• 생명과학회지
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• 제13권6호
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• pp.799-804
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• 2003

천연물에 포함되어 있는 에스트로겐 효과를 가지는 성분의 생체 내에서의 직접적인 효과를 검정하기 위하여, 에스트로겐 수용체를 발현하는 것으로 알려진 인체 유방암 세포주 MCF7에 에스트로겐에 반응성을 나타내도록 고안된 CAT 리포터 플라스미드를 도입한 in vitro 검출시스템을 사용하여 에스트로겐 활성을 측정하였다. 이미 여러 분야에서 그 기능성의 연구가 활발히 진행되고 있는 광합성 조류인 스피루리나(spirulina)와 파래 등의 해양식물을 대상으로 에스트로겐 반응 리포터 시스템을 이용하여 에스트로겐 활성을 측정하였다. 그 결과, 스피루리나 에탄올 추출물의 CAT 활성은 $500\mug/ml\; 와\; 50 \mug/ml$의 농도에서 표준물질인 $17\beta-estradiol$의 농도 $10^{-8}$ M과 비슷한 정도의 에스트로겐 활성 효과를 나타내었고, $5\mug/ml$의 농도에서는 표준물질인 $17\beta-estradiol$의 농도 $10^{-10}$ M과 비슷한 정도의 에스트로겐 활성 효과를 나타내었다. 하지만 파래 추출물의 경우에는 에탄올을 처리한 대조군과 비교하여 유의한 CAT활성 변화를 나타내지 않았다 한편, 불가사리와 새우 등의 해양동물을 대상으로 한 실험에서는 에탄올을 처리한 대조군과 비교하여 유의한 CAT 활성 변화를 나타내지 않았다. 이 연구 결과로 광합성 조류인 스피루리나에 에스트로겐 활성을 효과적으로 나타내는 생리활성성분이 포함되어 있을 수 있다는 가능성을 확인하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제36권6호
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• pp.508-520
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• 2020

Dam reservoirs have been reported to contribute significantly to global carbon emissions, but unlike natural lakes, there is considerable uncertainty in calculating carbon emissions due to the complex of emission pathways. In particular, the method of calculating carbon dioxide (CO2) net atmospheric flux (NAF) based on a simple gas exchange theory from sporadic data has limitations in explaining the spatiotemporal variations in the CO2 flux in stratified reservoirs. This study was aimed to analyze the spatial and temporal CO2 distribution and mass balance in Daecheong Reservoir, located in the mid-latitude monsoon climate zone, by applying a two-dimensional hydrodynamic and water quality model (CE-QUAL-W2). Simulation results showed that the Daecheong Reservoir is a heterotrophic system in which CO2 is supersaturated as a whole and releases CO2 to the atmosphere. Spatially, CO2 emissions were greater in the lacustrine zone than in the riverine and transition zones. In terms of time, CO2 emissions changed dynamically according to the temporal stratification structure of the reservoir and temporal variations of algae biomass. CO2 emissions were greater at night than during the day and were seasonally greatest in winter. The CO2 NAF calculated by the CE-QUAL-W2 model and the gas exchange theory showed a similar range, but there was a difference in the point of occurrence of the peak value. The findings provide useful information to improve the quantification of CO2 emissions from reservoirs. In order to reduce the uncertainty in the estimation of reservoir carbon emissions, more precise monitoring in time and space is required.

• 대한환경공학회지
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• 제37권5호
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• pp.253-261
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• 2015

