• 생태와환경
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• 제42권1호
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• pp.115-123
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• 2009

서로 다른 두 시기의 부영양호(일감호) 현장수에 대한 한국산 말조개(U. douglasiae)의 섭식특성을 비교 조사하였다. 두 실험수 모두 패류밀도가 클수록 엽록소 a 감소가 뚜렷하였으며, 동일한 패류밀도에서는 저온기 현장수에서 엽록소 a 감소가 더 뚜렷하였다. 저온기 현장수에서는 패류 밀도에 따른 여과율 및 식물플랑크톤 현존량 변화가 뚜렷하였으나, 고온기 현장수에서는 두 패류 밀도의 여과율 및 식물플랑크톤 현존량 변화가 유사한 경향을 보였다. 각 출현종에 대한 말조개의 조류제어능은 저온기 현장수의 S. ulna와 S. hantzschii, 고온기 현장수의 S. ecornis, T. regulare, P. simplex는 빠른 시간 내에 감소하는 경향을 보였으나, 저온기 현장수의 S. ecornis는 서서히 감소하는 경향을 보였으며, 고온기 현장수의 M. aeruginosa는 제어효율이 가장 좋지 않았다. 따라서 한국산 말조개는 저온기 규조류 대발생 수역의 생태친화적 제어에 효과적인 생물제재로서 활용이 가능할 것으로 판단되었다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.27-33
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• 2023

최근 기후변화로 인한 물 부족 현상이 발생하고 있으며 저수지의 녹조 발생으로 농업용수의 물 관리 필요성이 증대되고 있다. 기존의 녹조 방지는 많은 사람이 현장에 투입돼 운영되고 보트를 통한 이동으로 최적의 살포 시간을 놓치고 있다. 이를 해결하기 위해서는 오염을 사전에 차단하고 시간 내 이동하여 균일하게 복합 미생물을 균일하게 살포하는 기술이 필요하다. 방제 드론은 농약 살포에 활용되고 있으며 방제 드론을 활용하여 녹조 방지 업무에 적용이 가능하다. 본 논문에서는 해양 방제 시스템 구축을 위한 기초연구로 저수지 환경 적용을 위해 수행되었으며, 그 결과물의 하나로 방제 드론에 사용 가능한 핵심기술인 드론 전용 노즐의 특성을 산출하였다. 특히, 기존의 농업용 방제 드론이 제시된 살포 간격 내에서 농도가 불균일하다는 단점이 있음을 파악하였고, 이를 보완하기 위해 노즐 위치선정 및 노즐 살포 균일도를 산출하였다. 실험 결과를 바탕으로 저수지 환경의 녹조 감시 시스템 구축의 핵심 알고리즘을 개발하고 추후 해양 방제 업무 적용에 활용이 가능하도록 정밀 방제 기술을 제안한다.

• 생태와환경
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• 제44권1호
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• pp.31-41
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• 2011

유해 조류 제거를 위해 기 개발된 천연물질혼합제의 최적화 조건을 찾기 위해 다양한 환경조건에서 조류제거율 및 유기물 응집부상량을 조사하였다. 천연무질혼합제는 천연 식물체(상수리나무, 밤나무, 녹차 잎)와 광물질(황토, 맥반석, 제오라이트)을 단순 추출법을 이용하여 추출한 후 혼합한 물질로 비중이 낮은 유기물질을 응집시켜 부상시키는 특징을 갖는다. 실험은 농도 $0{\sim}1.0\;mL\;L^{-1}$, 광도는 $8{\sim}1,400\;{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$, 수온은 $10{\sim}30^{\circ}C$, pH는 7~10, 수심은 10~50 cm 그리고 조류종은 cyanobacteria, diatom, green algae의 조건 범위에서 각각 진행하였다. 실험결과 $0{\sim}1.0\;mL\;L^{-1}$ 농도에서 모두 80% 이상의 조류제거율을 나타냈으나 경제성과 안전성을 고려했을 때 가장 낮은 농도인 $0.05\;mL\;L^{-1}$가 적정 농도로 판단되었다. 광도는 $1,400\;{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$에서 약 93%, 수온은 $20{\sim}30^{\circ}C$에서 약 60~74%, pH는 7~9 사이에서 약 93%, 수심은 50 cm 이하 모든 수심에서 90% 이상, 조류종에서는 cyano bacteria가 우점하는 수체에서 약 86%로 각각 가장 좋은 조류제거율을 나타냈으며, 응접부상효과 역시 높게 나타났다. 이상의 실험에서 천연물질혼합제는 수중 부유물보다 조류의 제거에 더 효과적이었으며, 수중 조류나 부유물질의 크기가 효율에 영향을 미치는 것으로 판단된다. 결국 천연물질혼합제는 수온이 상승하는 봄~여름(수온: $20{\sim}30^{\circ}C$), cyanobacteria와 green algae가 우점하는 수체에 적용 시 높은 효과를 나타낼 것으로 사료되며, 향후 현장 적용을 통한 효과 검증이 필요할 것으로 판단되었다.

