• 한국물환경학회지
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• 제40권1호
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• pp.1-10
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• 2024

Algal blooms occur seasonally in the eutrophicated rivers or reservoirs, and some harmful cyanobacteria species produce toxic substances, which are directly or indirectly harmful to the ecosystem and terrestrial animals. So, the monitoring and control of harmful cyanobacteria occurrence and toxins residual in the aquasystem are important to preserve the water environment and secure public health. In this study, the four harmful cyanobacteria occurrences and toxic substance concentrations of two agricultural reservoirs in the southern part of Gyeonggi Province were investigated from August to October 2022. Among four harmful cyanobacteria (Microcystis sp., Anabaena sp., Oscillatoria sp., Aphanizomenon sp.), three kinds of cyanobacteria except Oscillatoria sp. were observed, and Microcystis sp. was the dominant cyanobacteria except for Anabaena sp. dominant result of a sample collected on October at reservoir B. The cell density of cyanobacteria was influenced by season and weather due to the length of daytime and concentrations of organic carbon and nitrogen. Three kinds of microcystin and anatoxin-a were quantitatively analyzed as total (in the cell body and water) and extracellular (in water) concentrations. The maximum total concentrations of anatoxin-a, microcystin-LR, microcystin-RR, and microcystin-YR were 0.1291 ㎍/L, 0.2776 ㎍/L, 0.3721 ㎍/L, and 0.0306 ㎍/L, respectively, in reservoir A and 0.3274 ㎍/L, 0.1495 ㎍/L, 0.2037 ㎍/L, and 0.0153 ㎍/L, respectively, in reservoir B.

• 한국수산과학회지
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• 제31권1호
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• pp.71-76
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• 1998

C. polykrikoides의 항생제에 대한 특이성을 알아보기 위해 C. polykrikoides의 항생제에 대한 $50\%$ 생존시간을 조사하였다. C. polykrikoides는 tetracycline과 thlorarnphe-nicol에 대해서는 아주 민감하였고, polymixin-B, ampicil-lin, penicillin-G, dihydrostreptomycin, neomycin에 대 해 서 는 저항성이 큰 선택적 특이성을 가졌다. C. polykrikoides에 민감한 항생제인 tetracycline과 chloramphenicol의 경우는 사멸곡선을 분석하여 사멸에 영향을 주지 않는 농도를 확인했으며, 또한, 농도에 따른 C. polykrikoidess에 대한 항생제의 작용특성을 분석하였다. 박테리아에 오염된 C. polykrikoides 배양액을 percoll 원심분리로 박테리아를 제거하기 전에 C. polykrikoides에 저항성이 큰 항생제에 대한 박테리아 군집의 감수성 시험을 행하여 박테리아 제거를 위한 적당한 항생제와 농도를 결정 한 뒤, percoll 원심분리로 박테리아와 곰팡이를 제거하고, 조체를 회수한 후, 남아있는 소량의 박테리아를 감수성이 큰 항생제를 연속적으로 처리 (antibiotic cascade)하여 C. polykrikoides의 순수배양(axonic culture)이 가능하게 되었다. 순수배양한 C. polykrikoides은 밀도가 약 740cells/ml 이상에서 대수증식기에 접어들었고 최대 5,800cells/ml까지 증식하였다. C. polykrikoides의 하루당 분열율 k 값은 저밀도 세포 상태에서 아주 정확한 증식지표를 제시하였고, 대수증식기 전에 반드시 최대의 k 값 변화를 가진 세포의 밀도가 존재하였으며, 우리는 이 최대 k 값 변화를 가진 밀도를 정확한 적조 예보와 초기에 적조제어를 위한 모델로서 사용될 수 있음을 제시한다. 결론적으로 본 연구에서 확립된 C. polykrikoides의 순수분리에 의한 배양방법은 C. polykrikoides 뿐만 아니라 다른 적조 생물의 독성학적, 면역학적, 생화학적, 생태학적, 분자생물학적 연구를 위해 편리하게 이용할 수 있을 것이다.

