• ALGAE
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• 제38권1호
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• pp.39-55
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• 2023

Exploring mixotrophy of dinoflagellate species is critical to understanding red-tide dynamics and dinoflagellate evolution. Some species in the dinoflagellate genus Karenia have caused harmful algal blooms. Among 10 Karenia species, the mixotrophic ability of only two species, Karenia mikimotoi and Karenia brevis, has been investigated. These species have been revealed to be mixotrophic; however, the mixotrophy of the other species should be explored. Moreover, although K. mikimotoi was previously known to be mixotrophic, only a few potential prey species have been tested. We explored the mixotrophic ability of Karenia bicuneiformis, Karenia papilionacea, and Karenia selliformis and the prey spectrum of K. mikimotoi by incubating them with 16 potential prey species, including a cyanobacterium, diatom, prymnesiophyte, prasinophyte, raphidophyte, cryptophytes, and dinoflagellates. Cells of K. bicuneiformis, K. papilionacea, and K. selliformis did not feed on any tested potential prey species, indicating a lack of mixotrophy. The present study newly discovered that K. mikimotoi was able to feed on the common cryptophyte Teleaulax amphioxeia. The phylogenetic tree based on the large subunit ribosomal DNA showed that the mixotrophic species K. mikimotoi and K. brevis belonged to the same clade, but K. bicuneiformis, K. papilionacea, and K. selliformis were divided into different clades. Therefore, the presence or lack of a mixotrophic ability in this genus may be partially related to genetic characterizations. The results of this study suggest that Karenia species are not all mixotrophic, varying from the results of previous studies.

• 한국수산과학회지
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• 제57권4호
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• pp.389-396
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• 2024

Reactive oxygen species (ROS) generated by harmful algal blooms (HABs) exert detrimental effects on aquaculture systems. Fish gill cells deteriorate upon exposure to HABs, suggesting that internally generated ROS in HABs influences the external environment. Therefore, we investigated the internal and external changes in ROS concentrations during growth using fluorescence staining of four representative HABs: Alexandrium affine, Chattonella marina, Karenia mikimotoi, and Margalefidinium polykrikoides. The concentrations of H₂O₂ and O₂^- produced by A. affine were low; H₂O₂ from M. polykrikoides was primarily detected internally throughout the experiments, and O₂^- was not detected. High H₂O₂ and O₂^- concentrations were observed in K. mikimotoi during the death phase, with weak external O₂^- concentrations. Regarding C. marina, which produces large amounts of ROS, H₂O₂ was observed internally during the exponential phase, whereas weak O₂^- concentrations were measured externally in the stationary phases. Collectively, our results highlight that ROS concentrations and internal/external distributions are functions of HABs and growth stage. These differences indicate the potential allelopathic mechanisms of proliferating HABs and suggest a possible impact of ROS on aquaculture organisms.

• 생태와환경
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• 제36권4호통권105호
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• pp.467-472
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• 2003

본 연구에서는 상수원수 취수장의 취수구로 유입되는 조류 군체의 양을 물리적으로 억제할 수 있는 조류 펜스를 개발하고, 현장에 적용 및 평가하였다(2001년 6-9월). 펜스를 설치한 후 펜스 안팎의 식물플랑크톤 생체량은 통계적으로 유의한 차이를 나타내었다. 분산 분석의 결과 설치 1일 후의 chl. a는 모든 수심 (0, 1,2 m)에서 유의한 차이를 보였으며 (모든 수심에서 0.001 > p ,각 수심별 r= 16), 특히 표층과 수심 1m에서 가장 큰 차이를 보였다. 하지만 조류 저감 효과는 설치 후 3-5일이 지나면서 감소하였다. 조류 펜스의 물리적 유입 저감 효과의 지속성 유지를 위해서는 효과적인 설치 및 유지관리 방안(예, 기계적인 설치 및 주기적인 역세척 등)이 모색되어야 하며, 생태 모형을 이용하여 대번성 시기 예측이 가능할 경우 훨씬 효과적으로 조류의 유입 차단이 가능할 것으로 보인다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권2_2호
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• pp.237-247
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• 2020

