• 한국물환경학회지
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• 제27권1호
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• pp.73-87
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• 2011

An abnormal mono-specific bloom of the cyanobacterium Microcystis aeruginosa had developed at a specific location (transitional zone, monitoring station of Hoenam) in Daecheong Reservoir from middle of July to early August, 2001. The maximum cell counts during the peak bloom reached 1,477,500 cells/mL, which was more than 6~10 times greater than those at other monitoring sites. The hypothesis of this study is that the timing and location of the algal bloom was highly correlated with the local environmental niche that was controled by physical processes such as hydrodynamic mixing and pollutant transport in the reservoir. A three-dimensional, coupled hydrodynamic and ecological model, ELCOM-CAEDYM, was applied to the period of development and subsequent decline of the bloom. The model was calibrated against observed water temperature profiles and water quality variables for different locations, and applied to reproduce the algal bloom event and justify the limiting factor that controled the Microcystis bloom at R3. The simulation results supported the hypothesis that the phosphorus loading induced from a contaminated tributary during several runoff events are closely related to the rapid growth of Microcystis during the period of bloom. Also the physical environments of the reservoir such as a strong thermal stratification and weak wind velocity conditions provided competitive advantage to Microcystis given its light adaptation capability. The results show how the ELCOM-CAEDYM captures the complex interactions between the hydrodynamic and biogeochemical processes, and the local environmental niche that is preferable for cyanobacterial species growth.

• 한국물환경학회지
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• 제23권1호
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• pp.52-63
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• 2007

The objectives of this study were to setup a laterally-averaged two-dimensional eutrophication model in Daecheong Reservoir, and to validate the model under two different hydrological conditions; drought year (2001) and wet year (2004). The suggested modeling approach was found to be very effective to simulate the dynamic variations of water temperature, nutrients, dissolved oxygen, and algae in the reservoir. The model satisfactorily replicated the algal bloom that happened between Janggae (Sta.4) and Haenam (Sta.5) during summer of 2001, although the peak concentration was slightly underestimated due to the laterally averaged assumption. The allochthonous phosphorus and algae induced from upstream and So-oak stream during several rainfall events were found to be most significant sources of algal bloom in 2001. In contrast to draught year, the flood events happened during summer months of 2004 tended to remove the hypolimnetic anaerobic conditions and dilute the dissolved phosphorus in the upper reach of the reservoir, and in turn mitigated algal bloom. It implies that the impact of hydrological and hydrodynamic conditions on the reservoir water quality is highly significant, and a drought year may be more vulnerable to algal bloom in the reservoir.

• 생태와환경
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• 제36권4호통권105호
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• pp.413-419
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• 2003

1999년과 2001턴, 여름부터 가을까지 대청호의 남조류 수화현상에 대한 강우영향을 조사하였다. 두 해의 6,7월 강수량은 매우 유사하였으나, 수화발생 시기인 8,9월의 강수량은 현저한 차이를 보였다. 1999년에는 8월 하순 이후 그전 2개월에 비해 약 70%의 강수량 증가가 있었으나, 2001년에는 같은 기간 동안 5분의 1수준으로 감소하였다. 더 높은 엽록소-a, 파이코시아닌, 남조류 농도가 2001년 측정되었으며, 이것은 극심한 수화의 발생으로 이어졌다. 또한 2001년에는 조사기간동안 남조류의 비율이 항상 80%를 상회하였으며, 남조류는 Microcystis spp.가 대부분을 차지하였다. 이와는 반대로 1999년에는 수화의 발생이 보고되지 않았다. 이러한 차이에도 불구하고 수화가 절정을 이루는 시기는 두 해 모두 8월 하순에서 9월 초순으로, 강수량에 관계없이 일정하였다. 수화 이전 시기의 적당한 강수와 이후의 충분한 일조 시기가 남조류의 수화 형성에 영향을 끼치는 중요인자들 중의 하나로 판단되었다.