• Ocean and Polar Research
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• 제34권4호
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• pp.365-384
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• 2012

Microalgae are photosynthetic microorganisms that are highly productive in the presence of basic renewable natural sources (light, $CO_2$, water and nutrients). They can synthesize lipids, carbohydrates and proteins in a small number of days. Subsequently, these carbon-captured products can be processed into both biofuels and valuable co-products. Additionally, microalgae would be an ideal feedstock for replacing land-based food crops with cellular products as high energy density transportation fuels. These microscopic organisms could contribute a significant amount of renewable energy on a global scale. In Korea, microalgae biofuel research was common in the early 1990s. The research activities were unfortunately stopped due to limited governmental funds and low petroleum prices. Interest in algal biofuels in Korea has been growing recently due to an increased concern over oil prices, energy security, greenhouse gas emissions, and the potential for other biofuel feedstock to compete for limited agricultural resources. The high productivity of microalgae suggests that much of the Korean transportation fuel requirements can be met by biofuels at a production cost competitive with the increasing cost of petroleum seen in early 2008. At this time, the development of microlalgal biomass production technology remains in its infancy. This study reviewed microalgae culture systems and biomass production, harvesting, oil extraction, conversion, and technoeconomical bottlenecks. Many technical and economic barriers to using microalgal biofuels need to be overcome before mass production of microalgal-derived fuel substitutes is possible. However, serious efforts to overcome these barriers could become a large-scale commercial reality. Overall, this study provides a brief overview of the past few decades of global microalgal research.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1995년도 추계학술대회 논문집
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• pp.343-346
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• 1995

In this paper, the effect of alkaline oxides on the humidity sensitivity of $V_2O_{5}$(2mol%)-doped $TiO_2$(98mol%) was investigated as functions of $Li_{2}Co_{3}$, $Na_{2}Co_{3}$. III-1. Measurement of Density. When the mole% of $Li_2$O is varied 0,1,2,5mol%, the more the mole% of additives is increased, the more difference of bulk and apparent density is largely narrowed. The difference of two densities of sample containing 2mol% $Na_2O$ was large all the moat. The sample containing 1mol% $Na_2O$ was small most. III-2. Observation of porosity. The porosity and total intrusion volume according to various amounts of $Li_2O$ was reduced and those of sample containing 2mol% $Na_2O$ as 31.13%, 0.1155mL/g was the highest and 1mol% $Na_2O$ was lowed most and 5, 10mol% $Na_2O$ was more high compare with sample without alkaline oxides. III-3. Characteristic of humidity sensitivity. 1. Impedance of samples containing $Li_2O$ was high compare with sample without alkaline oxides, so we thought it showed Poor sensitivity because it have no impedance changing rapidly as function of relative humidity. 2. When the humidity was increasing from 30RH% to 90RH%, the impedance of sample containing 2mol% $Na_2O$ at 120HZ changed exponential rapidly from 6${\times}$$10^{7}$$\Omega$) to 1.25${\times}$$10^4$$\Omega$. At under 50RH% and over 50RH%, the humidity sensitivity of samples containing 2mol% $Na_2O$ was best especially in the range of the low humidity. III-4. Characteristic of TG curves. When algal me oxide $M_{2}CO_{3}$(M=Li, Na) were added into $V_{2}O_{5}$-doped $TiO_2$, the stability of humidity sensitivity of samples containing amounts of $Li_2O$ was unstable. The samples containing 1mol% $Na_2O$ was unstable.

• 생태와환경
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• 제33권4호통권92호
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• pp.319-327
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• 2000

수심이 얕은 부영양호수에서 우점하는 식물플랑크톤에 대한 1년생 백련어의 섭식특성을 조사하고자, 1997년 5월 23일부터 9월 18일까지 호수의 연안에 4개의 enclosure를 설치하고, 어류투입 이후의 각 enclosure수중과 어류의 장 내용물 중의 식물플랑크톤 군집의 변화를 비교하였다. 조사기간동안 각 enclosure의 수온, 플랑크톤의 총생물량, 어류 아가미의 여과공 등은 시간에 따라 른 변화가 없었으며, 어류성장은 주로 투입된 어류의 밀도에 의존되었다. 어류의 내용물에 의하면, 저밀도 투입 enclosure에서 수중과 어류 전장간의 플랑크톤군집의 유사도가 높게 나타났으며(p<0.05), 전체적으로 모든 enclosure에서 크기가 큰(>$100,000{\mu}m^3$) 식물플랑크톤-Oscillatoria, Anabaena, Melosira등은 어류투입이후 크게 감소되지 않았다. 어류의 먹이선택지수(${\alpha}$)와 플랑크톤의 크기 (Ingestion unit)사이에도 매우 낮은 상관성을 보였다(r = 0.001, p>0.5). 식물플랑크톤의 분석결과, 백연은 남조나 녹조에 비해 규조를 더 선호하였는데, 이는 규조의 세포벽이 다른 조류에 비해 소화과정동안 쉽게 파괴되지 않고, 저배율의 현미경적시야에서도 간단히 확인된다는 점 등,선택지수를 과대평가하게 되는 단점이 있기 때문에 백련어의 먹이습성에 대한 방법론적 개선이 필요하다고 판단된다.