이 연구에서는 GOCI 자료로부터 산출된 엽록소농도(CHL), 광합성유효광량(PAR), 진광층 깊이 및 국외 위성 기반의 해수면온도자료(SST)를 이용하여 동해 연안의 일차생산량 지도를 작성하고, 각 인자들에 대한 민감도 분석을 실시하였다. 광범위한 냉수대가 발현한 2013년 7월 25일과 대규모 적조가 발생한 2013년 8월 13일에는 평균 1,012 mg C m^-2 d^-1 및 1,945 mg C m^-2 d^-1의 높은 일차생산량을 보였다. 냉수대와 적조가 물러난 2013년 8월 25일에는 평균 778 mg C m^-2 d^-1의 일차생산량을 보여 기존 연구의 분석결과와 유사한 결과를 보였다. 민감도 분석결과, 광합성유효광량은 일차생산량 계산 결과에 큰 영향을 주지 않았으나, 진광층 깊이와 엽록소 농도는 평균 민감도인 0.5 이상의 값을 보였다. 특히 해수면 온도는 결과값에 매우 큰 변화를 가져와 해수면 온도 자료에 오류가 있을 경우 일차생산량 계산 결과에 큰 오류를 가져올 수 있는 것으로 분석되었다. 연구 결과, 일차 생산량 연구에 GOCI 자료가 활용 가능함을 확인할 수 있었으며, 하루 8회 영상획득이 가능한 GOCI를 적용함으로써 일차생산량 추정을 위한 입력변수들의 정확도가 향상되어, 국외의 극궤도 위성에 비해 정밀도가 높은 일차생산량 추정이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국물환경학회지
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• 제30권5호
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• pp.539-548
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• 2014

This study was carried out to investigate algal community structures and their correlations with environmental factors on five weir areas in the Nakdong River, South Korea. Water qualities, hydrodynamics, meteorological conditions and algal species compositions were observed in studied sites from May 2010 to Dec. 2013. Results showed that average total phosphorus concentration of 2013 was decreased by 52.4% in comparing with that from 2010 to 2011. Chlorophyll.a concentrations were positive significant with water temperature, pH, total phosphorus and total nitrogen, but is not significant with turbidity and suspended solids. Seasonal successions of algae were observed that Stephanodiscus sp. was dominant species with 65.3% of dominant frequency in studied site. Large algal biomass of the low temperature-adapted diatoms were observed during temperature range of $4{\sim}9^{\circ}C$, but large cyanobacterial biomass mainly during high temperature period ranged from $22^{\circ}C$ to $32^{\circ}C$. Microcystis sp. dominated during high water temperature in summer. The yearly correlations of algal biomass with accumulated solar radiations were not significant but seasonal correlations of summer from June to August were significant with correlation coefficient 0.33 (p<0.05). There were not significant correlations between turbidities and algal biomass. Turbidity and suspended solids concentrations were not significant correlation with algal biomass. According to the results, algal communities had strong correlation with water temperature and had partially correlation with solar radiation. For an effective management of algal blooms, water managers should survey with more long-term monitoring of various environmental factors and algal communities.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권7호
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• pp.967-972
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• 2018

최근 우리나라 연안에서 출현빈도가 점차 늘어나고 있는 침편모조류에 속하는 Chattonella는 대표적인 유해조류 중 하나로, 이들 종은 세포벽이 없어, 단순히 세포의 형태나 크기 등 광학현미경 관찰만으로는 정확하게 동정하는 것이 어렵다. 따라서 본 연구에서는 2017년 득량만에서 발생한 Chattonella 적조 시료를 대상으로 단일 세포를 분리하고, 이들 시료의 28s rDNA, rbcL, psaA 영역을 대상으로 single-cell PCR 기법을 이용하여 종 동정을 실시하였다. 현미경 관찰 결과 장축은 평균 $74.0{\pm}10.1{\mu}m$이고 단축은 평균 $33.1{\pm}3.6{\mu}m$로 일반적인 Chattonella의 형태적 특징을 보였다. 28s rDNA, rbcL, psaA 영역을 대상으로 한 염기서열 비교 결과에서는 세 영역 모두에서 하나의 종으로 명확히 구분되지는 않았다. 하지만 C. marina, C. marina var. antiqua, C. marina var. ovata 그룹과 99~100 % 높은 서열 유사성을 보였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제7권3호
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• pp.140-147
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• 2002