• 환경생물
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• 제23권3호
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• pp.304-314
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• 2005

대청호 남조세균 수화 기작에 대한 이해를 돕고자, 1997년부터 2002년까지 (2000년 제외)의 조사 자료를 바탕으로 남조세균 군집 특성을 해석하고 수화 발달 단계를 3단계로 구분하여 환경요인과의 관련성을 파악하였다. 남조세균 수화의 시작은 6월 하순부터 시작하며, 강과 호소의 중간 성향을 가진 정점 1부터 발생하였다. 대청호의 수화 발생 기간은 댐축 앞 지점인 정점 4를 기준으로 하는 경우, 약 $60\~70$일이었으나, 1999년의 경우는 7월 19일부터 11일로 이례적인 현상이었다. Microcystis aeruginosa은 6월에 출현하기 시작하여 1998년과 2002년은 8월 말에서 9월 초, 1999년과 2001년은 7월 말에 절정을 이루었다. M. aeruginosa의 현존량이 처음 증가하는 시기는 1998년은 6월 22일, 1999년은 6월 28일,2001년은 7월 4일 그리고 2002년은 6월 25일로 모두 표층 수온이 $25^{\circ}C$를 넘는 시기였다. M. aeruginosa의 구성비는 식물플랑크톤 현존량에 대해서는 $68.1\%,$ 남조세균에 대해서는 $74.2\%$, Microcystis속에 대해서는 $88.8\%$이었다. M. aeruginosa의 연도별 남조세균 대비 구성비는 1998년 $30.3\%,$ 1999년 $34.\6%,$ 2001년 $94.4\%,$ 2002년 $42.9\%$이었다. 1998년 Anabaenu spp.는 4월부터 출현하기 시작하여 8월 하순부터 9월 중순까지 정점에 따라 $1.0{\times}10^4\;cells\;mL^{-1}$ 이상으로 분석되었다. Anabaena속은 준비기에 남조세균 수화 추이에 한 축을 담당하고 있었다. 소멸기에서는 Anabaena spp., Oscillatorin spp., Aphanizomenon flos-aquae가 M. aeruginosa의 소멸을 대신하여 현존량이 증가하는 것으로 나타났다. 남조세균 수화에 미치는 강우의 영향은 시기별로 달라, 준비기의 강우는 남조세균 성장을 돕고, 소멸기의 강우는 남조세균의 소멸을 가속화하는 것으로 해석되었다. 수화기에는 강우의 양이 많을 경우에는 수화 발달을 저해하였으나, 적을 경우에는 그 영향력이 낮았다.

• 환경생물
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• 제29권3호
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• pp.225-235
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• 2011

하절기 수화발생이 빈번한 대청호에서 2003~2005년(3년)에 걸쳐 분자생태학적 방법의 하나인 DGGE를 이용하여 시간에 따른 미생물 군집구조의 변화를 연구하였다. 조사기간 동안 출현한 식물플랑크톤을 형태학적으로 분류한 결과 Cyanophyceae가 우점하였고, 이중에서 Microcystis, Planktothrix (Oscillatoria), Phormidium 그리고 Anabaena 속이 크게 우점하였다. 분자적 군집분석 방법으로서 16S rDNA의 DGGE profile 분석과 계통학적 분류에 의하여 우점하는 미생물 군집의 구조와 다양성을 확인하였다. Microcystis는 조사기간 동안 지속적으로 우점하였으나, Planktothrix는 2003년과 2004년 9월에, Anabaena는 2005년 9월, 그리고 Aphanizomenon은 2003년 8월에 우점하였다. DGGE와 계통분류학적 분석방법은 형태학적 분석법에 의해 얻지 못하는 새로운 정보를 제공하며, 남조류와 수생 세균사이의 상관관계를 추정할 수 있고, 그들의 유전적 다양성을 보다 자세하게 확인할 수 있다.