• 환경생물
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• 제27권3호
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• pp.306-313
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• 2009

In the Upo wetland, physico-chemical factors were observed during the period from March 2005 to December 2007 on a monthly basis. In the Upo wetland, water temperatures ranged $3.4{\sim}34.5^{\circ}C$. Conductivities were in the range of 133~806 ${\mu}S\;cm^{-1}$, which showed about 140 ${\mu}S\;cm^{-1}$ below in comparison with the precedent studies. The pH levels were between 6.7~9.1 with lower level in summertime. The dissolved oxygens were between 0.06~18.23 mg $L^{-1}$. COD ranged 4.9~20.8 mg $L^{-1}$, and showed a tendency to decrease every year. Nitrogen nutrients such as nitrate nitrogen ($NO_3-N$), ammonia nitrogen ($NH_3-N$) and total nitrogen (T-P) showed that they were generally decreased in comparison with those in the precedent studies. However the total nitrogen (T-N) is still considerably higher than the standard concentration level of eutrophication and algal blooming. Phosphate phosphorus ($PO_4-P$) and total phosphorus (T-P) were also shown as to be reduced considerably comparing with the values in the precedent studies. However, It was found out that total phosphorus (T-P) was dissolved over the criteria concentration of eutrophication. The average of TN/TP ratio was 18 in the Upo wetland, which proved that phosphorus was the limiting factor to the growth of phytoplankton in the Upo wetland. The chl-$\alpha$ was the highest in wintertime and the lowest in summertime, and especially in 2006 summer when the cyanobacterial bloom developed, it showed extremely high concentration.

• ALGAE
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• 제32권2호
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• pp.139-153
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• 2017

The ability of a red tide species to take up nutrients is a critical factor affecting its red tide dynamics and species competition. Nutrient uptake by red tide species has been conventionally measured by incubating nutrient-depleted cells for a short period at 1 or 2 light intensities. This method may be applicable to certain conditions under which cells remain in oligotrophic water for a long time and high nutrients are suddenly introduced. Thus, a new method should be developed that can be applicable to the conditions under which cells are maintained in eutrophicated waters in healthy conditions and experience light and dark cycles and different light intensities during vertical migration. In this study, a new repletion method reflecting these conditions was developed. The nitrate uptake rates of the red tide dinoflagellate Prorocentrum micans originally maintained in nitrate repletion and depletion conditions as a function of nitrate concentration were measured. With increasing light intensity from 10 to $100{\mu}E\;m^{-2}s^{-1}$, the maximum nitrate uptake rate ($V_{max}$) of P. micans increased from 3.6 to $10.8 pM\;cell^{-1}d^{-1}$ and the half saturation constant ($K_{s-NO3}$) increased from 4.1 to $6.9{\mu}M$. At $20{\mu}E\;m^{-2}s^{-1}$, the $V_{max}$ and $K_{s-NO3}$ of P. micans originally maintained in a nitrate repletion condition were similar to those maintained in a nitrate depletion condition. Thus, differences in cells under nutrient repletion and depletion conditions may not affect $K_{s-NO3}$ and $V_{max}$. Moreover, different light intensities may cause differences in the nitrate uptake of migratory phototrophic dinoflagellates.

• 환경생물
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• 제30권1호
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• pp.1-8
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• 2012

To understand growth characteristics of eight dominant red tide species ($Prorocentrum$ $minimum$, $Heterocapsa$ $triquetra$, $Scrippsiella$ $trochoidea$, $Akashiwo$ $sanguinea$, $Chattonella$ $marina$, $Heterosigma$ $akashiwo$, $Amphidinium$ $carterae$ and $Rhodomonas$ $salina$) in the Korean coastal water, the growth rates were examined in relation with the impacts of water temperature and bio-volume. Of these, $P.$ $minimum$, $C.$ $marina$, $H.$ $akashiwo$, $A.$ $carterae$ and $R.$ $salina$ were eurythermal species with relatively high growth rates in a borad ranges (15 to $25^{\circ}C$) of water temperature. On the other hand, the growth rate of $H.$ $triquetra$, $S.$ $trochoidea$ and $A.$ $sanguinea$ were high in relatively mid temperature (optimum: $25^{\circ}C$) condition. In particular, $H.$ $triquetra$ was well adapted in low temperature of 5 to $15^{\circ}C$, implying that the species can survive and grows even at very low temperature. Based on results of our experiment, the growth characterestics of five eurythermal species and three mid temperature species may have dominated in Korean coastal water during summer season and fall season, respectively. Contrastively, the growth characteristics of $H.$ $triquetra$ make a consistently dominant during the cold winter season. In addition, the growth rates of large bio-volume species were lower than those of small bio-volume species, indicates that growth of single cells of several flagellates might be depended on the cells sizes.