전북 새만금 해역에서 1998년에 처음으로 유해성 적조생물인 Cochlodinium polykrikoides/Gymnodinium impudicum이 우점하는 대규모 적조가 발생한 뒤 유해성 적조의 반복적인 발생에 대한 우려가 증폭되고 있으므로, 이 해역의 적조생물을 비롯한 식물플랑크톤 동향과 이에 영향을 줄 수 있는 상위포식자인 원생동물에 대한 연구가 절실히 필요한 시점이다. 이 해역에서의 원생동물의 시간적 변화에 대한 연구를 하기 위하여, 1999년 8월 10일부터 11월 11일까지 모두 5차례에 걸쳐 매번 4개 정점의 2-5개 수층에서 시료를 채집하였다. 원생동물인 종속영양성 와편모류와 섬모충류(ciliates)의 종조성과 풍도를 조사하고, 본 연구와 동시에 조사된 유해성 적조생물을 포함한 식물플랑크톤과의 상관관계를 연구하였다. 조사기간 중 종속영앙성 와편모류, 종피성 섬모충류 및 무피성 섬모충류의 출현 종 수와 풍도 모두 규조류가 우점한 시기에 최대값(풍도:종속영양성 와편모류는 11, 종피성 섬모충류는 10, 무피성 섬모충류는 12 cells $m\ell$$^{-1}$)을 기록한 반면, C. polykrikoides/G. impudicum가 우점하는 유해성 적조 발생 시기에는 낮은 값(풍도:종속영양성 와편모류는 1, 종피성 섬모충류는 0.5, 무피성 섬모충류는 2.4 cells $m\ell$$^{-1}$)을 나타냈다. 또한 규조류가 우점한 시기인 8월 10일과 11월 11일에 종피성 섬모충류와 무피성 섬모충류가 규조류와 비교적 높은 양의 상관관계를 나타내 이들이 규조류의 중요한 포식자로 작용했을 가능성이 높고, 동시에 규조류의 양적변화가 종피성 섬모충류와 무피성 섬모충류 풍도 변화에 큰 영향을 주었을 가능성이 높다. 독립-혼합영양성 와편모류가 우점한 9월 16일과 10월 18일에는 종속영양성 와편모류가 독립-혼합영양성 와편모류와 높은 상관관계를 나타냈는데, 10월 18일에 최고 우점종인 Noctiluca scintillans는 C. polykrikoides/G. impudicum의 유영속도가 현저히 떨어졌을 때 효과적으로 포식할 수 있는 능력을 가지고 있어, 당시에 운동성이 적은 C. polykrikoides/G. impudicum개체들의 포식자였을 가능성이 높다. 본 연구해역에서 조사된 종속영양성 와편모류, 종피성 섬모충류, 무피성 섬모충류의 최대풍도는 C. polykrikoides/G. impudicum이 우점하는 적조가 가장 먼저 연례적으로 발생하는 전남 고흥-여수 해역에서 1997년 8-9월 적조발생 전후에 조사된 최대풍도보다 상당히 낮게 나타났다. 본 연구의 결과는 연구해역의 우점 식물플랑크톤과 종속영양성 와편모류, 종피성 섬모충류, 무피성 섬모충류 간의 포식자-피식자 관계 규명을 위한 기초자료가 될 뿐 아니라, 나아가 서해안의 유해성 적조발생기작 연구에 있어서 원생동물성 포식자들의 역할 연구를 위한 유용한 자료로 활용될 것이다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제7권3호
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• pp.181-194
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• 2002

