• 생태와환경
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• 제47권spc호
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• pp.48-56
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• 2014

동해안 석호 생태계에서 식물플랑크톤 군집은 시공간적인 수체의 환경요인의 변화에 매우 빠르게 반응하여 변한다. 경호교에 설치한 보의 철거로 해수의 유통이 되기 전과 후인 1998년도와 2012년도의 식물플랑크톤 군집의 변화를 밝히기 위하여 두 해의 4월부터 11월까지 일주일 간격으로 수체 환경요인과 식물플랑크톤 군집을 조사 비교하였다. 1998년과 2012년도의 4월부터 11월까지 출현한 식물플랑크톤은 각각 99종과 80종이었고, 공통적으로 출현한 식물 플랑크톤은 40종이었으며 1998년과 2012년도 식물플랑크톤 군집의 유사도 지수는 0.465로 수체환경요인의 변화로 식물플랑크톤 군집이 크게 변한 것을 알 수 있었다. 1998년도와 2012년도의 수질은 통계적으로 유의한 차이를 나타내었는데, 특히 2012년도는 1998년도 보다 염분도가 증가해 해수성 수질로 바뀌었고 1998년도에 비해 pH는 다소 낮아졌고, 투명도는 증가하였으며, SS, $NO_3$-N- 그리고 N/P비는 낮았다. 그러나 2012년도에도 갈수기인 4월과 5월에는 상대적으로 염분도가 낮아지고 영양염류 함량이 증가해 SS와 Chl. a의 함량이 높아져 투명도가 낮은 경향을 나타내었다. 식물플랑크톤 군집을 구성하는 주요 종을 대상으로 ordination을 시행한 결과 1998년도 군집이 조사시기에 따라 보다 큰 변동을 한 반면 2012년도에는 상대적으로 안정적인 상태의 군집을 나타내었다. 그 이유는 2012년도에는 보의 철거로 인하여 해수의 유통량 증가와 전환속도의 증가로 인한 수체환경의 안정성이 증가하기 때문으로 판단된다. Gymnodium sp., Peridinium sp., Prorocentrum sp., Nitzschia longissima, Schroederia setigera, Lyngbya sp., Asterococcus limneticus, Asterococcus superbus 및 Cyclotella meneghiniana는 2012년도의 염분도가 높은 경포호의 수체에 잘 적응하는 종임을 확인할 수 있다. 또한 Asterrionella formosa, Nitzschia frustulum, Chlorella ellipsoidea, Scenedesmus bijuga 및 Scenedesmus ellipsoideus 상대적으로 염분도가 낮은 1998년도의 경포호의 수체에 잘 적응한 종들이라는 것을 확인할 수 있다. 1998년도와 2012년도의 염분도가 다른 수체를 구분하는 데 유용한 종은 Peridinium sp., Prorocentrum sp., Nitzschia longissima 및 Schroederia setigera의 4종으로 이들은 모두 2012년도에의 염분도가 높아진 경포호에서만 출현하는 종이었다. 경포호에서 식물플랑크톤 군집이 크게 상이하게 변하는 시기는 담수의 유입량이 적고 해수위가 낮아져 수체에 영양염류 함량이 높아지는 봄철과 홍수로 인하여 유역으로부터 유입되는 담수의 양이 증가하는 시기인 여름이라고 할 수 있다. 따라서 봄철에는 수체환경의 관리가 집중되어야 하고, 홍수기 에는 담수의 대량 유입에 따른 식물플랑크톤 군집의 변동에 유의하여야 한다.

• 한국지구과학회지
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• 제36권3호
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• pp.199-209
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• 2015

북대서양 자오면 순환(AMOC)은 그린란드 부근에서 고밀도 해수의 침강으로 유도되는데, 이것은 열과 물질을 수송시키기 때문에 기후 시스템의 중요한 요소이다. 이 연구는 전 지구 기후모델 중 하나인 HadGEM2-AO 모델에서 모의된 AMOC의 특징과 장기변동 메커니즘을 분석하였다. AMOC 지수를 이용한 지연 상관 분석을 통해 AMOC의 수십 년 변화는 해양 자체유지 변동으로 간주할 수 있었다. 즉 AMOC의 장기 변화는 남북 수온 경도와 해양 순환의 위상차로 인해 발생하는 불안정성에 의한 것으로 분석되었다. AMOC가 강해지면서 열의 북향 수송에 의해 남북 수온 경도가 작아지고, 따라서 해수의 순환과 열 수송이 줄어드는데, 이와 함께 고위도에서는 냉각이 유도되어 결과적으로 다시 AMOC가 강해지게 된다. 이 메커니즘은 저위도로부터 이류되는 열의 양에 따라 고위도 지역의 밀도 변화가 결정되기 때문에 AMOC의 변동을 염분 유도가 아닌 열적 유도 과정으로 이해할 수 있다.