• Ocean and Polar Research
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• 제29권2호
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• pp.101-112
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• 2007

2001년 8월부터 9월 사이에 인천연안 수역에서 발생된 초가을 식물플랑크톤 대증식기에 식물플랑크톤과 종속영양 원생동물 군집의 단주기 변동에 대하여 조사하였다. 조사기간 동안 엽록소-$\alpha$ 농도의 분포는 $1.8-19.3\;{\mu}g\;l^{-1}$로 분포 하였으며, 첫 번째 대증식기에 가장 높은 농도를 보였다. 소형 엽록소-${\alpha}({\gt}20\;{\mu}m)$는 대증식기 동안에 엽록소-$\alpha$ 농도의 80% 이상을 차지하였고, 미소형 엽록소-${\alpha}(3-20\;{\mu}m)$ 대증식기 전과 대증식기 후에 전체의 42%를 차지하였으며, 대증식기 사이에는 극미소 엽록소-${\alpha}({\lt}3\;{\mu}m)$에 의해 50% 이상을 차지하는 것으로 나타났다. 식물플랑크톤 군집은 대증식기 사이에는 독립영양 극미소플랑크톤에 의해 우점 하였으며, 대증식기 전과 대증식기 후에는 독립영양 미소편모류에 의해 우점 하였고, 두 번의 대증식기에는 규조류에 의해 높은 우점률을 보였다. 특히 대증식기에 관찰된 규조류의 개체수는 Chaetoceros pseudocrinitus와 Eucampia zodiacus에 의해 50% 이상 우점하였다. 종속영양 원생동물의 탄소량은 $8.2-117.8\;{\mu}gC\;l^{-1}$로 분포하였으며, 식물플랑크톤의 생물량이 가장 높았던 직후에 가장 높게 나타났다. 조사기간 동안 종속영양 원생동물의 상대적인 기여도는 식물플랑크톤의 생물량 및 군집구조에 따라 차이를 보였다. 빈섬모충류와 종속영양 와편모류는 첫 번째와 두 번째 대증식기에 우점 하였으며, 종속영양 원생동물 생물량의 80% 이상을 차지하였다. Protoperidinium spp.에 의해 우점하는 종속영양 유각와편모류는 첫 번째 대증식기에 가장 우점하였으며, Gyrodinium spp.로 구성된 종속영양 무각와편모류는 두 번째 대증식기에 가장 우점 하였다. 그외 Noctiluca scintilla는 첫 번째 대증식기에 식물플랑크톤 소멸에 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다. 결과적으로 식물플랑크톤의 대증식기 동안에 종속영양 원생동물 군집은 식물플랑크톤의 생물량 및 군집구 조의 변화에 빠르게 반응하였으며, 이와 같은 결과는 두 군집 사이에 잠재적인 피식-포식자의 관계가 있음을 암시한다. 따라서 조사기간 동안 종속영양 원생동물은 식물플랑크톤 대증식의 소멸과 관련된 중요한 섭식자로서, 식물플랑크톤 군집을 조절하는데 중요한 역할을 하였을 것으로 사료된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제16권4호
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• pp.304-308
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• 2014

벚꽃의 만개일은 관련 행사일정을 결정하는 중요한 요소로써 생육기간 중 기온에 따른 변화의 폭이 크다. 이를 예측하기 위한 방법으로는 벚꽃의 발달을 휴면기와 생장기의 2단계로 구분하여 저온(chill)과 고온(heat) 요구에 대한 온도시간(thermal time) 누적을 기술하는 모형이 개발되어 있다. 하지만 모수 추정시 모수공간내 일정 간격의 격자 전체를 계산하여 많은 시간을 소모한다는 단점이 있었다. 본 연구에서는 기존모형이 고려하지 않던 벚꽃 발달의 중간단계 관측자료를 활용하여 고온요구에 대한 새로운 조건을 추가하고, 이를 기반으로 각 모수를 순차적으로 추정하여 최적화 시간을 단축하는 새로운 방법을 제안한다. 미국 워싱턴 DC 지역의 벚꽃개화 관측 자료를 기준으로 검증한 결과, 기존 모형에서 제안된 모수와 근사한 값을 단축된 시간 내에 계산해내는 것을 확인하였다.