기생은 공생하는 두 생물사이에 한쪽(기생생물)은 이득을 얻는 반면에 다른 한쪽(숙주)은 해를 입는 관계를 말한다. 이러한 기생관계가 생물학적으로 적조를 제어하기 위한 하나의 방법으로서 응용될 수 있으며, 특히 적조생물을 숙주로 하는 기생성 와편모류인 Amoebophrya spp.는 그 잠재력이 큰 것으로 오랫동안 주목받아 왔다. Amoebophrya spp.는 유독성 및 유해성 적조를 일으키는 종을 포함하여 24속 40여종 이상의 와편모류들을 감염시킬 수 있는 것으로 알려져 있다 기생성 와편모류 Amoebophrya는 포자(dinospore)의 분산 및 감염 단계,감염 후 숙주 세포내에서 성장단계 (trophont), 그리고 숙주 세포 밖의 생식단계(vermiform) 등의 간단한 생활사를 가지고 있다. 최근의 연구결과에 의하면, 분산 및 감염을 담당하는 dinospore는 각 숙주-기생생물 관계에 따라 감염능력, 생존능력 및 감염 성공률 등 서로 다른 생물학적 차별성을 보인다. 각 숙주기생생물 관계 기원 dinospores의 서로 다른 생물학적 특성, 교차 감염실험 및 분자생물학적 연구결과 등으로 보아 Amoebophrya ceratil가 숙주 특이성이 없는 단일종이라는 이전의 주장보다는 아마도 숙주 특이성을 갖고 있는 여러 분류군으로 구성된 종 복합체 (species complex)라는 가설이 타당하다. 숙주 와편모류들은 기생성 와편모류 Amoebophrya에 의해 일단 감염되고 나면 더 이상 성장하지 못하고 생식능력을 잃고 모두 사망하게 되는데, 이 감염 과정동안 해당 플랑크톤 생태계에 대한 영향은 다양하게 나타난다. 독립영양성 와편모류들이 감염될 경우 그들의 광합성 능력이 크게 영향을 받으며, 감염위치(핵 또는 세포질)에 따라서 영향받는 속도가 다르다. 이 기생성 와편모류에 의한 감염은 광주성 및 유영속도 등에 영향을 미쳐서 숙주 와편모류의 일주 수직이동 양상과 같은 동태에도 커다란 영향을 끼칠 수 있다. 기생성 와편모류의 감염으로 인한 숙주의 사망은 자연 사망할 때보다 시간적으로 더 빨리 숙주로부터 다량의 유기물이 방출되게 할 수 있을 뿐만 아니라, 기생생물에 의한 감염은 감염기간 동안에도 숙주로부터 상당한 양의 용존 유기물이 인위적으로 방출되게 할 가능성이 있다. 기생생물에 감염시에는 상대적으로 크기가 큰 숙주 와편모류의 생체량이 사망과 동시에 크기가 작은 수많은 포자들로 생물학적 전환이 일어나고, 이어서 이들 포자들은 섬모류 등의 포식자들에게 먹이로서 이용i소화될 수 있으므로, 숙주 와편모류가 지녔던 물질과 에너지가 미소생물고리내에서 보다 오랜기간 동안 머무를 수 있는 가능성이 더욱 커질 것으로 생각된다 다양한 숙주-기생생물 관계에 대하여 다양한 물리, 화학적 환경요인과 여타의 생물학적 요인들이 어떠한 영향을 미치는지에 대한 보다 심도있는 연구는 플랑크톤 생태학과 적조역학에서 기생성 와편모류의 역할을 보다 잘 이해하도록 하는데 기여할 것으로 기대된다.

• 생태와환경
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• 제41권spc호
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• pp.68-76
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• 2008

여과섭식성 이매패류인 말조개와 침수식물인 말즘이 남조류 성장억제에 미치는 영향을 실내 enclosure실험을 통해 분석하였다. 실험은 대형수조$(50cm{\times}65cm{\times}120cm)$에 남조대발생 수역의 퇴적물과 인공배지 (CB media)를 이용하여 인위적으로 남조대발생을 유도하고, 바닥 층으로 물과 유기물의 이동이 가능한 투명한 아크릴 소형원통(7L 용량)을 대조군 (3)과 처리구 (9)로 총 12개를 설치하였다. 처리구는 말즘처리구, 말조개처리구, 말조개와 말즘의 혼합처리구로 구분하였으며, 실험은 총 7일간 3반복으로 실시하였다. 수질요인들과 엽록소-${\alpha}$ 및 남조류 밀도는 실험기간동안 24시간 간격으로 분석하였다. 총인과 총질소 농도, 말조개와 말즘의 길이와 무게는 실험 시작 시와 종료 시에 분석하였다. 전반적으로 말조개와 말즘의 남조류 성장억제 효과가 뚜렷하게 나타났으며, 그 억제의 정도는 말조개, 말즘, 혼합처리구 순으로 나타났다. 각 생물의 개별 처리구에 비해 말조개+말즘 혼합처리구에서의 억제의 상승효과는 나타나지 않았다. 말즘 및 말즘+말조개 처리구에서 pH와 DO는 실험개시 후 각각 120, 144시간까지 점진적으로 감소하였다. 실험 7일 후 총인은 말조개 처리구에서 뚜렷한 증가를 보인 반면 총질소는 모든 처리구에서 감소하였다. 본 연구의 결과는 말조개와 말즘이 각각 남조류의 성장을 억제할 수 있는 잠재성이 있음을 의미한다. 그러나 이들을 동시에 적용할 경우에는 상승효과가 나타나지 않아 두 생물간의 간섭효과가 제기되었다. 그러나, 보다 정확한 혼합 처리의 효과를 파악하기 위해서는 보다 정밀한 실험설계를 수반하는 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단되었다.