• Ocean and Polar Research
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• 제25권2호
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• pp.213-226
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• 2003

Kongsfjorden near Korean Arctic Station, Dasan, is a glacial fjord in the Svalbard archipelago, Arctic that is influenced by both Atlantic and Arctic water masses. During the Arctic field season August 2002, surface temperature, salinity, density, and phytoplankton biomass (chi a) was measured in Kongsfjorden. A total of 15 surface samples were collected for the phytoplankton related measurements. Chl a values ranged from 0.08 to 1.4mg chi a $m^{-3}$ (mean of 0.53mg chl a $m^{-3}$) in the overall surface stations. The highest values of the chi a concentrations (> 1.0mg chi a $m^{-3}$) were found near glacier in the northeastern part of Kongsfjorden. Nanoplanktonic (< $20{\mu}m$) phytoflagellates were important contributors for the increase of the chi a. The nano-sized phytoflagellates accounted for more than 90% of the total chi a biomass in the study area. Surface temperatures and salinities ranged from 2.5 to $7.18^{\circ}C$ (mean of $4.65^{\circ}C$) and from 22.55 to 32.97 psu (mean of 30.16 psu), respectively. The physical factors were not highly correlated with phytoplankton distribution. The character of surface water due to down-fjord wind was highly similar to phytoplankton distribution. Drifting ice, freshwater, and semdiment inputs from large tidal glaciers located in the inner part of Konsfjorden create steep physico- and biogeochemical environmental gradients along the length of this ford. The glacial inputs cause reduced biodiversity biomass and productivity in the pelagic community in the inner fjord. Primary production of benthic and pelagic microalgae is reduced due to the limited light levels in the turbid and mixed inner waters. The magnitude of glacial effects diminishes towards the outer fjord. Kongsfjorden is an important feeding ground fer marine mammals and seabirds. Especially, seabirds play the largest energy intake and also export nutrients for primary production of the marine microalgae. Kongsfjorden has received a lot of research attention as a site for exploring the impacts of climate changes. Dasan Station in Kongsfjorden will be an important Arctic site for monitoring and detecting future environmental changes.

• 한국수산과학회지
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• 제17권2호
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• pp.83-91
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• 1984

$1982{\sim}83$년과 $1966{\sim}70$년의 해양관측자료를 사용하여 하계 우리나라 서해 연안에서 형성되는 조석전선의 형성원인과 그 위치 및 구조를 조사하였다. 하계에 형성되는 전선은 조류에 의한 해저 난류로 연직혼합이 일어나는 곳과 외해와의 경계성이며, 그 위치는 수온, 염분, 용존산소의 수평경도와 수색 및 투명도로써 조사한 결과, G선($35^{\circ}31^'N$)과 S선($35^{\circ}25^'N$)의 연안에서 약 20mile 떨어진 해역이었다. 성층상태를 고려한 위치에너지는 V=10 $Joule/m^3$였으며, 수온, 염분, 용존산소와 수색 및 투명도로 조사한 전선의 위치는 이와 대체로 일치하였다. 따라서 이 역을 경계로 연안쪽은 물리, 화학적인 특성이 연직적으로 균일한 혼합층을 형성한다. 외해쪽에는 수면에서 약 $10{\sim}20m$까지 표면 혼합층, 약층, 그리고 저층 혼합층의 순으로 수괴의 구조가 형성되 어 있다. 동계에는 서해 전역이 표면냉각으로 인하여 전 해역에서 연직혼합이 일어나므로 하계의 구조와 같은 전선은 명확하게 형성되지 않는다.