• 생태와환경
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• 제34권4호통권96호
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• pp.292-297
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• 2001

충남 홍성의 작은 연못에서 수행되고 있는 식물플랑크톤 연주기의 모델링 연구 과정에서 녹조류 Dictyosphaerium pulchellum의 대발생 과정을 2000년 t월부터 2001년 1월까지 추적하였다. D. pulchellum은 연중 드물게 출현하였으나, 밀도는 3월 12일부터 증가하기 시작하여, 4월 2일에는 $59,200\;co1ony\;mL^{-1}$로 대발생하였고, 4월 16에 급감하였다. 군체는 보통 8세포와 16세포로 이루어졌으나, 대발생이 진행될수록 32세포와 64세포 군체들로 대치되었고, 대발생 후기에는 대부분의 군체가 64세포였다. D. pulchellum세포들은 대발생의 초기에는 건강하였으나,3월 19일부터 기생생물에 감염되어 있는 군체들이 나타났으며,4월 9일에는 대부분의 군체들이 기생생물로 감염되었다. 기생생물로 감염된 세포들은 엽록체가 파괴되었고, 피레노이드도 발달되지 않았다. 현재 진행되고 있는 D. pulchellum의 개체군과 환경요인, 경쟁 및 기생생물과의 관계에 대한 연구는 D. pulchellum의 대발생 과정에 관한 새로운 정보를 제공할 것이다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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• pp.441-444
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• 2006

The MERIS MCI (Maximum Chlorophyll Index), measuring the radiance peak at 709 nm in water-leaving radiance, indicates the presence of a high surface concentration of chlorophyll ${\underline{a}}$ against a scattering background. The index is high in 'red tide' conditions (intense, visible, surface, plankton blooms), and is also raised when aquatic vegetation is present. A bloom search based on MCI has resulted in detection of a variety of events in Canadian, Antarctic and other waters round the world, as well as detection of extensive areas of pelagic vegetation (Sargassum spp.), previously unreported in the scientific literature. Since June 1 2006, global MCI composite images, at a spatial resolution of 5 km, are being produced daily from all MERIS (daylight) passes of Reduced Resolution (RR) data. The global composites significantly increase the area now being searched for events, though the reduced spatial resolution may cause smaller events to be missed. This paper describes the composites and gives examples of plankton bloom events that they have detected. It also shows how the composites show the effect of the South Atlantic Anomaly, where cosmic rays affect the MERIS instrument.

• ALGAE
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• 제22권3호
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• pp.241-246
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• 2007

Cochtodinium votykrikoides -related red tide is the most notorious tidal bloom, resulting in mass mortality to marineanimals. This study aimed to test the effect of C. polyknkoides on the lethality to Haliotis discus hannai under con-trolled conditions. The oxygen demand of C. polykrikoides increases to reach its peak duhng the night, while the oxy-gen usage by H. discus hannai was continuously decreased with a threshold of 2 mg L U. The addition of C.polykrikoides did not effect the respiration of the H. discus hannai. However, the usage of oxygen by C. polykrikoidesduhng the night may lead to anoxia in the animal. With aeration, the level of dissolved oxygen (D.O.) was between6.06 and 7.28 mg LU; 90% of abalones survived even with a high concentration of C. potykrikoides (9000 cells mL U).Without aeration (3 mg LU of D.O.), however, the H. discus hannai suffocated immediately. Once 20 hours hadelapsed, all of the abalones were dead. The density of the H. discus hannai population contributed to their mortality.Therefore, aeration during the night and maintaining lower abalone densities is the best way to promote the sur-vivorship of H. discus hannai during a C. polykrikoides red tide.