1998년부터 2008년까지 낙동강 물금지점의 수질, 수리 및 기상 인자를 통해 조류발생의 주요 영향인자를 평가하고 chlorophyll-a (chl-a) 예측 모델을 도출하였다. 분석 전 데이터의 신뢰도 향상을 위해 이상치를 제거하는 전처리 과정을 수행하였다. 국내 태풍영향기간을 산정하여 태풍영향기간에 포함된 데이터는 제외를 하였고 관리도 기법을 적용하여 이상치를 제거하였다. 이후 분석과정은 Method 1과 2 두 가지 방법으로 나뉘었다. Method 1은 전처리 과정을 거친 17개 항목의 데이터를 직접 이용하여 chl-a 예측모형을 도출 하였고, Method 2는 전처리 후 주요 영향인자를 도출하여 이를 통해 모형을 개발하였다. Method 2의 상관관계 분석결과 물금지역의 chl-a에 대한 주요영향인자는 수온, pH, DO, BOD, COD, T-N, $NO_3-N$, $PO_4-P$, 유량, 유속 및 수심으로 나타났다. Method 1, 2에 의한 chl-a 회귀모형은 각각 $R^2$ 값이 0.799 및 0.790의 높은 유의성을 나타내었고 2009~2010년의 데이터로 검증하였다. Method 1에 의한 chl-a 예측모형의 training period와 validation period의 RMSE 값은 각각 20.912와 24.423으로 나타났으며 Method 2를 통한 모델은 각각 21.422 및 26.277을 나타냈다. 예측 모형 도출 결과 Method 1 및 2 모두 BOD, DO 및 $PO_4-P$ 세 가지 인자가 주요한 역할을 한 것을 볼 때 향후 물금 지점의 조류 발생은 BOD, DO 및 $PO_4-P$를 중점적으로 관리할 필요가 있다고 판단된다.

• 환경영향평가
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• 제26권6호
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• pp.470-478
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• 2017

본 연구는 SPSS(18 version)를 사용하여 남한강 보를 완공한 후에 해당되는 2012년부터 2015년까지의 기상, 수질 자료로 군집분석한 결과에 의해 평수기그룹과 가뭄기그룹으로 분류하고, 각 기간 그룹별로 강천보, 여주보 및 이포보로 공간적 그룹으로 분류하였다. 이와 같은 6개의 그룹에 대해서 조류 주의보 이상의 Chl-a 농도에 해당된 월별 자료로 다중회귀분석을 실시하였다. 시 공간적으로 분류된 6개 그룹을 Chl-a 농도와 3개의 기상요인, 11개의 수질 요인 및 유량 요인과의 상관분석을 수행하여, 상관분석결과를 회귀분석의 독립변수로 적용하고. 각 6개의 그룹 별로 Chl-a 농도 예측식을 도출하고자하였다. 위 연구방법으로 수행한 연구 결과는 아래와 같다. 군집분석을 실시한 결과 연 총강수량이 평년수준이었던 평수기그룹(2012~2013년)과 연 총강수량이 1,000mm/hr 미만으로 극심한 가뭄특성을 보였던 가뭄기그룹(2014~2015년)으로 시간적으로 분류되었다. 평수기그룹과 가뭄기그룹 별로 각 3개의 보 지점에서 조류 주의보 이상의 Chl-a 농도에 해당된 월은 평수기그룹은 3~8월이었고, 가뭄기그룹은 3월, 6~10월이었다. 각 6개의 그룹 별로 Chl-a 농도와 기상, 수질 및 유량 등의 요인과의 상관분석을 수행한 결과, 3개의 보 모두에서 평수기그룹보다 가뭄기그룹의 수온 및 유량이 Chl-a 농도와의 상관성이 증가하였다. 이는 극심한 가뭄에 의한 하천 내 유속 감소와 체류시간 증가로 인한 영향으로 판단된다. 6개의 그룹에 대한 상관분석을 수행한 결과에 따라 Chl-a 농도와의 상관성이 큰 기상, 수질 및 유량 요인들을 Chl-a 농도 예측식의 독립변수로 적용하여 다중회귀분석을 수행한 결과에 의하면, 남한강의 하류에 위치하고, 팔당댐과 직접적으로 연결되어 있는 이포보에 대한 Chl-a 농도 예측식의 $Ad.R^2$ 값은 평수기그룹에서 0.920, 가뭄기그룹 0.818로 우수한 선형성을 나타내었다.

• ALGAE
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• 제32권2호
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• pp.101-130
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• 2017