• 생태와환경
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• 제41권2호
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• pp.155-165
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• 2008

본 연구의 목적은 다각적 수환경지표를 이용하여 영산호의 현재 상태를 평가하고 더 나아가 영산호의 수질 관리 및 생태계 보전에 활용하기 위함이다. 본 연구에서 적용한 정수생태계 건강성 평가 모델은 U.S. EPA(1998)의 정수생태계 평가 기법 (Lake and Reservoir Bioassessment and Biocriteria)에 기초를 두었고, 이 모델을 바탕으로 우리나라 호소의 특성에 맞게 수정 보완한 안과한(2007)의 모델을 따랐다. 또한 영산호의 물리적 서식 환경을 평가하기 위하여 Plafkin et al.(1989)에 의해 개발된 물리적 서식지 평가 모델을 이용하여 호소환경에 맞는 7 메트릭 모델을 적용하였다. 조직별 수은 분석은 수은 직접분석기(DMA-80)를 이용하여 U.S. EPA 7473 method로 측정하였다. 본 연구의 조사 결과, 채집된 어류는 1차 조사에서 7과 22종 389개체, 2차 조사에서 7과 21종 631개체, 3차 조사에서 7과 19종 330개체로 총 30종 1,350개체가 채집되었다. 생물학적 건강성 평가 지수는 평균 19로 악화상태(범위: $14{\sim}26$, n=15)인 것으로 나타났고 지점별 큰 변이는 보이지 않았다. 이는 외래종의 우점, 생태계 교란에 의한 기형어종과 사체의 빈도가 높았기 때문인 것으로 사료되었다. 물리적 서식지 평가 결과에 따르면 영산호의 서식지 건강도는 평균 72로 보통$\sim$양호상태(범위: $48{\sim}99$, n=15)를 보였고, 영산호 하류쪽이 상류에 비하여 물리적 서식지 건강도가 낮은 것으로 나타났다. 일반 수질 항목 측정 결과, 염도는 하구둑에 가까워질수록 증가하는 것으로 나타나 해수의 영향을 반증하였다. 총수은 농도는 조직별, 지점별로 일부 차이를 보였으나, 전반적으로 수은농축의 영향은 미미한 것으로 사료되었다. 영산호의 생태 건강성 향상을 위해 외래종에 의한 교란 억제, 물리적 서식지의 복원 등이 필요한 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제13권4호
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• pp.473-480
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• 2003

공생적 질소고정에 의해서 생장에 필요한 질소를 공급받는 콩과식물이 염분 스트레스하에서 보이는 생장반응 및 무기이온 양상을 규명하기 위해 대표적인 콩과식물 4종(대두, 팥, 긴강남차, 자귀나무)을 질소고정균을 접종한 다음, 무질소구와 질소공급구(2.5 mM $NH_4NO_3$)로 나누어서 0, 10, 40 및 100 mM NaCl을 처리하였으며, 식물의 생장반응 그리고 무기이온 및 총질소함량을 정량적으로 분석하였다. 대두, 팥 및 자귀나무의 경우, 40 mM NaCl 이상의 염처리에 의해 현저한 생장저해를 보였으나, 긴강남차는 100 mM NaCl 까지 정상적인 생장을 보였다. 무기이온에 대해서도 대두, 팥 및 자귀나무는 현저한 생장저해현상을 보였던 40 mM NaCl 이상의 처리구에서는 과도한 $Na^+$및 $Cl^+$이온의 축적양상을 보였으나, 긴강남차의 경우 염 농도의 증가에도 불구하고 체내 일정한 무기이온함량을 유지하였다. 4종 콩과식물은 공생적 질소고정에 전적으로 의존하는 식물보다 외부에서 질소를 공급한 경우 체내 일정한 이온함량을 유지하였다. 질소양상에 있어, 대두와 팥은 염 농도가 증가함에 따라 총질소함량이 점차 감소한 반면 긴강남차와 자귀나무는 염 구배에 따라 총질소함량(특히 불용성질소)이 점차 증가하는 양상을 보였다. 대두와 팥에서 총질소함량은 감소하였지만 아미노산 함량은 증가하여 높은 가용성/불용성 질소비를 나타내었다. 다소 예외는 있지만 조사된 4종 콩과식물에서 부가적인 질소공급은 생장의 증가는 물론 특정이온 및 고농도 염에 의한 독성효과를 완화시킴으로써 염에 대한 내성을 증가시키는 것으로 생각된다.

