해를 억제하였는데, 억제 효과는 알파-토코페롤>ascorbic acid>${\beta}-carotene$>catechin>quercetin>rutin>kaempherol>caffeic acid>chlorogenic acid>p-coumaric acid>ferulic acid 순이었다. 항산화제는 빛 저장(5,000 lux, 6 min)조건에서도 singlet oxygen oxidation에 의한 클로로필 a의 분해를 억제하였는데, 억제 효과는 ${\beta}-carotene$>알파-토코페롤>ascorbic acid>catechin>quercetin>rutin>kaem-pherol>caffeic acid>chlorogenic acid>p-coumaric acid>ferulic acid의 순으로 감소하였다. Polyethylene bag으로 포장하지 않은 동결건조 시금치에 잔존하는 클로로필 a 및 클로로필 b 함량은 polyethylene bag으로 포장한 조건에서 동결건조 시금치에 잔존하는 클로로필 a 및 클로로필 bb함량에 비해 유의적으로(P<0.05) 낮게 나타났다. 시금치는 항산화제를 첨가한 다음 polyethylene bag에 포장한 상태로 저장하는 것이 클로로필 성분의 파괴를 최소화하는 방법이 될 수 있다.

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원격탐사를 이용한 금강수계 대형 농업용 저수지의 영양상태 평가 (Assessment of Trophic State of Large Reservoir for Agriculture in Kum River Basin Using Remote Sensing)

  • 김태근
    • 대한공간정보학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.19-25
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    • 2001
  • 넓은 지역을 동시에 관측할 수 있는 인공위성 원격탐사 기법으로 금강수계에 위치한 대형 농업용 저수지에 대하여 영양상태를 평가하였다. 대청호에서 유도되었던 클로로필 ${\alpha}$ 농도 추정모델을 4개의 LANDSAT TM 영상에 적용하여 저수지의 영양상태도를 작성하였다. 연구 결과 클로로필 ${\alpha}$ 추정모델의 산정결과는 저수지의 실제 평균 영양상태와 유사하게 나타나 LANDSAT TM 영상자료는 저수지의 영양상태를 평가하는데 매우 유용한 자료임을 알 수 있었다.

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염증유도 RAW264.7 세포와 동물모델에서 구기자와 구기엽의 항염 효능 (Anti-inflammatory effects of fruit and leaf extracts of Lycium barbarum in lipopolysaccharide-stimulated RAW264.7 cells and animal model)

  • 배수미;김지은;배은영;김경아;이선영
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제52권2호
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    • pp.129-138
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    • 2019
  • 구기자 나무의 열매와 잎, 클로로필 제거 잎의 에탄올 추출물들의 항염 효능을 확인하여 항염 기능성 소재로의 적용 가능성을 알아보고자 하였다. 효능 측정은 세포단위와 동물실험을 통하여 실시하였다. RAW264.7 세포에서는 LPS와 동시에 추출물 (LFE, LLE, LLE with CR)을 처리한 세포에서 NO와 $TNF-{\alpha}$, IL-6, $IL-1{\beta}$ 생성량 및 iNOS와 COX-2의 발현을 측정하였고, 동물실험에서는 7일간 추출물들 (LLE, LLE with CR)을 경구투여한 BALB/c mice에 LPS를 투여하여 염증을 유도한 후 혈청의 $TNF-{\alpha}$, IL-6, $IL-1{\beta}$ 농도와 DNA fragmentation을 측정하였다. RAW264.7 세포에 처리한 추출물들은 모두 $1,000{\mu}g/mL$의 농도까지 세포증식능에 영향을 주지 않아 안전한 것으로 확인되었다. LPS와 추출물을 처리한 세포로부터 생성된 NO와 $TNF-{\alpha}$, IL-6, $IL-1{\beta}$는 모두 유의하게 억제되었고 구기자 추출물에 비하여 구기엽 추출물들의 영향이 더 크게 나타났다 (p < 0.05). 또한 세포의 iNOS와 COX-2의 단백질 발현도 구기자< 구기엽< 클로로필 제거 구기엽의 순으로 억제됨을 확인할 수 있었다. BALB/c mice 동물모델에서 구기엽 추출물들의 항염 효능을 측정한 결과, 혈청 $TNF-{\alpha}$, IL-6, $IL-1{\beta}$의 농도는 구기엽 추출물 및 클로로필 제거 구기엽 추출물 투여군에서 감소하였으며 그 효과는 클로로필 제거 구기엽군에서 더 크게 나타났다. 구기엽 추출물둘은 DNA 손상보호효과를 유의하게 보였으나 두 군 간에는 차이가 없었다. 따라서 구기엽 추출물과 클로로필 제거 구기엽 추출물은 항염효능을 가진 천연 소재로 활용되어 기능성 식품 및 화장품 개발에서 활용될 수 있으므로 구기자 나무의 부가가치를 높일 수 있을 것으로 생각된다.