The ichthyotoxic Cochlodinium polykrikoides red tides have caused great economic losses in the aquaculture industry in the waters of Korea and other countries. Predicting outbreak of C. polykrikoides red tides 1-2 weeks in advance is a critical step in minimizing losses. In the South Sea of Korea, large C. polykrikoides red tide patches have often been recorded offshore and transported to nearshore waters. To explore the processes of offshore C. polykrikoides red tides, temporal variations in 3-dimensional (3-D) distributions of red tide organisms and environmental parameters were investigated by analyzing 4,432 water samples collected from 2-5 depths of 60 stations in the South Sea, Korea 16 times from May to Nov, 2014. In the study area, the vegetative cells of C. polykrikoides were found as early as May 7, but C. polykrikoides red tide patches were observed from Aug 21 until Oct 9. Cochlodinium red tides occurred in both inner and outer stations. Prior to the occurrence of large C. polykrikoides red tides, the phototrophic dinoflagellates Prorocentrum donghaiense (Jun 12 to Jul 11), Ceratium furca (Jul 11 to Aug 21), and Alexandrium fraterculus (Aug 21) formed red tides in sequence, and diatom red tides formed 2-3 times without a certain distinct pattern. The temperature for the optimal growth of these four red tide dinoflagellates is known to be similar. Thus, the sequence of the maximum growth rates of P. donghaiense > C. furca > A. fraterculus > C. polykrikoides may be partially responsible for this sequence of red tides in the inner stations following high nutrients input in the surface waters because of heavy rains. Furthermore, Cochlodinium red tides formed and persisted at the outer stations when $NO_3$ concentrations of the surface waters were < $2{\mu}M$ and thermocline depths were >20 m with the retreat of deep cold waters, and the abundance of the competing red-tide species was relatively low. The sequence of the maximum swimming speeds and thus potential reachable depths of C. polykrikoides > A. fraterculus > C. furca > P. donghaiense may be responsible for the large C. polykrikoides red tides after the small blooms of the other dinoflagellates. Thus, C. polykrikoides is likely to outgrow over the competitors at the outer stations by descending to depths >20 m and taking nutrients up from deep cold waters. Thus, to predict the process of Cochlodinium red tides in the study area, temporal variations in 3-D distributions of red tide organisms and environmental parameters showing major nutrient sources, formation and depth of thermoclines, intrusion and retreat of deep cold waters, and the abundance of competing red tide species should be well understood.

• Journal of Plant Biology
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• 제15권s호
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• pp.1-32
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• 1972

In order to utilize for the prevention and preservation of the Han River from the environmental pollution the present studies were carried out to clarify the microflora and estimation of the water pollution levels of the Han River. In addition to the above regional and seasonal fluctuation of the phytoplankton was also examined. Samples of phytoplankton were collected from 6 stations in the South Han River during the period from December, 1971 to October, 1972. The results obtained during the present studies are as follows: 1. The phytoplankton samples collected from 6 stations, Yeoju, Hajapo-ri, Yangpyeong, Daruraegi, Giduwon and Paldang were identified and classified by Engler's classification system(1954). It resulted in 2 phylum, 2 classes, 7 orders, 10 families, 29 genera, 137 species, 1 sub-species, 49 varieties, 6 forma and 2 variety-forma. The total numbers of phytoplankton identified were 195 species, of which 7 families, 27 species, 26 varieties, 4 forma and 2 variety-forma are new to Korea, that of 54 species are first described in Korea. 2. In lower area of the Han River it is found 53 species from Paldang and in middle area it is found 114 species from Giduwon, 95 species from Daruraegi, 66 species from Yangpyeong, 71 species from Hajapori and 81 species from Yeoju. In standpoint of seasonal fluctuation of phytoplankton, the total numbers of the plankton is more abundant in summer than in winter season and it shows bimodal pattern. 3. As compared with previous data which obtained from 30 stations covering estuary to upper area, both South and North Han River, during the period from 1965-1972 it is shown that 10 species of the South Han River and 11 species of the North Han River are found throughout all seasons. Among the above species two are common in both area. In the other hand it is found that 9 species in spring season and 6 species in fall season in the South Han River and 10 species in spring, 23 species in summer, 4 species in fall and 15 species in winter season in the North Han River shows their seasonal fluctuation in this area. Among the seasonal occurrence of phytoplankton 10 species were consider to be indicator for the estimation of biological water pollution levels. 4. According to Fjerdingstad's water pollution level system (1963) the total numbers of 1, 230 species which have been collected from the Han River since 1965 includes 27 species of phytoplankton as indicator; 3 species of blue-green algae, 20 species of diatom, and 4 species of green-algae. 5. With 27 indicator species new estimation of water pollution level system was arranged for water pollution in the Han River. 6. The lower part of the central area of the Han River indicates mesosaprobic. In central area of the Han River shows mesosaprobic and oligosaprobic, but predominant in mesosaporobic. And it is indicated that mesosaprobic, oligosaprobic, and polysaprobic factors mixed up in the North Han River. Compare with their water pollution level in the South and North Han River, with author's new system, it is estimated that North Han River is more polluted than South Han River. 7. The reason why North Han River is more polluted suggested that the selfpurification action was limited by their circulation speed. The rapid speed of water in the North Han River is mainly caused by their topography and water-drainage from waterpower plant. In conclusion the central area of the Han River consist of mesosaprobe zone, as a part with oligosaprobe zone. But the presence of polysaprobe zone in the North Han River gives us many problems in future for the nationa development programme and natural conservation in this area.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제53권2호
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• pp.222-241
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• 2020