• 한국해양생명과학회지
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• 제5권2호
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• pp.99-106
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• 2020

섬진강 및 영산강 하구의 환경변화에 따른 식물플랑크톤의 상관성을 조사하기 위해, 2016년 4월부터 11월까지 매월 현장조사를 수행하였다. 조사 정점에서 용존무기질소(DIN, dissolved inorganic nitrogen)와 규산염(DSi, dissolved silicate)은 강으로부터 유입되는 담수의 영향을 강하게 받았다. 특히 섬진강하구에서는 DIN과 DSi가 내측에서 점차적으로 외해로 확산되는 특성을 보였으나, 영산강 하구는 복잡한 지형학적 특징으로 내측과 외해와 잘 섞이지 않았다. 식물플랑크톤 분류군별 지표색소를 활용하여 분류군별 분포를 조사하였다. 규조류 지표색소인 fucoxanthin은 섬진강, 영산강 하구에서 각각 평균 0.61±1.00 ㎍ l^-1, 0.76±1.22 ㎍ l^-1로 나타나, chlorophyll a 이외 다른 색소에 비해 2배 이상 높은 농도를 나타내었다. 와편모조류 지시색소 peridinin은 현미경 검경결과와 와편모조류의 출현양상과 유사한 경향을 보였다. 소형 녹조류, 은편모조류, 남조류는 현미경으로 관찰되지 않았으나, 각각의 지표색소 chlorophyll b, alloxanthin, zeaxanthin은 일정하게 검출되어, 하구역 내 상기와 같은 종의 출현가능성을 시사하였다. 결과적으로 본 연구의 색소분석을 통하여, 하구역 상류의 환경 특성이 연안내만생태에 영향을 미칠 수 있다는 것을 밝혔다. 특히 영산강 하구는 인공적인 배수갑문의 독특한 특성으로, 대량방류되는 담수에 의하여 연안내만에서 관찰되는 담수종이 일시적으로 분포하였다.

• Ocean and Polar Research
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• 제44권4호
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• pp.269-285
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• 2022

The interaction between ocean and ice shelf is a critical physical process in relation to water mass transformations and ice shelf melting/freezing at the ocean-ice interface. However, it remains challenging to thoroughly understand the process due to a lack of observational data with respect to ice shelf cavities. This is the first study to simulate the variability and circulation of water mass both overlying the continental shelf and underneath an ice shelf and an ice tongue in the Terra Nova Bay (TNB), East Antarctica. To explore the properties of water mass and circulation patterns in the TNB and the corresponding effects on sub ice shelf basal melting, we explicitly incorporate the dynamic-thermodynamic processes acting on the ice shelf in the Regional Ocean Modeling System. The simulated water mass formation and circulation in the TNB region agree well with previous studies. The model results show that the TNB circulation is dominated by the geostrophic currents driven by lateral density gradients induced by the releasing of brine or freshwater at the polynya of the TNB. Meanwhile, the circulation dynamics in the cavity under the Nansen Ice shelf (NIS) are different from those in the TNB. The gravity-driven bottom current induced by High Salinity Shelf Water (HSSW) formed at the TNB polynya flows towards the grounding line, and the buoyance-driven flow associated with glacial meltwater generated by the HSSW emerges from the cavity along the ice base. Both current systems compose the thermohaline overturning circulation in the NIS cavity. This study estimates the NIS basal melting rate to be 0.98 m/a, which is comparable to the previously observed melt rate. However, the melting rate shows a significant variation in space and time.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제17권4호
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• pp.306-317
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• 2014