• 환경영향평가
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• 제28권6호
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• pp.507-524
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• 2019

본 연구의 목적은 낙동강 내에 위치한 강정고령보 구간을 대상으로 EFDC 모델을 검정하고, 보 구간의 유량에 따른 체류시간과 유입수 인 농도 변화가 수질 및 조류 그룹별(규조류, 녹조류, 남조류) 생체량에 미치는 영향을 평가하는데 있다. 2018년 실험자료를 이용하여 모델을 검정한 결과, 보 구간의 수위와 수온의 수직 분포, DO, 유기물, 질소, 인 계열의 시계열 변화를 적절히 모의하였다. 조류 그룹별 생체량 예측에 있어서는 계절별 변동 특성은 적절히 재현하였으나, 일부기간에 실측값과 편차가 크게 나타났다. 보의 관리수위와 유량을 조절하는 시나리오 모의결과, 보의 운영 수위를 낮출수록 유량을 증가시킬수록 수온성층이 완화 또는 해소되는 것으로 분석되었다. 강정고령보에서 수온성층이 해소된 유속은 약 0.1 m/s였으며, 이는 금강의 백제보에서 연구결과와 일치한다. 2Q 유량 시나리오 모의결과, Chl-a는 8.7% 감소하였고 규조류와 녹조류 세포수 밀도도 감소하였다. 하지만 남조류 세포수는 오히려 증가하였는데, 그 이유는 유량이 증가함에 따라 유속이 빨라져 상류경계조건의 높은 남조류 농도가 하류에 직접 영향을 끼친 것으로 나타났다. 유입수 인 부하 농도(평균 0.056mg/L)를 50% 수준으로 저감하는 시나리오 모의결과, Chl-a는 13.6 % 감소하였다. 연구결과는 강정고령보의 조류 과잉성장을 억제하기 위해서는 수리학적 제어와 함께 상류 유입 조류 농도와 인 부하량 저감이 동시에 고려되어야 함을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제18권9호
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• pp.1186-1193
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• 2008

방글라데시 미멘싱에 소재하는 양식어장에서 pangasiid catfish (Pangasius hypophthalmus), silver carp (Hypophthalmichthys molitrix)와 catla (Catla catla)의 조합과 혼합비를 달리하여 16주간 복합양식하였을 때, 이들 어종의 성장률을 조사하였다. 헥타르당 30,000개체의 밀도로 복합양식하여 성장률을 측정하였으며, 혼합조성비는 다음과 같다: 실험구(treatment) 1은 pangasiid catfish와 silver carp을 1:1비율로, 실험구 2는 pangasiid catfish와 cata를 1:1비율로, 실험구 3과 4는 pangasiid catfish, silver carp과 catla를 각각 2:1:1과 3:2:1비율로 복합양식하였다. 양식환경에 영향을 주는 수온, 투명도, 용존산소량, pH, $NO_{3}-N$, $PO_{4}-P$, 엽록소 a와 같은 몇몇 물리화학적, 생물학적 요인과 플랑크톤의 군집을 정기적으로 조사하였다. 어류의 성장속도는 비 성장율(specific growth rate), 일간 체중 증가(daily weight gain)와 체중증가 비율(percent weight gain)을 측정하였다. Pangasiid catfish의 성장률과 사료이용률은 모든 실험구에서 유사하게 나타났다. Silver carp의 성장률은 모든 실험구에서 유의한 차이를 나타내었는데(p<0.05), 양식밀도가 증가할수록 성장률이 현저하게 감소하였으며, Silver carp의 밀도가 가장 낮은 복합양식 조성인 pangasiid catfish, silver carp과 catla의 비율이 각각 2:1:1일 때, silver carp의 성장률이 가장 높게 나타났다. Silver carp의 밀도가 증가할수록 catla의 성장률이 현저하게 감소하는 것으로 나타나, catla의 성장률은 silver carp의 유무에 영향을 받는 것으로 판단되었다. Catla의 성장률은 pangasiid catfish와 calta의 비율이 1:1일 때, 가장 높은 것으로 나타났다. 양식수율과 경제적 이익은 실험구에 따라 현저하게 다른 양상을 보였다(p<0.05). 가장 높은 양식수율과 경제적 이익은 pangasiid catfish, silver carp과 catla를 각각 2:1:1 비율로 양식한 결과에서 얻어졌는데, 이는 silver carp의 높은 성장률과 catla의 시장 단가가 높은 것에 기인하는 것으로 나타났다. 모든 실험구의 수질 상태는 양식기간 동안 적절한 수준을 유지하였으며, 각각의 값은 모든 실험구에서 뚜렷한 차이를 보이지 않았다(p<0.05).