• 기술혁신연구
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• 제17권1호
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• pp.1-48
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• 2009

최근 외환위기 이후 기업 R&D 투자의 실질증가율이 외환위기 이전의 절반에 가까운 평균 약 7.1%로 떨어지고 있으며, 대기업에 비해 중소기업에 대한 정부의 R&D 투자 지원이 상대적으로 유리한 데도 중소기업의 R&D 투자 비중은 줄어들고 있다. 또한 1990년대 중반부터 상위 3개 기업을 제외한 대기업 R&D 투자는 증가하지 않고 있어 대기업 간의 R&D 투자 양극화 현상이 나타나고 있다. 이러한 기업의 R&D 투자 현상의 원인이 무엇인지 분석해 볼 필요가 있다. 또한 정부의 R&D 직접 보조금 정책이나 조세지원 정책의 당위성에 대해서 이론적으로나 현실적으로 그 필요성이 인정되더라도 정책의 효율성에 대해서는 검증해 보아야 할 것이다. 본 연구에서는 우리 정부가 가장 보편적으로 활용하고 있는 R&D 보조금 지원제도와 조세지원제도가 과연 효과가 있는지를 실증 분석을 통해 검증해 보려고 한다. 특히 우리나라의 재정지원제도는 대기업과 중소기업 간에 차별적으로 적용되고 있기 때문에 기업 규모에 따른 정책 효과를 구분하여 분석한다. 본 연구의 실증 분석에 이용한 개별 기업의 R&D 데이터는 2002년에서 2005년까지 기업의 연구개발 활동에 대해 서베이 한 "과학기술연구개발활동조사보고"의 기업별 원시 패널 데이터 중에서 활용한 불균형(unbalanced) 패널 데이터이다. 각 기업의 보조금과 관련한 데이터는 "과학기술연구개발활동조사보고"의 서베이 데이터를 사용했으며, 조세지원을 나타내는 사용자 비용에 관한 데이터는 이론적 모형에서 도출하였다. 본 연구의 패널 데이터 분석은 고정효과 모형을 대기업, 중소기업 및 모든 기업에 각각 적용했다. 본 연구의 실증 분석 결과는 다음과 같다. 정부의 직접 보조금 지원은 대기업의 경우 R&D 투자를 늘리는 유인효과(crow이ng-in effect)를 보인데 반해, 중소기업은 R&D 투자를 줄이는 구축효과(crowding-out effect)가 나타났다. 그러나 대기업이나 중소기업 모두 정부의 보조금 지원정책에 대한 반응이 매우 비탄력적으로 추정되었기 때문에 R&D 보조금 지원정책이 기업의 R&D 투자에 미치는 영향은 매우 낮은 것으로 판단된다. 정부의 R&D 조세지원은 대기업과 중소기업의 R&D 투자를 유인하는 것으로 분석되었으며, 특히 중소기업보다 대기업의 R&D 촉진에 더 효과적인 것으로 나타났다. 조세지원으로 사용자 비용이 1% 감소하면 대기업은 R&D 투자를 0.99% 증가시키고, 중소기업은 0.054% 증가시키는 것으로 추정되었다. 본 연구의 분석 결과에서 시사하는 정부의 R&D 재정지원제도의 개선 방향은 다음과 같이 요약할 수 있다. 정부의 R&D 보조금은 기업의 R&D 투자를 구축하지 않도록 기업과 중복되지 않는 기초연구와 공공기술 지원에 국한해야 하며, 중소기업에 대해서는 R&D 인프라 구축과 기술정보지원 등 R&D 서버스(extension service) 지원에 초점을 두어야 할 것이다. 대기업에 대한 R&D 조세지원은 한시적으로 강화할 필요가 있다. 본 연구는 4개 연도의 기업 패널 데이터를 활용하였는데, 앞으로 정책의 효과를 장기간에 걸쳐 분석할 수 있는 거시 시계열 데이터를 활용한 분석의 보완이 필요하다. 또한 기업의 R&D 투자 촉진 외에도 일반 투자나 기타 목적을 위해 시행되고 있는 정부의 재정 정책들과의 대체 혹은 보완 관계의 여부를 검증해 볼 필요가 있다. 특히 중소기업의 시설투자 세액 공제와 R&D 투자 세액공제 제도의 혜택은 단기투자와 장기투자를 선택해야 하는 기업의 의사 결정에 영향을 줄 수 있다.