조선왕릉 태릉은 중종의 계비인 문정황후의 무덤으로 다양한 종류의 석조물(석물 24기, 봉분석재 144개)이 배치되어 있다. 이 석조물은 모두 중조립질의 흑운모화강암을 사용하여 제작하였다. 석조물의 주요 손상양상은 물리적 손상과 생물오염으로 확인되며 이 중에서 박리박락(145기), 입상분해(138기), 보수물질(156기)과 함께 생물오염인 조류(154기), 지의류(165기), 선태류(97기)가 높은 발생빈도를 보인다. 특히 생물학적 손상(조류)이 가장 심각한 상태(3등급 이상이 전체 석물의 94%)로 즉각적인 보존처리가 요구되며 부분적으로는 박리박락과 입상분해 등도 중장기적인 보존관리가 필요할 것으로 판단된다. 에코팁 경도와 초음파탐사 결과, 석재의 약 70%이상이 물성이 상당히 취약한 것으로 나타났다. 초분광 분석에서도 봉분석재 표면의 80% 이상에서 생물이 서식하는 것으로 분석되었으며 이 부분에는 P(인), S(황), Cl(염소), Ca(칼슘)이 높게 검출되었다. 이는 태릉이 수백 년 동안 야외에 위치하고 있어 물리적, 화학적 및 생물학적 요인 등에 의해 풍화작용을 받아 왔기 때문이다. 따라서 태릉 석조물 중 물리적 풍화등급이 높은 석물은 물성을 보강하기 위해 강화처리가 필요한 것으로 판단되며 생물은 석재의 손상을 유발할 수 있는 가능성이 높기 때문에 건식 및 습식 세정으로 제거해야 한다. 또한 보존처리 이후 생물의 재발생을 지연하기 위해서는 봉분에 흘러내린 토사를 정기적으로 정리해줄 필요가 있고 장기적으로 보존상태에 대한 모니터링이 필요하다.

• 환경영향평가
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• 제32권6호
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• pp.419-430
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• 2023

국내 상수원에서 주기적으로 발생하는 녹조에 대응하기 위하여 다양한 종류의 녹조제거기술이 개발되어 적용 중이다. 이러한 기술들은 녹조제거 원리가 다르기 때문에 이들의 제거 효율을 비교·평가하기는 어렵다. 본 연구에서는 대청호 서화천 수역에서 이동식 녹조제거장치를 사용하여 제거 작업을 시행한 결과를 활용하여, 녹조제거 효율을 평가할 수 있는 표준화된 방법을 제안하였다. 녹조 제거 작업시 수거된 슬러지의 양, 함수율, 클로로필-a의 농도로부터 작업 구간 중 클로로필-a의 농도 감소량(ΔChl-a)을 계산하였다. 또한 작업 대상 수역의 면적, 일일 최대 작업 면적과 ΔChl-a로부터 대상 수역에서 1 mg/m³의 클로로필-a 농도를 저감하는데 필요한 작업일수(WD)를 계산하였다. 작업 전후 수체에서 클로로필-a의 농도 저감율, 제거 기술의 처리 용량, 작업 대상 수역의 수체 용량으로부터 녹조제거능을 계산하는 방법을 제안하였다. 본 연구에서 사용된 이동식 녹조제거장치의 녹조제거능은 6.64%/day (대청호 서화천 수역 대상, 약 500,000 m²)이었으며, 이는 다른 물리·화학적 녹조제거 기술의 녹조제거능(0.02~4.72%/day)에 비해 높은 것으로 나타났다. 본 연구에서 제시한 조류제거효율 평가 방법을 활용하여 국내에서 적용되고 있는 녹조제거 기술의 비교 평가가 가능할 것이며, 국립환경과학원이 운영하고 있는 「조류제거시설 설치·운영 및 살포용 조류제거물질 사용지침」에서 물리적 또는 물리·화학적 복합 조류제거기법의 조류제거 성능 및 제거 효율 평가를 판정하는 방법으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제33권1호
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• pp.1-6
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• 2015