• 생태와환경
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• 제37권1호통권106호
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• pp.36-46
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• 2004

소규모 부영양 저수지에서 식물플랑크톤 성장에 대한 제한영양염과 N/P무게비의 영향을 평가하기 위해 2002년 11월부터 2003년 12월까지 이루어졌다. 조사기간 동안 수체 내 DIN/DTP과 TN/TP 무게비는 각각 17${\sim}$187,33${\sim}$60의 범위로 나타났다. 용존무기질소의 대부분은 질산성 질소($NO_3$-N)형태로 존재했으며, 봄에 일시적인 암모니아 농도의 증가가 나타났다. 반면에 무기인은 8.8${\sim}$0.6 ${\mu}g\;P\;L^{-1}$의 범위로 계절에 따른 변화는 적었으며, 용존총인은 26.5 ${\sim}$ 10.1 ${\mu}g\;P\;L^{-1}$로 8월에 가장 높았고 12월에 가장 낮은 농도를 나타냈다. 엽록소 a 농도는 28.8${\sim}$109.7 ${\mu}g\;L^{-1}$의 범위였고, 식물플랑크톤 세포밀도 변화와 유사한 계절적인 변화를 보였다. 봄에는 주로 규조류(Melosira varians)와 녹조류 (Dictyosphaerium puchellum)가 우점종으로 나타난 반면 5월부터 결빙 전까지는 Osillatoria SPP., Microcystis SPP., Aphanizomenon SP. 와 같은 남조류가 우점하였다. 남조류 군집 중 Microcystis SPP.가 우점한 6월부터 12월까지 수체 내 TN/TP비는 46${\sim}$13의 범위 (평균 27${\pm}$5)였다. 영양염 첨가실험의모든 경우(17번)에서 인에 의한 제한이 나타났으며, 질소제한은 8번에 걸쳐 나타났다. 식물플랑크톤 성장률은DIN/DTP비 30이하에서 가장 크게 나타났고, 인 농도50 ${\mu}g\;P\;L^{-1}$까지는 지속적으로 증가하였다. 절대 농도에 있어서 차이가 있으나, N/P비가 동일한 상태에서의 남조류 성장은 질소 농도가 3.5 mg N $L^{-1}$인 경우 N/P 비가 1인 상태에서 성장량이 가장 컸다. 인 첨가에 따른 성장은 질소농도가 높을수록 현저히 높게 나타났다. 이러한 결과들은 수체 내 질소농도가 높은 환경에서는 식물플랑크톤성장에 대한 강한 인 제한이 나타나기 쉬운 반면, 질소제한 가능성 이 상대적으로 적음을 의미한다.