이 연구는 새만금 방조제가 조성된 이후 새만금호에서 영양염($NO_3$-N, $NO_2$-N, $NH_4$-N, TN, $PO_4$-P, TP, DISi)의 거동을 이해하기 위해 수행되었으며, 특히 2008년~2010년까지 새만금호의 표층과 저층에서 매월 관측된 환경인자(수온, 염분, 용존산소, 부유물질, Chl-a)와 상호 비교하여 특징을 논의하였다. 표층에서 $NO_3$-N, TP, $PO_4$-P, DISi는 제거현상을 보였고, $NO_2$-N, $NH_4$-N, Chl-a는 첨가현상을 보였다. 저층에서는 $NO_3$-N을 제외하고 모든 항목들이 첨가현상을 보였다. 따라서 $NO_3$-N을 제외한 나머지 영양염들은 저층수에서 지속적으로 공급되고 있음을 의미한다. 혼합모델을 이용하여 저층수에서 영양염의 거동을 분석한 결과, 생지화학적 과정에 의해 $NO_3$-N이 주로 하계에 감소되는 것으로 나타났고, $NH_4$-N과 $PO_4$-P는 하계에 증가되는 것으로 나타났다. 특히 $PO_4$-P와 $NH_4$-N의 증가는 강하구 쪽에서 더욱 뚜렷하게 나타났고, 표층과 저층 사이의 DO의 농도 차이와 강한 양의 상관성을 보였다. DISi도 저층수에서 지속적으로 공급되고 있음을 보였으나, $NH_4$-N과 $PO_4$-P와는 다르게 하계뿐만 아니라 춘계에도 공급되는 경향을 보였다. 또한 $NH_4$-N과 $PO_4$-P가 방조제 쪽보다 하구 쪽에서 더 많이 공급되는 것과는 다르게 DISi는 양쪽에서 유사하게 공급됨을 보였다. 이러한 DISi의 특징은 퇴적물로부터 분자확산에 의한 flux를 계산한 결과, 저층수에서 공급되는 영양염은 퇴적물로부터 용출되는 것 이외에 SGD 등 다른 유입기원이 있는 것을 암시한다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제20권3호
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• pp.131-140
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• 2015

광생물학적 수소생산 잠재력을 가진 한국산 단세포성 남세균 단종배양체를 확립하기 위하여, 2005부터 4년 동안 우리나라 연근해역의 68개 정점에서 반복적으로 시료를 채집하였다. 확보된 77개 종주의 단종배양체 가운데 6개 종주(KNU CB-MAL002, 026, 031, 054, 055, 058)는 일반적인 수소생산 조건에서 0.15 mL $H_2\;mL^{-1}$ 이상의 수소 누적량을 나타내었고, 60시간 이상의 수소 지속생산을 기록하였다. 6개 실험 종주의 수소생산을 더욱 높여주는 최적의 공정을 규명하기 위한 연구의 일환으로, 각 종주의 수온 및 염분 등급 별 성장도를 측정하여, 종주 간의 차이(interstrain difference)를 비교 하였다. 실험 종주 6개의 일일 최대 성장률은 1.78~2.08 범위로 높았고, 모든 실험 종주가 질소고정능을 나타내어, 광생물학적 수소생산 잠재력이 높은 것으로 예상되었다. 16S rRNA 분석결과, 실험 종주 들은 Cyanothece sp. ATCC51142와 높은 유사도(99%)를 보였으나, 6개의 종주 모두가 분자계통도에서는 ATCC51142와 서로 다른 clade에 별도로 나뉘어져, 본 실험 종주의 일부는 신종일 가능성이 있다. 엽록소-a는 건중량 대비 함유량이 3.4~7.8%의 범위로 나타났으며, 보조색소인 홍조소와 남조소의 함유량은 대서양산 남세균 Synechococcus sp. Miami BG03511의 절반 수준이었다. 최적 성장온도로 확인된 $30{\sim}35^{\circ}C$ 구간 밖의 온도에서는 성장이 크게 제한되었으며, $40^{\circ}C$의 고온에서는 모든 실험종주의 성장이 거의 정지됨을 확인하였다. 실험 종주들은 30 psu의 염분에서 성장이 우세하였다. 이 가운데 CB055 종주는 15 psu까지의 상대적 저염 구간에서도 높은 성장을 유지하여, 염분의 변동에 대한 내성이 높은 종주로 확인되었다. 이와 같은 광염 특성의 종주는 연안수의 계절적인 염분변화가 상대적으로 큰 온대 연안역에서 이 종주를 생물공학적으로 응용하게 될 경우, 기반해수의 계절적인 염분 변화에도 불구하고 배양 공정상의 높은 유연성을 나타내게 될 것이다. 본 연구 결과 규명된 각 종주 별 생리적 특성 자료는 향후 광생물학적 수소생산 최적공정을 확립하기 위한 모델연구에 긴요할 것이다.