전세계적으로 2000년대 이후로 남조류에 의한 녹조의 발생이 증가하고 있으며, 이와 관련된 환경 문제가 공중건강을 위협하고 인간 활동을 제한하고 있다. 1970년대 캐나다의 호수를 중심으로 수행된 다년간의 현장 연구를 통하여, 녹조발생의 핵심적인 영양 제한인자로 인이 제시되었고, 인 저감에 대한 수계 관리가 진행되었다. 그러나 2000년대 이후, 대형 담수수계에서 특히 Microcystis에 의한 녹조 현상에서는 인뿐만 아니라 질소가 남조류 녹조 발생에 미치는 영향이 부각되고 있다. 한국의 담수 수계에서도 이와 비슷한 남조류에 의한 위해성 녹조 번성 특징을 갖고 있으므로, 이러한 패러다임의 변화는 국내 담수수계의 영양염류 관리에서 중요한 의미를 갖는다. 최근 국제적인 관련 연구를 통하여, 위해성 남조류 번성을 막기 위해 제안된 방법은 다음과 같다. 1) 질소와 인을 함께 관리하는 전략, 2) 폐수의 수집 및 처리, 3) 호소 유입수의 사전처리, 4) 저니의 준설, 5) 체류시간의 단축, 6) 조류의 효율적 회수법, 7) 조류의 침강 및 응집 등이 제시되고 있다. 추가적으로 남조류의 생태학적 특성에 기반한 지속가능하고 통합적인 담수수계의 녹조 관리기법이 수립되어야 한다. 녹조를 유발하는 남조류는 척결되어야 할 생물체가 아니라, 담수 수계에 필수적인 미생물 구성원이기 때문이다.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제22권12호
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• pp.31.1-31.12
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• 2019

Background: The black-chinned tilapia, Sarotherodon melanotheron, is the most abundant fish species in the Nakwa (an open lagoon) and Brenu (a closed lagoon) in the Central Region of Ghana. Aspects of the life history characteristics and the ecology of the fish populations in both lagoons were studied to assess the bio-ecological status of this important resource. Methods: Fish samples were obtained from fishermen that fish on the Nakwa and Brenu lagoons using cast, drag and gill nets. The age of the fish was assessed from otoliths analysis and its growth modelled following the von Bertalanffy growth function. Morphometric characteristics of the fish populations were analysed using power regression and ANOVA for parameters comparisons, and Student's t test to determine whether species grew isometrically. The percentage occurrence method was used to analyse the stomach contents of the fish. Results: A total of 382 fish samples from both lagoons were measured, comprising 209 from Nakwa lagoon and 176 from Brenu lagoon. The size and weight of fish samples ranged between 3.9-11.5 cm total length and 1.0-27.3 g for Nakwa Lagoon and 5.6-12.8 cm total length and 3.2-29.8 g for the Brenu Lagoon. The estimated von Bertalanffy growth parameters were L∞ = 12.04 cm and K = 2.76/year for the Nakwa Lagoon samples and L∞ = 13.44 cm and K = 3.27/year for Brenu Lagoon samples. Daily otolith incremental rate ranged from 0.01-0.03 mm per day to 0.01-0.02 mm per day for Nakwa and Brenu lagoons, respectively. Stomach content analysis of the fish samples revealed that the species are planktivorous and the range of food varied between the lagoons. Green algae were the most prevalent food item in the stomachs of the fish samples from Nakwa with the frequency of 69% whilst diatoms (80.5%) were most prevalent phytoplanktonic food item for the fish in Brenu lagoon. Conclusions: The estimates of asymptotic length for the species in both lagoons are close to known values of the species length at first sexual maturity and points to intensive fishing pressure. As a consequence, a comprehensive sample-based survey is required in both lagoons to derive estimates of management reference points. The results of the stomach content analysis are beneficial to the construction of diet matrix for ecosystem models of the two systems.