알칼리도와 경도가 클로로필-α 농도에 미치는 영향 (Effects of Alkalinity and Hardness on the Chlorophyll-α Concentration)

  • 김성옥;김학성
    • 한국물환경학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.25-30
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    • 2014
  • This study is done to prove the premise that both alkalinity and hardness affect on the dissolved phosphorus concentration so that the growth of algae is also affected in water bodies like rivers and lakes. Statistical analysis of the water quality data of 13 reservoirs collected for the last decade shows the relations between alkalinity and chlorophyll-${\alpha}$ and between hardness and chlorophyll-${\alpha}$ are not linear but follow second order equation. This relation seems to be due to two antagonistic effects accompanying a simultaneous increase in alkalinity and hardness. The increase stimulates the growth of algae by supplying carbonates and $Ca^{2+}$ to algae and at same time it causes a decrease in soluble phosphorus which retards algae to grow. These opposing tendencies are confirmed by theoretical calculations with the MINTEQ model. There seems to be ranges of alkalinity and hardness that are in favor of algae growth; the ranges are less than 44 mg/L as $CaCO_3$ in alkalinity and also less than 63 mg/L as $CaCO_3$ in hardness. This finding will provide a solid base to develop an effective water quality management of water bodies.

하천형 저수지의 단순 물질수지 모델링 (Simple Material Budget Modeling for a River-Type Reservoir)

  • 윤성규;공동수;배우근
    • 한국물환경학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.420-431
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    • 2010
  • 하천형 저수지인 팔당호의 건기시 수질을 모의하기 위하여 단순 물질수지 모델을 개발하였다. 대상 물질은 총인 (TP), 클로로필${\alpha}$ ($Chl.{\alpha}$), 5일 생물학적 산소 요구량 (BOD) 화학적 산소요구량 (COD)이었다. 모델은 지난 20년간의 실측치를 잘 재현하였으며 유기물질의 성인을 밝히는데 이용될 수 있었다. 모델을 통하여 분석한 결과, 팔당호에서 인에 대한 조류의 이용성을 결정하는 임계 수리부하는 약 $1.5m\;d^{-1}$로 나타났다. 팔당호의 $Chl.{\alpha}$, COD, BOD 농도는 임계부하보다 작은 수리부하의 조건에서 생산과 호흡 및 침전과 같은 조류의 변화에 민감하게 반응하였다. 최근 유기오염 저감을 위한 중앙정부와 지방정부의 강도 높은 노력에도 불구하고 팔당호의 수질은 크게 개선되지 않았으며 오히려 COD 농도는 증가하였다. 모델 해석을 통하여 이는 조류 생산량의 증가와 아울러 비점오염원 등에서 외래성 부하가 증가하였기 때문인 것으로 나타났다. 특히 2000~2007년 기간의 조류 기원성 유기물 농도는 전체 유기물 농도의 절반에 해당하는 것으로 추정되었으며, 이는 1988~1994년 기간에 비하여 2.5배, 1995~1999년 기간에 비하여 1.3배에 달하는 수준이었다. 이러한 연구의 결과는 팔당호의 수질개선을 위해서는 조류 발생을 억제하는 것이 필요함을 시사하는 것이었다.