• 상하수도학회지
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• 제31권1호
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• pp.39-50
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• 2017

In the coagulation/sedimentation (C/S) process of the water treatment process, the inflow of massive algal bloom causes many problems including fouling of filter media. This study was conducted to find out the way to remove the algae's harmful effects by addition of pre-treatment prior to C/S process. Many Jar-tests were conducted such as (1) ACF (Algae Coagulation Flotation) process using natural algae coagulant (Water $Health^{(R)}$), (2) ACF + C/S process and (3) C/S process with a variety of conditions using cultured algae. The average values of turbidity were (1) 0.42 NTU for ACF process, (2) 0.13 NTU for ACF + C/S process and (3) 0.25 NTU for C/S process. It was shown that the treatment efficiency of ACF process could get low turbidity results, and ACF + C/S process could achieve more efficient results than those of C/S process. Any negative effects of ACF process to the efficiency of C/S process were not observed in ACF + C/S process. In order to reduce the unfavorable effects of algae, it was found out that the introduction of ACF process in the forms of (1) ACF or (2) ACF + C/S could be one of the effective and alternative solutions.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.1161-1170
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• 2019

본 연구에서는 심층 신경망을 이용하여 Cochlodinium polykrikoides 적조 발생을 예측하는 모델을 제안한다. 적조 발생 예측을 위해 8개의 은닉층을 가진 심층 신경망을 구축하였다. 위성 재분석 자료와 기상수치모델 자료를 이용하여 과거 적조 발생해역의 해양 및 기상인자 총 59개를 추출하여 신경망 모델 학습에 활용하였다. 전체 데이터셋 중 적조 발생 사례는 적조 미발생 사례에 비해 매우 적어 불균형 데이터 문제가 발생하였다. 본 연구에서는 이를 해결하기 위해 과표집화(Over sampling) 기반 데이터 증식(Data augmentation) 기법을 적용하였다. 과거자료를 활용하여 모형의 정확도를 평가한 결과 약 97%의 정확도를 보였다.

• 유기물자원화
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• 제20권3호
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• pp.83-88
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• 2012

부영양화로 인한 조류의 과도한 번식은 하천과 호수의 수질에 심각한 문제를 야기하고 있다. 따라서 하천과 호수의 수질 오염 방지를 위해서는 물리화학적 또는 생물학적 처리를 통해 효과적인 조류 제거가 필요하다. 본 연구에서는 전기부상과 혐기성 수소 발효 공정의 연계를 통해 효과적인 조류 제거와 에너지를 생산하고자 하였다. Chlorophyll a를 기준으로 전기부상에 의한 조류 제거효율은 전류 증가에 따라 증가하였으며 최대 95.9%로 나타났다. 제거된 조류로부터 에너지를 회수하기 위하여 혐기성 수소 발효 타당성을 조사하였다. 조류와 초음파로 전처리를 수행한 조류의 최종 수소 수율은 각각 17.3및 61.1ml $H_2/g$ dcw(dry cell weight)로 나타났다. 조류의 초음파 전처리는 가수분해 속도를 증가시켜 최대 수소 수율을 3.4배 향상시키는 것으로 나타났다.

• ALGAE
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• 제20권4호
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• pp.333-343
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• 2005

Spatial and temporal variations of environmental factors and phytoplankton community were investigated in the three stations of Andong Reservoir in 1997 and 2003. The changes of physico-chemical water quality and phytoplanktonic biomass were higher in 2003 than that of 1997, due to rainfall difference. The concentration of total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) in the reservoir decreased, but total nitrogen fell relatively more between them. TN/TP ratio decreased from 109 to 90 showing no change at the downstream but a big decrease at the midand upstream. Predominant phylum of phytoplankton in Andong Reservoir were six genus that composed to Anabaena, Aphanizomenon and Microcystis of Cyanophyceae, Cosmarium and Scenedesmus of Chlorophyceae and Synedra of Bacillariophyceae, respectively. Among the observed phytoplankton, diatom Synedra occured as the maximum amount of 3,400 cells mL$^{-1}$ even at the above 30°C. Green algae Scenedesmus observed along with Microcystis. It seemed to be compete with Microcystis during the high water temperature period. Although trophic state of Andong Reservoir was decreased, the standing crops of phytoplankton were increased. Moreover bluegreen algae, Aphanizomenon and Microcystis in the region of upstream to midstream and diatom, Synedra in the region of midstream to downstream were increased until to reach the algal bloom, respectively. It seemed necessary to attention the changes of blue-green algae Aphanizomenon, that has an ability of nitrogen fixation.