• 생태와환경
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• 제40권1호
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• pp.121-129
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• 2007

본 연구는 부영양 저수지에서 남조류의 발달과 천이에 영향을 미치는 요인들과 그 결과를 평가하기 위하여, 2003년 3월부터 2004년 2월까지 현장 조사를 통하여 남조류 종조성과 밀도변화, 침전특성, 퇴적물 특성을 분석하였다. 또한 인, 수온, 광도를 달리한 조건에서의 남조류 성장률을 비교하였다. 식물플랑크톤은 봄철(3${\sim}$4월)에 규조류와 편모조류가 우점한 시기를 제외하고는 연중 남조류가 우점하였고, 7월과 11월에 높은 밀도 증가가 관찰되었다. 남조류 우점기간 중 5월에는 Oscillatoria spp., 6월에는 Aphanizomenon sp.이 우점하였고, 7월부터 11월까지는 Microcystis spp.가 우점종으로 나타났다. Oscillatoria spp.가 우점하고 침강율이 높았던 5월에는 수온, 광도 그리고 TN/TP비가 높았던 반면, Microcystis spp.가 우점한 7월부터 11월까지의 TN/TP비는 상대적으로 낮은 범위 (평균 27)를 보였다. 침강속도는 규조류가 우점한 3월 가장 높았고, 남조류의 우점종 기간 중에서는 5월과 10월이 다른 시기와 비교할 때 빨랐다. 퇴적물의 C/N비는 $6{\sim}8$의 범위였고, 간극수내 무기인의 농도는 심층에 산소농도가 희박(<2mg $O_2$ $L^{-1}$)하였던 시기에 감소하였다. 남조류의 성장률은 영양염 농도와 수온에 크게 의존하였고, 특히 높은 인 농도는 낮은 수온에서도 남조류가 발달하는 원인으로 나타났다. 본 연구의 결과는, 인이 충분하게 공급되는 국내의 많은 소형 부영양 저수지에서 연중 남조류의 발달과 지속가능성을 시사하며, 수질개선과 조류제어를 위해 인의 저감(특히, 퇴적층 관리)을 매우 중요하게 고려해야 함을 강조한다.

• 생태와환경
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• 제47권4호
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• pp.350-357
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• 2014

국내 상수원을 대상으로 시행하고 있는 조류경보제는 남조류 발생 현황을 취 정수장 등 물관리 기관에 전파하여 대응조치를 유도하는 제도로 신속하고 정확한 남조류 계수를 필요로 한다. 따라서 조류경보제 발령 기준 대상 남조류인 Anabaena, Aphanizomenon, Microcystis, Oscillatoria 속의 군체 크기와 세포수의 상관관계를 조사하고 회귀식을 도출하여 군체 크기로 세포수를 계산할 수 있는 방법을 알아보고자 하였다. 2013년 8월부터 10월까지 남조류가 과다증식한 시기에 한강(팔당호), 낙동강(달성보, 창녕함안보) 및 금강(고복저수지)의 대표지점에서 남조류 시료를 채집하였으며, 조류경보제 발령 기준 대상 남조류 속의 종별 군체 크기와 세포수의 상관 관계를 조사하여 종 및 속별 회귀식을 산정하였다. 남조류의 속별 상관분석 결과는 사상형인 Anabaena와 Aphanizomenon의 $r^2$값이 0.93 이상으로 높은 상관성을 보였으며 구형의 Microcystis는 0.76의 상관계수 값을 나타냈다. 종 별 상관분석 결과 사상형 남조류 Anabaena crassa, Aphanizomenon flos-aquae, A. issatschenkoi, Oscillatoria curviceps, O. mougeotii는 $r^2$값이 0.89~0.96의 범위로 높은 상관성을 나타냈으며, 구형인 Microcystis aeruginosa, M. wessenbergii, M. viridis는 0.76~0.88의 상관계수 값을 나타냈다. 다른 속에 비해 상대적으로 Microcystis의 상관성이 낮게 나타난 이유는 동일한 종, 동일한 크기의 군체라도 Microcystis strain에 따라 점액질 내의 세포 밀집 정도와 세포 크기에 차이가 있기 때문이다. 본 연구 결과 도출한 회귀식을 이용하여 군체 크기 측정값을 세포수로 환산하는 방법이 기존의 세포 계수법과 비교할 때 신속하고 간편할 것으로 보인다. 향후 남조류 종별 더 정확한 회귀식을 도출하기 위해서는 많은 시료수 확보와 더불어 다른 종들에 대한 조사 연구가 진행되어야 할 것이다.